配电网电力工程技术及其施工安全研究

中电建新能源集团股份有限公司西南分公司 李佳奇

近年来，各行各业对电力资源的需求显著提升，这也给电力企业和电力系统带来一定压力。配电网作为电力系统的重要组成部分，其运行质量直接影响到供电质量，因此应加强对配电网电力工程技术的应用与完善，并加强对工程施工安全管理的关注。在此过程中，电力企业应综合自身工作经验，对配电网电力工程中施工安全的影响因素展开深入研究，并采取针对性措施来为电力系统顺利供电提供保障。

2022年，全国电力工业统计数据于2023年1月16日发布，调查显示，截至12月月末全国累计发电装机容量达25.6亿kW，同比增长7.8%；2022年我国6000kW 及以上电厂发电设备运行时长为3687小时，相较于同期减少125h；发电企业工程建设投资达7208亿元，同比增长22.8%，电网工程建设投资达5012亿元，同比增长2.0%。由此可见，我国电力行业发展已取得显著成效，而为进一步实现电力系统安全运输，应加强对配电网工程建设的关注。作为电力安全传输的关键环节，配电与供电质量息息相关，根据不同的分配条件进行划分，可将配电网中的功率设备分为几类，不同设备的安装方式也存在差异[1]。在此过程中，应采取合适的配电网电力工程技术，完善电力系统，促进电网运行效率和稳定性的提升。

1 配电网电力工程技术类型

1.1 网架建设施工技术

设计合理、质量达标的网架是保证电网供电安全可靠的重要基础。就当前配电网电力工程网架建设情况来看，常见的网架建设模式包括联络线模式和“手拉手”环网模式，这两种模式均对建设条件有较高要求。网架建设期间，技术人员还应加强对网架质量的控制，确保符合施工要求。具体来看，联络线模式还可以细分为多分段单联络与多分段适度联络，当进行停电检修时，可通过侧连联络线路满足供电需求，理想条件下线路利用率可达（x-1）/x。

表1 3种网架结构的故障停电范围与故障运行模式

而在实践中，受到联络点组网难度大、实际可转供能力受负荷分布影响大等因素的影响，线路利用率难以达到（x-1）/x。“手拉手”环网模式主要应用于城市配网中，通过线路末端连接形成环网连接，由不同变电站或不同母线引出主干线路实现闭环设计。

1.2 配电线路施工技术

在进行配电线路施工过程中，应确保联络设备与环形网络的正常运行，避免线路出现故障导致大规模停电。在保证环形网络正常开环运行的基础上，一旦出现配网故障可以在短时间内进行转移，进而起到缩短停电时间、减少经济损失的作用。与此同时，在进行线路规划期间还应更多考虑到配电线路的适应性，站在长远角度选择配电网电力工程主干线截面积，并以钢芯铝绞线为线路主干线材料，为线路的正常运行提供保障。值得注意的是，若配网线路经过环境复杂区域，为降低事故发生概率，应选择架空绝缘导线进行线路搭建，一般城市架空线路搭建方法为440V 线路搭建，通过15m水泥杆对主干线路起支撑作用，同时增设相应的卡盘与地盘[2]。

1.3 电缆铺设技术

电缆铺设也是配电网电力工程技术的重要组成部分，在电缆铺设过程中，应关注以下要点。一是应遵循相关施工规范，确保电缆沟深度、宽度等满足施工要求；二是在正式进行电缆铺设时，技术人员需要对电缆沟以及相关管道进行清理，避免杂物以及其他外部因素对电缆铺设造成不利影响，提升电缆安装铺设效果；三是对于直接埋设的电缆来说，应设置相应标志，保证线路铺设总长度不超过制造总长度，最大限度上控制接头的出现，若无法避免则可以在电缆沟开孔位置设置接头，并设置明显的标记。

2 配电网电力工程施工安全管理分析

2.1 配电网电力工程概况

为验证上述配电网电力工程技术的可行性，本电力工程对相关技术应用展开研究。本工程涉及范围内营业户数约为106.6万户，最高用电负荷约为5.15×106kW，整体配电网电力工程规模较大，在进行安全管理的过程中面临一定问题。具体的配网线路数据见表2。

表2 配电网电力工程配网线路数据

结合表2数据来看，本电力工程共涉及6种配网类型，且具备不同的配网线路长度。配电网电力工程包括35kV 以上变电站100座，变电容量约为8.104×106kVA；配电网输电线路长度约为2416.8km；配电网主要供电点为110kV 变电站，主网架为220kV 变电站；每段母线与3条支路连接，支路内部包括架空线路以及电缆线路[3]。

2.2 工程施工安全管理面临的问题

防误操作装置运行不当。本工程为降低配电网电力工程事故发生概率，安装了相应的防误操作装置，但在装置实际运行期间，存在装置设置不达标、运行机制不健全等问题。与此同时，在进行装置运检过程中，没有形成标准化、规范化的管理机制，仍以粗放式管理方式为主，加上相关人员在专业技术与责任意识方面存在欠缺，导致巡视期间难以第一时间对故障信号进行监测与消除，从而造成工程安全隐患。

配电网应用设备技术落后。受到经济发展水平的影响，本电力工程在进行配电网电力工程建设时的资源投入水平较低，先进设备与技术投入情况不佳，配电网网架布局薄弱，增加了配电设备运行过程中出现安全问题的概率。例如，没有及时顺应技术发展趋势创新架空线路，导致配电网出现安全隐患；变电站布设、配变网布点以及线路配置规划不合理，导致低压线路供电半径增大，低电压情况频繁出现，电网运行过程中自动化技术应用不到位，配电网工程建设与电网自动化要求不相适应，严重影响到配电网的安全运行。

电网维护工作有待完善。在电网实际运行期间，后期维护工作不及时，导致部分电力设备年久失修，存在面临淘汰的设备仍在使用的情况。与此同时，部分设备元件受负荷增长、网架结构等因素影响，长时间处于超负荷运行状态，加上检修、维护不及时，大大增加了出现安全事故的概率，对配电网的安全高效运行造成了不利影响。

缺少科学的电网安全管理意识。在进行配电网电力工程施工时，技术人员以及管理人员普遍存在“达标即过关”的意识，没有投入更多精力在工程施工安全管理上，限制了配电网工程中施工技术和管理工作的落实。与此同时，技术人员施工期间没有树立科学的安全管理意识，加上技术水平与责任意识的欠缺，导致整体工程质量的提升受到影响。结合本配电网电力工程的实际情况来看，从2019-2022年工程运行期间分别出现了变电障碍、输电障碍与配电障碍，其具体数据见表3。

表3 配电网电力工程2019-2022年变电障碍、输电障碍与配电障碍次数

2.3 配电网电力工程施工安全管理路径

2.3.1 做好施工前准备工作

配电网电力工程是一项比较复杂的系统性工程，相关技术人员应加强对施工安全的关注，并做好一系列准备工作。第一，技术人员在施工前应根据配电网实际运行情况落实完善的配网建设规划，提高配电网建设的合理性与可行性；第二，对配电网施工线路进行调查预测，根据调查结果落实可行的施工方案，并在此基础上对整体施工过程进行优化，更好地满足配电网建设需求；第三，在进行工程施工前期准备过程中，技术人员还应加强对低压用户的关注并做好节点管理，基于用户的实际负荷能力实施有效管理。

2.3.2 加强自动化技术应用

为提升配电网电力工程施工水平，应加强对技术人员以及先进技术的投入，提高配电网安全管理的规范化与标准化。在此过程中，应结合配电网实际运行情况对原有的技术和设备进行升级改造，将自动化技术以及数学算法引入电力系统运行中。例如，配电网电力工程运行期间，可以通过配电网潮流算法进行故障定位，同时结合自动化技术实际应用情况实现精确化计算。配电网潮流算法可以针对配电网层次结构确定初始化节点电压，再计算出各个节点的负荷电压值与对应的电压修正值，其公式表示为：

公式（1）中ΔVi（1）表示配电网中节点i 的电压修正数据；Vi（1）表示节点i 的迭代电压新数据；Vi（0）表示节点i 的电压初始数据[4]。在此基础上，可以得到收敛条件的判断方法，其公式表示为：

通过公式（2）可以得到相应的判定结果，确定故障问题并提出相应的检修方案，实现自动化技术在配电网电力工程中的应用。

2.3.3 落实有效的安全管理措施

在进行配电网电力工程施工期间，技术人员应提升对施工安全管理的重视，并采取有效的控制措施。一是工程建设前应对施工现场以及周边环境进行勘察，在此基础上提出合理的施工设计方案并完善线路设计和设备选型，针对施工期间可能出现的安全问题采取预防措施。二是相关人员应重视施工安全管理，严格根据施工方案进行作业，实现网架、线路、杆塔等作业项目的合理规划。为避免变压器损坏影响实际操作效果，技术人员在施工之前需要先明确电力系统最大负荷，确保变压器设备始终处于正常运行状态。三是配电网电力工程施工应落实规范的施工工序，落实相应的施工规范与防护措施，并做好各类设备及安全防护措施的检查工作。

2.3.4 加大电网工程维护力度

后期维护工作是保证配电网电力工程稳定运行的重要基础。配电网投入使用后，应定期由专业人员进行检修与维护。第一，应做好线路保养工作，对配电网周围杂物进行清理，避免受环境因素影响给配电网运行带来安全隐患；第二，应重点对线路老化问题进行检查，通过先进检修设备和检修技术对相关问题及时处理，为电力系统稳定运行提供保障。

配电网是电力系统中的重要组成部分，为提升供电质量，满足广大用户用电需求，应充分加强配电网电力工程技术的应用，对网架、线路、电缆建设等各个环节加以优化。与此同时，还应加大配电网电力工程安全管理力度，提升技术人员及管理人员的重视，做好前期准备工作、安全管理工作，以及后期维护工作，并将更先进的自动化技术引入其中，为降低故障概率、提高供电质量打好基础。