对配网电力工程技术的可靠性研究

发表时间:2021/8/20   来源:《当代电力文化》2021年第11期   作者:徐吉虎
[导读] 在电力系统的正常运转中,配电网作为其主要组成部分,承担起向社会提供电能的重要责任。
        徐吉虎
        山东博源电力设计有限公司新泰分公司 山东省泰安新泰市 271200
        摘要:在电力系统的正常运转中,配电网作为其主要组成部分,承担起向社会提供电能的重要责任。其可靠性以及配电工程技术的可靠性不仅直接影响到电能供应的稳定,还关系到广大用户的用电安全,直接影响到社会经济的发展。下面,文章就对配网电力工程技术的可靠性展开研究。
        关键词:配网电力;工程技术;可靠性
        引言
        从专业的角度来看,配网系统实际上就是一个能够同时将实时监督、控制以及离线管理进行统筹的一个功能性齐全的系统。这个系统能够将相关的电网设备所对应的各种数据同用户的使用数据、实时以及历史数据进行融合,并且将电网的接线以及地理图形进行融合,最终根据相关的图形给出相对应的配置方式。从系统的配置过程中不难理解,该运行系统具有很高的集成度以及极高的安全性,在一定程度上,系统能够积极适应各种通信网络以及广域网通信方式,是多种无线通信的沟通平台,这种系统的开放、易用性以及可靠性为日常的使用带来了极大的便利。但实际上,这种便利是基于电力配网相关硬件施工的基础上实现的,要保证配网电力工程的可靠性,就必须要保证电力配网工程施工的可靠性,以此来保障电力配网系统的正常运行。
        1配网电力工程技术应用现状及特点
        配电网电力工程技术有助于及时解决电网运行中的问题,提高电网运行质量和输电效率。目前中国配电网电源技术失衡现象明显,在一定程度上增加了潜在的安全隐患,不利于用户信息的存储和分析。配电系统的建设必须遵循严格、安全、可靠的原则,因此在建设配电系统时,有必要根据国家有关技术标准严格控制精密仪器和发电设备的装配质量,并改善电网的运行过程,避免以后发生安全和技术风险。但目前中国的配电网电力工程技术还很不成熟,各个环节间的协调不足,电网系统的整体发电效率较低,极大地阻碍了电网的建设速度。有关部门和电力公司需及时优化发电设备的结构,促进电网系统使用和全面发展。
        2影响配电网电力工程技术可靠性的因素
        2.1外力因素
        随着经济的快速发展,人们对配电网稳定性的要求不断提高,并逐渐开始重视配电网施工的安全性。在实际的配电网电力工程施工中,国内10kV配电网存在较多问题,例如,10kV配电网的稳定性不足、结构单一、线路容量小等,不能满足电力供应需要。其中,出现上述问题的主要原因是网络结构不合理。在电网建设过程中,主要以单电源的形式,利用架空线路进行供电,在这种情况下,一些用户不重视接线处理,任意摆放导线的现象非常普遍。另外,随着用电量的不断增长,人们安全用电的意识越来越薄弱,这不利于保持配电网的安全性以及稳定性,导致配电网配电不能满足实际用电需求。
        2.2过电压因素
        在配电网建设初期,电力企业缺少必要的供电设施,很难有效保证整个电力系统的安全。许多配电网不但运行环境较差,还存在爬距不足的情况,如果供电设备在这样的环境下长期运行,则很容易出现绝缘设备损坏现象。在实际电网运行中,一些供电设备长期处于过电压运行状态,加上工频电压效应,导致配电网设备故障率增加。弧光接地过电压是配电网最常见的一种故障,弧光接地过电压能够产生更高的电压幅值,在正常电压的4倍以上,容易损坏电气设备的绝缘系统。当电流较大时,如果不采取有效措施加以防范,将影响整个配电网的正常运行。另外,由于绝缘设备老化,原配电网的绝缘强度降低,影响供电的稳定性。
        2.3闪络放电因素
        在配电网电力工程中,电网长期运行是出现闪络放电现象的主要原因,且在实际施工中,供电设备表面会出现大量的沉积污染物,大大降低了设备的绝缘能力。此外,如果供电设备长期处于潮湿状态,则容易被雷电击中,导致供电设备绝缘表面闪络放电。一般来说,污闪类型的特点多种多样,可能集中在一个点上,也可能同时发生在多个地点。如果配电网发生大量的污闪,将严重影响整个电力系统的安全。污闪发生后,配电网单相接地问题会频繁出现,导致总电压升高,其暂态电压可能比相电压高出约2.5倍。

从正常的角度看,如果配电网中的相电压上升,但没有发生故障,电压上升不会破坏绝缘设备,但如果系统运行环境差,则供电设备的绝缘容量会在一定程度上下降,导致闪络现象发生。
        3提高配电系统可靠性的技术措施
        影响配电系统可靠性的因素很多,配电设备的性能指标以及制造工艺和相关产品的质量会直接影响到配电线路的质量,线路相关设备的自动化程度、配电系统线路的传输容量甚至是系统动作的性能指标等都会直接影响到配电系统的可靠性。
        3.1提高可靠性技术方面
        要加强城市输变电网架的建设,城市的电网应当采用500kV变电站为供电电源依托,220kV双环网形式分区开环运行,220kV变电站必须要深入城市负荷中心区,以保证城市的供电不会因为各种突发事件而长时间被切断。在真正实现了分区、分层运行以后,可以有效限制电网的短路电流,以解开高低压电路之间的电磁环网,从而提高电网安全可靠的运行能力,对于大规模连锁停电事故的发生具有很好的防止效果。在城市的中心区域以及规划区域,负荷密度相对较高,因此高压配电网应该直接取消35kV公用变电站,以110kV变电站的供电为主,加强供电能力。对于原有的35kV专线供电的用户,原则上需要将其介入220kV变电站,以确保其正常供电。对于110kV变电站的接线模式来说,需要更加的简洁与清晰。可以直接取消单线单变接线以及双T接线的方式以保证供电电源的可靠性。
        3.2在改善电网结构方面
        从电网结构的改善上来看,必须要优化中压配电网的结构,在城市的中心地带,中压配电网必须要采用电缆双环网供电的模式,该模式最少要满足“N-1”安全准则的供电相关要求,并且要合理布置电网的开闭以及户外环网单元,所有的供电区应该相对独立,不能交叉,也不要重叠。在电网结构的改善过程中,要合理控制每回中压出线装接的配电变压器的数量以及相关容量,数量上一般不超过30台,而相关容量一般不超过10000kVA。除此以外,对于没坐开闭所出线装接的配电变压器的数量以及总容量也要进行合理的控制,一般来说,每一段母线装接不超过10台配电变压器,总容量一般不超过3000kVA。城市的规划区中压配电网络应该尽可能的按照城市中心区域标准一次性建成电缆双环网供电,在条件不足的情况下,也可以采用架空电缆混合网供电的形式。
        3.3改善配网结构,缩小故障停电范围
        对于中压配电网的结构的改善,可以根据220kV和110kV变电站的分布来进行独立的分区配电网划分。每一个变电站都需要有明确的供电范围,而且不交错,不重叠。在10kV亏线上按主干线分段的原则安装干线分段开关、分支线开关等,使得整条馈线停电的可能性大大降低。除此以外,还可以采用柱上式SF6开关作为联络开关,大大缩小停电的范围,供电网络全线一旦某个位置出现故障,用联络开关就能够使故障停电范围大大缩小,同时还能够缩小安排停电范围。
        结语
        总而言之,现如今我国在配电网电力工程的建设技术上依然存在很多的缺陷与不足,合理的开发与运用配电力工程技术能够增加配网电力工程技术的可靠性,以此来满足我国的配电需求。这就需要我国电力单位重视配网电力工程技术的发展,加大投资,加强人才培养以及统筹相关规划建设,以此设计出适合我国电网配网电力技术,不断提高电力配网工程施工技术的可靠性,增加电力工程效益。
        参考文献
        [1]吴俊佚,刘涛,武刚,葛宏泽,徐国辉.配网电力工程技术的可靠性分析[J].中国管理信息化,2020,23(24):162-163.
        [2]凌建峰.配网电力工程技术的可靠性分析[J].科学技术创新,2019(20):128-129.
        [3]张勇杰.配网电力工程技术的可靠性探析[J].科技与创新,2017(03):40+42.
        [4]钟良亮,张一鸣,赵剑.关于配网电力工程技术的可靠性的相关思考[J].华东电力,2014,42(09):1986-1988.
        [5]林伟坤.关于配网电力工程技术的可靠性分析[J].科技创新与应用,2015(06):119-120.
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