基于低压电网标准化建设与安全用电管理的研究

2023-04-29 13:51李增磊
中国科技投资 2023年2期
关键词:标准化建设

李增磊

摘要:电力资源在现代社会中始终发挥着重要作用,而电网为电力资源与人们日常用电提供了传输途径,同时也能保证人们安全、稳定地用电。当前,我国低压电网深入各地区,但是在建设与运行方面仍有一些问题,比如,设计不够合理、技术水平较低以及供电不够安全、持续等。本文以某地区低压电网建设为例,简单阐述了低压电网标准化建设,立足于建设与管理实际,从设计、采购、安全保护、精细化建设、安全用电管理等方面总结有效对策,旨在推动低压电网稳定运行。

关键词:低压电网;标准化建设;安全用电管理

在我国科学技术的支持下,电网建设逐渐朝着智能化、自动化方向发展,在智能化电网中,低压电网非常重要,其常建于农村地区,受人员素质、技术手段等因素限制,通常建设水平较低,频发故障或超负荷运行,容易产生安全风险并不利于保证用电质量。对此,应以低压电网标准化建设为突破点,采取合适的安全用电管理方法,立足长远,正确发挥低压电网的作用。

一、背景概述

某地区地形地势复杂,丘陵较多,让低压电网标准化建设与用电安全管理面临着多种困难与挑战。传统的指导性标准不符合当地用电实际,设计方案不够合理,非常容易出现非规范改造等问题,浪费资金与资源,不利于低压电网正常运行。究其原因,当地居民实际用电容量和配电变压器等之间存在较大差距,台区接线变多后,负荷电流远超设定的承载流量,导致配电变压器、低压线路超负荷运行,损坏了设备、线路等。此外,超负荷运行还能加大设备、线路的耗损,降低用户用电质量。为保证城乡居民用电质量、用电安全等,电力企业实施了低压电网改造升级工程,要突破电网瓶颈。在坚持人本理念的基础上,开展低压电网标准化建设改造工作,加强用电保障。

二、低压电网建设概述

(一)低压电网建设概述

在电力网络中,低压电网处于末端环节,与用户直接相关。近些年,随着我国经济发展与人们生活品质提高,用电需求越大,对用电的质量要求越高,要求提高对配电网建设的重视。在电力企业发展过程中,以建设一个安全稳定、技术先进、高质高效的配电网为战略目标。由此可知,低压电网标准化建设具有重要意义。科学规划、标准建设能降低电网能耗,提高电网运行的稳定性与持续性,同时,还能提高电网投资效益,为智能化、自动化发展奠定坚实基础。为满足我国电力体制改革要求,提高电网建设水平,要根据低压电网现存问题与薄弱之处,提出有针对性的建设意见。

(二)低压电网标准化建设的重要意义

电力企业开展低压电网建设改造工作时,系统整合与规划下户线、接户线等,采用标准化建设手段能规避重复投资、设备配置不当等问题。完成标准化建设与安全用电管理后,一段时期内,此区域可不开展大规模线路改造作业。低压电网标准化建设立足于整体,操作规范,例如,电力企业选用合适的主干导线,能避免在增容配电器过程中多次更换导线,仅需增容台区。同时,当地居民用电量加大后,仅需要在原有主干线上开口,能有效转移负荷分流,不需要改造线路,节约成本与资源。同时也能减少工作量,减轻电力人员的工作压力,让周围居民享受稳定的电力供应。

三、低压电网标准化建设与用电安全管理的现存问题

(一)设计方案缺乏科学性

低压电网标准化建设工程的设计方案具有极强的主观性,受设计人员的设计理念、素质与能力影响,低压电网结构、用电需求以及用电容量都有可能导致设计方案水平参差不齐。同时,建设规划时,未立足长远,缺少科学依据,非常容易出现低电压等问题,在低压电网线路中传输电荷时,既提高了当地居民的用电难度,现有电压难以满足用电需求,也浪费了电力资源,阻碍后续开展安全用电管理工作,漏电、电渗现象层出不穷,加大了安全风险。

(二)材料设备质量不佳

进行低压电网标准化建设时,需要应用多类、大量材料与设备,不同建设标准需要使用不同类型、规格的材料与设备。例如,低压电缆类型超过十余种。但实际情况是,建设过程中,未制定统一的标准;开展材料与设备采购工作时,采购人员未能依据设计方案与要求进行购置,仅凭经验行事,主观臆断非常强,导致在同一低压电网标准化建设工程中,材料、设备差异大,使得低压电网建设更为复杂多变,甚至由于型号、规格不一致,还降低了低压电网的匹配性,从而埋下安全隐患。

(三)标准化建设技术水平低

除了设计与采购问题严重,建设过程中,因施工人员能力不一、主观性强,还会降低安装质量,产生风险事故。再加上未制定管理制度,各环节监控不到位,低压电网投入使用后会产生较多问题。同时,还应进一步关注配电变压器选择、电路供电方式与路径选择、安全保护等方面。

(四)缺乏安全用电理念,安全用电管理不到位

在低压电网建设与运行过程中,用户与技术人员的安全用电意识淡薄,常出现私拉乱接等现象,未对配电变压器、计量装置等进行规范管理。缺少专业的技术人才与管理人才,专业知识与基础技能把握不到位。部分低压电网设施老旧、磨损严重,经过长时间运行,出现开裂、倾斜等现象,遗留安全隐患,难以确保供电质量。

四、低压电网标准化建设的有效措施

(一)标准化建设的原则

1.坚持资产全寿命周期最小原则

应统筹兼顾、科学管理,在寿命周期内更新、优化配电设施,不能进行大建设或大改造,规控重复投资与建设行为。在标准化建设阶段,应重点关注需要一次性建设到位的各类设施设备,考虑当地显性与隐性用电需求,挖掘用电潜能。

2.坚持落实建设重点与存量解决原则

当前,不同区域的配电网建设情况不同、需求不同、管理与运行水平不同,不能“一刀切”,而是要坚持因时因地制宜原则,明确建设重点,如某区域需要完善中压网络结构,某区域需要提高供电能力。同时还要解决增量问题,将目标网架放在首位上,全面掌握存量问题并进行分类,逐步解决。

(二)统一建设标准,制定设计方案

建设初期,电力企业应成立专门的管理部门或小组,统一建设标准,明确建设目标、理念等,加强施工组织协调,运用全程监督等手段,有序推进低压电网标准化建设并保证其质量。根据预先设定好的制度、流程或标准开展设计、施工活动。以上文提及的建设地为例,此地区环境复杂、地形多样,以丘陵、高山为主,因设计方案不合理、缺少精准可靠的信息数据,导致当地实际用电与设计方案、设备运行情况等差异较大,若多位用户同时用电,会加大设备负荷并损坏线路。因此,在进行标准化建设时,应配置综合配电箱、集中表箱,综合配电箱由采集终端、总保护装置等构成,集中表箱由采集终端、终极保护装置构成,最下级是数据采集模块与户保。

(三)统一采购,保证材料设备质量

在标准化建设时,应根据国家标准、行业规定等统一采购材料、设备等,严格管理招标工作,规范采购流程。同时,还要明确设备规格,例如,建设时所需的便携式多功能、L形进户线支架等。在最初设计时,应明确设备规格、加工规范等,然后根据现场情况进行细微调整。通过统一管理,既能满足低压电网标准化建设要求,也能规控因材料、设备质量不佳而带来的风险问题。

(四)明确配电变压器位置与型号,规划低压配电线路路径

在标准化建设过程中,应确定配电变压器的配置位置、型号以及容量。第一,若建设区域小,负荷集中且仅需要一台设备,应根据当地实际与负荷进行设计,将其放于负荷中心,从低压出口到各个负荷点选择辐射延伸形式,将供电半径控制在500米以内。若建设区域大、用户多且负荷不均衡,要根据当地规划与负荷分布情况配置一定数量的小容量变压器。同时,还要避开存放汽油、橡胶等易燃易爆性物品的场所,尽量将其放置于地势高、人员流动性低的地方。第二,选择配电变压器容量时,要规避“大马拉小马”现象,减少投入与耗损。要根据当地近十年电力规划选择合适的容量,若规划不够清晰或波动较大,可根据当年用电量进行计算。第三,我国电力行业一直致力于优化配电变压器性能、提高电力系统运行效率。对于所需的综合配电柜,应具备三项保护功能、自动重合闸功能等。

此外,还应规划低压配电线路路径,要根据当地经济发展情况以及建设规划进行选择,但需要注意,不能选择迂回供电线路。并且在乡村地区不能占用农田、耕地等,应选择短线路,减少跨越等,方便后期运维养护。

(五)选择合适的低压计量装置

在进行电网改造前,部分区域的线损非常严重。究其原因,电能表超期限应用,加大了误差。由此可知,在进行低压电网标准建设时,应及时更新低压计量装置,如电能表可更换成电子式电能表,此类装置耗能低、误差曲线线性良好且具有防窃电功能,质量轻、精度高。同时应安装在集表箱中,保证集表箱处于通风良好且防雨水之处,要根据当地用电负荷明确容量,配置配电监测终端,及时了解配电站运行情况且为后续开展线损分析工作等提供精准数据。

(六)加强电网安全保护

第一,要加强防雷保护。当前,低压电网绝缘性不强,雷雨天气易受雷电活动影响或雷击,导致线路断路器跳闸,影响供电质量。直击雷直接接触地面,感应雷是放电过程中形成的电磁感应,会出现相应的电动势,损坏送电线路。要想防控直击雷,可利用导线防雷,在其上方安装接地保护间隙,或应用高一级的绝缘子,增强线路的防雷性。要想防控感应雷,可在个别铁横担处设置避雷器。第二,要安装剩余电流动作保护器。将其设置于综合配电柜中,能大幅提高总保护器的安装率。将二级剩余电流动作保护器设定为分路保护器,设置于分线箱处。

(七)加强标准化建设技术培训

为提高标准化建设水平,应定期开展培训活动,制定技术标准、提供实操机会,让技术人员掌握相关规范并拥有丰富经验。邀请技术骨干进行科学指导,举办技术交流会议,做好技术交底工作,提高技术人员的素质与能力。

五、低压电网安全用电管理的有效措施

(一)实施精细化安全用电管理

在进行低压电网安全用电管理时,应将粗放式管理模式转为精细化管理模式。第一,应制定安全管理制度,落实相应管理流程,做好监督管理工作。比如,制定责任制度,细分成年、月、周与日责任管理制度,既要提高低压电网标准化建设工程的现场施工管理水平,也要采取相应的检查与审核手段保证电力系统安全。第二,要增强低压电网的供电能力。应增强负荷能力系数与供电能力系数的适配性,即使在用电高峰期也能稳定持续供电,以免出现跳闸等现象。利用变压器动态调整电压,例如,在用电高峰期应增强输出功率,降低用户端电压,实现安全用电。第三,可采用电桥测量技术等,明确变压器各相电阻,将电压数值差异控制在一定范围内。

(二)提高低压电网供电质量

由于各地区情况差异较大,地形复杂会提高低压电网标准化建设难度,影响用户用电体验。曲折蜿蜒的线路会延长供电路径,提高线损率,降低用电质量。对此,可采用分级补偿功率方法,补偿供电过程中产生的耗损,稳定供电压力。例如,既可直接集中补偿变电基站,也可针对性补偿用户端电力设施,在不同输电节点采用不同的补偿方法,能提高用户用电质量。同时,还要有效防控谐波放大与共振现象,若某区域谐波非常集中,会加大回路电流谐波,增加电力资源耗损。对此,应在源头处添加电抗,从根源上减少甚至消除谐波带来的各类影响。也可以在电网线路端口处设置电力滤波器,控制共振现象等。制定电费差别价格方案,若某类企业产生大量谐波,要提高其用电价格。

(三)树立安全用电理念,加强安全用电管理

开展安全用电管理工作时,应强化技术人员与用户的安全用电意识,做好宣传教育工作,让当地用户掌握安全用电基础知识,约束自身行为,不私拉乱接。要开展技术培训活动,要求技术、管理人员等遵守规章制度,加强自我保护,能有效处理交叉供电等问题,根据当地实际制定相应的检查与管理模式,形成良好的用电环境。此外,还要定期进行设施运维、线路清理以及专项检查,提高总保护安装率等。

六、结束语

电力资源影响着工业生产与人们的日常生活,但电力资源有限,需要采取正确的管控手段提高电力资源利用率,夯实电力基础。在进行低压电网标准化建设时,应在电力运输过程中减少耗损、降低用电故障率并防控漏电等风险,增强用户用电的安全性与稳定性。同时应立足低压电网建设实际与当地情况,优化设计方案,采取适当的技术手段并加强安全用电保护,消除用电隐患,提高电力运行效率,推动我国电力行业持续发展。

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