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浅析影响配电网安全可靠迎峰度夏的因素和措施

放大字体  缩小字体 发布日期:2017-08-17  来源:xunshou  浏览次数:8034
核心提示:配电网是指35KV及其以下电压等级的电网,作用是给城市里各个配电站和各类用电负荷供给电源。在我国的关中地区每当进入夏季,天气

配电网是指35KV及其以下电压等级的电网,作用是给城市里各个配电站和各类用电负荷供给电源。在我国的关中地区每当进入夏季,天气炎热,用电负荷迅速攀升,配电网需经受持续高温大负荷考验,安全生产和电力供应承受着巨大压力,本文就迎峰度夏期间影响配电网安全运行的因素进行分析并提出解决措施,确保配电网在迎峰度夏期间安全可靠运行。

关键词:配电网,安全,可靠,迎峰度夏

0 引言

受全球气候变暖的影响,近年来陕西关中地区夏季高温天气持续时间长,温度高,雷电暴风雨极端天气的发生也越来越多,而随着经济的发展及家用电器的普及,广大电力用户对电力负荷的需求越来越多,电能质量的要求也越来越高。在这种供需矛盾之下,迎峰度夏期间全省电力供需形式极为严均,电网供电负荷紧张,而且持续时间长。咸阳地区配电网面临着严峻的考验,如何在稳步发展配网网架结构的情况下,保证迎峰度夏期间广大电力用户的用电需求,是我们电力企业义不容辞的责任和使命。因此,综合分析配电网在迎风度夏期间安全可靠运行的各项因素并给出有效预防和解决措施,尽最大努力化解电力紧张对经济及人民生活的影响是一项很有意义的工作。本文基于近年来迎风度夏的经验,从气候环境、配网网架结构,管理因素等方面做出了探讨,给出了相应措施。

1 影响配电网迎峰度夏安全可靠运行的因素

1.1自然环境因素

迎峰度夏期间,配电网在运行过程中容易受到高温天气和雷电暴风雨天气的影响。持续的高温天气不仅使组成配电网的各电气元件较长时间经受高温暴晒,同时用电负荷也会激增,容易造成电缆接头发热,引线烧断、配变变压器温度过高喷油或烧毁及各电气连接点温度过高等,往往持续高温过后容易出现雷电暴风雨天气会造成倒杆、断线、线路接地、跳闸等故障,影响配电网的安全可靠运行。表1是迎峰度夏期间某公司停电事故原因百分比。

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1.2配电网基本网架建设因素

配电网是指由架空线路、电缆、配电变压器、开关、无功补偿电容和一些其他设施所组成,在电力网中起着重要的分配电能的作用。目前咸阳地区配电网现状是城镇地区以环网供电、双电源供电为主,供电能力及供电可靠性较高;大部分乡村地区仍是以单电源放射性线路供电为主,电压质量及供电可靠性较差。显然配电网网架的基础建设情况决定着其向用户供电的能力和电能质量的优劣。根据电力发展十三五规划,构建城乡统筹、安全可靠、经济高效、技术先进、环境友好、与小康社会相适应的现代配电网是势在必行的,然而一流配电网的建设不可能是一蹴而就的,那么如何在配电网建设逐步推进的情况下使配电网安全可靠迎峰度夏,结合历年来的工作经验对当前配电网因基本网架建设而出现的影响其安全运行的特点进行分析。

1)上级电网容量不足。这是制约配电网不能满足迎峰度夏期间供电负荷的快速增长,甚至采取限电措施的重要原因。以某公司所辖配电网为例,承担该区域县城及其周边地区用电负荷的枢纽变电站为国网110KV**变电站,其装见容量为100MVA,去年迎峰度夏期间,该变电站监测到的最大负荷为98MW,两台主变均重载,上级调度多次发布迎峰度夏电网运行风险预警,为确保上级电网安全不发生大面积停电事件,上级调度根据电网实际情况,多次下达限电指令,要求各分公司执行有序用电方案,共限负荷1.2万千瓦,少供电量3万千瓦时。表2是迎峰度夏期间某公司执行有序用电方案次数。

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2)10KV农网线路多为放射式结构,供电半径大,迎峰度夏期间负荷呈爆发式增长(如图1所示),线路末端电压低。10KV农网线路一般从变电站接出后直接向农村地区延伸,由于农村地区地广人稀,地理环境复杂,负荷分散不集中,一般供电线路较长,供电半径较大,并多为放射式结构。按照中压配电网规划设计要求,中压架空配电网初期都会采用树干式结果,并逐步向多分段单联络形式过多,联络开关设置在两条馈线末端,线路负载率控制在50%以内,当负荷发展后,可增加联络数,形成多分段两联络的架空配电网架结构,线路负载率控制在67%以内。以某公司所辖配电网为例,该公司共有农网线路35条,主干线路前段多采用LGJ-120线路,线路后端或分支线有的采用LGJ-75导线,2016年该农网线路的平均负载率均保持在50%以下,在平时线路运行中基本满足客户用电需求,然而在迎峰度夏期间,负荷呈爆发式增长,根据末端电压 ,从该公式可以看出,线路末端的电压受到线路长度及线路所带负荷的影响,线路越长,负荷越大则电压损耗越大,线路末端电压越低。

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3)配电网络重构能力不强,配电网中压出线(指10KV线路出线)分段及联络开关设置不灵活迎风度夏期间若出现线路过载或故障时,线路转供能力不强。咸阳地区配电网的建设和改造时遵循差异化的原则,并结合城乡经济发展水平及用户负荷性质,城区配电线多采用环网和手拉手供电方式,农网10kv线路多采用单辐射结构,部分线路采用手拉手供电方式。

根据某公司2017年迎风度夏期间10Kv线路运行情况表明,该公司为城区供电的两条10kv手拉手线路年平均负载率分别为60%和50%,每条线路设有出口断路器、分段开关,两条线路间有联络开关,在日常运行中基本可以实现负荷的转供,而迎峰风度夏期间一条线路的最大负载率为98%,同一时刻另一条线路的负载率为91%,无法实现转供负荷的目的(如图2所示);另外,对于已形成的10KV手拉手农网线路,因两条线路上分段开关设置少,只能实现全线路负荷的转移,而在迎峰度夏期间,线路负荷全部上升,负荷压力大,仅能实现部分分段负荷的转移。在现有的配网网络架构下,当某部分发生异常和故障时,网络不具备灵活调整并重构的能力。

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1.3管理因素

迎峰度夏期间影响配电网的安全可靠运行的另一个重要因素是人为管理因素,多年的运行经验表明迎峰度夏期间因人为管理不到位而造成的配网停电或停电时间延长主要体现在以下几个方面。

1)配电线路及配变三相不平衡,导致配电线路跳闸或烧毁配变。配电线路和配变变压器三相负荷的配置往往会借助运行情况及运行管理人员的经验进行配置,迎峰度夏期间因空调负荷及农业排灌负荷的爆发式增长可能会打破日常运行时的三相平衡,那么是否能够及时调整配电线路及配变的三相平衡则受到运行维护人员专业技术水平、工作经验及责任心的制约。历年来迎峰度夏期间配变烧毁原因的数据分析证明,配变变压器三相负荷严重不平衡是烧毁配变的重要原因之一。同时运行经验表明若配电线路三相严重不平衡不仅会造成线路频繁跳闸,还会增加线路损耗,影响经济效益。

2)责任管理人对所辖区域负荷发展不清楚,导致配变重载。近年来,随着大西安建设的快速推进、家电下乡以及清洁能源替代等活动的开展,电力负荷持续增长,迎峰度夏期间,负荷更是增长迅猛。2017年7月24日,咸阳供电分公司最大负荷为93.06万千瓦,比去年7月最大负荷60.76万千瓦增长了53.16%。配电网负荷的总体增长,归根结底是每个用户、每台配变变压器,每条配电线路负荷增长的累加和体现,作为每台配变及每条线路的管理人员则是掌握自己所辖范围内负荷发展和趋势的第一责任人,若其工作不到位,不清楚不了解自己所辖设备的负荷及其发展情况,容易造成所管理配变或线路的重载或过载。

3)配电线路巡视维护不到位。设备运行维护单位负责其管理的配电线路的巡视及维护,每年的春检工作中,会对配网线路、设备中存在的所有缺陷和隐患进行集中排查和处理,迎峰度夏期间根据环境温度及负荷发展情况及时调整设备巡视周期,确保迎峰度夏期大负荷期间配网设备健康运行。若线路巡视维护不到位,让设备带“病”运行,迎峰度夏期间配电网容易发生事故,甚至造成大面积停电事件。

4)事故抢修体系不流畅,信息上行下达口径不统一。迎峰度夏期间配电网一旦发生事故,若事故抢修体系不流畅,各部门联动缓慢,事故信息传送通道不唯一,不能及时隔离故障并恢复非故障区域的供电,不仅会造成事故抢修处理事件过长,停电时间长,甚至可能扩大事故范围。

2预防解决措施

2.1自然环境因素防治措施

自然环境因素的防治解决措施主要是要加强对天气情况的实时监测,并与当地气象部门合作,实时掌握了解天气变化情况。持续高温天气时,加强配网数据监测,对重载线路及配变及时发布预警,调度部门根据负荷情况灵活调整运行方式;雷电暴风雨天气来临前,做好防控措施,配网工作站人员实时监测配电线路运行情况,运维人员、抢修人员及各联动部门人员坚守工作岗位,提前做好抢修准备。

2.2配电网基本网架建设因素防治措施

配电网一次网架的坚挺和成熟,是实现配电网自动化的根本,也是实现我公司建设流配电网目标的关键。针对配电网基本网架不成熟的防治措施主要从以下三个方面进行,一是主动与上级电网沟通,申请上级电网的增容,增加电源布点,做好电源保障和上级相关定值的调整;二是加快配电网工程建设和改造进度,配电网建设改造按照“导线截面一次选定、廊道一次到位、变电站(室)土建一次建成”的原则建设,留有合理裕度,提高对负荷增长的适应能力,在负荷波动或转供时满足运行要求;配电网设备的选择遵循设备全寿命周期管理的理念,坚持安全可靠、经济实用的原则,采用技术成熟、少(免)维护、低损耗、节能环保、具备可扩展功能的设备。试点应用新技术、新产品、新工艺,提高装备水平;三是高压配电网采用N-1原则配置主变压器和高压线路;中压配电网可采取线路合理分段、适度联络,以及配电自动化、不间断电源、备用电源、不停电作业等技术手段;低压配电网(含配电变压器)可采用双配电变压器配置或移动式配电变压器的方式,加强各配电线路之间的联络,加强配电网络的重构能力。

2.3 管理因素防治措施

迎峰度夏期间配电网的安全运行离不开电力职工的高效管理,针对管理因素方面的防治解决措施主要从以下几个方面进行,一是对运维管理人员定期进行专业技术知识培训,提高其专业水平,特别是大部分低压运维工存在学历低,经验丰富但专业理论知识较弱,应组织培训教员定期对其进行专业理论知识宣贯,并学以致用。二是加强员工的思想教育工作,定期组织员工开展各项扩展及集体活动,提高员工的团队协作能力和责任心。三是加强配网工程监理,严格把控验收环节,加强配电线路、配电设备的巡视和维护工作,确保配电设备健康运行;四是推进配电自动化建设工作,综合应用配电自动化系统,调控自动化系统,GIS系统,负控采集系统加强配网线路及配变的三相不平衡监测,线路运行实时监测,科学合理调度,调整运行方式;五是实现配网网格抢修体系,细化抢修流程。

3结论

综上所述,配电网在迎峰度夏期间经受着配网安全和电力供应等各方面严峻的考验,本文结合近年来迎峰度夏过程中配网运行的经验,从自然气候、网架结构、管理等方面因素进行分析,探讨了其安全运行的防治解决措施。近年来的运行经验表面,这些措施是行之有效的,在实际运行工作中有一定的指导意义。

 
 
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