浅谈应如何加强10kV配网运行水平方案

摘要：如何提高10kV配网运行水平，不仅是用户的需求，也是供电企业自身发展的需要，本文就影响l0kV配网经济、安全、可靠运行的因素，并提出了解决问题的一些措施方法与同行共同探讨。

关键词：l0kV配网 线损问题 三相负荷不平衡

一、故障分析

1.1故障原因

从l0kV线路故障情况来看，常见故障点都发生在“T接点”、分支线、接户线、接线端、搭线头、焊接头、电缆头、电缆中间头、避雷器、熔断器及负荷开关处等。由于这些连接部位机械牢固性差、压接不紧密、接触面长期运行易产生氧化层，加之电气可靠性也相对较低，因内部绝缘性能下降出现故障几率大。且重大故障往往出现在偏僻地区的老旧线路，城区主干道沿线的线路，绝缘化程度低、线路杆塔矮、导线截面小、一条线路有多种型号导线的线路上。有的线路通道经过高温、潮湿、粉尘、蒸汽等复杂场所或与建筑物不满足安全距离，再加上用户对设备管理不善，缺乏必要的维护和定期检修、试验，因大风天气将杂物吹到导线上引发线路跳闸的事件也时有发生。城市建设别是旧城改造，大量的市政工程施工对埋地电缆很容易造成破坏。

1.2故障特点

1)用户设备故障的不确定性。

2)外力破坏的突发性。

3)树木、杂物引发故障的季节性。

4)因线路设备老化、施工工艺不良等，故障原因难以查找的隐蔽性。

1.3防范措施

1)严格执行制度和规程，提高线路运行维护能力；从故障查找和处理中积累经验，主动查找各类缺陷和隐患，逐步建立隐患台帐并进行滚动治理。

2)分析因季节特点造成的危害情况。有针对性地制定巡视计划，对特别容易引发故障的区段采取缩短巡视周期、增加巡视人数等方式来防范。

3)加大对电力设施保护的宣传力度，在可能造成碰导线的塔吊及其它危及线路的施工设备、建筑物附近杆塔上悬挂警示标示牌。

4)线路跳闸后经巡线未发现障碍原因，多数情况为：一是瞬时性的；二是用户设备造成的。建议加大用电监察力度，督促用户对设备进行定期检查、试验、检修。

5)引入红外热成像测温，对接头发热做到早发现、早控制、早处理。

6)提高架空线绝缘化率，采用自动重合装置及性能良好的线夹、跌落保险、避雷器，从提高设备装备水平入手提高供电可靠性。

7）提高线路的环网率，保证用电的可靠性。

二、线损问题分析

配网线损按性质可分为技术线损和管理线损，技术线损可通过理论计算来预测，并通过技术措施来降损；管理线损则需要通过加强管理来达到降损目的。

2.1技术线损

1)部分地区负荷增长过快，规划及负荷预测工作滞后，配网增容改造仍不能满足用户需求。

2)负荷分配不合理，配变容量不匹配，仍有“大马拉小车” 的现象，造成线路轻载或空载运行

3)施工工艺欠佳，造成接线头、引流线搭头接触电阻过大，增加发热损耗。

4)三相负荷不平衡，中线电流增大，损耗相应增加。

5)运行维护不力，设备积尘严重，雨、雾天气产生漏电损耗。

6)线路通道内林木修砍不彻底，造成导线碰树漏电。

2.2管理线损

1)用户未按经济功率因数进行无功补偿，造成高峰时吸收电网无功功率，低谷时向系统倒送无功功率。

2)计量表计不按规定进行周期校验。

3)电能表安装不规范，二次回路导线截面选择不合理或错误接线。

2.3 技术措施

2.3.1改善无功功率分布，尽可能在提高功率因数和有功功率合理分配的同时，合理分布无功功率。减少无功远距离传送；增设无功就地补偿装置；合理配置无功补偿装置，改善无功潮流分布，降低有功损耗和电压损耗。

2.3.2合理安排运行方式。

1)确定配变经济运行方式和最佳负荷率：假设在一个10kv配电室内装有n(n≥2)台容量及型号相同的配变，总负荷功率为S，则并列运行的n台配变总损耗ΣP(Tn)为：

由(1)式可见，铁芯损耗与主变台数成正比，绕组损耗与台数的平方成反比。当配变轻载运行时，绕组损耗比重相对减少，铁芯损耗比重相对增大，负荷一定条件下，减少配变运行台数，就能降低配变总损耗。当n台并列运行的配变的总损耗与n-1台并列运行的配变的总损耗相等时，总负荷功率为临界功率，用SK表示。临界功率可由(2)式算出：

当S

2)选择合理的运行电压。运行电压对各个元件的空载损耗均有影响。10kV配网中由于空载损耗占总损耗的比率较大，特别在深夜，负荷水

平低，空载损耗的比例更大，应适当降低运行电压。采用有载调压配变可以在不同的负荷情况下，合理地调整运行电压。

2.3.3进行配网改造。

1)调整不合理的网络结构。

2)均匀分布电源，电源应尽量布置在负荷中心，负荷密度高，供电范围大时，应优先考虑多点布置。

3)合理选择导线截面。

2.4管理措施

加大计量装置的投入，提高计量精度，保证计量的准确性；定期抄表、校验电能表、检查电能表和互感器；检查接线，杜绝错抄、错倍率，及时发现问题。

三、配网三相负荷不平衡分析

3.1负荷不平衡引起损耗增加

3.1.1配变空载损耗增加

三相负荷不平衡运行时，产生零序电流，不平衡情况越严重，零序电流就越大。零序电流在配变铁芯中产生零序磁通，零序磁通从配变的铁构件，油箱体中通过，而这些部件不是配变的磁路，所以产生磁滞、涡流损耗，从而增加了配变空载损耗。

3.1.2配变铜损增加

由于负荷不平衡，在配变3个绕组中的电流值不同，平衡与不平衡所引起的铜损分别见(1)式、（2）式：

可见，负荷不平衡比负荷平衡情况下引起的铜损增加，不平衡程度越大，铜损增加越大。

3.1.3引起低压线路线损增加

负荷不平衡使得流过线路的电流不同，而线路上产生的损耗与流过电流的平方成正比。在三相四线制供电线路中，中性线也有电流流通，负荷平衡与不平衡情况下产生的线损见(4)式、(5)式。

ΔPL=3I²R (4)

ΔPL――负荷平衡情况下的线损(kW)

I――平衡负荷在线路中流过的电流(A)

R――三相四线的线路电阻值(Ω)

输送负荷相同的情况下，则线路在平衡与不平衡运行情况下线损差见(6)式。

可见，输送相同容量的负荷，相对平衡负荷供电而言，不平衡负荷造成的功率损失较大。

3.2负荷不平衡对电压质量的影响

由于负荷不平衡，流过配变绕组、线路的电流值不同，产生电压降也不同，使配变的输出电压、用户设备获得的电压也产生不平衡。

3.2.1配变的输出电压

原边电压不变情况下，配变的输出电压与负荷电流有关，如图1所示。

因一次侧电压不变，二次侧感应电势不变，负荷越重的相输出电压越低，负荷越轻的相输出电压越高。

3.2.2 用户设备承受的电压

由于负荷不平衡，在线路上产生压降，同时中性线流过不平衡电流也产生压降，用电设备承受的电压要比负荷平衡时有高、有低。

负荷平衡时，流过中性线电流几乎为零，即负荷不平衡时，流过中性线的电流产生压降，中性点发生位移，则如图2所示。

由图2、图3可见，位移大小直接影响到用电设备的相电压，而位移电压大小取决于不平衡电流的大小，不平衡电流越大，位移电压越大。另外，也与中性线路阻抗大小有关，若发生中性线路断线，中性线电阻最大，这样产生的位移电压最大，将直接危害用户的用电设备。

四、解决10kV配网的技术措施

4.1缩小配网的故障停电范围，提高配网的转供电能力

对单端电源供电的树枝状放谢性接线，沿线挂接大量的分枝线和配电变压器，在长达几公里或十几公里的线路上任意一处发生故障，都会使全线停电。使用联络开关不但可以大大缩小停电范围，同时也使安排停电范围大大缩小。对于联络开关的选择，当首推柱上式SF6开关。

目前，柱上式SF6开关的品种主要有柱上断路器、自动重合闸、自动分断器、重合分断器几种，这些开关具有结构简单，性能优越，寿命长，检修周期长，安装简易，安装工程造价较低等优点。

柱上式SF6断路器可以单独安装在支线或干线的中后段，具有自动开断故障电流的功能，能很好地与变电站出线开关配合，自动断开故障段。当发生故障时，柱上式SF6断路器会自动断开，缩小了停电范围。这种断路器还可用作建立馈线之间的联络，提高供电能力。自动重合器除了具有上述断路的功能外，还有多次重合的功能，它是一种具有控制和保护功能的智能化开关，还具有与自动分断器配合使用的功能。自动分断器是一种具有记忆故障电流次数并按设定次数实行分闸闭锁的智能开关，它不能开断故障电流，只能在上一级重合闸分闸后自动断开。它与重合器配合使用，能最大限度地缩小故障停电范围，自动恢复对非故障段的供电。

4.2采取综合技术措施，认真解决污闪问题

1OkV配电网安全可靠的关键是解决闪络诱发相间短路及过电压烧毁设备问题。所以，必须采取综合措施，以求得电网的安全可靠运行。对1OkV开关室的支持绝缘子、穿墙套管、刀闸支柱瓷瓶、连杆瓶等，可以加装防污罩。对于母排，可以加装绝缘热缩管。根据部分地的运行实践证明，这不仅提高了防污能力，而且还防止小动物造成短路。另外，在变电站的l0kV开关室还可以采取一些其他的手段来防止污闪问题。如在l0kV开关室安装吸湿器以降低空气的湿度，破坏污闪的条件；贯彻“逢停必扫、扫必干净”的原则，以最小的投入保证设备的健康运行。

4.3对于落雷较多的l0kV线路，可以采取多种技术措施来提高其抗雷击的能力

如采用瓷横担代替针式瓷瓶，针式瓷瓶改用瓷横担后，雷击次数会明显减少，只不过瓷横担的机械性能差，对于大挡距、大导线线路不适用。

五、结束语

随着国内电力事业的不断快速的发展，10kV配网在供电企业中地位越来越重要。本文根据l0kV配网运行实际情况和特点，从l0kV配网线路运行可靠及稳定性和降低配网损耗以及提高配网转供电能力等方面提出解决问题的办法，来解决提高l0kV配网运行水平。