近年來(lái),國(guó)家對(duì)城網(wǎng)改造投入了大量資金,城市電網(wǎng)尤其是110 kV及以上的高壓電網(wǎng)得到了較好地改善,電網(wǎng)的改善對(duì)電能質(zhì)量的提高起到積極的作用。但是,由于城市低壓配網(wǎng)投入相對(duì)不足,使得部分地區(qū)終端客戶的電能質(zhì)量改善不明顯。隨著人民群眾日益增長(zhǎng)的用電需求,而與之緊密聯(lián)系并實(shí)現(xiàn)最終銷售電能的配網(wǎng)也應(yīng)該有相應(yīng)的甚至更快的發(fā)展。
對(duì)配電網(wǎng)提出若干有效措施提高電網(wǎng)安全可靠運(yùn)行。
1 影響10 kV配電網(wǎng)安全可靠性運(yùn)行的因素
10 kV事故中,外力破壞占的比例最大。除此之外,影響10 kV配電網(wǎng)安全可靠性運(yùn)行的主要因素是積污后引起的閃絡(luò)及各類過(guò)電壓。
1.1 外力破壞對(duì)10 kV配網(wǎng)可靠性的影響
由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快,原有的10 kV配電網(wǎng)已經(jīng)不能滿足供電可靠性的要求。首先,原有的10 kV配電網(wǎng)絡(luò)以架空線為主,接線形式主要為單端電源供電的樹(shù)枝狀放射式,新建的工業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)和商住小區(qū)則通常采用環(huán)網(wǎng)供電,電源有的是從就近的架空線上取得。其次,由于在規(guī)劃網(wǎng)架未完善之前,部分用戶急于用電,按規(guī)劃實(shí)施一步到位投資難以落實(shí),因此接線存在一定的臨時(shí)性。另外,沿主要交通道路的架空線走廊附件,新建筑物施工工地多,直接威脅線路運(yùn)行安全??傊?,城區(qū)尤其是老城區(qū)的10 kV配電網(wǎng)絡(luò)單薄,轉(zhuǎn)供電能力差,地形復(fù)雜,接線較亂,事故率高,供電可靠性低。另外,隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,20世紀(jì)60、70年代建設(shè)的變電站10 kV設(shè)備、各路出線的容量及安全性能均已不適應(yīng)用電負(fù)荷和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。其明顯的缺陷是:城區(qū)變電站大多數(shù)是該區(qū)域電網(wǎng)中的樞紐站,10 kV系統(tǒng)出線多,負(fù)荷大,運(yùn)行年久。加之周圍環(huán)境因素,造成設(shè)備污染嚴(yán)重,設(shè)備絕緣強(qiáng)度下降,引發(fā)事故的概率逐年增高。
1.2 10 kV配電網(wǎng)的閃路
在運(yùn)行中,設(shè)備的絕緣長(zhǎng)期承受工作電壓,當(dāng)絕緣件表面積污后,只要表面污物達(dá)到一定的含鹽量,遇到潮濕的狀況就容易引起閃絡(luò)。另一方積污還使絕緣的沖擊性能大幅度降低,在雷電沖擊和內(nèi)過(guò)電壓的沖擊下,很容易引起閃絡(luò)。
污閃有時(shí)發(fā)生在一相,也可能多相發(fā)生,還可能多處同時(shí)發(fā)生。當(dāng)出現(xiàn)污閃后,容易引起單相接地,此時(shí)其余兩相電壓將升高,穩(wěn)態(tài)時(shí)為相電壓的倍,暫態(tài)時(shí)情況下可達(dá)成2.5倍相電壓。
在正常情況下,非故障相電壓幅值升高對(duì)絕緣并不造成威脅,若運(yùn)行環(huán)境條件惡劣,絕緣件耐受電壓下降,在中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)非故障相電壓副值升高允許運(yùn)行的兩小時(shí)內(nèi),有可能再出現(xiàn)閃絡(luò)點(diǎn)。其次,由于污穢使絕緣的沖擊特性下降低成本30%~40%,使單相接地出現(xiàn)零序電壓。若變電所內(nèi)互感器特性較差,將激發(fā)鐵磁諧振,過(guò)電壓倍數(shù)比較高,還可能發(fā)生相絕緣閃絡(luò)擊穿,而觸發(fā)兩相接地短路。
1.3 10 kV配電網(wǎng)的過(guò)電壓
電氣設(shè)備在電網(wǎng)中運(yùn)行必須承受工頻電壓、內(nèi)部過(guò)電壓及大氣過(guò)電壓的作用,特別是環(huán)境條件惡劣,早期建設(shè)的設(shè)施,先天不足,爬距不夠,給電網(wǎng)的安全運(yùn)行帶來(lái)很大威脅。
弧光接地過(guò)電壓是一種幅值很高的過(guò)電壓。當(dāng)電網(wǎng)電容電流超過(guò)一定值時(shí),若不采取措施,接地電弧難于熄滅,將激發(fā)起弧光接地過(guò)電壓,其幅值高于4倍相電壓,這勢(shì)必對(duì)電網(wǎng)的安全運(yùn)行構(gòu)成很大威脅。
在一些早期建設(shè)的10 kV配網(wǎng)中,絕緣靠一個(gè)針式瓷瓶,這是電網(wǎng)中絕緣等級(jí)較低的環(huán)節(jié),它不能承受直擊雷,感應(yīng)過(guò)電壓也會(huì)引起閃絡(luò)。