电力配网改造的技术分析

赵琦

摘 要:本文对配网结构的总体规划进行了细致阐述,对馈线自动化、导线等配网改造设备也进行了详尽的分析。改进施工方法能够更好的提高施工效率。

关键词:电网配网改造电力技术

中图分类号:TM7 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)07(b)-0008-01

1电力配网线路

1.1 关于电源点的布置问题

电源点的布置是电力配网改造的关键,电源点位置直接关系到电网的运行安全性、可靠性和建设的经济性。举例说明,某变电所电力配网改造前情况如下:110kV南关变、35kV北关变、110kV西郊变供电,刚刚满足该地区的居民用电。然而这种供电方式还存在问题:110kv的西郊变距离负荷中心相对较远,而35kv的北关变因为容量小,电力损耗大,所以当难关变出现问题停电时,北关变不能同时满足用电需求;由于南关变处于供电中心位置,承担着供电的主要任务,所以我们无法对此进行改造。所以我们建议在进行地区供电规划的时候,要充分考虑当地的负荷和地理情况,尽可能的多建110kv的变电所,这样即使有电源点位置停电,其他的电源点也能够满足正常的用电需求,为电力配网的改造工程打下坚实的基础。

1.2 电力配网线路结构

辐射状电源结构已经不能够满足人们的要求,因此我们可以采用双电源,但是由于双电源的造价高、投资高、改造量大,所以目前还不大适合县城和乡镇供电设施的应用。还有一种可以满足客户供电要求的方法,就是从电源点出两条不同的配电线,在结尾处用联络开关进行连接,而中间用分段开关。正常运行的时候把分段开关闭合,联络开关断开;当发生故障时,分段开关可以切除故障段,无故障段可以继续工作。分段开关的数量可以自行控制,主要依据线路的长短和配变多少来判断,分段的开关越多,发生故障的时候停电的用户越少,但是要切除故障需要的时间就越长,因此造价越高。

1.3 线路相序的实现

在对电源配置电网的联络和分段开关以及发生故障时,整个的恢复供电过程以及供电电源的改变,线路相序都需要一一对应的。线路相序最好以一个主变变电所作为主电源,背向变电所从左到右一直到另一个变电所。目前很多变电所都用电缆出线,要实现换相很便捷。

1.4 线路走廊

线路走廊位置的设定需要与建设局以及有关部门进行协商后,充分考虑各种综合因素后确定。通常我们都是把线路走廊设置在人行道附近,树的周围或者人行道边的绿化带位置。我们把分线线路选择在东西方向道路的北侧人行道周围位置,把主干线路定位在南北方向道路的西侧人行道的周围位置,这样设计符合视觉要求,能够达到美观的效果,也不会干扰通讯线路,同时对杆塔的位置也有要求,最好设置在远离路口和房门口的位置,以防一旦有施工影响工程施工的进行。

我们在进行线路走廊的建设时,在用电客户量较大、用电负荷量较高的地区宜采用双回同杆的架设方法。把道路作为分界线,道路两侧分开供电。然而,在用电客户少、用电负荷量较低的地区适合采用单回线路供电。

1.5 导线选择

目前电力电缆越来越多的应用到供电工程中,电力电缆安全性高,但是造价较高,且不便于检修,所以建议在繁华路段使用;而架空线路的方法则更适合大面积使用,因为施工和检修都比较方便。绝缘的架空线分为两种:轻型和普通型,轻型的绝缘层比较薄,与树木不会频繁接触,可以根据架设的实际实地情况选择;普通型的绝缘层比较厚,会与树木频繁接触。而且绝缘线在遇到雷击以后很容易断裂,建议在市区使用。

对于导线的界面也有要求,由于一般的城区走廊都会有限制,所以改造的难度相对比较大,建议采用中长期,即10～20年的猜测负荷。由于主干道建设成以后,需要使用的寿命比较长,所以导线线径应当适当选择大一点的,为了增加实用性和防止二次投资,建议使用不小于150mm²的线径。

1.6 杆塔及杆塔的基础

杆塔的选择可根据实际经济条件和线路的重要性进行相应调整,砼杆可以选择预应力砼杆和普通砼杆两种。我们在假设通讯线路和低压线路的时候可以选择普通砼杆,18m左右即可。杆塔的基础及钢管塔可以分为浅埋式和深埋式两种。浅埋式需要挖开的面积比较大,在有些施工地点会有一定的限制。而灌注桩在施工的时候宜采用人工挖掘,经过大量的实践可以证实,这种方法不需要大型设备,而且噪音小,不会对环境造成污染,所以经济又安全,所以在城区得到了广泛的应用。

1.7 金具和绝缘子的选择

绝缘架空线广泛应用于电网配置工程中,绝缘架空线需用的新型金具比较多,张线夹的形式也很丰富,材料有铸钢和铝合金等等,材料和张线夹形式的选择可以根据当地的具体情况进行选择和应用。目前来看,虽然节能型的金具短期投资较大,但是从长远的经济利益和环境效益来看,还是比较划算的,应该作为优先考虑的选择。选择好金具以后要配合绝缘子使用,复合绝缘子的优点很多,重量轻,施工也很便利,所以可以考虑选用。

2电力配网自动化设备

由于配电网的自动化设备技术含量高,相应的投资也较高,所以通常只适用于大中城市;而馈线自动化与配电网的自动化设备相比就比较适用,而且价格适中,适用于一般的县城和城镇。馈线自动化大致可分为以下两种。

2.1 电压-时间型

这种类型主要是由断路器和分段器组成,电路发生故障的时候,变电所跳闸,之后分段器跳闸,断路器延时重合以后,断路器再次跳闸,此时,故障线路两端的分段器闭合,再次重合时,没有故障的正常段就可以正常送电。

这种方案的优点就是方法简单易行,判定准,能够达到15年甚至更久的免维护期。缺点就是故障持续时间长,因为断路器要达到两次重合和分合闸,如果分段开关多,时间可能更长。鉴于电压-时间型的缺点和弊端,最近,我们将此进行了电压-电流-时间型的变型,这种方案能够缩短故障隔离的时间。

2.2 电流型

这种方案在线路发生故障的时候断路器跳闸,各个分段开关开始讲电流参数传到变电所,变电所根据分段开关传过来的电流参数进行核算,从而算出故障段的位置,之后发指令,闭合故障段开关,恢复正常供电段供电。这种方案的特点就是需要通过通讯手段应用于馈线自动化。通过上述分析,建议一般县城和城镇适合采用电压-时间型的馈线自动化方案,但是在采取这种方案的同时也要保留适当升级空间,可以方便日后做技术上的升级以及完善。

3结语

通过上例电力配网改造技术的分析,电力配网改造适应于我国城乡建设。在改造过程中对于一些突出的重点问题进行分析,譬如:电力配网改造中涉及到线路规划占道的问题,涉及到拆迁、绕道等加大了施工的难度;电力配网改造中对于地下线路的施工设计不健全,使得线路的安全存在隐患或者难以计算线路的荷载;在电力配网改造过程中的施工难度无法预计,给人民群众带来长时间停电等生活带来问题等需要在电力配网改造中加以重视,确保电力配网改造能够做出最优选择。

参考文献

[1] 温镜权.电力配网改造分析[J].电力系统保护与控制[J].中小企业管理与科技,2009(25).

[2] 吕维伟,配电系统的自动化分析[J].民营科技,2010(7).