賴江鴻
(清遠(yuǎn)佛岡供電局,廣東 清遠(yuǎn) 511600)
配網(wǎng)是電力系統(tǒng)的重要組成部分,其安全可靠性將直接影響著國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),我國(guó)用戶停電故障中的80%是由配電網(wǎng)故障引起的,因此,如何提高配電網(wǎng)供電可靠性水平有著非常重要的實(shí)際意義。近年來(lái),隨著20 kV電壓等級(jí)的推廣,配網(wǎng)規(guī)模也在不斷擴(kuò)大。但由于配網(wǎng)的架構(gòu)缺陷及多種因素的影響,導(dǎo)致配網(wǎng)安全運(yùn)行事故不斷發(fā)生。如何利用有限的大修資金,實(shí)施反事故措施,降低配網(wǎng)的故障率,提高供電可靠性,是配網(wǎng)運(yùn)行的工作重點(diǎn)。
由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快,原有的10 kV配電網(wǎng)已經(jīng)不能滿足供電可靠性的要求。首先,原有的10 kV配電網(wǎng)絡(luò)以架空線為主,接線形式主要為單端電源供電的樹(shù)枝狀放射式,新建的工業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)和商住小區(qū)則通常采用環(huán)網(wǎng)供電,電源有的是從就近的架空線上取得。其次,由于在規(guī)劃網(wǎng)架未完善之前,部分用戶急于用電,按規(guī)劃實(shí)施一步到位投資難以落實(shí),因此接線存在一定的臨時(shí)性。另外,沿主要交通道路的架空線走廊附件,新建筑物施工工地多,直接威脅線路運(yùn)行安全??傊?,城區(qū)尤其是老城區(qū)的10 kV配電網(wǎng)絡(luò)單薄,轉(zhuǎn)供電能力差,地形復(fù)雜,接線較亂,事故率高,供電可靠性低。另外,隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,20世紀(jì)60、70年代建設(shè)的變電站10 kV設(shè)備、各路出線的容量及安全性能均已不適應(yīng)用電負(fù)荷和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。其明顯的缺陷是:城區(qū)變電站大多數(shù)是該區(qū)域電網(wǎng)中的樞紐站,10 kV系統(tǒng)出線多,負(fù)荷大,運(yùn)行年久,加之周圍環(huán)境因素,造成設(shè)備污染嚴(yán)重,設(shè)備絕緣強(qiáng)度下降,引發(fā)事故的概率逐年增高。
10 kV配電網(wǎng)的閃路。在運(yùn)行中,設(shè)備的絕緣長(zhǎng)期承受工作電壓,當(dāng)絕緣件表面積污后,只要表面污物達(dá)到一定的含鹽量,遇到潮濕的狀況就容易引起閃絡(luò)。另一方積污還使絕緣的沖擊性能大幅度降低,在雷電沖擊和內(nèi)過(guò)電壓的沖擊下,很容易引起閃絡(luò)。污閃有時(shí)發(fā)生在一相,也可能多相發(fā)生,還可能多處同時(shí)發(fā)生。當(dāng)出現(xiàn)污閃后,容易引起單相接地,此時(shí)其余兩相電壓將升高,穩(wěn)態(tài)時(shí)為相電壓的3倍,暫態(tài)時(shí)情況下可達(dá)成 2.5倍相電壓。在正常情況下,非故障相電壓幅值升高對(duì)絕緣并不造成威脅,若運(yùn)行環(huán)境條件惡劣,絕緣件耐受電壓下降,在中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)非故障相電壓副值升高允許運(yùn)行的2 h內(nèi),有可能再出現(xiàn)閃絡(luò)點(diǎn)。其次,由于污穢使絕緣的沖擊特性下降低 30%~40%的成本,使單相接地出現(xiàn)零序電壓。若變電所內(nèi)互感器特性較差,將激發(fā)鐵磁諧振,過(guò)電壓倍數(shù)比較高,還可能發(fā)生相絕緣閃絡(luò)擊穿,而觸發(fā)兩相接地短路。
10 kV配電網(wǎng)的過(guò)電壓。電氣設(shè)備在電網(wǎng)中運(yùn)行必須承受工頻電壓、內(nèi)部過(guò)電壓及大氣過(guò)電壓的作用,特別是環(huán)境條件惡劣,早期建設(shè)的設(shè)施,先天不足,爬距不夠,給電網(wǎng)的安全運(yùn)行帶來(lái)很大威脅。弧光接地過(guò)電壓是一種幅值很高的過(guò)電壓,當(dāng)電網(wǎng)電容電流超過(guò)一定值時(shí),若不采取措施,接地電弧難以熄滅,將激發(fā)起弧光接地過(guò)電壓,其幅值高于4倍相電壓,這勢(shì)必對(duì)電網(wǎng)的安全運(yùn)行構(gòu)成很大威脅。在一些早期建設(shè)的10 kV配網(wǎng)中,絕緣靠一個(gè)針式瓷瓶,這是電網(wǎng)中絕緣等級(jí)較低的環(huán)節(jié),它不能承受直擊雷,感應(yīng)過(guò)電壓也會(huì)引起閃絡(luò)。
對(duì)單端電源供電的樹(shù)枝狀放射性接線,沿線掛接大量的分枝線和配電變壓器,在長(zhǎng)達(dá)幾公里或十幾公里的線路上任意一處發(fā)生故障,都會(huì)導(dǎo)致全線停電。使用聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)不但可以大大縮小停電范圍,同時(shí)也使安排停電范圍大大縮小。對(duì)于聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)的選擇,當(dāng)首推柱上式SF6開(kāi)關(guān)。目前,柱上式SF6開(kāi)關(guān)的品種主要有柱上斷路器、自動(dòng)重合閘、自動(dòng)分?jǐn)嗥?、重合分?jǐn)嗥鲙追N,這些開(kāi)關(guān)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能優(yōu)越、壽命長(zhǎng)、檢修周期長(zhǎng)、安裝簡(jiǎn)易、安裝工程造價(jià)較低等優(yōu)點(diǎn)。柱上式SF6斷路器可以單獨(dú)安裝在支線或干線的中后段,具有自動(dòng)開(kāi)斷故障電流的功能,能很好地與變電站出線開(kāi)關(guān)配合,自動(dòng)斷開(kāi)故障段。
自動(dòng)重合器除了具有上述斷路的功能外,還有多次重合的功能,它是一種具有控制和保護(hù)功能的智能化開(kāi)關(guān),另外還具有與自動(dòng)分?jǐn)嗥髋浜鲜褂玫墓δ堋?/p>
(1)更換、安裝支柱式絕緣子或瓷橫擔(dān)。
(2)安裝氧化鋅避雷器。宜在空曠的10 kV,及以上架空線路上,安裝線路型氧化鋅避雷器。新安裝的配網(wǎng)設(shè)備如配變、柱上開(kāi)關(guān)、電纜頭等也必須安裝氧化鋅避雷器。
(3)選用安普線夾。在線路改造和檢修中,要逐步淘汰并溝線夾作導(dǎo)線連接器,并嚴(yán)禁不用線夾而纏繞接線。
(4)檢查、整改接地裝置。定期檢查測(cè)量線路上接地裝置的接地電阻,不合格的給予整改,保證接地電阻值不大于10 Ω。新安裝的10 kV線路,接地裝置接地電阻也不宜大于10 Ω,與1 kV以下設(shè)備共用的接地裝置接地電阻不大于4 Ω。定期檢測(cè)接地網(wǎng),確保接地網(wǎng)的接地阻值合格。
(1)對(duì)10 kV線路桿塔應(yīng)定期進(jìn)行檢查,制定完善的檢查制度,對(duì)不夠牢固的桿塔及時(shí)加固基礎(chǔ)或增加拉線。新立桿塔應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求施工。
(2)適當(dāng)提高最大設(shè)計(jì)風(fēng)速,可按30 m/s最大風(fēng)速設(shè)計(jì)。
(1)為杜絕或減少車輛碰撞桿塔事故,可以在交通道路邊的桿塔上涂上醒目的反光漆,以引起車輛駕駛員的注意。建議采用醇酸反光漆,紅白顏色相間,各2道,色帶高度為20 cm即可。
(2)廣泛宣傳保護(hù)電力設(shè)施的重要性,詮釋破壞電力設(shè)施所帶來(lái)的嚴(yán)重后果以及肇事者應(yīng)承擔(dān)的責(zé)任;在醒目位置設(shè)置警示牌,增加開(kāi)挖施工工地巡視的次數(shù)。
(3)加大導(dǎo)線與綠化樹(shù)木的距離,有條件的采取電纜敷設(shè);對(duì)種植場(chǎng)的綠化樹(shù)木,規(guī)劃線路走廊時(shí),應(yīng)盡量避開(kāi)較高樹(shù)型的植物帶,導(dǎo)線可選用絕緣導(dǎo)線。
(1)對(duì)于重載配網(wǎng)饋線和公用臺(tái)區(qū),隨時(shí)進(jìn)行負(fù)荷監(jiān)測(cè)。對(duì)最高負(fù)荷電流超過(guò)300 A的饋線采取預(yù)警制度;公用變壓器最高負(fù)荷率超過(guò)85%的,亦采取預(yù)警制度轉(zhuǎn)接負(fù)荷,必要時(shí)加裝低壓綜合監(jiān)測(cè)儀或多功能電子表進(jìn)行負(fù)荷監(jiān)測(cè)。避免接頭、連接線夾等因過(guò)載發(fā)熱燒毀。
(2)配網(wǎng)設(shè)備加大改造力度,對(duì)于柱上開(kāi)關(guān)、跌落式熔斷器、閥式避雷器、針式絕緣子、高損配變、高低壓配電柜、配電柜可選用 HXGN15型及以上 SF6系列;低壓開(kāi)關(guān)柜可選用GGD2以上系列;并溝線夾等早期投運(yùn)的殘舊設(shè)備,應(yīng)選用技術(shù)參數(shù)高的現(xiàn)行產(chǎn)品。根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),綜合造價(jià)因素,柱上開(kāi)關(guān)可選用零氣壓的VSP5型SF6負(fù)荷開(kāi)關(guān);跌落式熔斷器可選用(H)RW11-12型;配變可選用低能耗的S11系列。
10 kV配電網(wǎng)安全可靠的關(guān)鍵是解決閃絡(luò)誘發(fā)相間短路及過(guò)電壓燒毀設(shè)備問(wèn)題,所以,必須采取綜合措施,以求得電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行。對(duì)10 kV開(kāi)關(guān)室的支持絕緣子、穿墻套管、刀閘支柱瓷瓶、連桿瓶等,可以加裝防污罩。對(duì)于母排,可以加裝絕緣熱縮管,根據(jù)部分地區(qū)的運(yùn)行實(shí)踐證明,這不僅提高了防污能力,而且還防止小動(dòng)物造成短路。另外,在變電站的10 kV開(kāi)關(guān)室還可以采取一些其他的手段來(lái)防止污閃問(wèn)題。如在10 kV開(kāi)關(guān)室安裝吸濕器以降低空氣的濕度,破壞污閃的條件;貫徹“逢停必掃、掃必干凈”的原則,以最小的投入保證設(shè)備的健康運(yùn)行。
總之,提高配網(wǎng)供電可靠性是一個(gè)系統(tǒng)工程,必須從多方面努力才能取得實(shí)效。提高配網(wǎng)供電可靠性,要樹(shù)立良好的供電企業(yè)形象,保證向用戶不斷供給質(zhì)量合格的電力,從而實(shí)現(xiàn)全面的質(zhì)量管理和安全管理,并日益滿足電網(wǎng)安全運(yùn)行和優(yōu)質(zhì)服務(wù)的要求。