淺析電力配網(wǎng)改造技術(shù)

呂博

[摘 要]本文對(duì)配網(wǎng)結(jié)構(gòu)的總體規(guī)劃進(jìn)行了細(xì)致闡述，對(duì)饋線自動(dòng)化、導(dǎo)線等配網(wǎng)改造設(shè)備也進(jìn)行了詳盡的分析。改進(jìn)施工方法能夠更好的提高施工效率。

[關(guān)鍵詞]電網(wǎng)；配網(wǎng)改造；電力技術(shù)

一、電力配網(wǎng)線路

1.關(guān)于電源點(diǎn)的布置問題。電源點(diǎn)的布置是電力配網(wǎng)改造的關(guān)鍵，電源點(diǎn)位置直接關(guān)系到電網(wǎng)的運(yùn)行安全性、可靠性和建設(shè)的經(jīng)濟(jì)性。舉例說明，某變電所電力配網(wǎng)改造前情況如下：110kV南關(guān)變、35kV北關(guān)變、110kV西郊變供電，剛剛滿足該地區(qū)的居民用電。然而這種供電方式還存在問題：110kv的西郊變距離負(fù)荷中心相對(duì)較遠(yuǎn)，而35kv的北關(guān)變因?yàn)槿萘啃。娏p耗大，所以當(dāng)難關(guān)變出現(xiàn)問題停電時(shí)，北關(guān)變不能同時(shí)滿足用電需求；由于南關(guān)變處于供電中心位置，承擔(dān)著供電的主要任務(wù)，所以我們無法對(duì)此進(jìn)行改造。所以我們建議在進(jìn)行地區(qū)供電規(guī)劃的時(shí)候，要充分考慮當(dāng)?shù)氐呢?fù)荷和地理情況，盡可能的多建110kv的變電所，這樣即使有電源點(diǎn)位置停電，其他的電源點(diǎn)也能夠滿足正常的用電需求，為電力配網(wǎng)的改造工程打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2.電力配網(wǎng)線路結(jié)構(gòu)。輻射狀電源結(jié)構(gòu)已經(jīng)不能夠滿足人們的要求，因此我們可以采用雙電源，但是由于雙電源的造價(jià)高、投資高、改造量大，所以目前還不大適合縣城和鄉(xiāng)鎮(zhèn)供電設(shè)施的應(yīng)用。還有一種可以滿足客戶供電要求的方法，就是從電源點(diǎn)出兩條不同的配電線，在結(jié)尾處用聯(lián)絡(luò)開關(guān)進(jìn)行連接，而中間用分段開關(guān)。正常運(yùn)行的時(shí)候把分段開關(guān)閉合，聯(lián)絡(luò)開關(guān)斷開；當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，分段開關(guān)可以切除故障段，無故障段可以繼續(xù)工作。分段開關(guān)的數(shù)量可以自行控制，主要依據(jù)線路的長短和配變多少來判斷，分段的開關(guān)越多，發(fā)生故障的時(shí)候停電的用戶越少，但是要切除故障需要的時(shí)間就越長，因此造價(jià)越高。

3. 線路相序的實(shí)現(xiàn)。在對(duì)電源配置電網(wǎng)的聯(lián)絡(luò)和分段開關(guān)以及發(fā)生故障時(shí)，整個(gè)的恢復(fù)供電過程以及供電電源的改變，線路相序都需要一一對(duì)應(yīng)的。線路相序最好以一個(gè)主變變電所作為主電源，背向變電所從左到右一直到另一個(gè)變電所。目前很多變電所都用電纜出線，要實(shí)現(xiàn)換相很便捷。

4.線路走廊。線路走廊位置的設(shè)定需要與建設(shè)局以及有關(guān)部門進(jìn)行協(xié)商后，充分考慮各種綜合因素后確定。通常我們都是把線路走廊設(shè)置在人行道附近，樹的周圍或者人行道邊的綠化帶位置。我們把分線線路選擇在東西方向道路的北側(cè)人行道周圍位置，把主干線路定位在南北方向道路的西側(cè)人行道的周圍位置，這樣設(shè)計(jì)符合視覺要求，能夠達(dá)到美觀的效果，也不會(huì)干擾通訊線路，同時(shí)對(duì)桿塔的位置也有要求，最好設(shè)置在遠(yuǎn)離路口和房門口的位置，以防一旦有施工影響工程施工的進(jìn)行。

我們?cè)谶M(jìn)行線路走廊的建設(shè)時(shí)，在用電客戶量較大、用電負(fù)荷量較高的地區(qū)宜采用雙回同桿的架設(shè)方法。把道路作為分界線，道路兩側(cè)分開供電。然而，在用電客戶少、用電負(fù)荷量較低的地區(qū)適合采用單回線路供電。

5.導(dǎo)線選擇。目前電力電纜越來越多的應(yīng)用到供電工程中，電力電纜安全性高，但是造價(jià)較高，且不便于檢修，所以建議在繁華路段使用；而架空線路的方法則更適合大面積使用，因?yàn)槭┕ず蜋z修都比較方便。絕緣的架空線分為兩種：輕型和普通型，輕型的絕緣層比較薄，與樹木不會(huì)頻繁接觸，可以根據(jù)架設(shè)的實(shí)際實(shí)地情況選擇；普通型的絕緣層比較厚，會(huì)與樹木頻繁接觸。而且絕緣線在遇到雷擊以后很容易斷裂，建議在市區(qū)使用。

對(duì)于導(dǎo)線的界面也有要求，由于一般的城區(qū)走廊都會(huì)有限制，所以改造的難度相對(duì)比較大，建議采用中長期，即10～20年的猜測負(fù)荷。由于主干道建設(shè)成以后，需要使用的壽命比較長，所以導(dǎo)線線徑應(yīng)當(dāng)適當(dāng)選擇大一點(diǎn)的，為了增加實(shí)用性和防止二次投資，建議使用不小于150mm2的線徑。

6.桿塔及桿塔的基礎(chǔ)。桿塔的選擇可根據(jù)實(shí)際經(jīng)濟(jì)條件和線路的重要性進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，砼桿可以選擇預(yù)應(yīng)力砼桿和普通砼桿兩種。我們?cè)诩僭O(shè)通訊線路和低壓線路的時(shí)候可以選擇普通砼桿，18m左右即可。桿塔的基礎(chǔ)及鋼管塔可以分為淺埋式和深埋式兩種。淺埋式需要挖開的面積比較大，在有些施工地點(diǎn)會(huì)有一定的限制。而灌注樁在施工的時(shí)候宜采用人工挖掘，經(jīng)過大量的實(shí)踐可以證實(shí)，這種方法不需要大型設(shè)備，而且噪音小，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，所以經(jīng)濟(jì)又安全，所以在城區(qū)得到了廣泛的應(yīng)用。

7.金具和絕緣子的選擇。絕緣架空線廣泛應(yīng)用于電網(wǎng)配置工程中，絕緣架空線需用的新型金具比較多，張線夾的形式也很豐富，材料有鑄鋼和鋁合金等等，材料和張線夾形式的選擇可以根據(jù)當(dāng)?shù)氐木唧w情況進(jìn)行選擇和應(yīng)用。目前來看，雖然節(jié)能型的金具短期投資較大，但是從長遠(yuǎn)的經(jīng)濟(jì)利益和環(huán)境效益來看，還是比較劃算的，應(yīng)該作為優(yōu)先考慮的選擇。選擇好金具以后要配合絕緣子使用，復(fù)合絕緣子的優(yōu)點(diǎn)很多，重量輕，施工也很便利，所以可以考慮選用。

二、電力配網(wǎng)自動(dòng)化設(shè)備

由于配電網(wǎng)的自動(dòng)化設(shè)備技術(shù)含量高，相應(yīng)的投資也較高，所以通常只適用于大中城市；而饋線自動(dòng)化與配電網(wǎng)的自動(dòng)化設(shè)備相比就比較適用，而且價(jià)格適中，適用于一般的縣城和城鎮(zhèn)。饋線自動(dòng)化大致可分為以下兩種。

1. 電壓-時(shí)間型。這種類型主要是由斷路器和分段器組成，電路發(fā)生故障的時(shí)候，變電所跳閘，之后分段器跳閘，斷路器延時(shí)重合以后，斷路器再次跳閘，此時(shí)，故障線路兩端的分段器閉合，再次重合時(shí)，沒有故障的正常段就可以正常送電。

這種方案的優(yōu)點(diǎn)就是方法簡單易行，判定準(zhǔn)，能夠達(dá)到15年甚至更久的免維護(hù)期。缺點(diǎn)就是故障持續(xù)時(shí)間長，因?yàn)閿嗦菲饕_(dá)到兩次重合和分合閘，如果分段開關(guān)多，時(shí)間可能更長。鑒于電壓-時(shí)間型的缺點(diǎn)和弊端，最近，我們將此進(jìn)行了電壓-電流-時(shí)間型的變型，這種方案能夠縮短故障隔離的時(shí)間。

2.電流型。這種方案在線路發(fā)生故障的時(shí)候斷路器跳閘，各個(gè)分段開關(guān)開始講電流參數(shù)傳到變電所，變電所根據(jù)分段開關(guān)傳過來的電流參數(shù)進(jìn)行核算，從而算出故障段的位置，之后發(fā)指令，閉合故障段開關(guān)，恢復(fù)正常供電段供電。這種方案的特點(diǎn)就是需要通過通訊手段應(yīng)用于饋線自動(dòng)化。通過上述分析，建議一般縣城和城鎮(zhèn)適合采用電壓-時(shí)間型的饋線自動(dòng)化方案，但是在采取這種方案的同時(shí)也要保留適當(dāng)升級(jí)空間，可以方便日后做技術(shù)上的升級(jí)以及完善。

三、 結(jié)語

通過上例電力配網(wǎng)改造技術(shù)的分析，電力配網(wǎng)改造適應(yīng)于我國城鄉(xiāng)建設(shè)。在改造過程中對(duì)于一些突出的重點(diǎn)問題進(jìn)行分析，譬如：電力配網(wǎng)改造中涉及到線路規(guī)劃占道的問題，涉及到拆遷、繞道等加大了施工的難度；電力配網(wǎng)改造中對(duì)于地下線路的施工設(shè)計(jì)不健全，使得線路的安全存在隱患或者難以計(jì)算線路的荷載；在電力配網(wǎng)改造過程中的施工難度無法預(yù)計(jì)，給人民群眾帶來長時(shí)間停電等生活帶來問題等需要在電力配網(wǎng)改造中加以重視，確保電力配網(wǎng)改造能夠做出最優(yōu)選擇。

參考文獻(xiàn)：

[1] 溫鏡權(quán).電力配網(wǎng)改造分析[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制[J].中小企業(yè)管理與科技，2009（25）.

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