摘要:營區輸配電線路的可靠性對營區的供電可靠性十分重要,文章先分析影響營區輸配電線路的可靠性的因素,再提出提高可靠性的方法,從而為營區輸配電線路的設計、建設和管理提供指導。
關鍵詞:營區輸配電線路的可靠性;影響因素;提高方法
營區供配電系統是地方電力系統的負荷終端,部隊營區供電網絡除極少部分屬于35千伏電網進線以外,絕大部分采用單回或雙回10千伏進線。地方電力系統的10千伏或35千伏電網進線后,通過營區變配電所進行變壓和配電之后再通過輸配電線路將電力輸送到整個營區。營區輸配電線路在部隊營區整個電力系統中所占的比重最大,也是最容易出現事故的環節,因此它的可靠性對整個營區的供電可靠性具有至關重要的作用。
一、營區輸配電線路的可靠性
營區輸配電線路主要由供配電導線或電纜組成,供配電線路的搭設方式有架空電力線路和電纜電力線路。因電纜線路受到電壓等級、敷設環境和投資的限制,目前廣泛采用的是架空電力線路。而電纜運行可靠、敷設隱蔽、符合戰備要求,故在不宜敷設架空線的地方使用電纜線路。營區輸配電線路的可靠性是輸配電線路正常使用情況下完成輸配電功能且不發生故障的能力。
二、營區輸配電線路可靠性影響因素
(一)營區用電負荷
部隊營區用電用戶多,用電量大,特別是夏季大功率用電設備數量多,因此營區用電負荷比較大。近幾年來,隨著許多新型用電設備的投入數量增加,例如計算機、空調等大功率用電設備的數量越來越多,營區用電負荷量在逐年增加。一部分部隊營區現在在進行擴建,隨著營區面積的增加,用電設備的數量也隨之增多,用電負荷同時也在增加。但許多營區的輸配電線路仍然沿用了60、70年代的設備,線路老化,很多線路工作條件超過敷設時的設計標準。這對輸配電線路的可靠性產生了不利的影響。
(二)線路自身問題
在營區最初建設過程中,營區輸配電線路的布設是按照設計來進行的,一般會考慮到未來的發展而留有一定的空間。但是隨著營區用電設備的數量的增加或者營區的擴建,線路的布置和改造越來越復雜。這種復雜的線路如果不加強管理、檢查和及時維護,很容易出現問題,引發停電事故。
線路自身問題中,線路故障是另一個重要因素。常見的線路故障如:線路某相過負荷運行,或者三相開關中某相無法合上或沒有合好,從而引發跌落熔斷器一相的熔斷,在線路接點氧化接觸不良的情況下,也會產生缺相運行。由于導線具有熱脹冷縮的屬性,因此,外界氣候變化會造成導線張力的變化,特別是在高溫情況下,導線伸脹,從而使架空線路導線弧垂變大引發接地短路事故,或者交叉跨越處的放電。高桿植物生長過于靠近mLmwvvye9/+2eOPY6NXALA==架空線路而超過了與導線的安全距離,在大風的影響下發生傾倒,容易引起倒桿斷線事故;或者樹木的枝葉與導線接觸,引發線路接地故障;如果樹木的枝干斷落在架空裸導線上,則會引發線路短路跳閘事故。配電線路上的跌落保險瓷體、瓷瓶因質量不達標,或因表面和瓷裙內有污穢堆積,絕緣性能降低,在陰雨受潮或大霧天氣就會發生閃絡放電,甚至因瓷瓶擊穿而發生接地故障。線路絕緣破碎或者擊穿則會引起單相接地,造成導線的燒斷。
(三)人為因素
人為致使的外力破壞對營區輸配電線路的可靠性產生影響,這些人為因素同樣將導致輸配電線路的損壞和供電的中斷,從而導致停電。人為致使的外力破壞主要有以下幾個方面:
①在對具備導電性的物體進行高拋時,由于高拋物與導線相接觸,從而出現單相接地;
②當對離架空線路距離很近的樹木砍伐的時候,因樹木的倒斜引起線路接地、短路或者線路壓斷的事故;
③盜竊公共電力設施造成停電事故,或由于偷盜而造成桿塔發生傾倒事故;
④由于車輛碰撞電桿,在重大碰撞力的作用下,導致電桿傾倒或斷線;
⑤由于施工造成對架空線路、電桿、電纜的外力損壞。
(四)自然因素
自然災害如雷電、臺風、雨、雪、洪水等都是影響營區輸配電線路可靠性的重要因素,典型的例子如我國2008年南方出現的雪災天氣,最終導致南方多省電力供應中斷,受影響特別大的貴州省,電網幾乎全線癱瘓。此外,雷擊事故的發生會產生絕緣子爆裂或擊穿以及線路燒毀、斷線等。臺風的影響主要是可以吹倒桿塔,或者在架空線路弧垂過大的情況下,引起碰線從而產生短路電流引發跳閘事故。洪水則容易沖蝕架空線路拉線、桿塔基礎、電纜等設施。
(五)非故障停電原因
除故障原因導致輸配電線路可靠性受到影響之外,非故障停電也是重要的因素之一。
部隊營區大多使用市電電源,市電非故障停電的一個主要因素就是計劃停電。據資料顯示,在許多經濟發達的地區,總停電次數中的50%以上是計劃停電,涵蓋檢修停電與工程停電在內。10kv配網要配合35kv及以上輸變電線路架設跨越而停電;變電所中的設備需要定期的檢修,同樣將造成停電。非故障停電會導致營區供電中斷,大部分營區都配有備用電站或備用不間斷電源系統(UPS),從而保障營區供電的可靠性。
三、營區輸配電線路可靠性提高方法
錢學森同志說過“產品的可靠性是設計出來的、生產出來的、管理出來的”。營區輸配電線路的可靠性想要加以提高,同樣要從這三面入手。
(一)合理科學地規劃輸配電線路
營區輸配電線路的布設應留有余地,考慮到營區未來的發展和擴建。輸配電線路的導線或電纜除了滿足設計時的電力負荷要求外,也應留有一定的余地,以適應營區未來電力負荷的增加。輸配電線路在規劃時應當綜合考慮線路附近的自然環境,避免在樹木茂盛、泥土松軟的地方布線,以防發生事故。
(二)使用高性能的輸配電產品并保證施工合格
質量低劣的電線、電纜、金具、絕緣子很可能發生損壞,帶來事故。因此,在輸配電線路的材料選用和施工中一定要嚴把質量關,架空線路電桿的修建要嚴格按照標準進行,其他材料的購買與安裝同樣要符合規定。敷設電纜時,要選用質量合格的電纜產品,施工時要遵循相關規定,要盡可能選擇距離最短的路線,同時顧及和已有的和擬建的房屋建筑的位置,并盡量減少穿越各種管道、鐵路、公路和弱點電纜的次數。在電纜線路經過的地區,應盡可能保證電纜不致受到各種損傷。
三、科學有效地管理營區輸配電線路
(一)健全管理制度
要想從根本上提高輸配電線路的可靠性,關鍵是建立健全管理制度,增強可靠性管理工作。選用能夠勝任崗位技能要求專門人員進行可靠性管理工作,定期對他們進行業務培訓,增強其工作能力。要定期地組織會議,及時總結可靠性的工作,分析一定時期中的供電運行數據,同時按照實際的管理狀況,制定合理有效的工作計劃,從而為下階段輸配電線路可靠性提供科學的指導。除此之外,也要重視各部門的配合,加強配電管理、計劃外停電、線路改造設計等各個環節的聯系和溝通。
(二)實施帶電作業和狀態檢修
帶電測試、帶電維修以及帶電檢查都是帶電作業[6]的重要內容,其可以很大的減少非故障停電事故的發生。帶電作業在實際中有兩種作業方法,一種是以高空作業車的絕緣臂為主的直接作業法,另一種則為以使用絕緣工具為主的間接作業法。帶電作業在實際工作中,如帶電高壓接弓子線、帶電處理低壓下戶線路、帶電斷開接點、帶電更換合成絕緣子以及帶電處理導線上的雜物等,這些帶電作業極大地減少了可能發生的停電事故,減少停電時間,從而提高輸配電線路的供電可靠性。為了保障輸配電線路的正常運行,常常需要對可能發生或已經發生故障的電網線路或者設備進行檢修,在傳統的工作方式下,不管是計劃檢修還是故障檢修,都會引發停電事故。對此,可以采用狀態檢修的工作方式,改變傳統的固定檢修周期,而以設備實際運行來確定檢修,從而降低檢修成本,增加供電可靠性。
(三)強化對線路設備的巡視
做好日常的風險防范工作,加強對線路的檢查巡視,及時發現可能的問題和故障,及時采取措施加以解決,防患未然,從而最大限度地減少停電事故發生。為此,應當做好易發熱部位的編號建檔工作,按照缺陷的影響大小順序進行檢修,盡早消除可能的安全隱患;同時應當定期對線路設備進行檢查,保障其各項性能都能夠正常發揮,如定期對導線、電纜、電桿、絕緣子等設施進行監測,對防雷裝置進行安全檢查等。
四、結語
部隊營區輸配電線路的可靠性對營區供電的可靠性具有十分重要的影響。在輸配電線路的設計和建設中,應當嚴格按照規定進行。在日常使用管理中,要落實制度,加強檢查、檢測和巡視,從而保證營區輸配電線路的可靠運行。
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(作者簡介:丁劍橋(1989-),男,安徽淮北人,碩士研究生,空軍勤務學院機場工程與保障系,主要研究方向為軍事后勤學和軍事裝備學