张 宁

(国网江苏省电力有限公司徐州供电分公司)

0 引言

10kV 配电网是电力系统中最靠近用户侧、直接给用户供电的供电网络, 配电网中老旧设备众多、线路走向复杂、运行环境恶劣, 运行维护成本高、人为外破及恶劣天气故障率高。近年来。随着社会经济高质量发展, 人民生活质量提升, 对供电可靠性要求越来越高, 同时, 随着配电网不断革新发展, 新材料、新设备、新工艺的出现并推广, 各地配电网不停电作业也蓬勃发展起来, 为开展配电网不停电作业工作奠定了坚强的基础。因此, 针对当前配电网现状及问题, 如何实施10kV 不停电作业示范区建设, 做到供电区域内“零停电”, 用户停电“零感知”, 是每一个供电企业都必须关心关注并引起重视的课题。经过多年配电网建设探索, 并结合当前配电网最新创新成果, 为解决该问题, 特提出以下具体举措。

1 当前配电网现状及问题

1.1 配电网网架结构薄弱

近年来, 随着我国电力用户数量的不断增加, 用户用电量的不断增大, 电力供应的压力也越来越大,导致以往配电网电气接线形式、网架结构已经不能满足当前配电网供电可靠性要求了, 例如: 单辐射线路、单条线路挂接超过50 台变压器、超长线路或跨区域供电、超长分支线以及小区单电源等, 以上网架结构薄弱的问题, 大大降低了配电网运行的安全性和可靠性,一旦发生故障, 负荷无法转供, 导致大面积停电。

1.2 设备老旧、运行隐患多

10kV 配电网运行设备众多, 运行年限大多久远,10kV 配电网运行设备中超过60%设备运行年限超过15 年, 加之运行环境复杂, 日常运行维护不到位,运行年限久远, 导致设备运行隐患众多。同时, 每年投入配电网建设改造资金有限, 无法及时有效完成全部老旧设备的改造工作, 因此, 一旦老旧设备出现运行隐患, 不及时解决, 极有可能发展到故障, 例如:变压器漏油放电故障, 变压器超负荷运行爆炸, 高压开关柜、环网柜放电爆炸, 电缆中间接头故障, 线路绝缘老化接地故障等。

1.3 日常运维管理不到位

10kV 配电网现有运行设备众多, 设备老旧, 运行隐患多, 加之, 近年来, 市政改造、地铁建设等, 施工外破风险很高, 同时, 每年新建居住区以及业扩配套建设,新投运设备增加迅速, 导致日常运维管理压力巨大, 常常出现管理不到位情况, 线路设备缺陷未能及时发现,线路设备故障停电次数增多, 严重影响供电可靠性的提高。另外, 缺陷管理不到位, 未能实现闭环管理,周期性巡视检查发现的缺陷未能按时消除, 从而危及到线路设备的健康运行, 给设备故障埋下隐患[1]。

1.4 配电网自动化建设起步晚

配网技术迅速发展的同时, 存在的问题也相对突出。一方面, 由于我国配电网的建设长期以来一直未被重视, 使得我国的配电自动化进程远落后于西方发达国家, 严重影响人民的生活质量, 并一定程度上制约了国家经济的发展[2]。现阶段我国的配电网自动化建设起步晚, 这就要求我们必须要格外注重当前配电网自动化建设, 不仅要提升10kV 线路自动化水平,还要加强配电网自动化主站的大脑处理水平, 双管齐下, 才能提升配电网自动化水平, 更好实现故障判定、隔离以及非故障区域快速恢复供电。

2 具体举措

2.1 拓展不停电作业类型、提升不停电作业技术水平

依托不停电作业中心首席专家、人员及设备, 常态化开展三、四类复杂不停电作业项目, 结合配电自动化改造等专项工程需求, 加大带电立杆、带电开分段、带负荷更换柱上开关及旁路作业检修线路等复杂作业项目的开展力度, 逐步提升带电作业人员的技术水平。同时, 依托新型开关车、蜘蛛车、箱变车、环网型开关车、发电车、UPS 储能车等带电作业车辆,拓宽开展多种场景下不停电作业项目, 提升不停电作业车辆的全场景应用。

2.2 优化配电网工程典型设计

全面梳理各类不停电作业项目所需条件, 依托设计院, 承接配电网工程典型设计优化任务, 重点优化安全距离、设备选型、架设方式等方面的内容, 为现场不停电作业提供便利条件。联合不不停电作业中心首席专家及技术人员, 开展多种典型场景下不停电作业典型设计, 编写标准化图册, 推广应用, 提升配电网工程设计水平及不停电作业率。

2.3 推广不停电作业机器人应用

加大资金投入, 推广不停电作业机器人应用, 根据现场各类作业条件, 制定不停电作业机器人作业方案及程序优化升级, 提升搭接作业成功率, 同时, 加强作业机器人操作培训, 提升不停电作业机器人使用率, 进一步减轻作业人员劳动强度, 推动配电网不停电作业方式转型升级。

2.4 优化线路运行及网架结构、提升供电可靠性

针对当前线路运行现状和薄弱点, 提出线路优化改造方案, 依托配网工程建设资金, 在主干线、重要分支安装一二次融合柱上断路器, 加装配电自动化终端, 实现线路合理分段, 同时, 在地域各功能规划区附近, 安装一二次融合环网站, 加装配电自动化终端, 为各用户工程、业扩配套工程电源的不停电接入提供便利。综合考虑邻近其他线路电源点位置, 在重要分支或者主干线末端, 新设自动化联络开关或者环网站, 与邻近线路拉手, 实现2 -3 条线路适度联络,提升供电可靠性。

针对当前配电网网架结构薄弱问题, 依托配电网建设资金, 加大配电网网架建设, 组建双环网, 构建小区开闭所以及供电线路之间组网互联, 着力解决单电源小区第二路电源问题以及线路单辐射问题, 同时, 通过新建线路, 分割超长线路供电, 缩小线路供电半径, 以及通过借助市政工程, 实现架空线路入地, 通过多种举措, 优化线路运行及网架结构, 提升供电可靠性。

2.5 优化网格化运维模式

依托运维中心、区域供电所及运维队伍, 引入竞争考核、奖励处罚并行、定期考评机制, 对运维不利的队伍及时清除出去。将供电区域按照网格化划分,设置片区运维值长, 配置2 -3 名运维人员, 依托移动运维终端及APP, 制定日常巡视计划, 及时上传现场缺陷, 按照缺陷等级, 依次及时消缺, 避免缺陷积累造成故障停电, 及时将缺陷消除在萌芽中, 提升供电可靠性。

2.6 推广新技术、新材料、新工艺应用

普及配电直线绝缘子导线固定装置的安装应用,该装置简化了工作程序, 可代替采用铝扎线进行绑扎的传统方式; 带电作业中, 绝缘杆作业法、绝缘手套作业法都可以使用; 减轻绝缘杆作业法的施工人员的劳动强度; 同时, 有效缩减固定绝缘导线的时间, 排除了绝缘导线在固定过程中的安全隐患, 使导线固定牢靠。

普及应急电源箱安装应用, 在线路主干线及重要分支安装应急电源箱, 该应急电源箱在线路正常供电下存储电能, 在故障停电或线路检修情况下, 可以自动投切, 保障重要用户不停电。同时, 在环网柜或者环网箱内PT 柜柜后安装应急电源快速接口, 在计划停电或者故障停电时, 可以通过10kV 发电车和布缆车, 安装快速插拔头, 实现快速供电。

推广新型瓷柱式防雷绝缘子应用, 该防雷绝缘子具备一体多用功能, 既具备常规线路绝缘子功能, 可以支持和固定架空线路, 又具备线路避雷器作用, 可以保护线路不受雷击。在线路遭受雷击时, 确保被保护的绝缘子不击穿、线路不跳闸、导线不断线和线路不烧损。同时, 具备双保险功能: 如放电间隙被短路, 非线性电阻片本体参数具备无间隙避雷器的要求, 可长期安全运行; 如非线性电阻片本体短路时,放电间隙可有效隔离系统工频电压, 不会形成持续性接地故障, 影响线路送电。适应性强, 可应用于直线杆、耐张杆、转角杆、终端杆等所有现有杆型。

推广接地一体功能混凝土电杆应用, 具有接地一体化功能的混凝土电杆将电杆外附属的接地引下线和接地管集成在电杆的杆体中[3], 电杆上外观整洁, 光滑、美观, 在视觉上更加美观; 并且通过取消水泥电杆的接地管和接地引下线的施工和维护工程, 为配网建设节省大量预算; 同时因新型电杆取消了现有电杆接电管加引下线(铜绞线) 的接地引下线结构, 具有节约成本和节能环保的优势; 最后, 新型电杆具有杜绝供电线路上的接地管和引下线被偷盗案件的功能, 可以减少水泥电杆接地系统的偷盗事故, 避免因供电线路上的接地管和引下线被偷盗而引发线路上的雷击、触电人身和设备事故的优点。

普及故障行波测距与预警装置应用, 该装置由现场监测终端、数据中心和客户端三部分组成。在现场安装监控终端后, 将现场运行数据上送至数据中心分析诊断, 并发送客户端, 监测线路对地电场、负荷电流以及故障高频行波电流, 实现绝缘隐患监测、故障精确定位和小电流接地选线等功能[4], 有效提高配电线路运行水平和运维检修效率。

2.7 加强区域内自动化建设

合理选点, 精准投资, 依托配网工程建设资金投入, 实施区域内重要开关站、组合配电站、环网站以及各主线分线、重要分支线以及线路末端开关的自动化终端建设及改造, 严格把控验收环节, 自动化三遥验收不通过, 现场不安装、不送电投运。同时, 按照二次运行规程, 设定过流1 段、过流2 段保护定值及动作时间, 并相应实现数据实时上送、自动召测、故障录波、保护动作等功能, 加强FA 投入, 合理设置动作时限, 保证故障区段自动隔离, 非故障区段的快速恢复送电。

2.8 严格把控新投运设备验收质量

近年, 新建居住区及业扩配套呈现爆发式增长,新投运设备数量相应增长迅速。在图纸审查阶段, 即高标准、严管控, 严格按照最新居配验收标准、配电网典型设计以及最新行业标准, 开展图纸审查, 包括设备选型、一二次设备参数、进出线规模以及厂家选择等, 提出图纸审查意见。在竣工验收阶段, 同样,高标准、严管控, 严格按照图纸审查意见, 逐条验收, 对于验收缺陷问题, 责令整改, 整改不完成, 设备不投运, 不送电。通过严格把控设备增量的验收标准和质量, 保证新投运设备的安全稳定运行, 提升供电可靠性。

3 不停电作业优势

随着配电网发展变化日新月异, 不停电作业能力跨越提升, 成为经济社会发展的美妙音符, 坚持“能带电、不停电”工作理念, 高度重视配网不停电作业深化推进, 深入开展10kV 配网不停电作业项目, 不断拓展不停电作业领域, 持续降低10kV 配网故障停电率, 提升线路供电可靠性, 推动配网作业由停电为主向不停电为主转变。以配网不停电作业区域协作实施为抓手, 整合优势资源, 集中发挥人员、装备和技术优势, 推进不停电作业多元化、一体化、专业化;进一步拓展不停电作业模式和覆盖面, 加大三、四类复杂项目不停电作业力度, 严格把关停电计划, 探索实施“数据+业务”“转供+带电+发电”作业新模式, 加速打造“管理规范、运行高效、保障有力、业绩优秀”的带电作业队伍。通过采用不停电作业, 发挥不停电作业优势, 可以减少计划或非计划的停电时户数, 多供电量, 降低10kV 配电线路故障停运率以及全口径停运率, 实现用户停电“零感知”。满足用户的用电需求, 提升供电可靠性, 助力社会经济发展, 创造经济效益, 其中, 创造的经济效益包括可计算和难以计算的两部分。可计算部分可归结为直接效益和社会效益两种形式。直接效益是供电企业获得用电量; 社会效益是由于多供电给厂矿企业, 使企业和地方财政多得到的效益。难以计算的效益则体现在降低供电事故中, 提高供电可靠性及消除不良政治影响、方便人民生活诸多方面。

4 结束语

通过分析当前配电网运行现状及存在问题, 经过多年的配电网建设探索, 提出了相应的具体举措, 依据现场具体情况, 合理选择, 多措并举, 日积月累,改造存量、严控增量, 不断提升配网不停电作业水平, 将不停电作业贯穿到日常消缺、故障抢修、工程建设、用户业扩等各个环节, 坚持“能带电不停电”原则, 在天气、环境符合的情况下, 对配网检修、抢修和电源点搭接等工作优先考虑不停电作业。加上新型创新成果研发应用、新型管理手段的创新推广,10kV 不停电作业示范区的春天马上可以到来, 通过以点带面, 实现全区域推广, 进一步提升供电可靠性, 最终, 实现供电区域“零停电”, 更好地服务地方政府、重大用户以及人民群众, 确保人民的生产生活能够不受影响, 提升用户电力获得感。