淺談配網(wǎng)安全運行影響因素及防范措施

賴江鴻

（清遠佛岡供電局，廣東 清遠 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民經(jīng)濟發(fā)展和人民生活水平。據(jù)不完全統(tǒng)計，我國用戶停電故障中的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際意義。近年來，隨著20 kV電壓等級的推廣，配網(wǎng)規(guī)模也在不斷擴大。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)安全運行事故不斷發(fā)生。如何利用有限的大修資金，實施反事故措施，降低配網(wǎng)的故障率，提高供電可靠性，是配網(wǎng)運行的工作重點。

1 影響電網(wǎng)安全運行的主要因素

由于經(jīng)濟發(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枝狀放射式，新建的工業(yè)開發(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)劃實施一步到位投資難以落實，因此接線存在一定的臨時性。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，直接威脅線路運行安全。總之，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，隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，20世紀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)用電負荷和經(jīng)濟發(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，負荷大，運行年久，加之周圍環(huán)境因素，造成設(shè)備污染嚴重，設(shè)備絕緣強度下降，引發(fā)事故的概率逐年增高。

10 kV配電網(wǎng)的閃路。在運行中，設(shè)備的絕緣長期承受工作電壓，當絕緣件表面積污后，只要表面污物達到一定的含鹽量，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)過電壓的沖擊下，很容易引起閃絡(luò)。污閃有時發(fā)生在一相，也可能多相發(fā)生，還可能多處同時發(fā)生。當出現(xiàn)污閃后，容易引起單相接地，此時其余兩相電壓將升高，穩(wěn)態(tài)時為相電壓的3倍，暫態(tài)時情況下可達成 2.5倍相電壓。在正常情況下，非故障相電壓幅值升高對絕緣并不造成威脅，若運行環(huán)境條件惡劣，絕緣件耐受電壓下降，在中性點不接地系統(tǒng)非故障相電壓副值升高允許運行的2 h內(nèi)，有可能再出現(xiàn)閃絡(luò)點。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)的過電壓。電氣設(shè)備在電網(wǎng)中運行必須承受工頻電壓、內(nèi)部過電壓及大氣過電壓的作用，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)的安全運行帶來很大威脅。弧光接地過電壓是一種幅值很高的過電壓，當電網(wǎng)電容電流超過一定值時，若不采取措施，接地電弧難以熄滅，將激發(fā)起弧光接地過電壓，其幅值高于4倍相電壓，這勢必對電網(wǎng)的安全運行構(gòu)成很大威脅。在一些早期建設(shè)的10 kV配網(wǎng)中，絕緣靠一個針式瓷瓶，這是電網(wǎng)中絕緣等級較低的環(huán)節(jié)，它不能承受直擊雷，感應(yīng)過電壓也會引起閃絡(luò)。

2 防范措施

2.1 縮小配網(wǎng)的故障停電范圍，提高配網(wǎng)的轉(zhuǎn)供電能力

對單端電源供電的樹枝狀放射性接線，沿線掛接大量的分枝線和配電變壓器，在長達幾公里或十幾公里的線路上任意一處發(fā)生故障，都會導(dǎo)致全線停電。使用聯(lián)絡(luò)開關(guān)不但可以大大縮小停電范圍，同時也使安排停電范圍大大縮小。對于聯(lián)絡(luò)開關(guān)的選擇，當首推柱上式SF6開關(guān)。目前，柱上式SF6開關(guān)的品種主要有柱上斷路器、自動重合閘、自動分斷器、重合分斷器幾種，這些開關(guān)具有結(jié)構(gòu)簡單、性能優(yōu)越、壽命長、檢修周期長、安裝簡易、安裝工程造價較低等優(yōu)點。柱上式SF6斷路器可以單獨安裝在支線或干線的中后段，具有自動開斷故障電流的功能，能很好地與變電站出線開關(guān)配合，自動斷開故障段。

自動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功能的智能化開關(guān)，另外還具有與自動分斷器配合使用的功能。

2.2 防雷擊事故措施

（1）更換、安裝支柱式絕緣子或瓷橫擔。

（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，并嚴禁不用線夾而纏繞接線。

（4）檢查、整改接地裝置。定期檢查測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。定期檢測接地網(wǎng)，確保接地網(wǎng)的接地阻值合格。

2.3 防大風事故措施

（1）對10 kV線路桿塔應(yīng)定期進行檢查，制定完善的檢查制度，對不夠牢固的桿塔及時加固基礎(chǔ)或增加拉線。新立桿塔應(yīng)嚴格按設(shè)計要求施工。

（2）適當提高最大設(shè)計風速，可按30 m/s最大風速設(shè)計。

2.4 防社會因素造成的事故措施

（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）廣泛宣傳保護電力設(shè)施的重要性，詮釋破壞電力設(shè)施所帶來的嚴重后果以及肇事者應(yīng)承擔的責任；在醒目位置設(shè)置警示牌，增加開挖施工工地巡視的次數(shù)。

（3）加大導(dǎo)線與綠化樹木的距離，有條件的采取電纜敷設(shè)；對種植場的綠化樹木，規(guī)劃線路走廊時，應(yīng)盡量避開較高樹型的植物帶，導(dǎo)線可選用絕緣導(dǎo)線。

2.5 防配網(wǎng)內(nèi)在因素造成的事故措施

（1）對于重載配網(wǎng)饋線和公用臺區(qū)，隨時進行負荷監(jiān)測。對最高負荷電流超過300 A的饋線采取預(yù)警制度；公用變壓器最高負荷率超過85%的，亦采取預(yù)警制度轉(zhuǎn)接負荷，必要時加裝低壓綜合監(jiān)測儀或多功能電子表進行負荷監(jiān)測。避免接頭、連接線夾等因過載發(fā)熱燒毀。

（2）配網(wǎng)設(shè)備加大改造力度，對于柱上開關(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；低壓開關(guān)柜可選用GGD2以上系列；并溝線夾等早期投運的殘舊設(shè)備，應(yīng)選用技術(shù)參數(shù)高的現(xiàn)行產(chǎn)品。根據(jù)運行經(jīng)驗，綜合造價因素，柱上開關(guān)可選用零氣壓的VSP5型SF6負荷開關(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。

2.6 采取綜合措施，認真解決污閃問題

10 kV配電網(wǎng)安全可靠的關(guān)鍵是解決閃絡(luò)誘發(fā)相間短路及過電壓燒毀設(shè)備問題，所以，必須采取綜合措施，以求得電網(wǎng)的安全可靠運行。對10 kV開關(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。對于母排，可以加裝絕緣熱縮管，根據(jù)部分地區(qū)的運行實踐證明，這不僅提高了防污能力，而且還防止小動物造成短路。另外，在變電站的10 kV開關(guān)室還可以采取一些其他的手段來防止污閃問題。如在10 kV開關(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)備的健康運行。

3 結(jié)束語

總之，提高配網(wǎng)供電可靠性是一個系統(tǒng)工程，必須從多方面努力才能取得實效。提高配網(wǎng)供電可靠性，要樹立良好的供電企業(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)安全運行和優(yōu)質(zhì)服務(wù)的要求。