近年來，珠江三角洲地區(qū)經(jīng)濟保持高速發(fā)展，工業(yè)發(fā)展重心逐步由城市轉(zhuǎn)向農(nóng)村，對農(nóng)村配網(wǎng)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(nóng)村供電量近年來保持每年30%以上的增長，高科技產(chǎn)業(yè)也紛紛落戶中山鎮(zhèn)村一級。目前，中山農(nóng)村兩網(wǎng)改造的主要投資重點是滿足負(fù)荷需求，用于配網(wǎng)自動化建設(shè)的資金相對缺乏，配網(wǎng)自動隔離故障、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施反事故措施，改造配網(wǎng)的薄弱點，降低配網(wǎng)的故障率，提高供電可靠性，是目前配網(wǎng)運行的一個工作重心。
1農(nóng)村10kV配網(wǎng)運行薄弱點分析
目前，中山農(nóng)電公司共有10kV線路428回3313km，以架空線路為主，占總線路長度的77.3%。本文根據(jù)中山市農(nóng)村配網(wǎng)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(nóng)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(jù)2004年的運行記錄，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(fēng)的高發(fā)區(qū)，據(jù)氣象局的不完全數(shù)據(jù)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(nèi)的臺風(fēng)。以2003年為例，正面吹襲中山地區(qū)的臺風(fēng)(紅色以上警告信號)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，雷擊和臺風(fēng)對中國南部沿海10kV配網(wǎng)的影響非常大，也是配網(wǎng)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(jīng)濟發(fā)展迅猛的同時，存在著很多不利于配網(wǎng)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(shè)施等幾個方面。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，在這些薄弱點方面加大技術(shù)管理措施，對降低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)荷增長迅猛，而每年兩網(wǎng)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(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，仍然運行著一部分多年的老型號電力設(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，部分運行時間已十幾年。一方面，這些老型號的設(shè)備相對現(xiàn)行的運行要求，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)偏低;另一方面，這些運行已久的設(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)計數(shù)據(jù)僅針對產(chǎn)權(quán)屬供電企業(yè)的設(shè)備，對于產(chǎn)權(quán)屬于用戶的老型號設(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，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(hù)的情況。小動物進(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。
1.4運行管理方面的因素
運行管理中影響配網(wǎng)安全的主要因素是巡視不到位、消缺不及時。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;消缺不及時，消缺管理流程不清晰、責(zé)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(shè)備故障。
2農(nóng)村10kV配網(wǎng)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(wǎng)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(jù)近10年來的運行經(jīng)驗，耐張點的懸式絕緣子在雷擊時極少發(fā)生閃絡(luò)故障，故障發(fā)生點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(jīng)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?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)計數(shù)據(jù)，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。
定期檢測接地網(wǎng)，確保接地網(wǎng)的接地阻值合格。確保了足夠數(shù)量的泄雷通道后，還應(yīng)保證泄雷通道暢通無阻，而合格的接地網(wǎng)是保障泄雷通道暢通的一個關(guān)鍵因素。接地網(wǎng)的阻值檢測期，建議每兩年一次，運行時間較長的，可適當(dāng)縮短至每年一次。對阻值不合格的接地網(wǎng)，視運行時間和實際檢測的阻值情況，可分別采用重新構(gòu)造接地網(wǎng)或增打地極的方法處理。
此外，防雷措施還有降低桿塔接地電阻、多回路不平衡絕緣、敷設(shè)耦合地線等，但由于實施難度較大，在此不再介紹。
在架空線路抗擊臺風(fēng)方面，加強線路的抗傾覆能力是關(guān)鍵。目前使用的水泥電桿，力學(xué)等級在J級及以上，標(biāo)準(zhǔn)荷載在3.5kN以上，可滿足強度要求，防臺風(fēng)的工作重點應(yīng)放在桿塔基礎(chǔ)的加固上。位于路邊的線路段，可每隔5基電桿設(shè)置一座窄基防風(fēng)塔，這種塔造價低廉(加上基礎(chǔ)，一般造價每基在1萬元左右)，但防風(fēng)效果非常明顯。位于魚塘、農(nóng)田、山坡的線路段，有條件的盡量使用人字防風(fēng)拉線或四方拉線，抗傾覆能力最好。對地理條件不允許加裝拉線的電桿，宜以電桿中心，半徑1.5m內(nèi)用沙包堆砌圍堤，圍堤內(nèi)填充石粉與水泥的混合物(混合比一般為2:1)，確保電桿的埋深和培土符合要求。為防止滑坡，沙包外圍可適當(dāng)增打一些松樁加固。為降低風(fēng)壓造成的傾覆力矩，農(nóng)田等開闊地方，在滿足對地安全距離的情況下，在設(shè)計時宜選用12m以下的短長度電桿。此外，應(yīng)注意線間距離是否滿足要求，特別是軟跳接線、檔距大的地方，這些位置在強臺風(fēng)的作用下，容易造成導(dǎo)線間反復(fù)相間短路、跳閘，不能滿足要求的，可分別采用加裝瓷橫擔(dān)和加長鐵橫擔(dān)的辦法解決。
2.2針對社會環(huán)境因素采取的反事故措施
南部沿海地區(qū)大部分線路架設(shè)在公路邊，經(jīng)濟發(fā)展所帶來的交通繁忙對線路的危害極大，車輛碰撞桿塔導(dǎo)致線路故障的情況時有發(fā)生，尤其在夜間。因此，對路邊桿塔設(shè)置必要的警示措施是非常必要的。根據(jù)多年來的運行經(jīng)驗，建議采用醇酸反光漆，離地面80cm起往上粉刷桿塔，紅白顏色相間，各2道，色帶高度為20cm則可。對屢屢遭受碰撞的桿塔，可在來車前方1m處設(shè)置防撞混凝土墩，并刷上類似的反光漆;或遷移該類桿塔。
基建工地對配網(wǎng)的破壞，主要表現(xiàn)在兩個方面：一是基面開挖傷及地下敷設(shè)電纜;二是施工機械、物料超高超長碰觸帶電部位或破壞桿塔。采取的反事故措施主要有以下幾個方面：加大宣傳力度，在各種傳媒長期、廣泛宣傳保護(hù)電力設(shè)施的重要性，詮釋破壞電力設(shè)施所帶來的嚴(yán)重后果以及肇事者應(yīng)負(fù)的責(zé)任;有開挖可能的地下線路，適當(dāng)設(shè)?quot;沿線地下有電力電纜，動土開挖請聯(lián)系……"之類的警示牌;基建工地增加巡視的次數(shù)，發(fā)現(xiàn)工地有危及線路安全運行的可能，則發(fā)出警告?zhèn)髌?，并抄送?dāng)?shù)匕参瘯浒?。這種做法也適用于經(jīng)常向線路拋扔雜物的廠區(qū)、住宅區(qū)。
綠化樹木分兩類：一類是街道兩旁成型的綠化帶，另一類是種植場的綠化樹木。沿街道架設(shè)的線路，建議采用長度大于15m的電桿，加大導(dǎo)線與綠化樹木的距離，有條件的采取電纜敷設(shè);對種植場的綠化樹木，規(guī)劃時線路走廊盡量避開較高樹型的植物帶(如大黃椰等)，導(dǎo)線可選用絕緣導(dǎo)線，但應(yīng)注意防雷措施要同步實施。
近幾年來，由于有色金屬價格上揚，電力設(shè)施偷盜情況嚴(yán)重，除經(jīng)濟損失外，引發(fā)的配網(wǎng)故障也時有發(fā)生，偷盜集中在鐵塔塔材、配變、低壓線材等經(jīng)濟價值較高的設(shè)備上。為防止偷盜塔材，人煙稀少的地方，應(yīng)盡量選用焊接塔;已投入運行的螺栓塔，3m以下應(yīng)安裝防盜螺栓。在配變和低壓導(dǎo)線的防盜方面，可在線路末端安裝聲光報警器，當(dāng)盜賊剪斷導(dǎo)線后出現(xiàn)零線斷線或缺相運行的情況時，會發(fā)出蜂鳴報警聲，嚇退賊人。這些防盜措施在中山農(nóng)電推廣兩年以來，效果非常明顯，盜竊案件大幅下降了46.8%。
2.3針對10kV配網(wǎng)內(nèi)在因素采取的反事故措施
對于重載10kV饋線和公用臺區(qū)，應(yīng)每月開展負(fù)荷監(jiān)測工作。按照目前珠三角典型10kV饋線結(jié)構(gòu)(出線電纜為YJV22-3×300，主干架空導(dǎo)線為3×LJ-240)，除負(fù)荷長期穩(wěn)定的饋線外，對最高負(fù)荷電流超過300A的饋線建議采取預(yù)警制度，及時制定整改方案轉(zhuǎn)接負(fù)荷;對可能接入點負(fù)荷的饋線，最高負(fù)荷電流雖不超過300A，也要納入整改方案，落實負(fù)荷轉(zhuǎn)接工作。公用變壓器最高負(fù)荷率超過85%的，亦應(yīng)采取預(yù)警制度轉(zhuǎn)接負(fù)荷，必要時可加裝低壓綜合監(jiān)測儀或多功能電子表進(jìn)行負(fù)荷監(jiān)測。這些措施可有效避免因過載壓負(fù)荷，也是避免接頭、連接線夾等因過載發(fā)熱燒毀的積極措施之一。
對于柱上開關(guān)、跌落式熔斷器、閥式避雷器、針式絕緣子、高損配變、高低壓配電柜、并溝線夾等早期投運的殘舊設(shè)備，應(yīng)選用技術(shù)參數(shù)高的現(xiàn)行產(chǎn)品，結(jié)合全年的停電計劃安排輪換工作。根據(jù)筆者的運行經(jīng)驗，綜合造價因素，柱上開關(guān)可選用零氣壓的VSP5型SF6負(fù)荷開關(guān)，跌落式熔斷器可選用(H)RW11-12型，連接線夾可選用載流能力強的安普線夾和TA線夾，配變可選用低能耗的S11系列，高壓配電柜可選用HXGN15型及以上SF6系列，低壓開關(guān)柜可選用GGD2以上系列。至于避雷器和針式絕緣子的選型前文已提過，在此不再重復(fù)。建議從運行時間、檢測參數(shù)、外觀檢查等多方面綜合確定輪換的殘舊設(shè)備，并在每年年初就開始制定計劃，以便有充分的停電機會執(zhí)行輪換計劃。對于產(chǎn)權(quán)屬用戶的配電設(shè)施，宜采用溝通的辦法，或書面勸誡，闡述設(shè)備故障對用戶帶來的危害，說服用戶定期開展預(yù)防性試驗，或輪換殘舊設(shè)備。
配電房的防小動物措施，重點在于封堵電纜溝進(jìn)出線孔洞、配電柜電纜出入口等老鼠和小動物容易進(jìn)入的薄弱點，配電房門窗加裝金屬窗紗(紗孔孔徑建議小于10mm)，配電房進(jìn)出門加裝0.8m高的防鼠閘。電纜溝或電纜槽的蓋板應(yīng)有"電力電纜"及"高壓危險"的警告標(biāo)志，對臨近建筑工地、可能受到擠壓塌方的溝井，除了豎立警示牌，向工地負(fù)責(zé)人發(fā)出警告書外，還應(yīng)加強巡視工作，發(fā)現(xiàn)隱患及時消除。
2.4針對運行管理方面因素采取的反事故措施
在運行管理方面，應(yīng)著重抓好巡視維護(hù)及消缺兩項工作。巡視維護(hù)方面，應(yīng)針對不同的天氣、季節(jié)特點，每月度制定巡視計劃，落實責(zé)任人，確保巡視到位。巡查發(fā)現(xiàn)的缺陷或隱患，應(yīng)設(shè)專人進(jìn)行分析歸類，按先急后緩、是否需要停電等的條件制定計劃，落實消缺工作。同時，應(yīng)根據(jù)單位實際情況，制定相應(yīng)的配網(wǎng)管理辦法和獎懲規(guī)定，單位領(lǐng)導(dǎo)和上級部門加強監(jiān)察巡視的作用，對巡視不到位、消缺不及時的予以重罰，對有功人員給予獎勵，充分調(diào)動巡檢人員的積極性。鑒于目前沿海地區(qū)管理工作已普遍微機化，建議編制相應(yīng)的計算機軟件，實現(xiàn)巡視消缺工作流程的閉環(huán)管理，以便對缺陷進(jìn)行刷新記錄和匯總分析，同時實現(xiàn)責(zé)任考核等功能。
3結(jié)束語
本文所提及的配網(wǎng)反事故措施，從2000年開始，基本已在中山市農(nóng)村配網(wǎng)得到了全面的實施。在規(guī)模日益龐大的情況下，中山市農(nóng)村10kV配網(wǎng)事故跳閘接地的絕對次數(shù)和百千米比率均逐年下降，重合閘成功率近年也不斷上升，2004年的重合閘成功率達(dá)80.6%，大幅度超過全國70%~75%的平均水平。
針對10kV配網(wǎng)存在的薄弱環(huán)節(jié)采取了反事故措施后，結(jié)合配網(wǎng)自動化的投入，對提高配網(wǎng)的供電可靠性、保持配網(wǎng)安全穩(wěn)定運行，意義深遠(yuǎn)。
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