10kV配網(wǎng)電力工程的技術(shù)問(wèn)題分析與解決

金美均

（深圳市龍供供電服務(wù)有限公司，廣東 深圳 518000）

作為中壓配電系統(tǒng)，10kV配網(wǎng)建設(shè)是電網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)中的基本內(nèi)容，由于10kV配網(wǎng)通常直接面向用戶，所以其工程系統(tǒng)的正常運(yùn)行是保證輸電安全性和可靠性的基本條件。然而在實(shí)際電網(wǎng)建設(shè)中，各種技術(shù)問(wèn)題經(jīng)常會(huì)干擾10kV配網(wǎng)的正常運(yùn)行，這對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行的整體效益帶來(lái)了非常不利的影響。因此，加強(qiáng)有關(guān)10kV配網(wǎng)電力工程技術(shù)問(wèn)題的探討，對(duì)于改善10kV配網(wǎng)電力工程建設(shè)質(zhì)量具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

一、10kV配網(wǎng)電力工程技術(shù)準(zhǔn)則

（1）對(duì)于重要用戶需采用雙電源，而對(duì)于重要用戶中的重要負(fù)荷要另外配備應(yīng)急電源，以確保當(dāng)10kV配網(wǎng)電源進(jìn)行檢修停運(yùn)時(shí)仍能繼續(xù)為用戶供電。通常可以作為應(yīng)急電源的有干電池、蓄電池和獨(dú)立的發(fā)電機(jī)組等。

（2）應(yīng)采用“#”型、“T”型網(wǎng)或多個(gè)開(kāi)環(huán)工作的單環(huán)網(wǎng)對(duì)10kV配網(wǎng)進(jìn)行布置，并利用每2500kVA的裝見(jiàn)容量對(duì)10kV進(jìn)行分段，且應(yīng)采用能進(jìn)行自動(dòng)分合閘的電壓互感器負(fù)荷開(kāi)關(guān)作為裝配電網(wǎng)使用的線路聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)和分段開(kāi)關(guān)；對(duì)于高于630kVA裝見(jiàn)容量的公用線和用戶支線T節(jié)點(diǎn)應(yīng)當(dāng)安裝負(fù)荷開(kāi)關(guān)。

（3）10kV配網(wǎng)建設(shè)應(yīng)當(dāng)以城市道路作為重要依據(jù)，每條主干道內(nèi)都應(yīng)留設(shè)超過(guò)一條以上的架空線路走廊，主干道與次干道都應(yīng)安置電纜敷設(shè)位置。

（4）為減少中壓配電線路閃絡(luò)故障的發(fā)生，10kV架空配電線路的絕緣等級(jí)通常按照20kV的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

二、10kV配網(wǎng)電力工程中存在的技術(shù)問(wèn)題

1、過(guò)電壓

過(guò)電壓是指電力系統(tǒng)在特定條件下所出現(xiàn)的超過(guò)工作電壓的異常電壓升高。由于國(guó)內(nèi)部分10kV配網(wǎng)建設(shè)不夠合理，部分設(shè)備設(shè)施自身存在著爬距不足等缺陷，使得配電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性與安全性得不到保障。尤其在發(fā)生弧光接地過(guò)電壓?jiǎn)栴}時(shí)，電壓值會(huì)超出正常電壓4倍以上，很容易造成部分絕緣設(shè)備被擊穿，進(jìn)而造成系統(tǒng)停運(yùn)等故障。此外，在部分早期建設(shè)的10kV配電網(wǎng)中，僅通過(guò)單個(gè)針式瓷瓶進(jìn)行絕緣，遠(yuǎn)不能滿足絕緣要求，且在遭受直擊雷的情況下形成的感應(yīng)過(guò)電壓同時(shí)會(huì)引發(fā)閃絡(luò)故障。

閃絡(luò)

圖1 閃絡(luò)效應(yīng)圖

閃絡(luò)是指固體絕緣子周圍的氣體或液體電介質(zhì)被擊穿時(shí)，沿固體絕緣子表面放電的現(xiàn)象。閃絡(luò)通道中的火花或電弧使絕緣表面局部過(guò)熱造成炭化，損壞表面絕緣。當(dāng)閃絡(luò)發(fā)生時(shí)，很容易大幅度破壞配電網(wǎng)的設(shè)備設(shè)施。在10kV配電網(wǎng)工作時(shí)，若部分設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間處在高電壓工作狀態(tài)下，其絕緣件的表面會(huì)累積較多的鹽分，當(dāng)遭遇潮濕天氣或陰雨季節(jié)時(shí)就很可能發(fā)生閃絡(luò)故障。閃絡(luò)故障會(huì)在一定程度上降低配電網(wǎng)絕緣件的絕緣性能，且容易造成兩相接地或單相接地短路問(wèn)題，破壞配電網(wǎng)的設(shè)備設(shè)施，繼而干擾10kV配電網(wǎng)的整體運(yùn)行。閃絡(luò)效應(yīng)圖如圖1所示：

外力破壞

當(dāng)前國(guó)內(nèi)的10kV配電網(wǎng)工程通常采用單端電源供電樹(shù)枝狀放射式接線方式，配電網(wǎng)則采用架空線路形式。部分剛建社區(qū)及廠區(qū)通常采用環(huán)網(wǎng)供電方式，其直接在周圍的架空線上進(jìn)行搭接，這樣就很可能對(duì)配電網(wǎng)造成破壞。部分用戶在配電網(wǎng)未完全工作前私自接線拉電，也會(huì)給配電網(wǎng)的運(yùn)行埋下安全隱患。此外，由于現(xiàn)代城市規(guī)模不斷擴(kuò)大，在配電網(wǎng)建設(shè)時(shí)其周圍總會(huì)圍繞大量高層建筑工程，在這些工程開(kāi)展施工時(shí)機(jī)械設(shè)備和各類意外狀況等都會(huì)增加10kV配電網(wǎng)故障發(fā)生的概率。在部分偏遠(yuǎn)城區(qū)或農(nóng)村，由于技術(shù)設(shè)備的缺乏，配電網(wǎng)的基本配置往往不能滿足當(dāng)?shù)氐墓ぷ骱蜕钚枨螅渑潆娋W(wǎng)布置混亂，在長(zhǎng)時(shí)間超負(fù)荷運(yùn)行下，配電網(wǎng)極易出現(xiàn)嚴(yán)重的安全事故。還有部分配電網(wǎng)及變電站長(zhǎng)期得不到有效維護(hù)，運(yùn)行時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，大量設(shè)備設(shè)施進(jìn)入老化狀態(tài)，設(shè)備運(yùn)行效率及絕緣性能等都出現(xiàn)大幅度下降，配電網(wǎng)的故障發(fā)生率也就相應(yīng)比較高。

三、10kV配網(wǎng)技術(shù)問(wèn)題相應(yīng)的解決措施

1、提升10kV配電網(wǎng)供電能力

采用單端電源樹(shù)枝狀放射性接線方式進(jìn)行供電時(shí)，所需的配電變壓器及分支線等相關(guān)設(shè)備設(shè)施數(shù)量較多，若某一部位出現(xiàn)故障，則很容易導(dǎo)致大范圍的停電事故，所以通常安置聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)，以防止在故障發(fā)生時(shí)故障影響范圍的不斷擴(kuò)大，從而改善配電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性與安全性。聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)有自動(dòng)分?jǐn)嗥鳌⒅蠑嗦菲鳌⒆詣?dòng)重合閘、重合分?jǐn)嗥鞯榷喾N類型，聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)通常使用壽命較長(zhǎng)、成本較低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，且安裝快捷，通過(guò)與變電站配合，能夠自動(dòng)隔離故障位置，從而大幅度縮小了配電網(wǎng)的故障范圍，提升其供電能力。如將柱上SF6式斷路器單獨(dú)安置在支線或主干線的中后段，然后連接配合變電站的出現(xiàn)開(kāi)關(guān)，當(dāng)10kV配電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)，其能夠自動(dòng)切斷故障電流，隔離故障段，并能與饋線形成聯(lián)絡(luò)，以保障配電網(wǎng)的供電。

自動(dòng)分?jǐn)嗥魇且环N能夠記錄故障電流次數(shù)并能根據(jù)設(shè)定次數(shù)實(shí)施分閘閉鎖的智能開(kāi)關(guān)，其不是直接切斷故障電流，而是在上級(jí)重合閘分閘的過(guò)程中自行斷開(kāi)，將其與自動(dòng)重合器結(jié)合應(yīng)用，可有效控制故障停電范圍，并自行恢復(fù)對(duì)非故障段的供電。自動(dòng)重合器不僅具有斷路功能，還能進(jìn)行自動(dòng)重合，其是一種集保護(hù)與控制功能于一體的智能化開(kāi)關(guān)，通常將其與自動(dòng)分?jǐn)嗥鹘Y(jié)合使用。

降低外力破壞影響

在10kV配電網(wǎng)電力工程設(shè)計(jì)中，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)先到供電區(qū)進(jìn)行整體環(huán)境考查，盡量避開(kāi)惡劣環(huán)境以減少其對(duì)配電網(wǎng)建設(shè)的影響；認(rèn)真勘查現(xiàn)場(chǎng)地形狀況和地下管線分布狀況，綜合分析管線的深度與寬度限制條件，然后根據(jù)配電網(wǎng)管線設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)與供電要求選擇恰當(dāng)?shù)木€路距離、位置與走向；要重點(diǎn)掌握線路的功能及用途，避免出線問(wèn)題，減少配電網(wǎng)的線損；要充分了解各干線的架空走廊預(yù)留狀況及用戶的用電需求，嚴(yán)格選擇質(zhì)量較高的配電網(wǎng)設(shè)備和電纜。

重點(diǎn)解決污閃故障

閃絡(luò)引起的過(guò)電壓燒毀設(shè)備及相間短路問(wèn)題是10kV配電網(wǎng)故障發(fā)生的主要問(wèn)題。所以在10kV配電網(wǎng)工程建設(shè)中，要采取有效的技術(shù)措施：在母排位置安裝絕緣熱縮管，以提高母排的防污性能，且能避免小動(dòng)物引起的短路問(wèn)題；將防污罩分別安裝在開(kāi)關(guān)室內(nèi)的連桿瓶、穿墻套管、支持絕緣子、刀閘支柱瓷瓶等裝置上；為避免污閃問(wèn)題，還可以在開(kāi)關(guān)室內(nèi)安置吸濕器以提高空氣干燥度，進(jìn)而減少污閃發(fā)生的條件；加強(qiáng)配電網(wǎng)的整體維護(hù)，采用先進(jìn)監(jiān)測(cè)技術(shù)對(duì)配電網(wǎng)各部分進(jìn)行監(jiān)控與檢測(cè)，從而改善電網(wǎng)的運(yùn)行質(zhì)量。

采用抗雷擊裝置

雷擊災(zāi)害事故是10kV配電網(wǎng)經(jīng)常出現(xiàn)的事故之一，在施工中應(yīng)當(dāng)采用恰當(dāng)?shù)姆览讚艏夹g(shù)措施。在雷擊出現(xiàn)較多的區(qū)域，要將針式瓷橫擔(dān)等避雷裝置安置在10kV避雷網(wǎng)上以降低雷擊問(wèn)題，但使用時(shí)應(yīng)注意此種避雷器的機(jī)械性能不高，在大檔距、大導(dǎo)線的線路中不太適用。

注意環(huán)境因素

施工中應(yīng)當(dāng)盡可能減少人為破話，施工場(chǎng)地要遠(yuǎn)離人群，且做好警示標(biāo)志，且應(yīng)避開(kāi)道路、重要設(shè)備設(shè)施等，減少交通因素對(duì)施工設(shè)施及施工過(guò)程的影響。

結(jié)語(yǔ)

電力工程的質(zhì)量將直接影響著10kV配電網(wǎng)運(yùn)行的安全性與可靠性，因此，相關(guān)技術(shù)與研究人員應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)有關(guān)10kV配電網(wǎng)工程技術(shù)問(wèn)題的研究，總結(jié)配電網(wǎng)建設(shè)中常出現(xiàn)的技術(shù)問(wèn)題及技術(shù)處理措施，以逐步改善10kV配電網(wǎng)建設(shè)質(zhì)量。

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