探析10kV線路環(huán)網(wǎng)對(duì)提高供電可靠性的影響

謝永娟　鐘子華

摘要：在我國快速發(fā)展的過程中，環(huán)網(wǎng)供電是以高校配電標(biāo)準(zhǔn)為原則，合理的分析實(shí)際可靠配電的措施效果。目前，環(huán)網(wǎng)供電中往往存在較多的問題，這嚴(yán)重的影響環(huán)網(wǎng)配電的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。本文將針對(duì)10kv配網(wǎng)環(huán)網(wǎng)的供電情況進(jìn)行研究，準(zhǔn)確的分析環(huán)網(wǎng)供電的高效有效應(yīng)用價(jià)值，明確實(shí)際配電標(biāo)準(zhǔn)和配電基本原則，分析實(shí)際配電可靠價(jià)值標(biāo)準(zhǔn)水平，提升環(huán)網(wǎng)供電的合理性研究。

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

引言

目前在國內(nèi)的三、四線城區(qū)中，10千伏的配電網(wǎng)是將電力企業(yè)與用戶有機(jī)連接在一起的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其對(duì)于城區(qū)的安全供電具有直接影響，且對(duì)于電力企業(yè)以及用戶自身的利益也具有一定的聯(lián)系。中國的三、四線城區(qū)主要指具有戰(zhàn)略意義、經(jīng)濟(jì)總量較大或者相對(duì)較為發(fā)達(dá)的中小城區(qū)，對(duì)這些城區(qū)的10kV電網(wǎng)進(jìn)行研究，對(duì)電網(wǎng)建設(shè)工作有著極大的作用。如今，三、四線城區(qū)主要運(yùn)用的是10千伏的配電網(wǎng)，其在國內(nèi)的城市電網(wǎng)中占有重要地位。隨著三、四線城區(qū)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，10千伏的配電網(wǎng)的規(guī)劃建設(shè)的滯后性問題也越來越突出。

1.10kV線路環(huán)網(wǎng)對(duì)于提高供電可靠性的影響

10kV配電線路是電力系統(tǒng)中的重要組成部分，需要眾多設(shè)備設(shè)施，接線方式也較為復(fù)雜，有可能存在負(fù)荷不均衡的情況。同時(shí)，10kV線路在電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中，也更加容易發(fā)生故障，在很大程度上受到外力的破壞與影響，例如，雷擊、颶風(fēng)、暴雨、冰雪與認(rèn)為因素等，都有可能導(dǎo)致線路的老化、斷裂與設(shè)備損壞，會(huì)增加供電中斷的概率，增加維護(hù)難度?，F(xiàn)階段在部分地區(qū)，配電線路并沒有進(jìn)行相應(yīng)的發(fā)展，線路布局過于原始，就很容易導(dǎo)致線路布局難以優(yōu)化，增加線路負(fù)荷，影響線路運(yùn)行的安全性與可靠性。10kV配電線路環(huán)網(wǎng)的應(yīng)用能夠在很大程度上提供電力供應(yīng)的可靠性與穩(wěn)定性，確保電力資源的供應(yīng)質(zhì)量。在運(yùn)用的過程中應(yīng)當(dāng)著重分析其常見問題，并采取有效措施加以解決，進(jìn)而進(jìn)一步提高供電的穩(wěn)定性。在10kV線路環(huán)網(wǎng)的實(shí)施過程中，可以通過以下方式來提高供電可靠性：①減少線路故障的可能性，以避免由于線路維修而導(dǎo)致的電力供應(yīng)中斷現(xiàn)象，需要對(duì)線路長度進(jìn)行充分考量，并對(duì)電力用戶進(jìn)行梳理，確定線路的負(fù)荷情況，以分線路分段的方式確定分段點(diǎn)與線路段數(shù)，以環(huán)網(wǎng)供電的形式來縮小電力供應(yīng)中斷范圍，提高供電穩(wěn)定性;②如果存在線路負(fù)荷重、受外部因素影響大的線路，應(yīng)當(dāng)加設(shè)分段分支開關(guān)，一旦分段線路故障情況，就可以以分段分支開關(guān)進(jìn)行故障隔離與切除，以確保電力供應(yīng)的穩(wěn)定性;③應(yīng)當(dāng)確保線路聯(lián)絡(luò)開關(guān)的科學(xué)性，盡可能滿足電力供應(yīng)的實(shí)際需求，確保環(huán)網(wǎng)供電質(zhì)量;④大力提升線路環(huán)網(wǎng)自動(dòng)化水平，采用自動(dòng)化設(shè)備以實(shí)時(shí)監(jiān)控線路運(yùn)行狀況，維持線路供應(yīng)穩(wěn)定。例如，可以采用能夠進(jìn)行負(fù)荷轉(zhuǎn)移與網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)功能的自動(dòng)化設(shè)備，一旦線路故障情況出現(xiàn)，能夠自行判斷故障問題，并及時(shí)進(jìn)行故障隔離，恢復(fù)線路正常區(qū)域的電力供應(yīng)。

2.10kV環(huán)網(wǎng)柜柜體說明、網(wǎng)架、設(shè)計(jì)和接線

2.1HXGW型環(huán)網(wǎng)柜的柜體說明

HXGW型環(huán)網(wǎng)柜是 12kV，全密封、全絕緣的帶真空負(fù)荷開關(guān)的開關(guān)柜，采用真空作為滅弧介質(zhì)，SF6氣體作為絕緣介質(zhì)。適用于額定電流630A、額定電壓10KV、額定頻率50Hz的系統(tǒng)。該開關(guān)柜的真空開關(guān)所有帶電部件及開關(guān)封閉在不銹鋼的氣室內(nèi)，在密封箱體內(nèi)充有SF6氣體，SF6氣體是一種無色、無味、對(duì)環(huán)境無影響的惰性氣體，它的絕緣耐壓強(qiáng)度是空氣的三倍，且在500℃的溫度下也不會(huì)被分解。開關(guān)柜出廠前已充好規(guī)定壓力的SF6氣體，額定氣壓‘0MPa。柜體可靈活配置，有多種柜型及組合方案，既有手動(dòng)型機(jī)構(gòu)，又有電動(dòng)型機(jī)構(gòu)，它們的外形及安裝尺寸相似?？砂惭b在戶內(nèi)或戶外使用，包括地下室、混凝土箱體、不銹鋼箱體中。

智能化的HXGW環(huán)網(wǎng)柜是集真空負(fù)荷開關(guān)、電壓互感器、三相及零序電流互感器、控制器于一體的成套開關(guān)柜的通稱，它具備故障檢測功能、保護(hù)控制功能和通信功能（配置通信模塊后），適于安裝在10kV電纜配電線路用戶分支線責(zé)任分界點(diǎn)處，也可適用于符合要求的分支電纜和末段電纜。設(shè)備安裝投運(yùn)后，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切除被控支線的單相接地故障和自動(dòng)隔離被控支線的相間短路故障，避免波及停電。

2.3構(gòu)建網(wǎng)架

在城區(qū)10千伏配電網(wǎng)環(huán)網(wǎng)供電中，不論哪一個(gè)變電站發(fā)生了異?；蛘叱霈F(xiàn)了故障，都必須確保其所具有的所有負(fù)荷不會(huì)發(fā)生停電故障，這是判斷城區(qū)10千伏配電網(wǎng)環(huán)網(wǎng)供電網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)達(dá)到優(yōu)秀標(biāo)準(zhǔn)的基本要求。為了確保城區(qū)10千伏配電網(wǎng)環(huán)網(wǎng)供電的可靠性，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的有力支撐是必不可少的。在配電網(wǎng)環(huán)網(wǎng)供電具有較大負(fù)荷密度的城區(qū)中心，其主要使用的是10千伏配電網(wǎng)的環(huán)網(wǎng)供電，這種環(huán)網(wǎng)供電的輻射網(wǎng)更適用于用戶供電專線的城區(qū)使用。在規(guī)劃以及建設(shè)城區(qū)10千伏的配電網(wǎng)環(huán)網(wǎng)供電的過程中，需要遵循三個(gè)原則：一是在初始規(guī)劃以及建設(shè)的過程中，必須對(duì)10千伏配電網(wǎng)的可靠性予以高度重視。為了防止出現(xiàn)環(huán)網(wǎng)電磁，就必須采取有效的措施增強(qiáng)配電網(wǎng)的可靠性，并采用目前最廣泛的接線環(huán)網(wǎng)技術(shù)，在配電網(wǎng)環(huán)網(wǎng)供電運(yùn)行正常時(shí)，就適當(dāng)進(jìn)行開環(huán)。二是在規(guī)劃10千伏配電網(wǎng)環(huán)網(wǎng)供電的過程中，在確保電流電路具有一定強(qiáng)度的前提條件下，需要多設(shè)置一些線路分段的開關(guān)，便于日后電路的維護(hù)以及檢修，一旦發(fā)生故障，就能在最短的時(shí)間內(nèi)以及有效的區(qū)域內(nèi)將故障發(fā)生的原因找出來，并進(jìn)行及時(shí)的消除。一般情況下，一條線路分成三或四段為最佳，且用戶的每一段線路都要進(jìn)行合理的控制。三是如果使用的是環(huán)網(wǎng)接線的方式，則線路載流量最大應(yīng)保持在三分之一到三分之二的安全電流范圍內(nèi)，一旦超過這一范圍，就必須進(jìn)行負(fù)荷轉(zhuǎn)帶或者分流，從而保障用電的安全性。

2.3分段開關(guān)的設(shè)計(jì)

環(huán)網(wǎng)供電線路中需要確保供電線路的聯(lián)絡(luò)平穩(wěn)性，對(duì)線路可能發(fā)生的各類故障進(jìn)行分段開關(guān)控制，一旦發(fā)生故障，就需要使用備用電路進(jìn)行轉(zhuǎn)接處理。不斷提高配電線路的可靠性價(jià)值水平，明確實(shí)際環(huán)網(wǎng)線路的分段標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)劃檢查形式，分析可能影響用戶的比率。分段開關(guān)前期可能存在一定投資，在實(shí)際運(yùn)行過程中會(huì)產(chǎn)生一定費(fèi)用。但是，隨著10kv配網(wǎng)供電的安全運(yùn)行，與發(fā)生故障的代價(jià)相比，增加的分段維護(hù)管理方式的費(fèi)用更低，更加符合配電網(wǎng)有效安全環(huán)網(wǎng)運(yùn)行的基本要求。分段開關(guān)按照有效的三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)原則進(jìn)行分析，明確線路的長短標(biāo)準(zhǔn)原則，明確實(shí)際負(fù)載均勻原則，明確用戶數(shù)量的使用量。按照最優(yōu)的分段半徑，準(zhǔn)確的分析實(shí)際增長率。

2.4互為備用的環(huán)網(wǎng)接線方式

城區(qū)10千伏配電網(wǎng)環(huán)網(wǎng)供電的典型的接線方式主要有“n-1單環(huán)網(wǎng)”、“兩供一備”、“三供一備”、“雙環(huán)網(wǎng)”、“n分段n聯(lián)絡(luò)”等典型的環(huán)網(wǎng)接線方式。相較于“N供1備”的接線方式，互為備用的環(huán)網(wǎng)接線方式會(huì)進(jìn)一步確保線路負(fù)荷的均衡性，確保每條線路都能夠得到較為平均的使用，在接線過程中，饋線的中段與兩端都會(huì)安設(shè)開關(guān)，用以進(jìn)行線路連接，作為彼此的備用線路。理論條件下，每一條饋線的負(fù)載率都能夠達(dá)到滿負(fù)載的2/3左右。運(yùn)用互為備用的環(huán)網(wǎng)接線方式，可以采用分段聯(lián)絡(luò)模式來提高線路的利用效率，但同時(shí)也會(huì)增加接線難度，為線路的檢修與操作帶來困難，用以維持線路可靠性的聯(lián)絡(luò)線的應(yīng)用也會(huì)增加接線的成本投入。

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(shí)，減少不必要的投資和麻煩，使供電長期保持穩(wěn)定與可靠。

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