近年來,珠江三角洲地區(qū)經(jīng)濟(jì)保持高速發(fā)展,工業(yè)發(fā)展重心逐步由城市轉(zhuǎn)向農(nóng)村,對(duì)農(nóng)村配網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行要求越來越高。廣東省中山市作為毗鄰港澳的地區(qū),農(nóng)村供電量近年來保持每年30%以上的增長(zhǎng),高科技產(chǎn)業(yè)也紛紛落戶中山鎮(zhèn)村一級(jí)。目前,中山農(nóng)村兩網(wǎng)改造的主要投資重點(diǎn)是滿足負(fù)荷需求,用于配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)的資金相對(duì)缺乏,配網(wǎng)自動(dòng)隔離故障、短期恢復(fù)正常供電的能力還不足。如何利用有限的大修資金實(shí)施反事故措施,改造配網(wǎng)的薄弱點(diǎn),降低配網(wǎng)的故障率,提高供電可靠性,是目前配網(wǎng)運(yùn)行的一個(gè)工作重心。
1農(nóng)村10kV配網(wǎng)運(yùn)行薄弱點(diǎn)分析
目前,中山農(nóng)電公司共有10kV線路428回3313km,以架空線路為主,占總線路長(zhǎng)度的77.3%。本文根據(jù)中山市農(nóng)村配網(wǎng)的實(shí)際情況,主要從以下幾方面因素分析運(yùn)行中存在的薄弱點(diǎn)。
1.1天氣等人力不可抗拒因素
中山市處于中國(guó)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(nóng)村地區(qū)絕大部分屬于濕地,是雷電活動(dòng)的高發(fā)區(qū)。根據(jù)2004年的運(yùn)行記錄,農(nóng)電公司總跳閘、接地故障次數(shù)為712回次,其中經(jīng)雷電信息系統(tǒng)核實(shí)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(tái)風(fēng)的高發(fā)區(qū),據(jù)氣象局的不完全數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),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(nèi)的臺(tái)風(fēng)。以2003年為例,正面吹襲中山地區(qū)的臺(tái)風(fēng)(紅色以上警告信號(hào))達(dá)3次,共造成142回次線路跳閘、接地,占當(dāng)年總次數(shù)763回次的18.6%。
可見,雷擊和臺(tái)風(fēng)對(duì)中國(guó)南部沿海10kV配網(wǎng)的影響非常大,也是配網(wǎng)運(yùn)行中存在的兩個(gè)最大薄弱點(diǎn)。
1.2社會(huì)環(huán)境因素
南部沿海地區(qū)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅猛的同時(shí),存在著很多不利于配網(wǎng)安全運(yùn)行的因素,具體在交通碰撞、基建工地機(jī)械破壞(含開挖)、綠化樹木碰觸、偷盜電力設(shè)施等幾個(gè)方面。2004年由于以上因素造成農(nóng)村10kV配網(wǎng)跳閘、接地共82回次,占總數(shù)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(diǎn)方面加大技術(shù)管理措施,對(duì)降低10kV配網(wǎng)的故障率是大有潛力可挖的。
1.3農(nóng)村10kV配網(wǎng)的內(nèi)在因素
南部沿海地區(qū)自1998年起開展兩網(wǎng)改造工作以來,10kV及以下的配網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)有了很大的提高,網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)有了明顯的改善。但是,由于負(fù)荷增長(zhǎng)迅猛,而每年兩網(wǎng)改造的投資沒有明顯的增長(zhǎng),致使部分10kV饋線(或支線)重載運(yùn)行,基于安全運(yùn)行的原因被迫壓負(fù)荷處理;另一方面,饋線重載也導(dǎo)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(nóng)村10kV配網(wǎng)中,仍然運(yùn)行著一部分多年的老型號(hào)電力設(shè)備,如柱上開關(guān)、跌落式熔斷器、閥式避雷器、針式絕緣子、高損配變等,部分運(yùn)行時(shí)間已十幾年。一方面,這些老型號(hào)的設(shè)備相對(duì)現(xiàn)行的運(yùn)行要求,技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)偏低;另一方面,這些運(yùn)行已久的設(shè)備,其內(nèi)部絕緣、瓷支柱老化情況嚴(yán)重,經(jīng)高溫或風(fēng)吹雨淋后易發(fā)生故障,導(dǎo)致饋線跳閘或接地,重合閘成功率往往非常低。2004年中山農(nóng)村10kV配網(wǎng)因設(shè)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(jì)數(shù)據(jù)僅針對(duì)產(chǎn)權(quán)屬供電企業(yè)的設(shè)備,對(duì)于產(chǎn)權(quán)屬于用戶的老型號(hào)設(shè)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(yán)重,而且由于疏于維護(hù),設(shè)備發(fā)生故障直接導(dǎo)致饋線跳閘、接地的情況就更加普遍了。
農(nóng)村10kV配網(wǎng)中還存在其他容易忽視的薄弱點(diǎn),例如配電房的防小動(dòng)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(qiáng)、表露征狀不明顯,而且存在長(zhǎng)期持續(xù)惡化、缺乏維護(hù)的情況。小動(dòng)物進(jìn)入可直接導(dǎo)致電氣設(shè)備裸露部分,如母排、裸導(dǎo)線短路等;電纜溝坍塌可導(dǎo)致電纜擠壓致傷、水氣進(jìn)入后而發(fā)生故障,而且發(fā)生故障后搶修困難、修復(fù)期長(zhǎng)。
1.4運(yùn)行管理方面的因素
運(yùn)行管理中影響配網(wǎng)安全的主要因素是巡視不到位、消缺不及時(shí)。巡視不到位,主要是巡視人員技能素質(zhì)不高、責(zé)任心不強(qiáng);消缺不及時(shí),消缺管理流程不清晰、責(zé)任考核不落實(shí)。這些管理上存在的薄弱點(diǎn),使一般缺陷往往得不到及時(shí)消除,甚至擴(kuò)大為緊急缺陷,直至發(fā)生10kV饋線或設(shè)備故障。
2農(nóng)村10kV配網(wǎng)的反事故措施
2.1針對(duì)天氣因素采取的反事故措施
10kV配網(wǎng)實(shí)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(gè)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(jù)近10年來的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),耐張點(diǎn)的懸式絕緣子在雷擊時(shí)極少發(fā)生閃絡(luò)故障,故障發(fā)生點(diǎn)集中在針式絕緣子上,進(jìn)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(jí)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(shè)線路推薦使用雙瓷橫擔(dān)(加強(qiáng)型S-210)的裝置形式,以加大絕緣子的爬距。線路改造時(shí)也可以按這個(gè)思路實(shí)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(jí),只是其中一個(gè)方面,還不足以保障線路在遭受雷擊后能安全運(yùn)行,配套措施是增加泄雷通道,而安裝線路避雷器則是一個(gè)經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)單、有效的措施。線路避雷器安裝地點(diǎn)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?xì)庀蟛块T已確定的雷區(qū)分布圖;另一方面可借助網(wǎng)上雷電信息系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),核實(shí)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。