10kV配电网电压异常问题处理措施探究

发表时间:2020/11/3   来源:《当代电力文化》2020年16期   作者:赵世磊1刘强2崔晓3于滨4
[导读] 配电网电压异常往往是由设备故障、过压故障等导致,很容易造成输配电中断,严重时甚至会引发重大事故。
        赵世磊1刘强2崔晓3于滨4
        1、国网淄博供电公司  山东省淄博市 255000
        2、3、4、淄博光明电力服务有限责任公司 山东省淄博市 255000
        摘要:配电网电压异常往往是由设备故障、过压故障等导致,很容易造成输配电中断,严重时甚至会引发重大事故。据有关资料显示,我国10kV配电网建设过程中对电压异常问题重视程度不够,电压异常故障频发,仅2019年就出现重大电压异常故障百余起,在很大程度上影响了配电网运行的经济效益。如何快速解决10kV配电网电压异常问题,做好输配电防控工作已成为新时期人们关注的焦点。
关键词:10kV配电网;电压异常;处理方案
引言
        改革开放以来,伴随着我国社会经济的高速发展,配电网建设日新月异,规模不断发展,技术也在更新换代。时代在进步,人民生活与社会生产对配电网建设提出了更高的要求。我们无时无刻不在享受着配电网发展对生活生产带来的便捷,同时也应该关注到自然灾害或人为因素造成大面积配电网事故的情况越来越多,这些事故影响着国民生活的幸福指数和社会经济的发展进程。所以,思考如何建设满足新时代要求的电力电网,探讨10kV及以下配电网的发展方向就显得尤为重要。
110kV配电网电压异常问题分析
        1.1单相接地
        线路运行过程中非常容易出现金属接地和非金属接地现象,造成单相电压异常。在接地瞬间,三相电压中的接地相侧电压将会骤降,此时其他两相电压将会升高,出现过电压现象,导致线路内电流加大,在很大程度上影响了线路的安全运行和使用寿命。
        一般单相接地往往表现为线路接地或线路断线,前者会导致一相电压为0,两相电压上升;后者会造成一相电压上升,两相电压下降。可以根据上述接地特征和现场检查情况确认接地相,对10kV配电网单相接地故障进行处理和防控。
        1.2设备异常
        设备出现问题后可能导致10kV配电网电压异常,如继电保护动作不当、空载线路或电容性负载超阈值等。该10kV配电网于2019年4月运行过程中,保护装置中的中性点接地绝缘设置出现问题,造成保护器对地绝缘击穿,导致保护器爆炸及变压器设备局部线路烧损;于2019年9月运行时因线路气候较为潮湿时,空气湿度较大,系统装置元器件短路,导致配电网过电压等。除此之外,高低压熔丝异常也会在一定程度上影响10kV配电网的运行效果,导致其出现电压异常。在高低压熔丝熔断后,熔断侧电压骤降,此时非熔断侧电压不变,三相电压不均衡,造成系统正常输配电受到影响。
        1.3操作不当
        人为操作不当会引起10kV配电网运行过程中设备动作异常、线路输配电异常等,造成电压升降问题。如电感性负载的拉闸过电压、空载线路的合闸过电压,特别是自动重合闸时都很容易引发10kV配电网电压异常,造成区域线路过电压。当系统中出现过电压时电阻片阻抗明显降低,使其相间电压控制在过电压值的50%以内。而系统正常时,电阻片恢复高阻抗,其通过电流值大幅减小,实现“绝缘”保护。这种避雷器很容易出现由人员操作不当引起的性能问题。
210kV配电网电压异常故障处理及防控
        2.1加强配电网的统一规划
        要想解决配电当中低电压的问题,首先就需要对配电网进行统一规划,加强对其进行管理。由于20kV的线径相对而言很长,非常容易导致出现低电压问题,所以需要科学对其进行规划,在建设配电网时应将强分为低、中、高三级,然后再依据配电网所处区域的具体情况,对线径级别进行确定,使其能够满足电荷要求,保持正常使用。此外,还应当合理选择切割与连接方法,以便让线路末端能够紧密结合在一起,然后向没有出现超负荷的线路进行供电。

例如,当界面导线面积较大时,不仅能够对超负荷线路分担电量,最大程度避免出现低电压,而且还可以对线路延伸进行处理,以便能够有效缩短线径,根据该地区配电网的具体情况加以升级,通过采取各种方法全面提升配电网在供电方面的质量。并且,对于负荷密度第且用户数量较多的山区,在配电网中应当使用线路调压器,对低电压情况的出现加以控制,从而保障配电网的供电质量与效率。
        2.2智能自动化技术
        智能配电网技术应用配电网规划后,需要根据实用要求,不断完善技术内容,使用智能自动化技术是配电网规划发展期间的必然趋势,智能自动化技术在配电网规划中具有广泛的应用,同时在发展过程中,技术人员不断根据工作表现,完善技术内容,使智能自动化技术可以更好地执行工作要求。在配电网规划中,充分发挥技术智能调度功能,建立配电主站、子站,加强主站与子站之间的联系。此外,应该根据工作表现、能源转换反馈信息,构建配电自动化主站,提升配电网运行稳定性,完善系统框架,简化操作内容,提升操作的可行性。在配电网规划工作中,需要根据实用要求,提升智能自动化技术应用的合理性,同时还应该将智能自动化技术与其他现代技术结合,提升智能程度、自动化程度,从而实现智能运营,使工作人员可以通过监测配电自动化主站,了解配电网运行期间存在的问题,及时将故障损失降到最低。
        采用智能配电网技术,可以整合资源加强自动化监控能力,通过设备电力系统,实时调度,完成分布式操作,实现用户信息收集、整理、分析工作,加强网络通信的流畅度。
        智能自动化技术实时调度与分布式功能,可以成为骨干网络通信顺利传递信号的最大保障,大幅度提升配网电能运输的效率。
        2.3鼓励地方清洁能源的开发
        由于电能在电网输送过程中,线路会消耗一部分的能量。在实际生产中,10kV及以下配电网的损耗率非常高,一般达到7%左右,部分地区在线路建设不合理或改造不及时的情况下,损耗率能达到20%左右。针对此类情况,建议推行微电网建设,利用当地清洁能源,自发自用,余电上网,发电不足时由电网供电的策略。通过减少远距离输电的方式,来降低输电过程中产生的电能损耗。目前,供高速公路隧道用电的光伏微电网、水电站废水电就地消纳策略以及风能丰富地区的分布式风力发电系统都得到了良性发展,为环境友好型电网的建设做出了巨大的贡献,值得继续发展和移植。
        2.4检查和处理单相接地
        在对单相接地问题进行处理时,要强调现场检查,依照智能监测平台信息和现场检测方案快速定位接地点,提升故障处理效率。一般现场检查时可以采用拉路法,按照规定的原则循序查找。若全部拉路后仍无法确定接地点,则可以通过断电排除法对异常点进行查找。如该变电站在2019年3月对单相接地点进行查找时,发现逐一拉路后单相接地报警并未消失。为此,故障检测人员对母线中设备逐一切断排查,在断开501刀闸后发现电压恢复正常。拆开刀闸检查后确认,为501开关断路器中B相接地,导致电压异常。
        随着智能电网的不断完善,在单相接地防控时需利用好智能监测装置,对重点区域的设备、线路进行实时监测,及时采集用电数据、运行状态数据等。与此同时,还需要做好防控方案的设置,结合历史问题、工作经验形成常见的单相接地故障处理方案,为后续工作提供有效支撑。
结束语
        10kV配电网运行过程中非常容易出现由线路接地、设备损坏、操作不当等引起的电压异常问题,造成区域断电或线路烧毁,是影响10kV配电网安全性和可靠性的关键。为此,需加强单相接地故障监测,优化关键设备和线路,做好配电网日常管理和维护,从根本上改善10kV配电网运行的安全性、稳定性和可靠性,全面提升其运行效益。
参考文献
[1]杜严行.配电网母线电压异常现象分析及处理方法探讨[J].供用电,2017,34(1):42-45.
[2]肖浩,裴玮,邓卫,等.分布式电源对配电网电压的影响分析及其优化控制策略[J].电工技术学报,2016,31(S1):203-213.
[3]颜慧.10kV配电网电压异常现象分析及处理措施[J].电工技术,2020(1):106-109.
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