趙 琪
(國網陜西省電力公司商洛供電公司,陜西 商洛 726000)
以10 kV配電網為例,其在運行過程中經常會受到接線因素、絕緣因素以及電壓因素的影響而對其自身穩定性造成干擾。為了有效改善這一現狀,電力企業的工作人員可以結合配電網運行的實際情況合理地引進先進的MIS技術、GIS技術、接地技術及饋線技術等。本文將以10 kV配電網運行穩定性為核心,從影響因素、關鍵技術以及重要措施等方面內容進行詳細闡述,以期為相關人員提供參考。
隨著社會經濟的不斷發展,人們在日常工作和生活中對用電的需求也不斷提升,因此配電網運行極易出現一些安全隱患問題,具體如下。第一,傳統的工程項目通常以單一電源作為主要的電能供應源動力,并且以放射狀的線路設計來滿足不同用戶的用電需求。但是,現階段很多工程項目則以環網供電為主要電能供應形式,直接在距離最近的架空線上進行接線,這種接線方式存在一定危險性。第二,在網架結構暫未進行統一規劃和完善前,存在少部分業主為了能夠在較短時間內得到供電服務實施臨時性的接線方案,從而導致配電網運行過程中出現可靠性顯著降低的情況[1]。第三,建筑項目數量的不斷攀升也會在一定程度上影響架空線路的走向,容易引發安全隱患問題。
配電網的設備在長期運行過程中,一直承受高強度電壓的影響,因此內部結構的絕緣構件會逐漸積累大量的污物。隨著污物的積累,絕緣構件自身的含鹽量會逐漸升高,當含鹽量達到特定值時,該絕緣構件會在潮濕的條件下出現閃絡現象,影響配電網的穩定運行。此外,絕緣構件所累積的污物還會導致其自身的絕緣性能大幅度下降,使其在雷電天氣以及內電壓的多重因素影響下發生閃絡現象。客觀上,絕緣構件內的污物累積會在一定程度上使得沖擊特性的成本降低約30%~40%,同時還極有可能因絕緣構件被閃絡現象所擊穿而引發接地短路等問題,嚴重影響配電網的穩定運行[2]。
電氣設備在實際應用過程中不可避免地會長期受到過電壓、工頻電壓等多種電壓的作用力。這些電壓對電氣設備的使用性能也會產生極大的影響。以弧光過電壓為例,該類型過電壓的幅值與其他電壓相比相對較高,約為普通相電壓的4倍,因此對10 kV的配電網構成一定安全威脅。
MIS技術主要是指一種信息化的管理技術,在配電網穩定運行的過程中通常會以MIS系統的形式進行應用。該系統主要是由輔助決策系統、辦公系統及控制系統等子系統構成,同時還包括模型庫、知識庫、信息交換接口、數據庫及方法庫等。該技術在實際應用過程中會針對配電網的運行情況自動繪制出真實的設備信息示意圖,并將這些圖冊信息進行歸類整理,通過備份和傳輸來幫助工作人員大幅度提高電網運行的穩定性。當電網運行中的某一環節或者局部發生故障問題,MIS系統便會在第一時間內將局部故障問題相關的數據信息傳輸至工作臺,以有效避免更加嚴重的運行故障。
GIS技術在國內很多工程項目中都有著非常廣泛的應用,并且也取得了不錯的成效。該技術主要以GIS系統為核心,在電網運行等項目中進行實踐應用。該系統主要是指在信息網絡、計算機中的軟件系統和硬件系統相互協作下完成對整個地球表層的地理數據信息的采集、管理、分析、描述、儲存、運算及顯示的一種技術型系統[3]。GIS系統在實際應用中可以精確地檢測到某一特殊區域內的停電故障,有利于工作人員及時對配電網中的電網資源進行合理分配和協調,從而最大限度地降低局部停電問題對周圍居民生活的影響。
接地技術在電網運行中的作用效果主要體現為可以在一定程度上降低配電網中的高電壓對電網運行產生的負面影響,降低電網運行中出現故障問題的概率,提高配電網對電容性電流的承受能力。對于技術層面,接地技術與饋線技術相類似,饋線技術也可以有效地優化電網運行的整體質量水平。如果10 kV配電網在實際運行過程中出現故障問題,工作人員可以借助饋線技術實現對電網運行故障問題的快速識別,從而進一步加強電網運行的穩定性。
在合理范圍內適當地加強對電網運行可靠性的狀態檢修力度,有利于顯著提高配電網的整體運行質量水平。工作人員可將電網在運行過程中產生的數據信息實時儲存到檢修系統,然后再利用檢修系統對電網的運行情況進行自動化、科學化地判斷,不僅可以顯著降低工作人員對電網運行狀態檢修的工作量,而且可以準確判斷出電網運行中潛在的安全隱患,從而有效提高10 kV配電網的運行穩定性。同時,工作人員還可以在一定程度上提高配電網的抵御自然因素影響的能力。以自然環境中對配電網影響最大的雷電因素為例,工作人員可以將系統中傳統的針式絕緣構件更改為瓷橫擔式絕緣構件,并對配電網中一些架空型的配電線路進行接地處理,以顯著降低雷電等自然因素對電網運行造成的損害。對于地域空闊的區域,架空線路還極易受到風力因素的影響。因此,工作人員應當在線路設計階段盡可能地避免在大風力的地區內設置配電網,并加強對大風力地區內電網運行情況的狀態檢修力度,做好相應的風力防護措施,以提高地區內電網運行的可靠性。
在配電網原有的網架結構基礎上對其進行適當的優化和完善,以有效提高配電網的運行可靠性,具體優化措施如下。第一,工作人員可以結合該地區的電能供應情況在傳統配電網網架結構的基礎上引進雙回路的新型網架結構,以提高10 kV配電網的運行效率,加強其運行的穩定性。第二,工作人員可以對該地區用戶的用電需求進行系統性的統計和整理,根據最終得出的數據結果對該地區實施分區配電的電能供應方案。與傳統的電能供應方式相比,分區配電方式的靈活性更高,同時可以大幅度強化該類電網的容載比,從而間接地提高該地區所使用配電網的穩定性[4]。第三,工作人員可以有針對性地將配電網中的輻射線路變更為換網線路,以有效提高配電網運行的整體質量水平。
此外,工作人員還可以對配電網涉及到的設備和線路進行適當改造,以降低配電網發生故障問題的概率,提高配電網在實際運行過程中的穩定性,具體改造措施如下。第一,工作人員應當順應時代的發展,積極引進一些先進的機械設備,促進配電網的智能化運行,從而有效減少其在運行過程中的故障問題。第二,工作人員可以使用先進的節能設備來替換傳統的電氣設備,推動電網運行的節能化發展進程。第三,在配電網中設置相應的無功補償設備,以有效地對配電網進行補償,使電網中的功率能夠始終處于理想值域,從而間接提高電網運行可靠性。第四,目前,很多電力企業都存在主觀性設備改造的相關問題。工作人員結合自身經驗對電網運行中的設備進行改造,不僅會對后續電網運行造成一定安全隱患,而且極有可能大幅降低設備運行的整體質量水平。因此,工作人員在改造配電網的設備和線路時,一定要結合整個配電網的實際運行情況,與各個相關部門的技術人員進行綜合討論,以得到相對客觀、全面的改造方案,有利于實現配電網穩定運行的基本目標。
電力行業是社會經濟發展的重要基礎,因此工作人員可以通過檢修電網運行狀態、完善優化網架結構及合理改造配電網的設備和線路等方式來達到強化電網運行可靠性的基本目標,從而更好地提高企業的經濟效益和社會效益。