探析10KV線路環(huán)網(wǎng)對提高供電可靠性的影響

梁榮輝

摘要：隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展和電能對人們生活的影響越來越大，特別是在珠海這樣負荷密度高的城市，10kV環(huán)網(wǎng)柜已經(jīng)成為城市配網(wǎng)供電的重要節(jié)點，它能否安全運行直接影響到電力企業(yè)的供電質(zhì)量。但10kV環(huán)網(wǎng)柜在實際工作過程中會出現(xiàn)各種類型的故障，造成供電可靠性降低，配網(wǎng)運維成本增大。對10kV環(huán)網(wǎng)柜及特點做了概述，并就10kV環(huán)網(wǎng)柜常見故障及原因進行了分析。

關(guān)鍵詞：10kV線路;環(huán)網(wǎng)供電;環(huán)網(wǎng)柜

引言

以往對10kV線路進行建設(shè)時，都采用放射式或樹干式的線路連接形式，這些形式均會由于一點產(chǎn)生故障導(dǎo)致大規(guī)模停電，對用戶的正常用電造成影響，降低供電的可靠性及穩(wěn)定性。對此，需要在明確環(huán)網(wǎng)供電特點和優(yōu)勢的基礎(chǔ)上，對其具有的提高供電可靠性作用予以分析研究。

1.10kV環(huán)網(wǎng)在提高供電可靠性的作用與影響

在電力系統(tǒng)中，10kV線路為重要組成部分之一，包含多種不同的設(shè)備、設(shè)施與線路，其接線方式比較復(fù)雜，實際運行時可能產(chǎn)生負荷不均衡等問題。另外，線路運行時，還會產(chǎn)生很多故障，直接受外力因素的影響和破壞，如臺風(fēng)暴雨、雷擊和水浸等，這些均會使供電線路發(fā)生故障，導(dǎo)致設(shè)備損壞，容易引起大面積停電的概率。目前在部分地區(qū)當(dāng)中，其配電線路還未得到明顯發(fā)展，對線路的布局還處在原始狀態(tài)，使線路的整體布局無法實現(xiàn)優(yōu)化，導(dǎo)致線路的負荷明顯增加，對線路實際運行可靠性及安全性造成影響[1]。通過對環(huán)網(wǎng)供電模式的應(yīng)用，可以有效提高供電的穩(wěn)定性和可靠性，保證供電質(zhì)量。這一模式的實際運用中，需要深入分析所有常見問題，同時制定有效的措施及時處理和解決，從而使供電可靠性得到大幅提升。環(huán)網(wǎng)供電實施中，可采用下列方式保證供電的可靠性：①盡可能減少線路故障，防止因線路檢修造成供電中斷，并對線路長度予以綜合考量，梳理不同等級的電力用戶，明確線路上的實際負荷，采用分線路分段等有效方式縮小供電中斷實際范圍，保證實際供電的可靠性及穩(wěn)定性;②若線路的負荷較大，且容易受到外部因素較大影響，則應(yīng)采用分段分支開關(guān)等設(shè)施，這樣如果分段線路發(fā)生故障，則可由開關(guān)對故障予以隔離，避免對其它正常段的運行造成影響，使供電保持穩(wěn)定與可靠;③保證線路上各聯(lián)絡(luò)開關(guān)合理性與科學(xué)性，滿足供電有實際要求，保證環(huán)網(wǎng)模式的供電質(zhì)量;第四，不斷提高環(huán)網(wǎng)體系的自動化程度，通過對自動化設(shè)備的合理引入來動態(tài)監(jiān)控線路實際情況，使線路的供電始終保持穩(wěn)定。比如，采用可實現(xiàn)負荷轉(zhuǎn)移及網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)的設(shè)備，當(dāng)線路產(chǎn)生故障時，可對故障問題進行自行判斷，同時將故障隔離，使無故障段的供電能夠正常進行。

2. 10kV環(huán)網(wǎng)柜的種類及特點

2.1 10kV環(huán)網(wǎng)柜分類

簡單而言環(huán)網(wǎng)柜是一組高壓開關(guān)設(shè)備裝在鋼板金屬柜體內(nèi)或做成拼裝間隔式環(huán)網(wǎng)供電單元的電氣設(shè)備，其核心部分采用負荷開關(guān)和熔斷器，具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、價格低、可提高供電參數(shù)和性能以及供電安全等優(yōu)點。是一組為環(huán)網(wǎng)供電而存在的高壓開關(guān)設(shè)備，當(dāng)前10kV環(huán)網(wǎng)柜一般使用三相聯(lián)動的SF6氣體負荷開關(guān)或者斷路器，以及通過性能好的彈簧實現(xiàn)開關(guān)的快速有效分合而保證環(huán)網(wǎng)柜及時可靠地做出反應(yīng)。環(huán)網(wǎng)柜分為很多種，一般按照絕緣類型可以分為空氣絕緣環(huán)網(wǎng)柜和SF6絕緣環(huán)網(wǎng)柜兩種。以上兩種環(huán)網(wǎng)柜能夠?qū)€路上的正常電流進行接通和切斷，以及在出現(xiàn)故障時斷開工作的變壓器和故障電流，以起到對電力系統(tǒng)有效控制和保護的作用;另外，按照運行環(huán)境和工作地點分為戶內(nèi)環(huán)網(wǎng)柜和戶外環(huán)網(wǎng)柜，按照在環(huán)網(wǎng)中使用功能的不同可以分為進線環(huán)網(wǎng)柜、出現(xiàn)環(huán)網(wǎng)柜和聯(lián)絡(luò)環(huán)網(wǎng)柜等;按照開關(guān)設(shè)備分類，可分為負荷開關(guān)柜、斷路器柜、電纜連接柜、高壓計量柜、GIS等。

2.2 環(huán)網(wǎng)柜的特點

配網(wǎng)10kV環(huán)網(wǎng)柜廣泛應(yīng)用于城市大型公共建筑、高層建筑住宅小區(qū)、工廠企業(yè)負荷中心的電站以及外電纜分支箱、預(yù)裝式箱式變電站。配網(wǎng)10kV環(huán)網(wǎng)柜能夠在城市中得到如此泛的運用，在于它有下述優(yōu)點。1）設(shè)備可見斷口，能夠準確快速地確認開關(guān)分合位置，保證配網(wǎng)運維人員操作與維修工作人員的生命安全。2）環(huán)網(wǎng)柜可采用全密封、全絕緣結(jié)構(gòu)，甚至能夠適應(yīng)任何戶外環(huán)境。3）環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)各部件排列緊湊，因而環(huán)網(wǎng)柜較其他電氣設(shè)備部件而言，體積較小，重量輕，所占用的面積也不大，非常有利于提高土地使用效率。4）環(huán)網(wǎng)柜相對于其他電氣設(shè)備部件，組成比較簡單，有利于安裝，擴展性好，具有操作更加方便、可靠、安全、免維護等特點。

3. 10kV環(huán)網(wǎng)柜的故障預(yù)防及處理

3.1 10kV環(huán)網(wǎng)柜的故障預(yù)防

采取自然通風(fēng)手段或安裝除濕裝置的手段來改善環(huán)網(wǎng)柜或環(huán)網(wǎng)柜電纜室的運行環(huán)境。目前，防止?jié)駳膺M入環(huán)網(wǎng)柜，比較有效的方法是在電纜室底板上用密封防火材料進行封堵，既可以防止潮濕空氣，還能實現(xiàn)防止小動物的功能，可謂一舉兩得。室內(nèi)環(huán)網(wǎng)柜可以采用除濕裝置進行除濕;戶外電纜分支箱可以適當(dāng)增加基礎(chǔ)高度，在基礎(chǔ)的四周設(shè)置一定數(shù)量的散熱透氣孔，便于電纜溝井內(nèi)的濕氣排出，但同時要考慮防小動物措施。努力做好相關(guān)絕緣防護工作，在環(huán)網(wǎng)柜故障中絕緣事故占了很大的比例，除了設(shè)備自身的質(zhì)量外，環(huán)網(wǎng)柜的安裝工藝也嚴重影響到絕緣性能。首先我們應(yīng)嚴格把控設(shè)備和材料的質(zhì)量，做好電纜終端頭制作和電纜附件安裝工藝的管控和日常管理為避免因電纜終端頭施工工藝而引發(fā)環(huán)網(wǎng)柜故障，電纜終端頭制作過程中，施工人員必要嚴格遵守有關(guān)工藝要求進行制作，驗收人員也要嚴把驗收關(guān)，避免電纜頭帶病投運。相關(guān)的運維人員也要嚴格遵守安全規(guī)程，愛護設(shè)備。對于一些需要絕緣保護卻經(jīng)常忽視的設(shè)備，要做好絕緣防護定期的檢查。除此之外，運維人員應(yīng)該定期對設(shè)備進行局放測試和紅外測溫的巡視，監(jiān)控設(shè)備運行狀態(tài)。

3.2 10kV環(huán)網(wǎng)柜的故障處理

當(dāng)前對環(huán)網(wǎng)柜因絕緣損壞而導(dǎo)致的故障處理方法較為粗獷。一般按環(huán)網(wǎng)柜接線柱的絕緣損壞情況進行處理。對于輕度的放電灼傷痕跡采用簡單打磨后更換電纜終端頭附件來修復(fù)設(shè)備;對于電痕化較為嚴重甚至環(huán)氧樹脂接線柱完全擊穿的情況，則是利用環(huán)網(wǎng)柜的預(yù)留備用柜，更換電纜T接點，以實現(xiàn)配網(wǎng)快速復(fù)電，來減少停電時戶數(shù)保障供電可靠性。對于柜體爆炸或者柜體損壞后無備用柜可用的情況，只能進行環(huán)網(wǎng)柜的整體更換或返廠維修，這便對配網(wǎng)供電造成較大的影響。對于重要用戶則必須進行旁路供電或使用應(yīng)急發(fā)電車，使電網(wǎng)的運行成本大大增加，嚴重影響電網(wǎng)穩(wěn)定和發(fā)展。因此對于環(huán)網(wǎng)柜的故障搶修工作來說，在現(xiàn)場及時高效處理顯得相當(dāng)重要，實現(xiàn)環(huán)網(wǎng)柜接線柱的絕緣修復(fù)以及環(huán)網(wǎng)柜絕緣構(gòu)件的快速更換，都將是縮短環(huán)網(wǎng)柜搶修工作時長和停電時長的最有效途徑。

結(jié)語

綜上所述，10kV環(huán)網(wǎng)供電在保證供電可靠性上具有重要作用，使用環(huán)網(wǎng)柜也是現(xiàn)代工業(yè)企業(yè)、事業(yè)單位，甚至住戶建筑的主要趨勢，能在發(fā)揮雙路供電效果的同時，減少不必要的投資和麻煩，使供電長期保持穩(wěn)定與可靠。

參考文獻

[1]張萌，劉俊達，吳明明.10kV線路正常停電復(fù)送跳閘故障的分析與改進[J].電子測試，2018（17）：102+104.

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