[摘要]電力系統(tǒng)由發(fā)電、輸電和配電三部分組成。配電網(wǎng)是電力系統(tǒng)的三大構(gòu)成之一,關(guān)系著電能分配的質(zhì)量與應(yīng)用成效。配電環(huán)節(jié)的保護集中在饋線保護上,配電網(wǎng)不存在穩(wěn)定問題,一般認為饋線故障的切除并不嚴格要求是快速的。文章首先介紹配電網(wǎng)工程,分析配網(wǎng)工程存在的技術(shù)問題,提出各環(huán)節(jié)施工安全管理的措施及配網(wǎng)工程項目建設(shè)的綜合策略,希望對后續(xù)研究有所啟發(fā)。
[關(guān)鍵詞]配網(wǎng)電力工程;技術(shù);施工安全;措施
[作者簡介]李克斌,東莞市泰安電力工程有限公司助理工程師,研究方向:電力配網(wǎng)工程施工,廣東東莞,523301
[中圖分類號] TM72 [文獻標識碼] A [文章編號] 1007-7723(2012)05-0095-0003
原始電能產(chǎn)出后需經(jīng)過電力系統(tǒng)的綜合調(diào)配,把電壓值控制在適宜范圍內(nèi)才可供應(yīng)給用戶,以保證用電人員及電器設(shè)備的安全性。配電網(wǎng)是電力系統(tǒng)的三大構(gòu)成之一,關(guān)系著電能分配的質(zhì)量與應(yīng)用成效。針對配電網(wǎng)建設(shè)期間存在的問題,施工單位需制定安全可靠的作業(yè)方案,引入先進的施工技術(shù)解決工程潛在的風險。
一、配網(wǎng)工程存在的技術(shù)問題與解決方法
配電網(wǎng)工程建設(shè)質(zhì)量決定著電力系統(tǒng)配電操控的效率,影響企業(yè)或個人用戶正常的用電水平。若電纜運載的高壓電力直接投入用電設(shè)備,短時間內(nèi)易造成配電系統(tǒng)性能受損,無力承擔強大的電能荷載而出現(xiàn)損壞。隨著社會用電需求量的持續(xù)增多,配電網(wǎng)在電力系統(tǒng)中的調(diào)配作用更加顯著。就現(xiàn)有的技術(shù)條件來說,配電網(wǎng)工程亟須解決的主要問題包括:
(一)電源布置
傳統(tǒng)電源點的分布結(jié)構(gòu)不合理,既阻礙了配電網(wǎng)建設(shè)施工的便捷性,也降低了電網(wǎng)分配電源的效率。解決電源分布是提升配電網(wǎng)作業(yè)效率的首要問題,電力部門需嚴格按照圖紙設(shè)計的要求選擇變電站的地址。如:變電站的位置需接近電源中心,方便配電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)的要求;電源分布點繞開管線集中的區(qū)域,以免對周圍環(huán)境造成破壞。另一方面,供電系統(tǒng)常用的電源設(shè)施需加強綜合改造,確保電源設(shè)備能夠持續(xù)供應(yīng)足夠的電能,使配電設(shè)備穩(wěn)定地運轉(zhuǎn)。
(二)無功補償
配網(wǎng)工程的無功補償面臨的技術(shù)問題:無功補償裝置應(yīng)用不科學(xué),導(dǎo)致供電系統(tǒng)遭受諧波干擾,變壓器無法正常發(fā)揮出變換電能的作用。此外,變電站引入配電網(wǎng)的發(fā)電機,其額定功率系數(shù)設(shè)置不準確,限制了供電傳輸?shù)挠行蛐?。添加無功補償裝置是為了提高配電網(wǎng)的功率因素,進一步減小變壓器與輸電線路的能量耗損,創(chuàng)造更加優(yōu)越的供電環(huán)境。處理無功補償裝置的缺陷,關(guān)鍵在于按照供電系統(tǒng)的需求選用補償裝置,必要時安裝綜合性的監(jiān)測元件。
(三)系統(tǒng)運行
我國城鄉(xiāng)的綜合水平差異較大,農(nóng)村地區(qū)推廣配電網(wǎng)自動化的技術(shù)條件有限,在饋線自動化、配電管理系統(tǒng)等方面施工缺乏技術(shù)支撐?;谂渚W(wǎng)自動化的通信傳輸模式相對落后,應(yīng)用光纖通信技術(shù)也受到了硬件設(shè)備的限制。配電網(wǎng)自動化是電力工程改造的必然趨勢,自動化技術(shù)運用于配網(wǎng)建設(shè)能夠轉(zhuǎn)變“高損耗”的供電局面。為了適應(yīng)配電網(wǎng)自動化改造的標準規(guī)范,需重點解決系統(tǒng)的接線方案,如:環(huán)網(wǎng)電纜、架空電網(wǎng)等,都要設(shè)計優(yōu)越的接線模式。
二、防范雷擊事故的安全作業(yè)措施
配電網(wǎng)輸電線路常會受到自然雷電現(xiàn)象的襲擊,導(dǎo)致線路傳輸電力的性能減弱,降低了配網(wǎng)的運行效率。施工期間,為了保證配電網(wǎng)工程的安全作業(yè),應(yīng)注重雷擊事故的安全防范。一般情況,防范雷擊的措施是設(shè)置避雷線以增強電網(wǎng)的抗雷擊能力。另外,其他一些常見的安全施工措施也要多方注意。
(一)絕緣裝置
改善輸電線路的絕緣性能,是增強配電網(wǎng)抗雷擊事故的最佳方法。配網(wǎng)施工階段需合理地選擇絕緣方法,對一些特殊的工程區(qū)域增多絕緣子的片數(shù)。如:根據(jù)環(huán)境勘測結(jié)果,對雷電現(xiàn)象頻繁的區(qū)域,以及大跨度高桿、交叉進線等,可通過增多絕緣子片數(shù)的方式優(yōu)化線路的抗雷擊能力,降低意外事故的發(fā)生率。
(二)接地裝置
選用接地裝置的目的是將雷擊引入地下,防止其對配網(wǎng)所連接的電力設(shè)備造成損壞。不同配網(wǎng)線路的接地施工方法不一樣,以高壓輸電線路為例,線路抗雷擊性能會因桿塔的接地電阻變大而減弱。鑒于此特點,埋設(shè)接地裝置應(yīng)控制其深入,通常要超過0.7m以上,擴大地引線的截面面積,且保證各線路準確地連接。
(三)避雷裝置
避雷器是常用的避雷裝置,配網(wǎng)工程中應(yīng)靈活地運用避雷器,將其安裝在適當?shù)奈恢冒l(fā)揮出防雷效果。盡管目前輸電線路安裝了避雷線,對控制過電壓發(fā)揮了顯著的效果。但試驗顯示,依舊存在部分過電壓流通于線路中,安裝避雷器可徹底避免過電壓引起的毀壞事故,為輸電線路、電力設(shè)備的安全運行創(chuàng)造了條件。
三、各環(huán)節(jié)施工安全管理的措施
安全施工是配電網(wǎng)工程的難點之一,各種意外事故的發(fā)生阻礙了電力工程建設(shè)的有序性,給現(xiàn)場人員的生命安全帶來了巨大的隱患。未來配電網(wǎng)施工需重點解決安全問題,并制定針對性的安全作業(yè)措施。根據(jù)配電網(wǎng)的基本結(jié)構(gòu)組成,施工期間的安全管理需圍繞著架空線路、電纜、桿塔、變壓器等元器件。
(一)線路
配網(wǎng)工程采用的線路連接方式多為架空,架空線路是指導(dǎo)線架設(shè)于桿塔上的線路,長時間暴露在野外作業(yè)。施工單位制定架空線路方案需考慮其傳輸電能的環(huán)境,避免受到外界環(huán)境的干擾而影響系統(tǒng)性能。此環(huán)節(jié)施工采取的安全管理措施:一是檢查線路連接是否存在交叉問題,避免通電運行后發(fā)生短路現(xiàn)象;二是根據(jù)圖紙組裝線路,尤其是絕緣子安裝需符合外界防雷的要求。
(二)桿塔
桿塔是支撐線路的基礎(chǔ)設(shè)施,利用絕緣子把導(dǎo)線架設(shè)于空中,是維持供電系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)的主要結(jié)構(gòu)。從目前施工情況看,桿塔面臨的主要安全風險是架設(shè)不穩(wěn)定,特別是桿塔底部埋設(shè)深度不足,線路在系統(tǒng)運轉(zhuǎn)期間易受外界強風的干擾。桿塔施工階段應(yīng)進行必要的加固處理,根據(jù)配網(wǎng)工程的性能指標合理選用木桿、水泥桿、金屬桿等設(shè)施,桿塔施工現(xiàn)場管理體系如圖1。
(三)變壓器
變電站是供電系統(tǒng)的中轉(zhuǎn)站,負責把高壓或低壓電能進行變換,使電壓處于某一特定值域再供應(yīng)給設(shè)備使用。由于施工人員操作不當,變壓器的線圈易燒壞,使變電站的變電操作發(fā)生故障。從安全角度考慮,變壓器安裝前需經(jīng)過模擬調(diào)試,確定供電系統(tǒng)構(gòu)件所能承擔的荷載大小,再接通電壓裝置完成有關(guān)的變電操作。技術(shù)人員可添加在線監(jiān)測儀器,檢測變壓器的安全狀態(tài)。
四、配電網(wǎng)自動化施工技術(shù)的運用
自動化改造是配網(wǎng)工程建設(shè)的必然趨勢,其要求配電網(wǎng)內(nèi)的多個結(jié)構(gòu)實現(xiàn)自動化改進,發(fā)揮出更加穩(wěn)定可靠的功能。開關(guān)是配電網(wǎng)操控的主要裝置,其在自動化施工技術(shù)運用中的重點:(1)電纜線路的開關(guān)和環(huán)網(wǎng)開關(guān),在電纜線路設(shè)置分支開關(guān),根據(jù)開關(guān)配置一遙或者兩遙的功能;對于環(huán)網(wǎng)線路應(yīng)當配置三遙功能,使環(huán)網(wǎng)線路的某一段發(fā)生故障時,能夠自動進行定位并且自動對故障區(qū)域進行隔離。(2)對于架空線路設(shè)置自動開關(guān)功能,應(yīng)添加有就地分合閘操作功能的自動化設(shè)置,使主站系統(tǒng)對各個網(wǎng)點進行綜合監(jiān)控。(3)發(fā)揮架空分支線路的開關(guān)功能,對自動開關(guān)配備優(yōu)越的保護模塊及遙控模塊,當某個分支出現(xiàn)故障可迅速切斷線路。
五、結(jié)論
總之,配電網(wǎng)是電力系統(tǒng)的關(guān)鍵組成,對原始電能起到了調(diào)度分配的作用。新時期國家投資電網(wǎng)工程建設(shè),施工單位需加強配網(wǎng)施工技術(shù)問題的處理。根據(jù)安全作業(yè)的規(guī)范要求完善現(xiàn)場管理,確保配網(wǎng)工程在安全、穩(wěn)定、可靠的環(huán)境下順利實施。此外,配網(wǎng)建設(shè)潛在的故障問題也是安全管理的重點,設(shè)計自動化監(jiān)測系統(tǒng)有助于解決這一問題。