探討10kV配電工程線路配置

李楊

摘 要：伴隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，人們生活水平有了明顯提高，對(duì)供電需求與質(zhì)量要求不斷提升，各行各業(yè)對(duì)電力需求也越來(lái)越大，當(dāng)前我國(guó)電力負(fù)荷在日益增長(zhǎng)。10kV配電線路是否合適對(duì)電力系統(tǒng)的可靠運(yùn)行有著重要影響，但10kV配電線路運(yùn)行過(guò)程中會(huì)受到各種因素影響，增加了配電線路出現(xiàn)故障的幾率，為了保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行必須對(duì)線路進(jìn)行優(yōu)化配置。本文針對(duì)當(dāng)前我國(guó)10kV配電線路配置中存在的問(wèn)題及解決措施作出相應(yīng)探討，以期為其他工作者起到借鑒作用。

關(guān)鍵詞：10kV；配電工程；線路配置

由于科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展與社會(huì)用電需求增加，我國(guó)電力系統(tǒng)也獲得了快速發(fā)展，10kV配電線路運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性對(duì)電力企業(yè)的發(fā)展有著十分重要的影響，它不僅與電力企業(yè)供電質(zhì)量息息相關(guān)，還直接影響到了用戶正常生活。當(dāng)前10kV配電線路設(shè)備大多處于裸露狀態(tài)，運(yùn)行起來(lái)較為復(fù)雜，受天氣變化及環(huán)境影響較大，經(jīng)常發(fā)生配電網(wǎng)跳閘事故，這不僅影響了配電網(wǎng)安全運(yùn)行，還對(duì)社會(huì)運(yùn)行及經(jīng)濟(jì)發(fā)展造成巨大損失。因此必須對(duì)線路配置工作給予充分重視，并采取相應(yīng)措施提高配置的科學(xué)合理性。

1 10kV配電線路中存在的問(wèn)題

10kV配電線路具有分布范圍廣、路線長(zhǎng)、多在室外等特點(diǎn)，有部分配電線路還會(huì)穿過(guò)人煙稀少的郊外，以上種種原因造成10kV配電線路受外界環(huán)境影響較大，容易形成薄弱環(huán)節(jié)，在運(yùn)行期間維修比較繁瑣。突出故障主要為事故性故障和季節(jié)性故障，以下將針對(duì)以上兩種故障進(jìn)行詳細(xì)分析。

1.1 事故性故障

事故性故障發(fā)生的原因主要有以下三種，首先是配電線路自身原因，比如在設(shè)置配電結(jié)構(gòu)時(shí)缺乏全面仔細(xì)考慮，線路施工中存在引線、線夾、刀閘連接處不夠牢固而出現(xiàn)線損等情況，導(dǎo)致線路配置中存在安全隱患。有些企業(yè)在運(yùn)行過(guò)程中沒(méi)有對(duì)陳舊設(shè)備進(jìn)行及時(shí)更換，造成很多陳舊設(shè)備依舊超負(fù)荷運(yùn)行，這也很容易造成10kV配電線路出現(xiàn)故障。其次是來(lái)自于運(yùn)行環(huán)境，樹木種植過(guò)高會(huì)給線路接地造成不利影響，同時(shí)城市工廠排放的污染氣體也會(huì)影響10kV配電線路正常運(yùn)行。最后人為外力破壞也是引起10kV輸電線路故障的主要因素，例如車輛或工程建設(shè)中設(shè)施設(shè)備碰撞、各種線路的交跨和道路建筑物的阻擋等等。

1.2 季節(jié)性故障

季節(jié)性故障主要說(shuō)明的是配電線路因季節(jié)性天氣變化而產(chǎn)生的故障，這類故障會(huì)根據(jù)季節(jié)不同而發(fā)生不同種類的事故。比如在春季大風(fēng)天氣較多，很容易導(dǎo)致輸電線出現(xiàn)絕緣閃絡(luò)燒斷或者因大風(fēng)擺動(dòng)幅度較大出現(xiàn)短路情況發(fā)生。夏季是雨水和雷擊情況嚴(yán)重的季節(jié)，線路區(qū)域較為空曠的地域沒(méi)有高大建筑物和防雷擊措施，很容易遭受雷擊破壞，出現(xiàn)絕緣子破壞、線路斷線、避雷器損壞等事故。另外受雨水沖刷很有可能導(dǎo)致電線桿所處位置發(fā)生下沉或者傾斜，帶斷輸電線路。到了冬季由于天氣寒冷和雨雪天氣，線路容易出現(xiàn)覆冰情況，很有可能因?yàn)楸┴?fù)重太重使線路出現(xiàn)故障，等天氣變暖冰雪脫落時(shí)還有可能造成整個(gè)線路出現(xiàn)跳躍現(xiàn)象，增加輸電線路供電不穩(wěn)定性。

2 10kV配電工程線路優(yōu)化策略

2.1 配置原則

在對(duì)10kV配電工程線路優(yōu)化時(shí)，應(yīng)遵循以下幾個(gè)原則，首先是安全可靠性，當(dāng)線路中不論哪一部分電氣設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)相應(yīng)的工作人員都能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并解決。只有這樣才能夠保證其他設(shè)備正常穩(wěn)定運(yùn)行，同時(shí)也能夠?yàn)槠渌O(shè)備提供穩(wěn)定電力。其次必須保證輸電線路運(yùn)行的靈活性，當(dāng)線路中任意一斷路器出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，通電操作能源不能妨礙線路正常運(yùn)行。第三，在接線過(guò)程中需嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作，在保證質(zhì)量的前提下，盡量簡(jiǎn)化操作流程，這樣配置10kV配電線路能夠有效降低線路在運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生故障的幾率。最后10kV配電工程線路配置在考慮安全穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)之上，還應(yīng)該對(duì)線路進(jìn)行合理規(guī)劃，充分體現(xiàn)出經(jīng)濟(jì)性原則。

2.2 10kV配電結(jié)構(gòu)優(yōu)化

伴隨人們生活水平不斷提升，人們對(duì)電力需求和對(duì)電力系統(tǒng)安全可靠性的要求也不斷增加，傳統(tǒng)輻射狀單電源結(jié)構(gòu)已經(jīng)不能適應(yīng)廣大客戶需求，因此產(chǎn)生了雙電源并行的新的電源配置方式。但這種方式也存在一定問(wèn)題，在前期會(huì)投資較多并存在一定技術(shù)問(wèn)題，不適合當(dāng)前城鎮(zhèn)廣泛應(yīng)用。為了滿足客戶需求并降低運(yùn)行成本，出現(xiàn)了兩條從不同變電所出線的配電線路在終端用聯(lián)絡(luò)開關(guān)聯(lián)絡(luò)、中間部分用分段開關(guān)分段的輸電線路配置方式。分段開關(guān)可以根據(jù)線路長(zhǎng)短以用電需求決定開關(guān)數(shù)量，使得線路運(yùn)行更加靈活，這樣當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)可以減少停電用戶數(shù)量，方便找到故障點(diǎn)。這種方式投資少，效果好，廣泛適用于城鎮(zhèn)中。

2.3 線路配置

2.3.1導(dǎo)線選擇

在10kV配電工程設(shè)計(jì)中，導(dǎo)線選擇是較為重要的環(huán)節(jié)，一般10kV配電線路大多采用鋼芯鋁絞線。但為了達(dá)到線路優(yōu)化配置目的，提高輸電線路安全穩(wěn)定性，在繁華地段、人口密集地區(qū)、綠化區(qū)等應(yīng)采用質(zhì)量相對(duì)較好易于檢修的導(dǎo)線—電纜。其他地方可以使用便于施工及絕緣層輕薄的絕緣架空線。

2.3.2金具、絕緣子的選擇

10kV配電線路的金具通常采用新型金具，主要有鋁合金和熱鍍鋅，可根據(jù)具體情況合理選用，但盡量選擇節(jié)能型金具，雖然節(jié)能型金具一次性投資較大，但長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看具有很高的經(jīng)濟(jì)性。另外，配電線路絕緣子的性能應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)各類桿型，耐張桿應(yīng)采用兩個(gè)懸式絕緣子組成的絕緣子串，直線桿采用針式絕緣子。

2.3.3桿塔的選擇

在選擇桿塔時(shí)應(yīng)充分考慮線路的重要性以及經(jīng)濟(jì)性，耐張桿由于受大區(qū)拉線的限制應(yīng)首選鋼管塔，直線桿可按照荷載量選擇合適的混凝土桿塔。具體配桿與掩埋深度見(jiàn)下表。鋼管塔掩埋方式主要有兩種，第一種是淺埋式，另一種是深埋式。在繁華地區(qū)由于淺埋式實(shí)際開挖面積較大，所以應(yīng)盡可能采用深埋式灌注樁基礎(chǔ)。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)證明這種方法不需要其他配套設(shè)備，并且污染較小，適合在城中應(yīng)用。

2.3.4配電變壓器的設(shè)置

配電變壓器應(yīng)設(shè)置在負(fù)荷中心便于更換和檢修的位置，400kV以下變壓器應(yīng)采用柱上式變壓器臺(tái)，以上的變壓器應(yīng)運(yùn)用室內(nèi)裝設(shè)。

當(dāng)配電變壓器采用落地式變臺(tái)時(shí)，應(yīng)該充分考慮變壓器使用的周圍環(huán)境及性質(zhì)，并采用節(jié)能式變壓器，保證其性能及運(yùn)行符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

2.3.5防雷和接地

為有效防范雷擊事故發(fā)生，需提高絕緣子耐雷水平，根據(jù)調(diào)查研究顯示懸式絕緣子導(dǎo)致10kV輸電線路發(fā)生閃絡(luò)故障較少，因此可廣泛采用此種方式。另外比較經(jīng)濟(jì)簡(jiǎn)單有效的方式是安裝線路避雷器，在容易受到雷擊的部位安裝避雷器或防雷金具，防雷金具一般采用穿刺型防弧金具，它可保證高壓電極與絕緣導(dǎo)線親密接觸，能夠禁住電弧灼燒。

2.4 繼電保護(hù)裝置

首先是過(guò)負(fù)荷保護(hù)，針對(duì)400kV及以上變壓器，采用多臺(tái)或單臺(tái)作為負(fù)荷備用電源時(shí)，需根據(jù)負(fù)荷狀況來(lái)安裝對(duì)應(yīng)的負(fù)荷繼電保護(hù)器。另一種是相間短路保護(hù)，變壓器可對(duì)短路的電流速度作出判斷并起到保護(hù)作用。對(duì)于1000kV以下獨(dú)立運(yùn)行的變壓器而言，當(dāng)后備保護(hù)的時(shí)間小于0.5秒時(shí)應(yīng)該裝設(shè)電流速斷保護(hù)器，如果缺乏靈敏度，也可以增加縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)器。最后對(duì)10kV電源進(jìn)線進(jìn)行保護(hù)，在輸電線路中非電源專用進(jìn)線的一側(cè)應(yīng)裝設(shè)保護(hù)開關(guān)設(shè)備。

3 結(jié)語(yǔ)

在用電需求迅速增加的時(shí)代，電力系統(tǒng)負(fù)擔(dān)越來(lái)越重，人們對(duì)10kV配電系統(tǒng)的要求越來(lái)越高，保證配電網(wǎng)安全可靠運(yùn)行是當(dāng)前人們關(guān)注的重要問(wèn)題。合理優(yōu)化10kV配電工程線路配置是解決電網(wǎng)中各種故障問(wèn)題的關(guān)鍵之一。相關(guān)工作人員應(yīng)具體分析情況，注重對(duì)配電網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行產(chǎn)生不利因素的控制，做好對(duì)配電線路結(jié)構(gòu)、繼電保護(hù)裝置、導(dǎo)線等設(shè)備的選擇與應(yīng)用，只有這樣才能夠提高線路運(yùn)行質(zhì)量，促進(jìn)我國(guó)電力企業(yè)健康發(fā)展。

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