城鎮(zhèn)配網(wǎng)改造探討論文

時(shí)間:2022-05-02 10:47:00

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城鎮(zhèn)配網(wǎng)改造探討論文

摘要:該文總結(jié)了梁山縣縣城10kV配網(wǎng)改造設(shè)計(jì)、施工中的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。論述了配網(wǎng)結(jié)構(gòu)的總體規(guī)劃,饋線自動(dòng)化、桿塔、導(dǎo)線等設(shè)備的選型和設(shè)計(jì)原則及鐵塔基礎(chǔ)的施工方法。

關(guān)鍵詞:縣城;配網(wǎng);變電所;線路

目前,各地縣級(jí)城鎮(zhèn)電網(wǎng)正在進(jìn)行改造,其中10kV配電網(wǎng)改造是其中的重點(diǎn)工作之一,我們通過(guò)梁山縣城10kV配網(wǎng)改造的實(shí)踐,總結(jié)了經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn),供同行們參考。

110kV配網(wǎng)線路

1.1變電所(電源點(diǎn))的布置

變電所(電源點(diǎn))的布置直接關(guān)系到運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性、可靠性、安全性。由于歷史原因,梁山縣城由110kV南關(guān)變、35kV北關(guān)變、110kV西郊變供電,基本滿足供電要求。但存在以下問(wèn)題:110kV西郊變?cè)诹荷轿鞅苯?,距?fù)荷中心較遠(yuǎn),有遠(yuǎn)水不解近渴之感:35kV北關(guān)變電所損耗較大,容量較小,當(dāng)110kV南關(guān)變停電時(shí)容量不能滿足要求;110kV南關(guān)變距負(fù)荷中心近、容量大,全縣城近65%的負(fù)荷由該所供電。由于歷史原因我們現(xiàn)在對(duì)此不好改造,建議縣級(jí)城區(qū)電源點(diǎn)規(guī)劃時(shí)根據(jù)負(fù)荷及地理情況,建兩座(有條件建三座)以上110kV變電所,滿足其中一所停電,其余所照樣能帶正常負(fù)荷的要求,構(gòu)成較理想的電源點(diǎn),為10kV配電網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)筑打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。1.210kV配網(wǎng)線路結(jié)構(gòu)

隨著客戶對(duì)供電可靠性要求的提高,原來(lái)輻射狀單電源的結(jié)構(gòu)已不適應(yīng)客戶的要求,可以采用雙電源并行,客戶雙電源進(jìn)線加備自投的方式,但其投資高,客戶備自投改造量也大,不適應(yīng)當(dāng)前一般縣級(jí)城鎮(zhèn)的應(yīng)用。另一種方式是兩條從不同變電所(電源點(diǎn))出線的配電線路在終端用聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)聯(lián)絡(luò),中間用分段開(kāi)關(guān)分段(電纜線路用環(huán)網(wǎng)柜)。正常時(shí)聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)斷開(kāi),分段開(kāi)關(guān)合上;故障時(shí),自動(dòng)切除故障段,非故障段從另一變電所供電。分段開(kāi)關(guān)數(shù)量可根據(jù)線路長(zhǎng)短,配變多少來(lái)配置,分段開(kāi)關(guān)越多,故障時(shí)停電用戶越少,運(yùn)行越靈活,但切除故障時(shí)間越長(zhǎng),造價(jià)越高。這種方式投資少、見(jiàn)效快,廣泛適用于縣級(jí)城鎮(zhèn)。我們共20條線路,每?jī)蓷l從不同變電所出線的線路組成一對(duì),共組成10對(duì)手拉手線路,每對(duì)采用三開(kāi)關(guān)四分段為整個(gè)縣城供電。

1.3線路相序

在手拉手雙電源配電網(wǎng),聯(lián)絡(luò)、分段開(kāi)關(guān)動(dòng)作,切除故障,恢復(fù)送電過(guò)程中,供電電源改變,故線路相序一定要對(duì)應(yīng)。線路相序宜以一個(gè)主變變電所為電源,背向變電所,從左到右(或從上至下)為A、B、C相,直至另一變電所。現(xiàn)在變電所多用中置柜、電纜出線,實(shí)現(xiàn)換相十分方便,若有架空一變電所,則應(yīng)以該所為電源側(cè),背向變電所設(shè)置相序。我們以帶全縣城近65%負(fù)荷的110kV南關(guān)變電所為基準(zhǔn)設(shè)置線路相序。

1.4線路走廊

線路走廊應(yīng)與建設(shè)局等有關(guān)部門協(xié)商確定,一般宜在人行道樹(shù)的位置(人行道上,距路沿石0.5m)沿城市道路架設(shè),如果條件受限也可在綠化帶位置架設(shè)。我們主干線路選在南北道路西側(cè)人行道樹(shù)位置,分支線路選在東西道路北側(cè)人行道樹(shù)位置。這樣比較美觀大方,不與通訊線路干擾。在滿足技術(shù)條件的要求下,桿塔位置要離開(kāi)路口,不宜正對(duì)房門口,以便順利施工。

線路建設(shè)中雙回同桿架設(shè)節(jié)省走廊,也比較經(jīng)濟(jì),而且故障時(shí)切除故障段所停的客戶數(shù)量較少,故在負(fù)荷較密集的路段宜采用雙回同桿架設(shè)線路,以道路為分界線,路左側(cè)用左側(cè)線路供電,路右側(cè)用右側(cè)線路供電。在負(fù)荷較小的道路段宜架設(shè)單回線路。我們?cè)谪?fù)荷密集的水泊中路、水路南路架設(shè)了雙回同桿線路,其余沿道路架設(shè)了單回線路。

1.5導(dǎo)線選擇

采用電力電纜有利于美化環(huán)境,提高供電可靠性,但價(jià)格高,不便檢修,可在最繁華路段采用;架空線路,便于施工和檢修。絕緣架空線有普通型和輕型,普通型絕緣層較厚,允許與樹(shù)木頻繁接觸,輕型絕緣層較薄,允許與樹(shù)木不頻繁接觸,可根據(jù)具體情況選用。絕緣線雷擊后易斷線,風(fēng)荷較大,弧垂較大,檔距要求較小,適用市區(qū)選用,郊區(qū)可選裸鋼芯鋁絞線。

導(dǎo)線截面宜用10~20年(中長(zhǎng)期)預(yù)測(cè)負(fù)荷,一般城區(qū)走廊受限,改造新建難度大,主干線路建設(shè)后壽命較長(zhǎng),故障時(shí)還要轉(zhuǎn)移負(fù)荷,故導(dǎo)線線徑宜選大一點(diǎn),現(xiàn)在看來(lái)一般應(yīng)不小于150mm2,以防重復(fù)投資。我們主干選用240、185mm2兩種,分支選用120、70mm2兩種。

1.6桿塔及基礎(chǔ)

受力桿如轉(zhuǎn)角、T接、耐張桿,由于在大區(qū)拉線受限,宜用鋼管塔,直線桿宜根據(jù)荷載選用相應(yīng)彎距的砼桿。選用砼桿時(shí)根據(jù)線路重要性及經(jīng)濟(jì)條件可采用普通砼桿和預(yù)應(yīng)力砼桿。我們同桿架設(shè)低壓線和通訊線路,采用18m普通砼桿。

鋼管塔基礎(chǔ)一般有兩種,即深埋式和淺埋式。一般設(shè)計(jì)采用淺埋式,開(kāi)挖面積較大,在位置受限的城區(qū)不便施工。我們選用深埋式灌注樁基礎(chǔ)。直徑1.5m左右。施工時(shí)采用人工開(kāi)挖,實(shí)踐證明既經(jīng)濟(jì)實(shí)用,又不需其它配套設(shè)備,無(wú)噪音,無(wú)污染。深埋灌注樁鐵塔基礎(chǔ)和人工開(kāi)挖的施工工藝在城區(qū)應(yīng)廣泛推廣。

1.7金具、絕緣子選擇

絕緣架空線用的新型金具較多,如耐張線夾的型式就有楔式、螺栓式,材料有鋁合金、鑄鋼,可根據(jù)具體情況合理選用,但應(yīng)注意校驗(yàn)握力。節(jié)能型金具雖一次性投資較大,但從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看還是合算的,應(yīng)優(yōu)選選用。在選用金具時(shí)注意選用配套絕緣罩。復(fù)合絕緣子,重量輕,防污閃,施工方便,減少運(yùn)行維護(hù)工作量,應(yīng)優(yōu)先選用。因絕緣線雷擊后易斷線,故在架空絕緣線路中應(yīng)優(yōu)先選用防雷絕緣子。

2自動(dòng)化設(shè)備

配網(wǎng)自動(dòng)化設(shè)備功能強(qiáng)大,技術(shù)含量高,投資也高,適用于大中城市。饋線自動(dòng)化相對(duì)來(lái)說(shuō)能滿足一般縣級(jí)城鎮(zhèn)需要,經(jīng)濟(jì)實(shí)用,易于升級(jí),宜在一般縣級(jí)城鎮(zhèn)推廣使用。饋線自動(dòng)化大體分兩種類型,現(xiàn)分別介紹如下:

2.1電壓-時(shí)間型

典型的電壓-時(shí)間型,由變電所斷路器和線路上的分段器構(gòu)成,當(dāng)線路發(fā)生故障時(shí),變電所跳閘,線路失電,各分段器跳閘,斷路器重合后各分段器順序延時(shí)重合,合閘到故障段時(shí),斷路器又跳閘,故障段兩端的分段器被閉鎖,再重合時(shí),正常段恢復(fù)送電。故障段以后的正常段由聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)閉合后從另一變電所供電。

該方案優(yōu)點(diǎn)是:邏輯簡(jiǎn)單,判斷準(zhǔn)確,免維護(hù)(可達(dá)15年免維護(hù)期),有可靠的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)(30余年),不需蓄電池。缺點(diǎn)是:故障隔離時(shí)間長(zhǎng),因?yàn)樽冸娝鶖嗦菲饕M(jìn)行2次重合,故障點(diǎn)前的分段器要進(jìn)行2次分合閘,而每臺(tái)分段器在合閘時(shí)都有7s的合閘時(shí)間,一般在1min左右,如果分段開(kāi)關(guān)較多,可能達(dá)2min。若故障是相間金屬短路時(shí),故障點(diǎn)后的開(kāi)關(guān)要用低電壓逆向閉鎖是不可靠的,將使另一端正常段也會(huì)有1min以上的停電。我們采用該方案。

電壓-時(shí)間型在近年來(lái)又有一種變型,即電壓-電流-時(shí)間型,該方案分段開(kāi)關(guān)可直接斷開(kāi)故障電流,在邏輯判斷中使用故障電流值,使故障隔離時(shí)間縮短一半。但該方案定值較難整定,判斷錯(cuò)誤時(shí)會(huì)引起誤動(dòng)作。

2.2電流型:

該方案發(fā)生故障時(shí)變電所的斷路器跳閘,同時(shí)各分段開(kāi)關(guān)將電流參數(shù)傳送至子(主)所,子(主)所根據(jù)各分段開(kāi)關(guān)傳來(lái)的電流參數(shù),算出故障段的位置,發(fā)出指令,將故障段兩端的開(kāi)關(guān)閉鎖在分閘位置,恢復(fù)非故障段的供電。

本方案的特點(diǎn)是:需要通訊通道(光纜)、子(主)所。有些廠家介紹該方案不如電壓-時(shí)間型造價(jià)高,通信中斷時(shí)自動(dòng)轉(zhuǎn)換為電壓-時(shí)間方式運(yùn)行。

綜上所述,筆者認(rèn)為一般縣級(jí)供電企業(yè)宜采用電壓-時(shí)間型方案,但要規(guī)劃保留升級(jí)可能,以便以后可以不斷完善。

以上為梁山縣供電公司10kV配網(wǎng)改造的經(jīng)驗(yàn),適用于中等發(fā)展水平的縣級(jí)城鎮(zhèn)。同時(shí)我們?cè)诟脑熘写嬖谝韵轮饕獑?wèn)題:道路規(guī)劃不到位,造成施工時(shí),需拆遷臨時(shí)房屋,施工難度較大;地下設(shè)施圖紙不齊全,造成荷載計(jì)算困難,造成不安全因素;在原線路改造時(shí)施工難度大,停電時(shí)間較長(zhǎng);公用變、低壓改造、下戶線與高壓主干線改造不同步,造成設(shè)計(jì)難度增加,施工費(fèi)用增加。