10kV配网电力工程的技术问题分析与解决

2014-03-17金美均

中国新技术新产品 2014年9期

金美均

（深圳市龙供供电服务有限公司，广东深圳 518000）

作为中压配电系统，10kV配网建设是电网系统建设中的基本内容，由于10kV配网通常直接面向用户，所以其工程系统的正常运行是保证输电安全性和可靠性的基本条件。然而在实际电网建设中，各种技术问题经常会干扰10kV配网的正常运行，这对电力系统运行的整体效益带来了非常不利的影响。因此，加强有关10kV配网电力工程技术问题的探讨，对于改善10kV配网电力工程建设质量具有重要的现实意义。

一、10kV配网电力工程技术准则

（1）对于重要用户需采用双电源，而对于重要用户中的重要负荷要另外配备应急电源，以确保当10kV配网电源进行检修停运时仍能继续为用户供电。通常可以作为应急电源的有干电池、蓄电池和独立的发电机组等。

（2）应采用“#”型、“T”型网或多个开环工作的单环网对10kV配网进行布置，并利用每2500kVA的装见容量对10kV进行分段，且应采用能进行自动分合闸的电压互感器负荷开关作为装配电网使用的线路联络开关和分段开关；对于高于630kVA装见容量的公用线和用户支线T节点应当安装负荷开关。

（3）10kV配网建设应当以城市道路作为重要依据，每条主干道内都应留设超过一条以上的架空线路走廊，主干道与次干道都应安置电缆敷设位置。

（4）为减少中压配电线路闪络故障的发生，10kV架空配电线路的绝缘等级通常按照20kV的标准进行设计。

二、10kV配网电力工程中存在的技术问题

1、过电压

过电压是指电力系统在特定条件下所出现的超过工作电压的异常电压升高。由于国内部分10kV配网建设不够合理，部分设备设施自身存在着爬距不足等缺陷，使得配电网运行的可靠性与安全性得不到保障。尤其在发生弧光接地过电压问题时，电压值会超出正常电压4倍以上，很容易造成部分绝缘设备被击穿，进而造成系统停运等故障。此外，在部分早期建设的10kV配电网中，仅通过单个针式瓷瓶进行绝缘，远不能满足绝缘要求，且在遭受直击雷的情况下形成的感应过电压同时会引发闪络故障。

闪络

图1 闪络效应图

闪络是指固体绝缘子周围的气体或液体电介质被击穿时，沿固体绝缘子表面放电的现象。闪络通道中的火花或电弧使绝缘表面局部过热造成炭化，损坏表面绝缘。当闪络发生时，很容易大幅度破坏配电网的设备设施。在10kV配电网工作时，若部分设备长时间处在高电压工作状态下，其绝缘件的表面会累积较多的盐分，当遭遇潮湿天气或阴雨季节时就很可能发生闪络故障。闪络故障会在一定程度上降低配电网绝缘件的绝缘性能，且容易造成两相接地或单相接地短路问题，破坏配电网的设备设施，继而干扰10kV配电网的整体运行。闪络效应图如图1所示：

外力破坏

当前国内的10kV配电网工程通常采用单端电源供电树枝状放射式接线方式，配电网则采用架空线路形式。部分刚建社区及厂区通常采用环网供电方式，其直接在周围的架空线上进行搭接，这样就很可能对配电网造成破坏。部分用户在配电网未完全工作前私自接线拉电，也会给配电网的运行埋下安全隐患。此外，由于现代城市规模不断扩大，在配电网建设时其周围总会围绕大量高层建筑工程，在这些工程开展施工时机械设备和各类意外状况等都会增加10kV配电网故障发生的概率。在部分偏远城区或农村，由于技术设备的缺乏，配电网的基本配置往往不能满足当地的工作和生活需求，其配电网布置混乱，在长时间超负荷运行下，配电网极易出现严重的安全事故。还有部分配电网及变电站长期得不到有效维护，运行时间过长，大量设备设施进入老化状态，设备运行效率及绝缘性能等都出现大幅度下降，配电网的故障发生率也就相应比较高。

三、10kV配网技术问题相应的解决措施

1、提升10kV配电网供电能力

采用单端电源树枝状放射性接线方式进行供电时，所需的配电变压器及分支线等相关设备设施数量较多，若某一部位出现故障，则很容易导致大范围的停电事故，所以通常安置联络开关，以防止在故障发生时故障影响范围的不断扩大，从而改善配电网运行的可靠性与安全性。联络开关有自动分断器、柱上断路器、自动重合闸、重合分断器等多种类型，联络开关通常使用寿命较长、成本较低、结构简单，且安装快捷，通过与变电站配合，能够自动隔离故障位置，从而大幅度缩小了配电网的故障范围，提升其供电能力。如将柱上SF6式断路器单独安置在支线或主干线的中后段，然后连接配合变电站的出现开关，当10kV配电网发生故障时，其能够自动切断故障电流，隔离故障段，并能与馈线形成联络，以保障配电网的供电。

自动分断器是一种能够记录故障电流次数并能根据设定次数实施分闸闭锁的智能开关，其不是直接切断故障电流，而是在上级重合闸分闸的过程中自行断开，将其与自动重合器结合应用，可有效控制故障停电范围，并自行恢复对非故障段的供电。自动重合器不仅具有断路功能，还能进行自动重合，其是一种集保护与控制功能于一体的智能化开关，通常将其与自动分断器结合使用。

降低外力破坏影响

在10kV配电网电力工程设计中，技术人员应当先到供电区进行整体环境考查，尽量避开恶劣环境以减少其对配电网建设的影响；认真勘查现场地形状况和地下管线分布状况，综合分析管线的深度与宽度限制条件，然后根据配电网管线设计的标准与供电要求选择恰当的线路距离、位置与走向；要重点掌握线路的功能及用途，避免出线问题，减少配电网的线损；要充分了解各干线的架空走廊预留状况及用户的用电需求，严格选择质量较高的配电网设备和电缆。

重点解决污闪故障

闪络引起的过电压烧毁设备及相间短路问题是10kV配电网故障发生的主要问题。所以在10kV配电网工程建设中，要采取有效的技术措施：在母排位置安装绝缘热缩管，以提高母排的防污性能，且能避免小动物引起的短路问题；将防污罩分别安装在开关室内的连杆瓶、穿墙套管、支持绝缘子、刀闸支柱瓷瓶等装置上；为避免污闪问题，还可以在开关室内安置吸湿器以提高空气干燥度，进而减少污闪发生的条件；加强配电网的整体维护，采用先进监测技术对配电网各部分进行监控与检测，从而改善电网的运行质量。

采用抗雷击装置

雷击灾害事故是10kV配电网经常出现的事故之一，在施工中应当采用恰当的防雷击技术措施。在雷击出现较多的区域，要将针式瓷横担等避雷装置安置在10kV避雷网上以降低雷击问题，但使用时应注意此种避雷器的机械性能不高，在大档距、大导线的线路中不太适用。

注意环境因素

施工中应当尽可能减少人为破话，施工场地要远离人群，且做好警示标志，且应避开道路、重要设备设施等，减少交通因素对施工设施及施工过程的影响。