考虑可开放容量的10kV配电线路安全运行措施探微

2018-04-18惠州供电局徐大勇徐宝琦王毕元

电子世界 2018年21期

惠州供电局徐大勇朱凌张琴徐宝琦王毕元

引言：10KV配电线路在我国的配电网络中有着关键地位，在保证电能供应上发挥重要作用。但由于10KV的配电线路大多在露天的工作环境中进行，造成很多未知的因素对10KV配电线路的安全性与稳定性造成影响。因此，电力部门应注重对10KV配电线路安全运行策略的研究，加强对10KV配电线路的管理与检测。本文就针对10KV配电线路的安全运行措施进行分析探讨。

前言：目前，我国经济飞速发展，为了适应我国经济发展对电力的要求，我国开始加大对电力基础设施的建设，使电力事业得到迅速发展的机会。10KV配电线路是我国供电企业电力设施的重要组成部分，10KV配电线路的任务决定了它点多、线长、面广的特点，同时，设备质量参差不齐，且配电设施都长期暴露在露天的环境中，非常容易出现跳闸等事故，难以保证线路的安全运行。在10KV配电线路的的运行中还存在雷击电流的破坏、配电线路安全运行机制不完善、巡视检修效率不高等一系列的安全问题。因此在10KV配电线路的运行中必须保证线路的安全性，同时开展线路安全运行工作，提升我国电力企业的服务与管理水平，促进我国电力事业的不断发展。

1.10KV配电线路的现状分析及存在的问题

目前，我国的电力系统可分为发电、输电与配电三大系统，而配电系统是指将降压配电变电站或高压配电变电站出口到客户端的这一段系统成为配电系统。配电系统的末端与客户端之间相连，一旦配电系统出现故障或进行检修，则会直中断对客户端的电力输送。10KV配电线路是我国电力系统运行的基础，被广泛运用到各个地区，覆盖面广，跨度大。在10KV线路的运行中出现故障，严重影响了供电系统的安全稳定运行。在我国，10KV的配电线路容易出现故障的时间基本都在夏季，由于夏季人们对电力的需求量大，很多的10KV配电线路存在超负荷配电现象，容易造成线路的故障。10KV配电在运行中存在一系列问题影响了我国配电系统的发展，在配电网中存在薄弱且运行维护工作较为繁重，产生这些故障的原因为：

1.1 配电网运行维护经验不足

电网工作人员在对电网进行巡视检查时工作不到位，员工的业务技术水平及运行经验不足，在日常的巡视与维护中，没有能够及时查出线路缺陷及事故隐患，在配电网的运行中也不能及时发现处理问题，最终引发线路的故障。虽然在城网改造中增加了一定数量的柱上断路器，但部分个别线路分段断路器太少，一旦出现故障，变会扩大了停电范围，若有部分断路器出现故障时未处理，将出现断路器短接的现象。现阶段的配电线路安全运行中，缺乏对巡视检修管理的重视，将配电网运行的责任没有落实在个人，电网工作人员的责任心不强等因素，不能及时有效发现配电线路运行中的存在的问题，对配电线路运行安全造成影响，引发一系列的安全事故，不仅对相关电力企业造成损失，还对人们用电的安全、可靠性造成影响。

1.2 配电网出现季节性故障

在春秋季节，风力大，容易对10KV架空线路（非绝缘导线）之间造成短路放电或绝缘子闪络将导线烧断，容易将进线路建筑物楼顶的基础焊接不牢固的大型广告牌或烟囱等刮到，压断或倒压在线路上。在夏季，雨水较多，农网电杆杆基多为土埋，如有大量雨水冲刷和浸泡，容易形成电杆倾斜或倒坍事故；大雨容易引起导线与金具或其他金具之间短路放电。下级属雷雨季节，雷雨较多，线路容易受到雷击，造成绝缘闪络、导线或金具被烧，雷击电流程度的影响不同，对10KV配电线路的安全运行也会带来不同程度的影响。另外，若10KV配电线路的防雷设施存在不合理或老化现象时，也会降低配电线路的防雷水平，进而容易引发雷击事故。在冬季的冰雪多，导线松弛度增大，当线路的覆冰脱落容易引起导线跳跃，引起线路故障。

1.3 配电网因为一些不可控因素造成事故

在10KV配电网络中，还存在一些不可控因素造成的线路故障，如空中杂物导致的短路故障、线路施工中存在的配电设备问题、线路运行环境造成的断线事故等。鸟害或人们放风筝时或一些人为的向空中乱抛杂物，落在导向上，打在线路上的异物（大风时刮到线路上的塑料纸、高层建筑物的废铁丝、录音带、彩条等杂物），易造成10KV架空线路短路或接地。由于城市建设缺乏统一规划，形成重大缺陷，电缆线路北挖断事故、车辆撞断电线杆、超高车挂断导线等行为造成断电。随着城市的建设发展，电缆的运行环境更加恶劣。在线路施工中，常出现有引线、线夹、隔离开关连接处不牢固等现象，在运行一定周期后，容易造成烧损，引发线路故障。在线路运行中，一些杆塔基础夯实不够，易导致电线杆倾斜引起线路故障。现阶段，部分化工企业将大量腐蚀气体进行排放，对附近的线路、杆塔造成严重腐蚀，易造成断线事故，对配电网络的安全运行构成威胁。

2.配电网供电能力的研究经历

在我国配电网供电能力的理论研究中存在着三个发展阶段。其阶段一是指变电容量评估配电系统供电能力的阶段，如容载比法。该阶段并没有详细考虑变电站下级配电网络对供电能力的作用。阶段二是网络供电能力计算阶段，如最大负荷倍数法、负荷能力法与网络最大流法。该阶段在考车变电站变电容量的同时，也提出了变电转供的思想。负荷能力法基于配电网辐射进行，计算满足支路潮流与节点电压约束的最大负荷能力，以及大规模的联络供电网中N-1故障发生后的网络负荷转供。阶段三是供电理论建模阶段，能够在N-1准则下同时计及变电站与网络转供能力计算供电能力。近两年来，供电能力的理论研究进展已经初步解决了配电网供电能力的指标族定义、建模与求解问题，能在未知负荷的情况下，量化计算满足运行约束的配电网最大约束负荷。

供电能力理论能够有效的将网络的负荷转移能力和变电站内的供电能力组合起来，利用其概念和指标，从整个配电网的角度对配电网进行评估，胃更精细的规划提供指标与方法。供电能力理论规划研究为未来的配电网规划建设发展提供了重要工具，供电能力对配电网的重要作用已逐步等同于输电能力对输电网的作用。

3.我国对配电网的研究现状

我国现有的配电网安全评估的主要依据是N-1准则。是指在正常运行中电力系统中任一元件（如线路、发电机、变压器等）无故障或因故障断开，电力系统应仍能继续保持稳定运行和正常供电，其他元件不过负荷，电压与频率均仍在允许范围内。N-1原则多用于电力系统静态安全分析（单一元件无故断开）或动态安全分析（单一元件故障后端开的电力系统稳定性分析）。该方法用逐个设备故障来来验证当前配电网的负荷是否满足安全运行条件。

目前我国的最大能力的计算方法主要有解析法与线性规划模型法两类。解析法是基于N-1安全准则与主变压器互联关系的最大能力最大能力解析算法。该方法从主变压器联络单元入手对供电能力进行分析，核心步骤是联络单元最大负载率分析。但该方法没有考虑联络线路容量约束和主变压器二次转供的问题。而模型法以最大能力为目标函数，以N-1准则下的负荷转带作为主要约束条件，转带过程计及了主变压器容量以及下级配电网络的联络结构和线路容量约束。

线性优化模型法较解析法而言对于最大能力的概念表达更清晰直接，并且通过线性规划能够确保找到最大能力的最优解。

4.10KV配电线路安全运行的措施

10KV配电线路在日常运行中不可避免的会出现故障，为减少线路故障的发生几率，在10KV配电线路安全运行管理中，需采取相应的措施来预防或消除故障，以保证配电网的安全可靠运行。

4.1 加强配电线路防雷的保护

雷击危害是10KV配电网络在自然环境中易出现的危害之一，这种危害经常在地标发生。通常，在配电线路及配电设施周围存在一定的雷电危害时，其周围设施以及线路都会产生一定的磁效应及辐射，容易造成严重的配电设备安全事故。因此，要保证10KV配电线路的安全运行，就必须重视配电线路上防雷设备的管理。首先，应加强对防雷设备安装管理，确保10KV配电线路上所有的避雷针、避雷器等设施要个按照相关安装规定进行安装，一旦发现安装质量不达标，应及时改正，保证防雷装置的质量。其次，加强对10KV配电线路上的日常安全管理，由于人们用电水平的不断提升，用电需求量也不断增加，同时，配电线路上的防雷设施也要不断更新。另外，应该加强对10KV配电线路的安全检查，对于已经损坏及使用时间过长的防雷设备应进行替换，确保10KV配电线路的防雷水平，避免雷击事故的发生。

4.2 完善配电线路安全运行机制

10KV配电线路是配电系统中较为庞大且复杂的一只配电线路，我国的10KV配电线路的结构仍不够完善，存在诸多安全隐患，所以相关部门应加强对配电线路的建设，通过对配电线路安全管理机制的完善，有效遏制了安全事故的发生。在完善配电线路安全管理机制的过程中，应将安全管理的相关法律法规融入其中，重视配电线路的日常运行管理。制定严格的设备定期巡视制度，运行人员要熟悉设备的内部构造及所处的环境条件，管理人员也应随时监督基础人员的配电线路作业现场的实际情况，做好配电线路的作业报告。

4.3 加强对配电线路的巡视检修

由于10KV配电线路分布较广，范围较大，增加了相关工作人员配电线路巡视检修的难度，另外工作人员责任心不强，安全意识不高，将会在巡视检修中增强诸多安全隐患，对10KV配电线路的安全性受到影响。因此，在对配电线路的巡视检修中，应严格按照相关规定对每一条线路进行全面检修。通过监查性巡视，才能评估运行人员的工作质量，找出线路中存在的问题，及时纠正工作人员的工作错失，调整工作重点。

4.4 防止配电线路遭受外力破坏

10KV配电线路的故障所在大多与外力的破坏有直接的联系，自然破坏的多变性和人为破坏的不可预见性使得配电线路故障频发。在进行线路的安全维护时，首先应做好线路相应的保护措施。针对配电线路安全问题进行大范围的安全宣传教育，增强居民保护电力设施的意识，同时加强对《电力法》《电力设施保护条例》的宣传，增强居民对相关法律的认识，相关人员加强对违规行为的检查及惩处力度。