10千伏配電網生產運行中的問題與措施分析

文/ 金潔 泰州三新供電服務有限公司 江蘇泰州 225300

現階段我國10千伏配電網主要為小電流中性點接地模式。小電流中性點接地的方式，導致10千伏配電網運行過程中單相接地環節存在較多風險因素，如低電壓、PT故障等，嚴重影響了10千伏配電網電力資源穩定供給。因此，對10千伏配電網生產運行問題進行適當分析具有非常重要的意義。

1、10千伏配電網生產運行中的問題

1.1 10千伏配電網低電壓問題

10千伏配電網低電壓問題主要表現為10千伏配電網運行過程中，供電電壓低于標準值。從而無法滿足用戶用電需求。

1.2 10千伏配電網PT頻繁故障

10千伏配電網PT故障主要是由于10千伏配電網小電流接地模式，在單相接地環節由于非故障相電壓高于均值而產生的高幅值弧光接地過電壓，或者PT勵磁電感與系統對地電容形成諧振，即PT高壓繞組過電流故障。

1.3 10千伏配電網跳閘問題

10千伏配電網在生產運行過程中出現的跳閘問題，主要表現為10千伏配電網運行過程中電力資源供應線路突然斷開，致使整體10千伏線路無法正常運行[1]。

2、10千伏配電網生產運行優化措施

2.1 10千伏配電網低電壓問題原因及解決

設備老舊是10千伏配電網低電壓問題出現的主要原因。因此，針對10千伏配電網低電壓問題，可采用廣度優先退回代潮流計算的方法，對現有10千伏配電網進行升級改造。首先，依據現有10千伏配電網數據，可將配電網圖紙數據轉換為可讀取信息，如線路阻抗參數、反應線路拓撲結構、線路負荷等。同時將現有10千伏配電網上各負荷節點、分支節點進行有效連接，并對各負荷節點間距離進行計算。

其次，對各負荷階段依照從小到大的順序進行編號。并以首節點為入手點進行回代操作。通過回代操作計算得出，現有單一10千伏配電網改造方法，并不能產生良好的效果。因此在10千伏配電網改造過程中，可綜合考慮無功補償、導線截面、供電半徑、調壓器等因素，設置多層級改造方案。

最后，為解決10千伏配電網低電壓問題，可從投入無功補償裝置、增加線路導線截面、縮小供電半徑、安裝調壓器幾個模塊進行優化改造。其中投入無功補償裝置主要是在有功損耗較低線路增設無功補償裝置，降低線路電壓損耗；而增加線路導線截面主要是依據導線電阻率與截面積關系，在線路電壓較低位置選擇導線截面積較大的導線類型。如將主線線路轉換為LGJ-120、LGJ-95等；而調壓器安裝可以通過線路電壓的合理調整，降低線路有功損耗；縮小供電半徑主要是通過在線路合理位置進行電源布點重新布設。縮小供電半徑可以減少線路等效電阻，避免新增負荷過多導致電壓損耗超標。

2.2 10千伏配電網PT頻繁故障問題原因及解決

10千伏配電網PT過電流故障主要包括鐵磁諧振、瞬時性接地故障恢復后電網對地電容放電兩個方面因素。依據上述原因，可利用ATP/EMTP進行仿真計算。首先，構建10千伏母線仿真模型，假定該仿真模型母線段為2.0M。在整體配電網仿真模型確定的基礎上，可采用BCTRAN模型進行變壓器模型的構建。

其次，依據仿真模型實際線路接入情況，在不考慮非線性電感串聯電阻模型投入的情況下，可以某條出線在B相0.5s出現弧光接地。若弧光段電阻為6Ω，依據整體弧光過電阻變化情況，可判定暫態沖擊電流分布差異過大為弧光過電阻問題出現主要原因。據此，可在10千伏配電網中性點位置進行消諧器的合理裝設。通過消諧器的合理安裝，可以利用諧器內部非線性電阻，降低電流變化幅度，有效解決弧光過電阻情況。

最后，針對10千伏配電網PT高壓側中性點故障，可借鑒4PT接線模式，在10千伏配電網PT高壓側增設單相零序PT。通過單相零序PT的增設，可以適當優化PT電壓互感器鐵心勵磁性質，避免鐵磁諧振導致的PT高壓側故障。

2.3 10千伏配電網跳閘問題原因及解決

10千伏配電網跳閘問題主要包括設備、外力、氣象等幾個模塊因素。如設備老化、外力電纜破壞、狂風暴雨等因素。

首先針對電力設備老化引起的10千伏配電網跳閘問題，可以加大對10千伏配網設備購進管理，從設備招標、投標、檢測等各個模塊，保證電力設備質量。而對于運行年限較長的電力設備，可定期進行淘汰更換[2]。需要注意的是，在新電力設備安裝前期，電力設備安裝維護人員應嚴格檢測相關機械設備出廠合格證，保證新安裝設備與原電力線路運行標準一致。

其次，針對外力破壞導致的配電網跳閘問題，可在道路兩端電線桿上進行反光漆的均勻涂抹，吸引車輛駕駛人員視線，避免車輛撞桿對整體電力線路造成損壞。同時在基礎設施建設階段，相關施工管理人員應主動與電力部門進行協調，明確線路埋設、桿塔布設位置，避免新建工程對原有電力線路造成不利影響。

最后，針對天氣因素導致10千伏配電網跳閘問題，可在加強配電網監察巡視強度的基礎上，針對10千伏配電網故障風險較大模塊，構建常態化檢測體系。并在檢查階段進行線路優化改造，提高整體10千伏線路絕緣化率。

3、10千伏配電網線路改造效益評估

通過對10千伏配電網線路改造，某區域典型10千伏配電網問題得到了有效的解決。而通過廣度優先退回代潮流計算、ATP/EMTP仿真計算，整體配電網改造經濟效益較高。

總結：

綜上所述，10千伏配電網是社會基礎生產生活順利進行的前提。因此，針對現階段10千伏配電網生產運行中出現的低電壓、PT故障、跳閘問題，可從常規巡視、設備改進或增設、損傷處理等模塊，構建完善的故障處理體系，最大程度降低10千伏配電網運行故障概率，保證10千伏配電網穩定運行。