淺析配電設(shè)備運(yùn)維管理技術(shù)

上海市南供電公司 周旭嵐 洪 揚(yáng)

配電網(wǎng)是指從輸電網(wǎng)或地區(qū)發(fā)電廠接收電能，通過配電設(shè)施就地分配或按電壓逐級(jí)分配給各類用戶的電力網(wǎng)。配電網(wǎng)是電力系統(tǒng)重要的組成部分之一，因此在電網(wǎng)系統(tǒng)改造過程中，加強(qiáng)對(duì)配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)其運(yùn)行的可靠性，加強(qiáng)配電網(wǎng)技術(shù)和運(yùn)維管理的科學(xué)性使其提高施工質(zhì)量、完善施工技術(shù)，才能為電網(wǎng)的綜合運(yùn)行提供有力保證。

1 配電網(wǎng)的運(yùn)行現(xiàn)狀

1.1 配電網(wǎng)概述

電網(wǎng)一般是指電力系統(tǒng)中各種電壓的變電所及儲(chǔ)備電線組成的整體電網(wǎng)，也就是電力網(wǎng)絡(luò)的簡(jiǎn)稱，在電網(wǎng)運(yùn)行時(shí)有三個(gè)部分集中運(yùn)行，分別是輸電、變電、配電，能有效將電能進(jìn)行輸送和分配，以此來達(dá)到改變電壓的目的。一般配電網(wǎng)是由電纜、塔桿、配電變壓器、隔離開關(guān)、架空線路及其他的構(gòu)建共同組成，每一個(gè)設(shè)施構(gòu)建都是保證配電網(wǎng)正常運(yùn)行的基礎(chǔ)，也是為有效提高配電電能作用的網(wǎng)絡(luò)。

按照當(dāng)前的電壓等級(jí)可分為高壓配電網(wǎng)、中壓配電網(wǎng)及第二配電網(wǎng)三種，不同的電壓等級(jí)提供的電能不同，也可通過功能分配實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的合理配置。一般是應(yīng)用城市配電網(wǎng)、農(nóng)村應(yīng)用農(nóng)村配電網(wǎng)，一些企業(yè)和個(gè)體使用工廠配電網(wǎng)較多。配電網(wǎng)在設(shè)計(jì)過程中通常采用閉環(huán)設(shè)計(jì)，在這種閉環(huán)設(shè)計(jì)形態(tài)下可呈輻射狀的結(jié)構(gòu)，與輸電線相比配電網(wǎng)的線徑較小，所以在輸電網(wǎng)中經(jīng)常需綜合多種算法加強(qiáng)配電網(wǎng)穩(wěn)定性，應(yīng)用科學(xué)細(xì)致的手段增強(qiáng)整個(gè)系統(tǒng)正常電能輸送。

1.2 載荷分布不均衡

我國(guó)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)應(yīng)用的都是傳統(tǒng)的電網(wǎng)設(shè)計(jì)方式，存在著設(shè)計(jì)不合理、應(yīng)用效果不佳，導(dǎo)致各個(gè)地區(qū)電力輸送發(fā)展極不平衡，這樣就會(huì)存在著載荷分布不均衡、電網(wǎng)運(yùn)行不暢通的情況。在當(dāng)前的各個(gè)發(fā)展階段，只有保證電網(wǎng)的載荷區(qū)域和無載荷區(qū)域明確劃分，在進(jìn)行配電網(wǎng)運(yùn)行時(shí)才能更有針對(duì)性，也能避免負(fù)載功率不平衡情況。對(duì)于近年來我國(guó)城鎮(zhèn)地區(qū)快速發(fā)展，一些地區(qū)的供電網(wǎng)已無法滿足居民對(duì)電力的基本需求，供電能力跟不上導(dǎo)致供電網(wǎng)超負(fù)荷運(yùn)行，這樣會(huì)嚴(yán)重的損耗功率。一方面無法滿足電力需求，同時(shí)還產(chǎn)生了能源的浪費(fèi)，無法實(shí)現(xiàn)能源的充分利用。所以，國(guó)家當(dāng)前需針對(duì)載荷分布不均衡問題進(jìn)行有針對(duì)性的徹底改造，加強(qiáng)配電網(wǎng)運(yùn)維管理技術(shù)的合理應(yīng)用，減少在用電過程中對(duì)電器和電網(wǎng)設(shè)備產(chǎn)生的不良影響[1]。

1.3 配電設(shè)備不先進(jìn)

我國(guó)應(yīng)用智能化電網(wǎng)系統(tǒng)已成為電力運(yùn)維管理的主流，但智能化的電力系統(tǒng)須應(yīng)用先進(jìn)的配電設(shè)備。我國(guó)大部分地區(qū)使用的仍是傳統(tǒng)電網(wǎng)系統(tǒng)，在檢修過程中經(jīng)常也會(huì)發(fā)生電路線路老化現(xiàn)象，電力設(shè)備陳舊，這樣導(dǎo)致在電力輸送過程中經(jīng)常出現(xiàn)電力供應(yīng)不足，也容易出現(xiàn)資源浪費(fèi)等情況。我國(guó)當(dāng)前很多配件設(shè)備存在著架空線陳舊、電纜線使用時(shí)間長(zhǎng)、設(shè)備出現(xiàn)老化現(xiàn)象，而對(duì)于一些其他輔助裝置等都無法與實(shí)際的需求相匹配，像隔離開關(guān)、配電變壓器等都無法滿足現(xiàn)代化供電網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際需求，長(zhǎng)時(shí)間在落后的電力系統(tǒng)下無法真正的對(duì)設(shè)備和線路進(jìn)行更新，在后續(xù)進(jìn)行運(yùn)維管理過程中難度也較大，技術(shù)應(yīng)用也缺乏基本管理手段，導(dǎo)致當(dāng)前配電網(wǎng)自動(dòng)化管理能力大大降低，嚴(yán)重阻礙了電力行業(yè)的正常發(fā)展[2]。

1.4 設(shè)備的布局不合理

傳統(tǒng)的配電網(wǎng)設(shè)置一般都是由城市地區(qū)先開始設(shè)計(jì)，但近年來我國(guó)農(nóng)村地區(qū)發(fā)展十分迅速，對(duì)于建立要求也越來越高，但現(xiàn)行配電網(wǎng)布局中仍存在很多不合理現(xiàn)象，我國(guó)地區(qū)發(fā)展不平衡，很多供電體系的設(shè)備布局不合理，按照傳統(tǒng)的布局形式就會(huì)產(chǎn)生電力消費(fèi)分配不合理的結(jié)果，這樣在正常的生產(chǎn)和生活中都無法獲得有效電能，給生活造成嚴(yán)重影響。此外電力供應(yīng)過程中，很多設(shè)計(jì)沒有考慮到各地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的綜合性，電力供應(yīng)匹配不合理，一些供電企業(yè)為節(jié)約成本沒有真正通過系統(tǒng)科學(xué)的線路對(duì)設(shè)備進(jìn)行規(guī)劃，導(dǎo)致很多地區(qū)的設(shè)備更新和變化較為頻繁，造成成本增加，也會(huì)使得原有電網(wǎng)線路受到較大影響，影響電網(wǎng)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

2 配電網(wǎng)運(yùn)維管理技術(shù)應(yīng)用的原則

要想真正加強(qiáng)我國(guó)配電設(shè)備，運(yùn)維管理技術(shù)的更新一定要按照相關(guān)原則進(jìn)行管理，根據(jù)我國(guó)當(dāng)前的基本配電網(wǎng)發(fā)展情況及各個(gè)其他的綜合因素影響，要想完全重新建立一套配電網(wǎng)是不現(xiàn)實(shí)的，所以須在當(dāng)前原有配電網(wǎng)基礎(chǔ)上進(jìn)行適當(dāng)改造、加強(qiáng)管理，通過有效的運(yùn)維管理技術(shù)應(yīng)用來滿足當(dāng)前用戶的需求。所以相關(guān)電力部門應(yīng)加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)，根據(jù)當(dāng)前現(xiàn)有的配電網(wǎng)情況來制定統(tǒng)一規(guī)劃，不僅要考慮到現(xiàn)行的電網(wǎng)需求，更需將眼光放得長(zhǎng)遠(yuǎn)一些，加強(qiáng)設(shè)計(jì)的全面性，通過有效的設(shè)備選擇和技術(shù)改造方式來使其達(dá)到長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的目標(biāo)。在進(jìn)行電網(wǎng)運(yùn)維管理技術(shù)應(yīng)用過程中，要加強(qiáng)供電線路和供電設(shè)備的質(zhì)量保證，這樣才能有效發(fā)揮技術(shù)效果。此外在改造技術(shù)過程中一定要選擇以地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的技術(shù)，在改造后按照一定要求的技術(shù)原則進(jìn)行應(yīng)用，提高應(yīng)用效果，實(shí)現(xiàn)整體運(yùn)維效率的提升。

3 配電網(wǎng)運(yùn)維管理與建設(shè)改造技術(shù)

3.1 加強(qiáng)配網(wǎng)運(yùn)維管理的數(shù)字化建設(shè)

配網(wǎng)運(yùn)維管理在實(shí)踐過程中存在很多困難，是因?yàn)榕渚W(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)是一個(gè)龐大而復(fù)雜、綜合性極強(qiáng)的系統(tǒng)工程，需應(yīng)用多種電子信息設(shè)備和電子軟件系統(tǒng)，不同系統(tǒng)間存在著不同的關(guān)聯(lián)性。此外配網(wǎng)運(yùn)維管理數(shù)字化建設(shè)能有效解決傳統(tǒng)自動(dòng)化系統(tǒng)中存在的問題，通過先進(jìn)的技術(shù)軟件和機(jī)械設(shè)備不斷的更新給當(dāng)前的配網(wǎng)運(yùn)維管理的時(shí)效性和安全性。所以在新形勢(shì)下增強(qiáng)配網(wǎng)運(yùn)維管理的數(shù)字化建設(shè)，加強(qiáng)系統(tǒng)集成才能最大限度的提高穩(wěn)定性和可靠性。電力企業(yè)要加強(qiáng)終端設(shè)備的配置，通過數(shù)字化和智能化的設(shè)備進(jìn)行信息的遙測(cè)和遙控，通過自動(dòng)重合閘、饋線故障檢測(cè)和電能質(zhì)量檢測(cè)有效結(jié)合，將數(shù)字化管理理念與當(dāng)前的設(shè)備運(yùn)維管理加強(qiáng)結(jié)合才能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)電一體化的要求。

3.2 配電網(wǎng)線路聯(lián)絡(luò)形式的優(yōu)化

在電力運(yùn)行過程中，可通過自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)加強(qiáng)電路線路運(yùn)行情況的綜合分析，及時(shí)采取有效運(yùn)維管理手段，如一條線路出現(xiàn)問題及時(shí)解決線路故障，保證配電線路能夠在良好的運(yùn)行狀態(tài)下發(fā)展。例如，當(dāng)前建立了很多變電站，但其位置和數(shù)量都需嚴(yán)格確定，保證變電站能覆蓋全部區(qū)域。當(dāng)一條線路出現(xiàn)問題可使用預(yù)備線路，最大的減少故障影響區(qū)域，因此建立兩條或多條聯(lián)絡(luò)線路，在確定不同線路間的關(guān)系后能實(shí)現(xiàn)有效的自動(dòng)配電或智能轉(zhuǎn)移負(fù)荷。目前上海地區(qū)已實(shí)現(xiàn)n-1運(yùn)行方式，即配網(wǎng)中任一獨(dú)立元件（配電線路、變壓器、電纜等）發(fā)生故障而被切除后，不造成其他線路過負(fù)荷跳閘而導(dǎo)致用戶失電或系統(tǒng)的穩(wěn)定性事故，近期上海電力已開始考慮配電網(wǎng)n-2（部分國(guó)家地區(qū)稱為n-1-1）的可能性。

3.3 設(shè)立專業(yè)電網(wǎng)管理機(jī)構(gòu)

電力企業(yè)需根據(jù)當(dāng)前地區(qū)的配電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)建立專業(yè)化的電網(wǎng)管理運(yùn)維部門，設(shè)立檢查小組，在保證系統(tǒng)穩(wěn)定的前提下定期進(jìn)行檢查改造加強(qiáng)運(yùn)維管理的有效性。此外在專業(yè)化部門內(nèi)需有完善的檢查計(jì)劃，運(yùn)維管理內(nèi)容需嚴(yán)格按照計(jì)劃一步步實(shí)施，并定期檢查相關(guān)小組的執(zhí)行情況，對(duì)當(dāng)前配電網(wǎng)中存在的問題進(jìn)行綜合分析。此外，因檢查部門需加強(qiáng)城市和農(nóng)村的專業(yè)配件組管理，通過專業(yè)化的檢查指導(dǎo)不同供電所的正確工作，因?yàn)闄z查小組就是配電網(wǎng)運(yùn)行中的管家，需對(duì)整個(gè)配電網(wǎng)運(yùn)行的技術(shù)及管理工作進(jìn)行合理的調(diào)度，當(dāng)出現(xiàn)不合格操作時(shí)要及時(shí)給予指導(dǎo)，保證整個(gè)運(yùn)維檢查工作順利進(jìn)行，使配電網(wǎng)在良性狀態(tài)下發(fā)展。

3.4 建立配電運(yùn)行維護(hù)監(jiān)管體系

應(yīng)用先進(jìn)的配電運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)監(jiān)護(hù)體系能夠加強(qiáng)整個(gè)配網(wǎng)運(yùn)維全面性，使其工作更加有條理，更高效的進(jìn)行運(yùn)行[3]。這樣就需要建立一支專業(yè)技能強(qiáng)，經(jīng)驗(yàn)豐富，綜合素質(zhì)高的配電運(yùn)行監(jiān)護(hù)管理團(tuán)隊(duì)，在內(nèi)部需加強(qiáng)檢修人員的專業(yè)知識(shí)和技能，對(duì)于當(dāng)前先進(jìn)的檢修技術(shù)及時(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí)，通過不斷提升及工作經(jīng)驗(yàn)的增加來實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)運(yùn)維技術(shù)水平的提升。另一方面，需加大電網(wǎng)配電人才引進(jìn)的力度，通過政策和資金扶持加強(qiáng)人才歸屬感，此外定期要邀請(qǐng)專家進(jìn)行專業(yè)指導(dǎo)，通過開展知識(shí)講座、實(shí)踐活動(dòng)等方式提高電網(wǎng)運(yùn)行維護(hù)隊(duì)伍的整體素質(zhì)。同時(shí)要建立科學(xué)有條理的監(jiān)管體系，嚴(yán)格按照工程標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行電力維護(hù)工作，讓每一個(gè)工作運(yùn)行都處于正常的技術(shù)應(yīng)用情況下，這樣才能更加符合我國(guó)當(dāng)前電網(wǎng)運(yùn)維管理的實(shí)際需求。

3.5 靈活應(yīng)對(duì)季節(jié)性變化

一些季節(jié)性的用電量爆發(fā)性增長(zhǎng)會(huì)對(duì)原有低壓供電的情況造成一定影響，也無法滿足迅速增長(zhǎng)的用電需求[4]。因此，為避免季節(jié)性的配電與低壓電纜直徑不夠而造成的過熱、損傷乃至燒毀的情況，要從本質(zhì)上加強(qiáng)供電穩(wěn)定性，可加強(qiáng)地區(qū)建設(shè)的改造，提高其配電最大負(fù)載率，使用更大截面的電纜或更高開斷能力的開關(guān)[5]。此外，通過有效的運(yùn)維管理與技術(shù)應(yīng)用，如加裝無功補(bǔ)償裝置，能避免電壓較低、提高電力的應(yīng)用效率。

綜上，配電網(wǎng)線路在應(yīng)用過程中須重視將新建立線路與傳統(tǒng)線路之間有效連接，增強(qiáng)整個(gè)線路的穩(wěn)定條件，實(shí)現(xiàn)供電過程中的配電自動(dòng)化。通過有效的技術(shù)優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)線路設(shè)計(jì)與設(shè)備布置的科學(xué)性和完整性。所以要在原基礎(chǔ)上采取一系列措施進(jìn)行有效的改造和維護(hù)工作，增強(qiáng)改造技術(shù)的水平，減少設(shè)備運(yùn)行事故發(fā)生的概率，使配電線路的發(fā)展形式符合當(dāng)前社會(huì)用電需求，保證電能供應(yīng)的穩(wěn)定性和電力系統(tǒng)的科學(xué)性。