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(轉(zhuǎn)自:電力高級人才網(wǎng))
電力工程技術(shù)對于10KV 配電網(wǎng)的電力工程質(zhì)量保證有重要作用。分析了10kV 配網(wǎng)電力工程存在的技術(shù)問題,說明了10KV 配網(wǎng)電力工程技術(shù)準則,同時也給出了解決10kV 配網(wǎng)電力
10kV 配網(wǎng)電力工程存在的技術(shù)問題
10kV 技術(shù)事故中,外力破壞所占比例最大。除此之外,影響10kV 配電網(wǎng)安全可靠性運行的主要技術(shù)因素是積污后引起的閃路及各類過電壓。
1.1 外力破壞
由于經(jīng)濟發(fā)展較快,原有的10kV 配電網(wǎng)已經(jīng)不能滿足供電可靠性的要求。首先,原有的10kV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。
1.2 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兩小時內(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成本30%~40%,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。
1.3 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,接地電弧難于熄滅,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)。
10KV 配網(wǎng)電力工程技術(shù)準則
第一,10KV 配電網(wǎng)應(yīng)以城市道路為依托,每一條主干道至少應(yīng)留有一條架空線路走廊,主干道和次干道均應(yīng)有電纜敷設(shè)位置。
第二,10KV 配電網(wǎng)形成多個開環(huán)運行的單環(huán)網(wǎng)和“T”型以及“#”型網(wǎng),每隔大約2500KVA(裝建容量)對10KV 線路進行分段,分段開關(guān)和線路聯(lián)絡(luò)開關(guān)應(yīng)采用帶電壓互感器能電動分、合閘的負荷開關(guān),裝建容量在630KVA 及以上的用戶支線與公用線的T 接點處應(yīng)裝設(shè)負荷開關(guān)。
第三,環(huán)網(wǎng)應(yīng)以不同的變電站或同一變電站的不同母線作為電源點(在目前變電站少,分步不均勻的情況下,可暫時以開閉所作為電源點)。相鄰變電站之間的10KV 配電網(wǎng)絡(luò)主干線,應(yīng)形成單環(huán)行網(wǎng)絡(luò)(開環(huán)運行)。以便在計劃檢修或事故處理下轉(zhuǎn)供部分負荷,縮小停電范圍。
第四,10KV 配電網(wǎng)絡(luò)的安全準則是:對于重要用戶,必須具備雙電源,重要用戶中特別重要的負荷,除由雙電源供電外,必須要求用戶另外增設(shè)應(yīng)急電源。以下電源可作為應(yīng)急電源:獨立于正常電源的發(fā)電機組、蓄電池、干電池。在此前提下,應(yīng)能保證當任何一個10KV 電源檢修停運時仍保持向用戶繼續(xù)供電。
第五,為實現(xiàn)絕緣導線的全絕緣化,絕緣導線應(yīng)采用專用絕緣金具. 絕緣導線施工時必須對切開連接的裸露接頭接續(xù)金具應(yīng)加裝絕緣罩或防護措施。絕緣線路上每隔適當距離應(yīng)加裝專用絕緣線接地線夾。
第六,為提高中壓配電線路抵御污閃事故的能力,減少檢修工作量,市區(qū)10KV 架空配電線路的絕緣水平一律按20KV 設(shè)計。
第七,10KV 架空線電桿,市中心選用15 米或18 米混凝土桿或鋼管桿,郊區(qū)可采用12 或15 米混凝土桿。在市區(qū)或不能生拉線的地方,耐張、轉(zhuǎn)角、盡頭桿應(yīng)采用方桿。10KV 架空線的規(guī)范檔距,市區(qū)40~50 米,郊區(qū)40~60 米。超過檔距必須按送電線路進行設(shè)計。
解決10kV配網(wǎng)電力工程可靠性問題的技術(shù)措施
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謝性接線,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,都會使全線停電。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。當發(fā)生故障時,柱上式SF6 斷路器會自動斷開,縮小了停電范圍。這種斷路器還可用作建立饋線之間的聯(lián)絡(luò),提高供電能力。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),還具有與自動分斷器配合使用的功能。自動分斷器是一種具有記憶故障電流次數(shù)并按設(shè)定次數(shù)實行分閘閉鎖的智能開關(guān),它不能開斷故障電流,只能在上一級重合閘分閘后自動斷開。它與重合器配合使用,能最大限度地縮小故障停電范圍,自動恢復(fù)對非故障段的供電。
采取綜合技術(shù)措施,認真解決污閃問題
10kV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10kV 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10kV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。
對于落雷較多的10kV線路,可以采取多種技術(shù)措施來提高其抗雷擊的能力
如采用瓷橫擔代替針式瓷瓶,針式瓷瓶改用瓷橫擔后,雷擊次數(shù)會明顯減少,只不過瓷橫擔的機械性能差,對于大檔距、大導線線路不適用。
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