10kV 配電網線路建設及改造的研究

10kV配電網是電力系統(tǒng)的主要構成部分，如果運行出現(xiàn)問題，將會對供配電產生不良影響。10kV配電網構成部分多，線路是其中最為基礎與重要的部分，運行異?；蛘吖收蠈构┡潆娛タ煽啃?，常常會引發(fā)停電事故，對生活與生產用電產生影響，并且存在安全風險?；诖?，電力企業(yè)要做好10kV配電網線路建設，合理進行規(guī)劃設計與全面控制建設質量，并要對線路進行優(yōu)化改造，通過這種方式保證線路滿足用戶用電需求，降低線路故障發(fā)生率，促進線路運行效率提升，使得10kV配電網線路更好地服務我國電力事業(yè)。1線路建設及改造的重要性與存在的問題1.1重要性10kV配電網線路建設及改造具有重要意義，能夠使供配電更為安全與穩(wěn)定。配電網在電力系統(tǒng)中發(fā)揮著紐帶作用，線路建設可促進電能傳輸，合理規(guī)劃、建設、改造下，線路運行可靠性與穩(wěn)定性會提升，電能傳輸也就能更好地進行，不會輕易出現(xiàn)問題，從而實現(xiàn)持續(xù)性供電，供電質量也會更有保障。配電網線路在滿足用戶用電需求的同時，需落實安全供電要求與提高供配電經濟效益，推動我國電力事業(yè)發(fā)展，更好地造福人民與服務社會生產活動?？沙掷m(xù)戰(zhàn)略發(fā)展背景下，國家對于各個行業(yè)發(fā)展作出指示，要求朝著節(jié)能降耗轉向，電力行業(yè)發(fā)展也要緊跟趨勢，最大程度地控制能耗。10kV配電網線路建設出現(xiàn)問題，或者是未能對老舊線路及時改造，勢必會造成電能損耗大。10kV配電網線路科學合理的建設與改造下，可有效地降低能耗，促進電能利用率提升，電能供應經濟效益與社會效益將顯著提高。1.2存在的問題10kV配電網線路建設及改造之中，存在未能全面分析與綜合考量的情況，相關規(guī)劃設計缺乏科學性與合理性，進而導致建設與改造不能滿足需求與難以達到要求，線路實際運行易出現(xiàn)問題。配電網線路建設及改造施工沒有做好質量管控，具有不符合技術標準的情況，線路正式運行以后故障率高，嚴重影響電能供應，同時會誘發(fā)事故，造成一定的經濟損失，還可能引發(fā)人員傷亡，且檢修維護壓力大和成本高，不利于電力企業(yè)發(fā)展。當前10kV配電網線路建設有分布點過少的狀況，受其影響供電半徑過長，難以契合日益增多的供電需求。10kV配電網線路建設沒有做好細節(jié)性問題考慮與處理，常常會出現(xiàn)負載率過大的情況，不僅會使得供電效率低，還會使線路運行出現(xiàn)問題。隨著社會發(fā)展生活與生產用電需求快速增長，原有的10kV配電網線路無法滿足供電需求，需要進行改造?，F(xiàn)實情況是有些地區(qū)受各個方面影響，未及時進行線路改造，電力供應依賴原有線路具有負荷過大的問題，運行安全性與可靠性得不到保障。部分地區(qū)線路改造僅關注當前需求，忽視長遠考慮。2線路建設及改造策略2.1綜合考慮與分析10kV配電網線路建設及改造涉及各個方面，在實際施工前必須要綜合考慮與分析，根據各個方面需求與相關標準，科學合理地進行規(guī)劃設計，然后制定建設與改造施工方案，這樣才能確保線路建設及改造滿足要求。線路建設及改造要結合電網運行實際情況展開，通過運行監(jiān)測與巡檢，掌握各項參數與明確問題，在此基礎上對配電網架構的情況與設備運行狀況以及供電能力、線路損耗、供電質量等方面進行研究，從優(yōu)化與完善角度出發(fā)進行線路建設及改造規(guī)劃設計。實際規(guī)劃設計要結合相關規(guī)范與要求，同時要考慮影響因素，比如氣候條件、風速、導線與線桿風荷載[1]。線路建設及改造之前要全面搜集架設地的氣候資料，做好分析，通常要掌握附近正在運行的近似線路的情況，還有近10年內很少出現(xiàn)的氣候數值，在配電網線路建設及改造中，一定要保證設計具有科學性與標準性。配電網線路建設及改造中要了解所在地的最大風速，要求搜集近10年最大風速相關數據信息，準確計算線路最大風速，依據計算結果進行線路規(guī)劃設計。期間會遇到沒有相關資料說明的狀況，可結合地形確定風速值，比如平原風速值在25m/s以上，山區(qū)則為平原的1.1倍[2]，最終依據其對線路最大風速展開計算與設計。導線與電線桿存在風荷載，對于線路建設與改造會產生影響，故而要依據公式準確計算，依據結果合理確定風荷載。2.2做好負荷預測配電網線路建設及改造之前需做好負荷預測，這是一項極為重要的工作，一定要確保其準確性。配電網線路建設及改造是為了更好地供電，滿足用戶用電需求，而實現(xiàn)目標必須要考慮線路負荷，否則投入使用的線路易出現(xiàn)問題。實際操作中應依據線路電壓等級預測負荷，另外變電站與環(huán)網箱設置也要展開負荷預測，最終依據預測結果合理規(guī)劃設計與建設。負荷預測要了解城市發(fā)展規(guī)劃情況，根據當前發(fā)展情況準確預測，還要兼顧未來發(fā)展，分析對于電能供應的需求，在綜合考慮的基礎上準確預測負荷，根據需要合理地進行線路規(guī)劃設計、建設、改造。對于配電網建設及改造的用電需求進行調查，一般要向該區(qū)域供電分公司了解相關情況，明確生活用電與生產用電當前需求，還要預測未來發(fā)展需求[3]，確定總裝機容量，然后對于負荷預測，根據需要合理規(guī)劃。這既能滿足當前與未來用戶電能供應需求，又能與城市發(fā)展保持一致，避免頻繁進行線路建設及改造。2.3完善電網結構配電網線路建設及改造需要針對電網結構進行研究，進一步完善與優(yōu)化，以此增強電能供應安全與可靠性，降低線路問題出現(xiàn)率，控制受影響范圍，盡可能縮小停電范圍與縮短停電時間，此外要強化負載轉換率。線路建設及改造要合理設置分布點，供電半徑不宜過長，對于不可抗因素導致的供電半徑比較長的情況，應當對負荷分析，并要結合桿塔的位置進行研究，然后通過加裝分段開關的方式進行故障控制，確保故障影響面不會太大，這樣檢修也就不需要大面積停電。一般既要在主線路上設置開關，又要在負荷大的分支線路上設置開關。針對變電站母線出線線路，需要在后面部分設置聯(lián)絡開關，實際操作要結合線路負載率。線路出現(xiàn)故障，或者是在檢修與高負荷狀態(tài)下，一般要進行負載轉換。此外線路處于高負載狀況下，難以依靠自身進行負荷轉換，應轉換思路，規(guī)劃與建設新線路，以此分割與承接原來線路負荷，并要在過程中對已有線路進行改造。配電網線路建設及改造要強化防雷能力與抗風能力，還要有效防污，通常需要在雷區(qū)、風區(qū)、污穢區(qū)采取相關技術措施，提高相關區(qū)域線路抗災能力，降低運行故障率，促進高效與高質量電能供應。新時期，電網結構優(yōu)化要與時俱進，合理運用自動化與智能化技術，通過自動監(jiān)測、管理、調整、檢測等，助力配電網線路穩(wěn)定與安全運行。過程中要針對主站與子站進行自動化與智能化建設，還要對配變終端與站房進行改造，全面提升電網自動化與智能化水平。2.4做好導線選擇與設計配電網線路建設及改造要合理選擇導線，一定要嚴格依據相關技術標準確定要使用的導線，同時要滿足性能與質量要求。導線要具備良好的絕緣性，滿足安全性、最大負荷、電氣性能、機械性等要求[4]，負荷要留出裕度，兼顧當前與遠期增長需求。此外需要根據建設要求確定導線截面，通常情況下單相制零線截面與相線截面相同，而三相四線零線截面與相線截面不一樣，前者應在后者50%以上。當前導線主要有鋁合金線、鋁紋線、銅芯鋁絞線，具體選擇哪種材質導線需要結合建設要求，需要注意的是，配電線路盡量不用單股鋁合金線與鋁線。導線選擇要依據所處的環(huán)境，如果處于腐蝕性環(huán)境中，那么導線要選用防腐蝕性好的，或者是通過技術手段提高這個方面的能力。合理確定配電網起點與終點，規(guī)劃好線路布設路線，盡可能避免后期過多遷移，還要盡量保證路線簡單與架設可操作性強。線路路徑要優(yōu)先選擇直線，此外要繞開環(huán)境惡劣、會對線路運行產生影響的區(qū)域。線路設計要依據交叉跨越的要求、線路與地面的距離確定。線路設計要明確風險因子，準確計算最大風險，主要涉及覆冰情況、最大風速等。線路建設及改造要計算最低距離，需要考慮安裝偏差，不用考慮電流、覆冰不勻稱等因素。導線與地面距離要依據相關要求確定，通常要計算最小距離，非居民區(qū)與居民區(qū)10kV配電網線路距離地面最小距離分別為5.5m與6.5m。導線處于人少和建筑少的地區(qū)，與地面最小距離應為4.5m[5]。2.5合理確定桿塔配電網線路建設及改造牽扯到多方面，桿塔設計與埋設是重點，必須要滿足要求。從目前來看，10kV配電網線路桿塔有四種，除了轉角、直線、耐張桿塔，還有終端桿塔，不同桿塔有自身的特點。以線路建設采用直線桿塔為例，操作中要采取支柱或懸式手段將導線固定在上面，常用于耐張段直線處。耐張桿塔建設要控制距離，不能太長，否則一旦出現(xiàn)故障將會造成比較大的影響。這種桿塔常常用在線路分段處，承受兩側張力與荷載。10kV配電網線路設計之中，具體選擇哪種桿塔要根據建設與改造工程特征與要求，以及各種桿塔結構特點與適合應用的指標。此外，桿塔選擇要考慮線路所經區(qū)域實際情況、基礎建設需求、維護要求等，從整體上分析情況下確定好類型與高度。2.6創(chuàng)新網架建設與線路建設配電網線路建設及改造過程中應創(chuàng)新網架建設，首先要采用聯(lián)絡線方式。這種方式能夠使得網架更為簡單，在滿足需求的同時減少成本投入，且可增強線路運行安全性與穩(wěn)定性。實際施工架設2條可綜合應用的10kV線路與1條聯(lián)絡線就可以。網架建設要采用“手拉手環(huán)網”方式，具有施工效率高、經濟性好的優(yōu)勢。施工建設要設置分段和聯(lián)絡斷路器，依照相關要求合理設置，當配電網出現(xiàn)故障之時，可通過其減小影響范圍。對于現(xiàn)有的線路頻繁跳閘的情況要做好改造，并要在建設及改造中控制供電半徑。線路路徑設計要全面調查相關情況，與附近居民溝通，科學確定路徑，規(guī)避過去線路路徑選擇存在的問題。做好電網區(qū)域劃分，一定要具有獨立性，做到區(qū)域獨立與供電獨立，防止相互影響與干擾，還要做到管理獨立。施工建設要重視最大負荷管控，防止由于這個方面不當導致施工出現(xiàn)問題，或者致使建成后運行故障頻發(fā)。施工要加強對各類物料與設備質量管控，同時要對施工質量堅持提前控制干預、精細化管理、全過程控制。每項施工建設都要嚴格依據標準規(guī)范與流程進行，除了過程監(jiān)督檢查以外，還要在完工后質量驗收，符合要求再進行后續(xù)施工，否則需要返工處理。線路改造要注意，拉線與地面角度要大于60度，如果所在區(qū)域地勢低，施工要填壓，或者是深埋，保證拉力滿足要求。在平坦的地區(qū)，架空線路終端不能超過500m，沿海地區(qū)線路路徑為直線情況下，應在每3～5根電線桿之間建立基直線桿，且要設置支撐點，一般為2個。配變選擇要遵循密集布點與小容量原則，變壓器選擇既要滿足對功能要求，又要堅持低損耗的原則，此外三相負荷要平衡。線路建設及改造應強化防雷措施，選擇實用性與適應性強的避雷器，兼顧良好避雷能力與抗氧化性能。線路改造針對絕緣性能不好的，及時地更換或者安裝絕緣子。2.7加強線路建設及改造施工管理配電網線路建設及改造規(guī)劃設計極為重要，但是無論規(guī)劃設計多么好，施工如果沒有嚴格執(zhí)行也無濟于事，所以需要加強對施工質量的控制。10kV配電網線路建設及改造設計完成后，在沒有問題的前提下進行施工方案制定，施工根據建設及改造的標準選擇符合要求的施工人員，組建好隊伍，做好線路施工技術交底，然后嚴格按照技術標準與要求進行施工建設。對于線路建設及改造要結合工程量、所經過地區(qū)的氣候條件、地形地貌、周邊事物等，制定施工計劃與工期，在實際建設及改造中執(zhí)行。配電網線路建設及改造存在一定風險，施工前應從安全角度考慮，制定安全管理制度，對于施工過程展開安全監(jiān)督檢查，防止出現(xiàn)事故。建立健全線路建設及改造質量管理體系，組建好管理隊伍，明確各個部分質量要求，劃分好質量管理范圍，將質量管控責任具體化，通過責任制強化管理主觀能動性。對于線路建設及改造的整個過程進行技術指導，并全方位展開質量監(jiān)督檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時處理