摘要:文章对10kV电力配电线路管理技术进行了研究,分析了10kV电力配电线路的发展现状及特点,对其容易出现的故障进行阐述,列举了10kV配电线路管理技术的具体措施,以期为电力行业相关工作者提供参考。
关键词:10kV电力配电线路;特点;故障;管理技术措施
随着我国经济的不断发展,生活物质水平的提高,电力需求与日俱增,电力经济成为国民经济中不可或缺的一部分;且生产、生活对供电量的需求越来越大,对配电网的安全可靠运行的要求也越来越高,特别是在经济发达城市如北上广深地区,负荷密度大供电可靠性要求高,这对10kV配电线路安全管理运行是个严峻的挑战。
10kV电力配电线路是目前国内主要电力配电网供电发展的电压等级,也是比较成熟运行较稳定的电压等级,当然广州近些年在中新知识城实行220/20/0.4kV电压层级进行供电也是一种新的借鉴国内外经验,以突破密集负荷需求与因土地资源紧缺电网建设困难矛盾的发展瓶颈。因此,目前对10kV电力配电线路的管理具有十分重要的意义,针对城市10kV电力配电线路的特点及在运行过程中所出现的故障进行探讨,及时排除安全隐患,加强防范措施,提高10kV电力配电线路综合管理、运营能力,确保电网在供电过程中的安全和可靠。
1 10kV电力配电线路自身的特点
10kV电力配电线路到今天经历了几十年的发展历程,逐步形成了机构复杂、元件众多且层次分明的配电系统,从当前的使用情况来看,从供电系统结线方式上主要分为辐射式、环式。各地区因经济发展水平及电力发展水平制约,因地制宜采用不同的结线方式或混合使用,辐射式相对较简单、投资少;环式可分二减一环式、三减一环式等,但相对供电可靠性高、投资大。经济发达、负荷密度大、供电集中的地区环式居多,经济欠发达地区辐射式居多。
为了实现10kV电力配电线路电能的集中及再分配,主要通过高压电缆分接箱、户外高压环网柜、户外开关箱、箱式变电站、开闭所(开关房)、室内配电站等,甚至有些地区采用地埋式等。各地区对于上述设备及变配电场所的设计要求及设备配套设计规范差异较大,甚者同一地区不同的供电所,要求均略有不同。如开闭所采用的柜型有K柜、D柜、KYN柜等,设备有配置二遥、三遥等,是否配置光纤通信等。目前国内10kV配电房及相应配套配电设备仍没有形成标准,目前广州地区基本相对规范些,设置有开关房、综合房、公变房、专变房等设计10kV线路的配电设施及相应标准。没有形成标准,在10kV电力线路扩建、增容改造联络拼柜、三遥信息控制、设备管理等,都造成很大施工难度,增加故障率。
10kV电力配电线路敷设方式有架空线、电力电缆、架空跟电力电缆混合,架空有架空杆、架空塔;电缆分埋管、电缆沟、顶管等敷设方式。10kV电力配电系统在供电线路可分为专用线路跟公共线路,既可以为专一的用户提供电能也能够采用发散的方式同时对多个用户供电,由于用户所处地理位置不同最终导致配电线路的长短不一,距离电网较近的用户只需要铺设几百米的线路,而距离远的用户则需要上千米甚至数千米的线路,并且从使用的变压器类型来看,10kV电力配电线路中一部分是出自110kV变电站,另一部分则是出自35kV变电站,这种明显的不一致性为配电线路管理工作带来了一定的困难,而且在最近一次对配电线路整合定向优化中,没有完全按照相关的规范进行设计和规划,使配电线路管理工作更加复杂化,且供电可靠性及故障恢复时间相对不是很理想。
2 10kV电力配电线路管理的常见故障
2.1 自然原因导致的10kV电力配电线路的故障
自然灾害指的是自然界中所发生的异常现象,而这些现象的发生往往会给人类生存带来极大的危害或是损害人类的生活家园,严重影响人类的生产、生活。在常见的自然灾害中,雷电、台风、霜冻、大雾等造成10kV电力配电线路故障的情况是时有发生的,对人类造成的损害也是难以估量的,而且近年来灾害发生频率还呈现一个逐年增长的态势,这对于10kV电力配电线路的相关设施来说是一个极大的破坏。其中,雷电灾害对配电线路的损害是比较大的,雷击可以将10kV配电线路的绝缘层击穿,更为严重的是线路被烧坏乃至爆炸,从而给10kV电力配电线路造成重大的障碍。当然强台风大暴雨造成的破坏也不能忽视,这方面对架空线及分线箱、环网柜、变配电房影响很大,这在架空杆(塔)基础及分线箱、环网柜、变配电房所在位置水平标高的设计上加以规范。
2.2 10kV电力配电线路结构设计不合理引起故障
由于线路长,负荷电流过大时,施工不规范的导线接头因高温氧化而烧断,甚至炸裂,造成线路故障。架空线路的绝缘子,避雷器和金具等设备本身就存在着质量不合格,老化或运输过程造成内部损伤,运行过程中未及时发现处理,易被击穿后形成线路故障。自动化保护装置未及时更新换代或安装不正确,出现误报,乱报,拒动,越级跳闸等故障,甚至烧毁设备。电力设备本身陈旧,老化,使用年限长,未能进行定期校验和更换等,致使线路长时间运行出现了跳闸等。
在10kV电力配电线路中会有安装相关的避雷设施,但是实际施工的过程中常常出现避雷设备与地面接触不规范的现象,会导致线路中关键设备失去避雷的能力,引发线路损坏。有时候线路在铺设的过程中电线接口不符合相应的规范,遇到高压负载时容易产生火花,进而导致频繁的跳闸故障。10kV电力配电线路因线路交跨各类高压线路、弱电线路、道路、建筑物、构筑物、堆积物等交跨距离不够引起线路故障,都是造成线路故障的重要因素。
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2.3 10kV电力配电线路不合理造成的故障
除了自然灾害和外力破坏会造成故障发生之外,还有管理人员在设计配电线路时会因为避雷器的接地装置不达标或是电线等的连接处存在接触不良的现象,造成设备失去抵挡雷电的能力,从而遭到雷击出现线路损坏或是跳闸故障。导线断线故障、相间短路故障。例如本来配电线路远离建筑物的,但是由于人类活动的影响,导致建筑物靠近配电线路,从而发生线路运行故障。同时在配电线路安装完成之后需要进行定期的检查维护和管理,部分配电线路的管理制度不健全,导致维护和检修难以落实,降低了配电线路运行的安全。配电管理人员在工作的过程中没有严格的遵守技术操作规范,导致配电线路和设备中出现虚接、破损等潜在的安全隐患,最终导致安全事故的发生。
3 加强对10kV电力配电线路技术管理的措施
3.1 对常见故障的预防措施
第一,预防外力对线路产生破坏。在线路铺设项目的施工过程中,要建立相关责任制,提高施工单位的责任意识,避免在施工过程中因为各种因素对线路或相关设备造成破坏;对于铺设在道路两边的线路,要尽可能的排除周围存在的破坏性因素,对于建设在路边的杆塔,施工单位要在其周围建设一定数量的保护基础,例如常见的防撞水泥墩。针对盗窃电线和盗窃杆塔设备的现象,电力企业要联合相关部分加大对该行为的打击力度。第二,预防自然环境对线路产生破坏。作为配电线路管理工作者,在实际的工作中不仅要做好线路的调控工作,针对配电线路常常遭遇自然因素破坏的现象要做好针对措施,比如要随时向气象部门关注天气的变化,预先获知气象灾害方面的相关信息,对配电线路做好防护工作,经自然灾害对配电线路的破坏程度降到最低。电力企业要提高电线绝缘层对雷电的抵抗能力,尤其是距离较远的线路,选在较好的绝缘层还要在线路上安装避雷设备。当前我国电网当中的避雷设备应用较为广泛的是一种穿刺型的防弧金属器具,其不仅具备安装方便快捷的特点,而且密封程度也很好,能够在极端的天气下保障配电线路的安全运行。对于有条件地方相关线路主开关、分支开关、联络开关及各类参数实行三遥控制,对10kV电力配电线路关键部位实施遥信、遥测、遥控操作及监控。
3.2 加强对10kV电力配电线路技术的管理
第一,技术创新管理。通过采用高新技术和先进设备,包括真空断路器、交联电缆以及柱上真空开关等的使用,加强对10kV配电设备的革新,最大限度预防和减少不必要的停电现象发生,保证电网装备水平和10kV电力配电线路的管理技术水平的与时俱进。通过加强创新输电、变电及配电设备的力度,以及加强电力系统人员对先进技术的学习培训,促使电力检测人员在带电测温、盐密指导清扫和在线检测等方面,能够熟悉运用先进的监测和检修技术,进行测试和评估工作,并改进设备检修维护的工作,延长清扫周期等。依靠先进技术,能够增强事故的处理能力。例如在面对树线矛盾突出时,能够第一时间更换绝缘导线;在变电所加设小电流接地选线装置时,通过安装故障指示器,减少查寻故障的时间。并通过定期、定时的职工技术培训学习,进一步提高电力系统人员的故障处理能力。同时,通过向供电用户提供电力新技术、新设备的相关资料,加强对用户用电安全的管理,进一步提高了供电的安全和可靠。第二,可靠性管理。首先,电力系统相关负责人员应该注重组织制度的建设和管理电力网络的完善工作,通过加大10kV电力配电线路的可靠性管理力度,提高可靠性管理水平,建立健全供电可靠性的管理体系。
其次,认真做好10kV电力配电线路基础资料的收集和完善工作,为电网末端负责人员制定配电设备运行、检修和管理工作等方案提供丰富的数据参考,帮助负责人员实行详实、准确的供电决策,并实现电网可靠性管理评估工作的准确性和全面性。最后,积极配合电力系统专业间的工作,贯彻实施新的配电线路管理规程,在配电检修管理、新增用户送电方案审批和计划外停电批准等各项工作上,要认真落实可靠性管理,从而保证检修管理工作的高度负责,保证方案的审批是基于充分的配电线路基础资料、具有科学合理性的,保证停电计划的周密和合理,促进10kV电力配电线路的建设和发展。
3.3可靠性管理
为了提高10kV电力配电线路的可靠性管理水平,电力系统的相关负责人应当注重对组织制度进行建设,完善电力网络的管理工作,加大管理力度,使得供电可靠性的管理体系趋于完善。其次,为了给管理人员提供丰富的检修与管理方面的间接经验,要注意在平时的配电工作中收集与10kV电力配电线路相关的各类基础资料,积极参加电网公司举办的各类型培训,以备后时之需。例如当负责人在工作中遇到相同或是类似的问题时,有可靠性参考数据为其提供准确、详实的解决策略,进而实现电网管理评估工作的准确性和全面性。最后,为了促进10kV电力配电线路的建设和发展,要积极配合电力系统专业间的工作,严格执证上岗、严格按照新的电力配电线路管理规程实行操作,认真落实可靠性管理,坚持科学合理的原则,保证方案的审批是基于充分的配电线路基础资料,从而确保配电线路运行的可靠性、稳定性。
结论
综上所述,10kV电力配电线路在经历了长时间的发展后自身具备一定的特殊性和复杂性,因此对其进行高水平的管理需要有针对性的措施,文中论述的几项管理措施是笔者根据自身的工作经验并结合10kV电力配电线路的发展现状,有效的提高了10kV电力配电线路的稳定性和可靠性,为人们的日常生产、生活用电提供了可靠的电力保障。
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[6]中国南方电网公司《10kV及以下业扩受电工程技术导则》.
论文作者:黄永华
论文发表刊物:《电力设备》2018年第24期
论文发表时间:2019/1/8
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