電力配網改造的分析與探析

鄭以德

摘 要：電力配網改造對于提高其功能有較大的影響，能夠提升供電質量和電力企業服務水平。目前，國內電力配網雖然不斷發展，具有一定的規模，但與發達國家相比，還存在很大差距，這就需要對電力配網實施改造。在配網改造過程中，只有對問題采取有針對性的措施，才能取得良好的效果。從10 kV配網的改造設計、取得的經驗和教訓出發，對配網建設問題作出分析，并闡述配網結構整體規劃，合理選擇饋線自動化、桿塔、導線等設備和鋼鐵塔的施工方法。

關鍵詞：電力；配網；改造；10 kV

中圖分類號：TM73；TM727 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）12-0028-02

隨著社會經濟的發展，電力配網要在原有基礎上實施改造，使電網實現自動化和智能化，以適應社會發展需要。配網改造對提升配網功能有較大的影響，不少地方電力配網電源布點不規范，這種現象的根源在于前期沒有規劃好，規劃時不科學、合理，造成電力布點不均勻、供電半徑太長、線損高。

1 國內電力配網發展現狀

1.1 配網結構不合理，線路故障率高

配網結構不合理和電網運行不靈活，會產生許多不良影響，給檢修工作帶來很多不便。所以，應合理解決結構不合理和運行方式不靈活的問題。目前，很多地區線路選擇架空線路方式供電，盡管架空線路較為常見，但同時也是事故頻發根源，其可靠性受故障影響較大，所以要因地制宜確定線路方式，減少故障。

1.2 電力負荷增長，電網建設緊張

隨著生活水平的提高，電力負荷也迅速增長，這體現了電網規模在不斷擴大，居民和企業用電量也逐漸增大，但同時增加了城市電力負荷的負擔。在城市建設中，建筑密集程度增大，電網建設緊張，建設場地供不應求，設置變電站空間不夠，這些都加劇了供電與需求的矛盾。

2 10 kV電力配網的改造

目前，電力行業水平已成為衡量國內經濟發展的標準之一。供電系統能否持續供電，直接體現了社會經濟對電能供應的滿意度，所以國家對供電可靠性提出了提高的要求。

初期農村線路結構大多是單電源輻射型，但其跳閘率高，已不再是電力工程的最佳選擇，應用也受到了限制。目前常用的結構方式有兩種：①雙電源并行供電。但因其成本較高，不能成為城市電力工程的首選。②電路終端選擇聯絡開關，聯絡兩條線路。這兩條線路從不同變電所出來，中間采用分段開關來分段。供電時，兩個開關斷開一個，閉合一個；發生故障時，故障段受到自動切除，轉換到另一變電所進行供電；斷電時，分段開關作用，故障受到自動隔離，以確保正常段供電。分段開關數量和停電用戶數量成反比，多設置一些分段開關，可減少停電用戶數量。該方式成本低且效果明顯，所以在縣城被廣泛應用，拿20條線路來說，每兩2組成一對，就是10對手拉手線路，就可以為縣城順利供電。

供電電源變化時，要保證線路相序的準確對應。正常情況是X，Y，L三相電壓和電流對稱。但由于雙電源供電線路在故障發生到排除、恢復供電過程中，分段開關的閉合會造成這三項失去對稱，這對供電有很大影響。在改造供電電源時，為確保三相導線的正確換位，應把主變電所作為電源，按從左到右的方式正確對應導線，到另一變電所為止。

以某縣城線路走廊的架設為例，架設前要盡可能避免對其他通訊線路造成干擾。桿塔位置一定要離開路口，不能正對房門，這樣才能滿足技術要求，方便開展施工。線路走廊在架設前一定要確保人身安全，因為靜電場會對周圍人和環境產生傷害，所以導線一定要設置在合適高度。雙回同桿節省走廊是較為經濟的方式，可提升供電可靠性。雙回同桿線和單回線路是結合路段負荷架設的，雙回同桿一般架設在負荷集中路段，否則，采用單回線路即可。

2.1 選擇導線

這是配電線路較為重要的一環，導線質量對供電可靠性有直接影響。一般情況下，電力電纜有廣泛用途，經常被用在地下電網和變、電站引出線路，在電力線路上的比例不斷增大。電力電纜具有占地少、傳輸性能好和可靠性高等優勢，且往往埋在土壤中、隧道和室內，不用借助其他輔助工具。在城市中選擇電力電纜，能夠美化環境。但是電纜絕緣層有可燃物組成，使用較多電纜容易發生火災，一旦電纜起火，將造成嚴重事故。電纜在燃燒時會產生很多濃煙，有時還會有毒氣，會威脅人們的健康，還會污染環境。

2.2 桿塔基礎

桿塔基礎要承受著桿塔荷載傳遞到基礎頂面的外力作用，以確保其穩定性。桿塔基礎一般是由混凝土和鋼筋構成，其質量好壞直接影響到線路能否長時期安全運行。桿塔是架空線路中一種基本設備，在電力系統有三種支撐導線桿塔，即轉角桿、耐張桿和T接桿，它們的共同點是承受導線張力；不同之處在于，線路通常在轉角桿上變換方向，也就是說，所受張力沒有在一軸線上。與轉角桿比相比，耐張桿所受張力是根據一軌跡支撐，就是經常見到的直線張力桿；T接桿也稱分支桿，除了與耐張桿受相同負荷外，還要受到分支導線等產生的垂直和水平的風力荷重、分方向全部張力。一般選擇砼桿架設低壓線與通訊線路。桿塔拉線被限制時，可以選用鋼管塔。鋼管塔具有高強度、高穩定性和受風面積較小等特點，是目前炙手可熱的電力線路鐵塔。鋼管塔設計大多用前埋式，選擇Φ1.5 m深埋灌注樁作為基礎，成本低、使用方便、操作簡單。

2.3 金具和絕緣子選擇

金具承受很大拉力，與導線、桿塔安全有密切關系，其質量和安裝工藝會對供電可靠性產生一定影響，金具損壞也會引起供電線路故障。新型金具由于具有節能、體積小、拆裝簡單、安全可靠和壽命長等優勢，逐步取代了落后的金具，有較好的長遠發展前景，所以應被優先考慮和投資。選擇金具時，必須選用與其相配套的絕緣罩。另外，為了使用方便和減少污染，可以優先選擇復合絕緣子。防雷絕緣子能夠用在架空線路中，防止絕緣線受到雷擊后存在斷線危險。

2.4 配電網的自動化設備

采用自動化設備的目的是提高供電質量，對用戶更負責，使用戶對電量數據統計和質量更滿意，降低運行費用，滿足更多需求。配電網自動化設備包括饋線自動化、變電站自動化、配電管理系統和需求側管理四個方面，它們的關系非常密切。其中，饋線自動化一般用在縣城，不僅經濟實用，且功能強大，分成正常時檢測和運行、故障時檢測。在正常狀態，饋線自動化對分段開關、聯絡開關電壓和電流進行實時監測；出現故障時，可以迅速解決故障區問題，對故障區與非故障區進行自動識別，并迅速跳閘，對故障區實施隔離，使正常區不會受影響，保持正常供電。

3 結束語

電力配網的改造是電網正常運行的重點，對電力發展有重大意義。在電網運行中，重要的是提升供電可靠性，否則就不存在安全保障，因為發生事故時，不僅會對人們的生活和工作產生影響，還會給電力企業和社會造成重大損失。提升供電可靠性應該從多個方面開始，配網改造對于設備的可靠性是最佳保障。結合國內電力配網現狀和存在的問題，采用有針對性的措施，不僅能順利改造，還能進一步提升配網的可靠性。

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〔編輯：李玨〕