近年來,珠江三角洲地區(qū)經濟保持高速發(fā)展,工業(yè)發(fā)展重心逐步由城市轉向農村,對農村配網的安全可靠運行要求越來越高。廣東省中山市作為毗鄰港澳的地區(qū),農村供電量近年來保持每年30%以上的增長,高科技產業(yè)也紛紛落戶中山鎮(zhèn)村一級。目前,中山農村兩網改造的主要投資重點是滿足負荷需求,用于配網自動化建設的資金相對缺乏,配網自動隔離故障、短期恢復正常供電的能力還不足。如何利用有限的大修資金實施反事故措施,改造配網的薄弱點,降低配網的故障率,提高供電可靠性,是目前配網運行的一個工作重心。
1農村10kV配網運行薄弱點分析
目前,中山農電公司共有10kV線路428回3313km,以架空線路為主,占總線路長度的77.3%。本文根據中山市農村配網的實際情況,主要從以下幾方面因素分析運行中存在的薄弱點。
1.1天氣等人力不可抗拒因素
中山市處于中國南部珠三角沿海地區(qū),每年的5~10月是雷雨季節(jié),雷暴日普遍超過100日,而農村地區(qū)絕大部分屬于濕地,是雷電活動的高發(fā)區(qū)。根據2004年的運行記錄,農電公司總跳閘、接地故障次數為712回次,其中經雷電信息系統(tǒng)核實為雷擊原因造成的有414回次,所占比率為58.1%。
南部沿海也是臺風的高發(fā)區(qū),據氣象局的不完全數據統(tǒng)計,過去10年間,中山地區(qū)每年平均發(fā)生2.8次影響范圍在100km以內的臺風。以2003年為例,正面吹襲中山地區(qū)的臺風(紅色以上警告信號)達3次,共造成142回次線路跳閘、接地,占當年總次數763回次的18.6%。
可見,雷擊和臺風對中國南部沿海10kV配網的影響非常大,也是配網運行中存在的兩個最大薄弱點。
1.2社會環(huán)境因素
南部沿海地區(qū)在經濟發(fā)展迅猛的同時,存在著很多不利于配網安全運行的因素,具體在交通碰撞、基建工地機械破壞(含開挖)、綠化樹木碰觸、偷盜電力設施等幾個方面。2004年由于以上因素造成農村10kV配網跳閘、接地共82回次,占總數的11.5%,尤其以綠化樹木碰觸、基建工地破壞以及交通碰撞為甚,幾乎每月均有發(fā)生,在這些薄弱點方面加大技術管理措施,對降低10kV配網的故障率是大有潛力可挖的。
1.3農村10kV配網的內在因素
南部沿海地區(qū)自1998年起開展兩網改造工作以來,10kV及以下的配網技術標準有了很大的提高,網絡架構有了明顯的改善。但是,由于負荷增長迅猛,而每年兩網改造的投資沒有明顯的增長,致使部分10kV饋線(或支線)重載運行,基于安全運行的原因被迫壓負荷處理;另一方面,饋線重載也導致一些舊式的載流線夾,如BB夾、JB夾等出現(xiàn)發(fā)熱發(fā)紅,甚至燒毀,引起饋線故障。配變因重載發(fā)生故障,引起饋線跳閘或接地故障的情況雷同,往往在連接處發(fā)生故障。
農村10kV配網中,仍然運行著一部分多年的老型號電力設備,如柱上開關、跌落式熔斷器、閥式避雷器、針式絕緣子、高損配變等,部分運行時間已十幾年。一方面,這些老型號的設備相對現(xiàn)行的運行要求,技術標準偏低;另一方面,這些運行已久的設備,其內部絕緣、瓷支柱老化情況嚴重,經高溫或風吹雨淋后易發(fā)生故障,導致饋線跳閘或接地,重合閘成功率往往非常低。2004年中山農村10kV配網因設備原因造成饋線跳閘、接地共23回次,重合成功率僅為8.7%。以上統(tǒng)計數據僅針對產權屬供電企業(yè)的設備,對于產權屬于用戶的老型號設備,如高低壓配電屏、跌落式熔斷器、避雷器、配變等,情況就更加嚴重,而且由于疏于維護,設備發(fā)生故障直接導致饋線跳閘、接地的情況就更加普遍了。
農村10kV配網中還存在其他容易忽視的薄弱點,例如配電房的防小動物措施不完善、電纜溝坍塌積水等問題。這些缺陷普遍隱蔽性較強、表露征狀不明顯,而且存在長期持續(xù)惡化、缺乏維護的情況。小動物進入可直接導致電氣設備裸露部分,如母排、裸導線短路等;電纜溝坍塌可導致電纜擠壓致傷、水氣進入后而發(fā)生故障,而且發(fā)生故障后搶修困難、修復期長。
1.4運行管理方面的因素
運行管理中影響配網安全的主要因素是巡視不到位、消缺不及時。巡視不到位,主要是巡視人員技能素質不高、責任心不強;消缺不及時,消缺管理流程不清晰、責任考核不落實。這些管理上存在的薄弱點,使一般缺陷往往得不到及時消除,甚至擴大為緊急缺陷,直至發(fā)生10kV饋線或設備故障。
2農村10kV配網的反事故措施
2.1針對天氣因素采取的反事故措施
10kV配網實施防雷措施的目的是提高線路的耐雷水平,可考慮從以下幾個方面著手。
提高絕緣子的耐雷水平,特別是針式絕緣子的耐雷水平。根據近10年來的運行經驗,耐張點的懸式絕緣子在雷擊時極少發(fā)生閃絡故障,故障發(fā)生點集中在針式絕緣子上,進一步提高針式絕緣子的耐雷水平有助于提高線路的防雷能力。建議淘汰P-15M型及以下等級的針式絕緣子,逐步將傳統(tǒng)的P-20M型更換為PSN型的柱式絕緣子。新架設線路推薦使用雙瓷橫擔(加強型S-210)的裝置形式,以加大絕緣子的爬距。線路改造時也可以按這個思路實施技改工作。
安裝線路避雷器,部分特殊線路段加裝避雷線。提高絕緣子的絕緣等級,只是其中一個方面,還不足以保障線路在遭受雷擊后能安全運行,配套措施是增加泄雷通道,而安裝線路避雷器則是一個經濟、簡單、有效的措施。線路避雷器安裝地點的確定原則是盡量安裝在周圍無高層建筑物、地方開闊的線路段上,尤其是雷擊多發(fā)區(qū);周圍有高層建筑物屏蔽雷電的線路段可不用考慮安裝,以節(jié)省投資。雷電高發(fā)區(qū)的確定,可參考氣象部門已確定的雷區(qū)分布圖;另一方面可借助網上雷電信息系統(tǒng)的統(tǒng)計數據,核實線路是否處于雷擊多發(fā)區(qū)。線路避雷器建議選用非線性、無間隙的金屬氧化物避雷器,推薦使用殘壓為45kV或50kV的避雷器。至于避雷線,一般則在大跨越、高桿塔的情況下才予以考慮。