10千伏配电网生产运行中的问题与措施分析

文/ 金洁 泰州三新供电服务有限公司 江苏泰州 225300

现阶段我国10千伏配电网主要为小电流中性点接地模式。小电流中性点接地的方式，导致10千伏配电网运行过程中单相接地环节存在较多风险因素，如低电压、PT故障等，严重影响了10千伏配电网电力资源稳定供给。因此，对10千伏配电网生产运行问题进行适当分析具有非常重要的意义。

1、10千伏配电网生产运行中的问题

1.1 10千伏配电网低电压问题

10千伏配电网低电压问题主要表现为10千伏配电网运行过程中，供电电压低于标准值。从而无法满足用户用电需求。

1.2 10千伏配电网PT频繁故障

10千伏配电网PT故障主要是由于10千伏配电网小电流接地模式，在单相接地环节由于非故障相电压高于均值而产生的高幅值弧光接地过电压，或者PT励磁电感与系统对地电容形成谐振，即PT高压绕组过电流故障。

1.3 10千伏配电网跳闸问题

10千伏配电网在生产运行过程中出现的跳闸问题，主要表现为10千伏配电网运行过程中电力资源供应线路突然断开，致使整体10千伏线路无法正常运行[1]。

2、10千伏配电网生产运行优化措施

2.1 10千伏配电网低电压问题原因及解决

设备老旧是10千伏配电网低电压问题出现的主要原因。因此，针对10千伏配电网低电压问题，可采用广度优先退回代潮流计算的方法，对现有10千伏配电网进行升级改造。首先，依据现有10千伏配电网数据，可将配电网图纸数据转换为可读取信息，如线路阻抗参数、反应线路拓扑结构、线路负荷等。同时将现有10千伏配电网上各负荷节点、分支节点进行有效连接，并对各负荷节点间距离进行计算。

其次，对各负荷阶段依照从小到大的顺序进行编号。并以首节点为入手点进行回代操作。通过回代操作计算得出，现有单一10千伏配电网改造方法，并不能产生良好的效果。因此在10千伏配电网改造过程中，可综合考虑无功补偿、导线截面、供电半径、调压器等因素，设置多层级改造方案。

最后，为解决10千伏配电网低电压问题，可从投入无功补偿装置、增加线路导线截面、缩小供电半径、安装调压器几个模块进行优化改造。其中投入无功补偿装置主要是在有功损耗较低线路增设无功补偿装置，降低线路电压损耗；而增加线路导线截面主要是依据导线电阻率与截面积关系，在线路电压较低位置选择导线截面积较大的导线类型。如将主线线路转换为LGJ-120、LGJ-95等；而调压器安装可以通过线路电压的合理调整，降低线路有功损耗；缩小供电半径主要是通过在线路合理位置进行电源布点重新布设。缩小供电半径可以减少线路等效电阻，避免新增负荷过多导致电压损耗超标。

2.2 10千伏配电网PT频繁故障问题原因及解决

10千伏配电网PT过电流故障主要包括铁磁谐振、瞬时性接地故障恢复后电网对地电容放电两个方面因素。依据上述原因，可利用ATP/EMTP进行仿真计算。首先，构建10千伏母线仿真模型，假定该仿真模型母线段为2.0M。在整体配电网仿真模型确定的基础上，可采用BCTRAN模型进行变压器模型的构建。

其次，依据仿真模型实际线路接入情况，在不考虑非线性电感串联电阻模型投入的情况下，可以某条出线在B相0.5s出现弧光接地。若弧光段电阻为6Ω，依据整体弧光过电阻变化情况，可判定暂态冲击电流分布差异过大为弧光过电阻问题出现主要原因。据此，可在10千伏配电网中性点位置进行消谐器的合理装设。通过消谐器的合理安装，可以利用谐器内部非线性电阻，降低电流变化幅度，有效解决弧光过电阻情况。

最后，针对10千伏配电网PT高压侧中性点故障，可借鉴4PT接线模式，在10千伏配电网PT高压侧增设单相零序PT。通过单相零序PT的增设，可以适当优化PT电压互感器铁心励磁性质，避免铁磁谐振导致的PT高压侧故障。

2.3 10千伏配电网跳闸问题原因及解决

10千伏配电网跳闸问题主要包括设备、外力、气象等几个模块因素。如设备老化、外力电缆破坏、狂风暴雨等因素。

首先针对电力设备老化引起的10千伏配电网跳闸问题，可以加大对10千伏配网设备购进管理，从设备招标、投标、检测等各个模块，保证电力设备质量。而对于运行年限较长的电力设备，可定期进行淘汰更换[2]。需要注意的是，在新电力设备安装前期，电力设备安装维护人员应严格检测相关机械设备出厂合格证，保证新安装设备与原电力线路运行标准一致。

其次，针对外力破坏导致的配电网跳闸问题，可在道路两端电线杆上进行反光漆的均匀涂抹，吸引车辆驾驶人员视线，避免车辆撞杆对整体电力线路造成损坏。同时在基础设施建设阶段，相关施工管理人员应主动与电力部门进行协调，明确线路埋设、杆塔布设位置，避免新建工程对原有电力线路造成不利影响。

最后，针对天气因素导致10千伏配电网跳闸问题，可在加强配电网监察巡视强度的基础上，针对10千伏配电网故障风险较大模块，构建常态化检测体系。并在检查阶段进行线路优化改造，提高整体10千伏线路绝缘化率。

3、10千伏配电网线路改造效益评估

通过对10千伏配电网线路改造，某区域典型10千伏配电网问题得到了有效的解决。而通过广度优先退回代潮流计算、ATP/EMTP仿真计算，整体配电网改造经济效益较高。

总结：

综上所述，10千伏配电网是社会基础生产生活顺利进行的前提。因此，针对现阶段10千伏配电网生产运行中出现的低电压、PT故障、跳闸问题，可从常规巡视、设备改进或增设、损伤处理等模块，构建完善的故障处理体系，最大程度降低10千伏配电网运行故障概率，保证10千伏配电网稳定运行。