淺析中低壓配電網(wǎng)規(guī)劃及檢修策略研究

摘要：中低壓配電網(wǎng)是電力系統(tǒng)的重要組成部分，對(duì)中低壓配網(wǎng)進(jìn)行規(guī)劃發(fā)展也是電力企業(yè)運(yùn)營(yíng)管理的重點(diǎn)工作。本文對(duì)中低壓配電網(wǎng)規(guī)劃及檢修策略進(jìn)行研究，結(jié)合廣東省電網(wǎng)實(shí)際情況分析目前中低壓配電網(wǎng)規(guī)劃中存在的問(wèn)題，給出提升配電網(wǎng)規(guī)劃有效性、提升其檢修管理水平的具體策略。旨在通過(guò)中低壓配電網(wǎng)的合理規(guī)劃的嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪\(yùn)維管理，提升配電網(wǎng)運(yùn)行質(zhì)量，積累配網(wǎng)管理實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：中低壓配電網(wǎng);規(guī)劃管理;電網(wǎng)檢修

中圖分類(lèi)號(hào)：??文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A?????文章編號(hào)：1671-2064（2019）17-0000-00

0 引言

為使電力行業(yè)的發(fā)展不斷匹配社會(huì)用電需求，對(duì)中低壓配電進(jìn)行優(yōu)化并加強(qiáng)后期運(yùn)維管理工作成為電力企業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)。但在中低壓配電網(wǎng)規(guī)劃過(guò)程中依然存在一定的問(wèn)題，需要對(duì)其進(jìn)行總結(jié)并結(jié)合社會(huì)發(fā)展對(duì)中低壓配電網(wǎng)的實(shí)際需求對(duì)規(guī)劃方案作出改進(jìn)。本文從前期規(guī)劃和后期維護(hù)兩個(gè)方向入手，通過(guò)管理手段促進(jìn)中低壓配電網(wǎng)絡(luò)升級(jí)。

1中低壓配電網(wǎng)規(guī)劃

1.1中低壓配電網(wǎng)規(guī)劃存在的問(wèn)題

1.1.1系統(tǒng)化診斷不足

中低壓配電網(wǎng)規(guī)劃工作的綜合性較強(qiáng)，涉及到的內(nèi)容復(fù)雜，借助系統(tǒng)化診斷可為規(guī)劃工作的開(kāi)展提供可靠的理論依據(jù)。然而就當(dāng)前配電網(wǎng)規(guī)劃工作的開(kāi)展情況看，系統(tǒng)化的診斷與問(wèn)題挖掘還未有效實(shí)現(xiàn)，導(dǎo)致一些漏洞無(wú)法在第一時(shí)間被發(fā)現(xiàn)。在此種背景下，即使積極開(kāi)展中低壓配電網(wǎng)的規(guī)劃工作，也可能因理論依據(jù)不足、輔助工作不到位導(dǎo)致規(guī)劃效果無(wú)法充分發(fā)揮，進(jìn)而影響配電網(wǎng)的建設(shè)進(jìn)展。

1.1.2電源點(diǎn)布局不佳

電源點(diǎn)布局是中低壓配電網(wǎng)前期規(guī)劃中的重點(diǎn)工作，但在實(shí)際工作中，對(duì)電網(wǎng)網(wǎng)架和電源點(diǎn)分布的重視程度不足，導(dǎo)致電源點(diǎn)分布存在很多漏洞和問(wèn)題，例如，在配電網(wǎng)應(yīng)用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)電源點(diǎn)的配置數(shù)量不足，導(dǎo)致每一電源點(diǎn)需要服務(wù)的范圍過(guò)大，配電線(xiàn)路過(guò)長(zhǎng)。這一問(wèn)題的存在不但會(huì)增加配電網(wǎng)運(yùn)行中的電能損耗，還會(huì)給電網(wǎng)后期檢修維護(hù)工作帶來(lái)一定的困難，導(dǎo)致檢修量增加，不利于電力企業(yè)運(yùn)營(yíng)成本的控制^[1]。

1.1.3智能化電網(wǎng)改造不全面

今后未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，中低壓配電網(wǎng)的性能與自動(dòng)化水平密不可分的，電網(wǎng)的智能分段和線(xiàn)路自愈水平將決定電網(wǎng)可靠性的關(guān)鍵指標(biāo)。而在一些經(jīng)濟(jì)水平有限的地區(qū)由于資金、技術(shù)等方面的限制，導(dǎo)致開(kāi)關(guān)設(shè)備更新滯后，在自動(dòng)化改造和布置遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足。

1.2中低壓配電網(wǎng)規(guī)劃的優(yōu)化措施

1.2.1完善電網(wǎng)系統(tǒng)化診斷體系

系統(tǒng)化診斷的實(shí)現(xiàn)要從提升相關(guān)技術(shù)人員對(duì)中低壓配電網(wǎng)的認(rèn)識(shí)和專(zhuān)業(yè)能力入手。一般情況下，系統(tǒng)化診斷作用，就是科學(xué)地對(duì)配電網(wǎng)的基礎(chǔ)、運(yùn)行數(shù)據(jù)采集和分析，系統(tǒng)化診斷才發(fā)揮作用。改人工錄入采集數(shù)據(jù)和系統(tǒng)化收集，將進(jìn)一步提升數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，為規(guī)劃提供有效的決策。在實(shí)際工作中，系統(tǒng)化診斷后提出的規(guī)劃方案才能確保電網(wǎng)運(yùn)行質(zhì)量可帶動(dòng)中低壓配電網(wǎng)供配電質(zhì)量和效率的提高，確保配電網(wǎng)的運(yùn)行安全和穩(wěn)定。建議系統(tǒng)化診斷可進(jìn)一步進(jìn)一步固化配電網(wǎng)運(yùn)行技術(shù)系統(tǒng)當(dāng)中，以間接提高中低壓配電網(wǎng)的規(guī)劃成效。

1.2.2合理設(shè)置電源點(diǎn)布局

為確保中低壓配電網(wǎng)各設(shè)備之間協(xié)調(diào)合理，要求在電網(wǎng)規(guī)劃階段，結(jié)合區(qū)域用電情況、負(fù)荷集中區(qū)分布規(guī)律、未來(lái)用電量變動(dòng)趨勢(shì)等，科學(xué)選取電源點(diǎn)的設(shè)置位置和數(shù)量。將整個(gè)電網(wǎng)進(jìn)行區(qū)域劃分，合理選取供電通道、開(kāi)關(guān)地址等節(jié)點(diǎn)的位置。從而確保每一電源點(diǎn)的服務(wù)半徑均在合理范圍之內(nèi)，降低線(xiàn)路損耗，確保供電安全，同時(shí)也為配電網(wǎng)的檢修工作提供便利^[2]。

1.2.3智能化電網(wǎng)改造

中低壓配電網(wǎng)智能化改造的實(shí)現(xiàn)可參考以下方案：第一，對(duì)配電網(wǎng)架進(jìn)行合理的規(guī)劃設(shè)置，確保供電區(qū)域內(nèi)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。結(jié)合配電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行需求，合理分配選擇開(kāi)關(guān)分段點(diǎn)的數(shù)量和位置，在建設(shè)過(guò)程中，不斷分析當(dāng)前電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)方案進(jìn)行及時(shí)調(diào)整。第二，采用高性能的智能化電氣設(shè)備。第三，抓緊完善配電網(wǎng)通信系統(tǒng)。目前，阻礙配電網(wǎng)智能化發(fā)展的一個(gè)重要原因就是開(kāi)閉站光纖的覆蓋率不足，因此在開(kāi)展網(wǎng)絡(luò)建設(shè)工作時(shí)，需對(duì)每一分散式電氣設(shè)備設(shè)置專(zhuān)門(mén)的通信網(wǎng)絡(luò)，以確保配電網(wǎng)各部分的緊密聯(lián)系。而對(duì)于集中性的電氣設(shè)備，可使用無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)作為通信基礎(chǔ)。

1.3案例分析

1.3.1案例背景簡(jiǎn)介

粵北某縣電網(wǎng)企業(yè)結(jié)合當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢(shì)及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整情況，對(duì)中低壓配電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行規(guī)劃改造。發(fā)展至2018年，該企業(yè)已有10kV供電線(xiàn)路117回，線(xiàn)路總長(zhǎng)達(dá)到1933.78km，其中包括電纜137.98km，架空電線(xiàn)1804.80km、開(kāi)關(guān)柜21組，柱上開(kāi)關(guān)376臺(tái)。配電網(wǎng)中共安裝配變?cè)O(shè)備2091臺(tái)，發(fā)生在10kV以下網(wǎng)絡(luò)中的電能損耗為9.5%，同比有所下降但程度并不明顯。相關(guān)部門(mén)結(jié)合當(dāng)?shù)赜秒娯?fù)荷的增長(zhǎng)趨勢(shì)，發(fā)現(xiàn)配電網(wǎng)負(fù)荷接近飽和狀態(tài)。

1.3.2中低壓配電網(wǎng)規(guī)劃分析

本區(qū)結(jié)合當(dāng)前中低壓配電網(wǎng)的發(fā)展?fàn)顟B(tài)及未來(lái)全區(qū)用電需求發(fā)展趨勢(shì)，總結(jié)出以往配電網(wǎng)規(guī)劃中存在的幾點(diǎn)問(wèn)題。第一，配網(wǎng)架設(shè)薄弱，整個(gè)系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)不足，接線(xiàn)率、聯(lián)絡(luò)率等均有很大的提升空間。規(guī)劃工作多集中于相關(guān)指標(biāo)的提升，發(fā)揮出的實(shí)際作用不明顯。第二，規(guī)劃長(zhǎng)遠(yuǎn)性不足，未對(duì)配電網(wǎng)的現(xiàn)狀及未來(lái)發(fā)展需求做全面的分析，過(guò)于重視眼前問(wèn)題的解決，而忽略規(guī)劃措施長(zhǎng)期效用的發(fā)揮。第三，相關(guān)技術(shù)人員觀念受限，無(wú)法對(duì)配電網(wǎng)規(guī)劃作出客觀、科學(xué)的引導(dǎo)。第四，依然采用粗放式的管理方法，每年進(jìn)行一次配電網(wǎng)規(guī)劃工作，方案編制質(zhì)量不高。

（1）中壓配電系統(tǒng)規(guī)劃。預(yù)計(jì)到2020年，新架設(shè)10kV線(xiàn)路20回，增加電纜總長(zhǎng)14.6km，增加架空線(xiàn)路總長(zhǎng)84.7km。對(duì)現(xiàn)有線(xiàn)路進(jìn)行改造，預(yù)計(jì)完成線(xiàn)路電纜化（絕緣化）改造86.86km、架空線(xiàn)路改造150.03km。主要措施包括：延伸支線(xiàn)、提升線(xiàn)路截面面積，實(shí)現(xiàn)不同線(xiàn)路負(fù)載均衡;設(shè)置足夠的電路容量，并結(jié)合電網(wǎng)運(yùn)行的最大負(fù)荷設(shè)置新建路段的最大負(fù)荷;新增線(xiàn)路以解決以往無(wú)法實(shí)現(xiàn)循環(huán)轉(zhuǎn)菏的問(wèn)題;加強(qiáng)區(qū)域內(nèi)村鎮(zhèn)之間通訊聯(lián)絡(luò)，確保供電穩(wěn)定;在相鄰臺(tái)區(qū)之間搭設(shè)支線(xiàn)，并安裝普通斷路設(shè)備;在每一線(xiàn)路的中間或末尾設(shè)置聯(lián)絡(luò)點(diǎn)，執(zhí)行“分改干”和“首端變末端”，以滿(mǎn)足轉(zhuǎn)供環(huán)網(wǎng)的需求。

（2）低壓配電系統(tǒng)規(guī)劃。預(yù)計(jì)到2020年，完成新配變?cè)O(shè)備建設(shè)128臺(tái)，對(duì)現(xiàn)有配變進(jìn)行改造，估計(jì)完成166臺(tái)，改造低壓線(xiàn)路共計(jì)1836km。主要措施包括：延伸荷載，最大程度解決過(guò)載、重載等問(wèn)題;加設(shè)臺(tái)區(qū)，依照每一區(qū)域的實(shí)際情況，使每臺(tái)區(qū)的供電半徑延伸至出線(xiàn)500m;保證D類(lèi)以上供電半徑在500m之內(nèi)、邊緣農(nóng)村在700m之內(nèi);調(diào)整、更換配電變壓器，解決大馬拉小車(chē)或小馬拉大車(chē)的問(wèn)題。

2中低壓配電網(wǎng)檢修

配電網(wǎng)檢修工作與電網(wǎng)日常運(yùn)行的方方面面，與大大小小各種設(shè)備及元件相關(guān)，本文選取線(xiàn)纜和配變兩類(lèi)主要設(shè)備為例。

2.1線(xiàn)纜檢修

線(xiàn)纜故障一般為短路、斷路、絕緣破壞等。其中，引發(fā)短路或絕緣破壞的主要原因包括線(xiàn)路內(nèi)部受潮、化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致絕緣老化、散熱受阻導(dǎo)致的老化、施工過(guò)程產(chǎn)生的機(jī)械損傷、安裝手法不當(dāng)導(dǎo)致電纜局部彎曲程度過(guò)大使內(nèi)部受損。而斷路故障的原因多來(lái)自于外力破壞或雷擊等自然災(zāi)害。

2.1.1日常巡檢

中低壓配電網(wǎng)的線(xiàn)纜巡檢一般每2個(gè)月進(jìn)行一次。巡檢過(guò)程中，主要觀察電纜敷設(shè)路徑中是否出現(xiàn)被破壞、腐蝕、碾壓的現(xiàn)象^[3]。查看系統(tǒng)中連接架空線(xiàn)路的接頭處是否連接完好、是否出現(xiàn)放熱現(xiàn)象，對(duì)閃絡(luò)、斷線(xiàn)等故障進(jìn)行排查。除了直接觀察外，還應(yīng)使用專(zhuān)門(mén)的檢修工具驗(yàn)證電纜的載流情況，尤其在夏季、電纜敷設(shè)較密集的位置，檢查電纜散熱情況，以免因受熱過(guò)度導(dǎo)致電纜絕緣老化。

2.1.2預(yù)防性試驗(yàn)

預(yù)防性試驗(yàn)主要針對(duì)電纜的內(nèi)部屬性及架空線(xiàn)路的避雷器、接地進(jìn)行檢驗(yàn)，通常每1～6年進(jìn)行。例如絕緣電阻的測(cè)量，測(cè)量阻值的變動(dòng)情況可評(píng)估電纜的老化程度，但該方法無(wú)法探測(cè)電纜內(nèi)部缺陷。這種缺陷需要依靠直流耐壓試驗(yàn)或泄漏電流實(shí)驗(yàn)來(lái)完成。需要注意的是，電纜耐壓試驗(yàn)不可頻繁進(jìn)行，主要原因是其在發(fā)現(xiàn)電纜內(nèi)部問(wèn)題的同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致電纜的損壞。

2.1.3故障定位

中低壓配電網(wǎng)的部分電纜設(shè)備敷設(shè)于地下，為提高檢修工作的有效性，精確進(jìn)行故障點(diǎn)的定位非常重要。常用的故障定位方法有電橋法、音頻感應(yīng)法和脈沖反射法。以脈沖反射法為例，該方法主要用于電纜閃絡(luò)、短路、短路等故障的定位，適用性較高，結(jié)合得到的反射波圖形即可初步判斷故障的屬性。在以上故障類(lèi)型的檢測(cè)過(guò)程中，脈沖反射法的定位精確度較高，可測(cè)量出故障位置與首端的間距。但由于敷設(shè)于地下的電纜并非完全的直線(xiàn)型，因此對(duì)于一些發(fā)生于直埋電纜的故障，仍需要進(jìn)行開(kāi)挖檢測(cè)。

2.2配變檢修

中低壓配電網(wǎng)中配變?cè)O(shè)備故障主要有繞組短路故障、繞組斷線(xiàn)故障、鐵芯故障、絕緣冷卻系統(tǒng)故障、機(jī)械故障等。引發(fā)配網(wǎng)配電變壓器故障的原因非常復(fù)雜，因此要求相關(guān)人員做好配變?cè)O(shè)備的日常檢修工作，對(duì)配變故障進(jìn)行預(yù)防。

2.2.1日常巡檢

首先，聽(tīng)設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中是否發(fā)出異常聲響。出現(xiàn)聲響的原因可能為電壓或負(fù)荷過(guò)高導(dǎo)致配變振動(dòng)幅度增大、鐵芯相關(guān)配件松動(dòng)導(dǎo)致振動(dòng)幅度過(guò)大;配變內(nèi)部元件發(fā)生局部放電或接觸不良;機(jī)械磨損或元件松動(dòng)^[4]。其次，查看設(shè)備內(nèi)部是否存在異常。觀察配變端子、引線(xiàn)等連接位置是否松動(dòng);油箱是否存在漏洞、高溫、變形等問(wèn)題;瓷元件表面是否積累過(guò)多的油污，是否出現(xiàn)開(kāi)裂、變色等質(zhì)量問(wèn)題;吸濕計(jì)是否發(fā)生變色。最后，使用相關(guān)工具進(jìn)行非破壞檢修。如配合溫度計(jì)、測(cè)溫儀等設(shè)備檢測(cè)配變內(nèi)部結(jié)構(gòu)溫度變動(dòng)情況，進(jìn)而判斷故障及原因。

2.2.2預(yù)防性試驗(yàn)

配電變壓器的絕大多數(shù)故障都可通過(guò)預(yù)防性試驗(yàn)被檢測(cè)出，主要的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)有絕緣性試驗(yàn)、油中含氣量檢測(cè)、電氣檢測(cè)等?？捎糜谕诰蛞韵屡渥児收希孩偻ㄟ^(guò)色譜分析確定油中含水量、含氣量是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求。②對(duì)鐵芯、繞組等部件的絕緣電阻、吸收比等參數(shù)進(jìn)行檢查，確定當(dāng)前配變的絕緣性能以及受潮程度。③檢驗(yàn)繞組的介質(zhì)損耗因素，以此來(lái)確定配變受潮情況，檢測(cè)油料本身是否存在質(zhì)量缺陷。④測(cè)量配變的電容大小。⑤通過(guò)交流耐壓試驗(yàn)驗(yàn)證變壓器的絕緣性能是否達(dá)標(biāo)。⑥檢測(cè)各項(xiàng)保護(hù)裝置和二次回路。

3 結(jié)語(yǔ)

中低壓配電網(wǎng)作為電力系統(tǒng)的末端，直接關(guān)系到供電服務(wù)的質(zhì)量以及用戶(hù)的用電安全。本文總結(jié)了從規(guī)劃到檢修階段的配電網(wǎng)管理控制措施，優(yōu)良的前期規(guī)劃工作能夠盡可能地降低后期檢修工作壓力，而檢修工作遇到難題也可以反推規(guī)劃工作，與其他工作環(huán)節(jié)相互配合不斷推進(jìn)配網(wǎng)優(yōu)化，提升故障檢修效率，確保終端供電質(zhì)量。

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收稿日期：2019-07-26

作者簡(jiǎn)介：曾東波（1985—），男，廣東連平人，工程師，在職工程碩士，研究方向：配電設(shè)備、可靠性、電能質(zhì)量、規(guī)劃、改造檢修工程建設(shè)。