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摘要:10kV配电网是直接面向电力用户的重要配电网络,在国家电网与南方电网的建设过程中占有重要地位,相应的配网工程是电力配网工程中最为基础的工程,其对电力系统的可靠性与稳定性具有重要影响,本文主要分析了10kV配网工程的施工技术,以期能够促进电力系统的发展。
关键词:10kV配网;工程;施工技术;策略
1引言
电力需求是衡量国民经济发展的重要指标,但随着我国社会主义市场经济体制的深度改革,市场经济得到了空前的发展,国民对电力的需求不断增加,这就对电力系统的发展提出了更高的要求,其中之一就是电力配网工程的数量以及配网工程的质量建设问题。10kV配电网的数量在不断的增加,并且质量也得到不断的提升,在此过程中,各种新兴的配网施工技术不断的得到使用,电力施工技术的科学性、合理性以及工程建设要求的符合程度等方面都在不断提升,进而推动十千伏配网工程施工质量的不断提升,保证社会主义国民经济的飞速发展,下面就对十千伏配网工程的具体施工技术进行详细阐述。
210kV配网工程网架建设
在十千伏配网工程建设中网架是极为重要的一部分,它直接影响着电力系统供电网的可靠性、安全性与稳定性,在网架建设之前,首先要进行的是网架规划,所谓的网架是由多根杆件按照一定的网络形式通过节点连接而成的空间结构。配电网的网架规划指的是在十千伏配电网建设过程中,确定建设的时间地点以及什么类型的线路和回路数量,以达到在一定周期内满足所需要输送电能容量的要求,力求在满足各种技术指标以及要求的前提下将系统的建设以及运行费用降到最低,十千伏配电网网架规划的内容主要有:确定输电方式、确定变电站布局与规模、确定网络结构。我国的能源布局与经济发展中心的分布呈现脱节的状况,这就对能源输送特别是电能的输送提出了更高的要求,目前我国远距离输送电能的等级最高已经超过了五百千伏,并且五百千伏的电压等级不断的在地区配电网络中建设起来,而十千伏的配电网络则在城市的配电网建设中得到广泛的应用,并且在农村的配电网建设中也得到了应用,但是值得注意的是,城市十千伏配电网络建设以“小环网”为主要方式,而农村的十千伏配电网络则以单放射形式为主,也有的地方建设为双回路的网络结构。
配电网网架规划的重点是对主网网架进行规划,因此长期以来加强主网网架结构是配电网规划工作者十分重视的工作内容,其也关乎着配电网网架规划的成败与否,因此研究网架规划的优化算法就显得意义非凡,下面就对此进行详细的阐述。配电网络的网架规划属于优化数学中的NP类难题,这样的优化问题往往具有复杂、非线性、多目标、大规模组合等等的特征,如果从数学的角度上来分析看,如果这类问题的规模较大,那么一般情况下是不可能有精确解的,因此在十千伏配电网网架规划优化的过程中,应该具有控制领域“模糊控制”的思想意识,不以寻找精确的解为最终的目标,而是应该以达到最大化的优化程度为基本原则。关于这个问题国内相关的学者的研究起步的较晚,但是值得注意的是,国际上至今也没有得到一种真正有效的求解方法。但是,正如马克思主义哲学所阐述的一样,社会存在决定社会意识,只要有这样的难题存在就一定能够找出解决方法,下面就列举一些配电网规划过程中常用的优化算法:第一,经典数学优化算法,经典数学优化算法包括穷举法、分支定界法、隐数法、割平面法等等;第二,启发式算法,启发式算法主要是为了提高搜索效率,其主要包括构造法、改进法、数学规划分解法、分割法、解空间限制法以及松弛法;第三,随机优化算法,其主要包括遗传算法、人工神经网络法、模拟退火法三种。
我国大多数地区的十千伏配网网架建设采用的是“手拉手”联络方式,特别是在城镇配网工程建设中得到了广泛的运用,其具有建设方便、建设成本低廉得显著特点,并且以这种方式建设的十千伏配电网络,在主线发生断电故障的情况下可以互倒,这从配电网络运行的稳定性、安全性以及供电可靠性方面来说具有重要的意义,但是值得注意的是,如果断电区域包含联络点时,以这种方式建设的十千伏配电网络就不能达到互倒的效果。以这种方式建设的十千伏输配电网络,在网络建设过程中要将主线的末端连接在一起,最终完成整个配电网络的环网供电,采用环网供电的形式进行供电的时候,如果要实现供电区域各地区不同电源间的切换,只需要切换环网单元内的开关就能够达到目的,这样的设计理念很大程度上保证了供电网络的可靠性,而且以这种网络搭建的十千伏配电网不需要建设大型的开关站,只需要设立两面主网进出线柜就可以了,这在建设难度以及建设成本上都具有巨大的优势。
3变压器以及附属设备的安装
在十千伏配电网络变压器的安装过程中,要使得变压器在电气理论上靠近负荷的中心位置,并且在配件网的变压器选择时要遵循“短半径、密布点、小容量”的基本原则,十千伏高电压配电网络采用的是三相三线中性点不接地系统的运行方式,在变压器选择过程中,一般大功率的变压器都选用油浸式变压器,而小功率的变压器则选用干式变压器。值得注意的是,在过去许多地区十千伏配网中所使用的变压器都是损耗较高的变压器,所以在变压器的采购时一定要注意损耗情况,不仅如此,在变压器运行过程中要尽可能的保证供配电变压器的三相负载平衡,如果在配电过程中仅仅使用一相或者两相进行长期供电,那么将会产生较大的电能损耗,而且故障率也会急剧增加,这对于电力系统的安全平稳运行有着重要影响。变压器安装过程中一般都有保护线和中心线,要保证其通过的电流始终小于1/4的配电变压器低压侧电流的值,而且配电变压器的接地电阻的阻值大小要根据变压器的容量进行选择,当配电网变压器的容量超过一百千伏安培的时候,安装过程中的接地电阻应该要小于四欧姆,容量低于一百千伏安培时,安装过程中的接地电阻要小于十欧姆。此外,在电网运行过程中线损是不可避免的问题,因此在电力输送设计过程中,要根据配电网变压器的具体安装位置进行电能补偿,相应的补偿容量要根据变压器的具体容量进行控制,一般来说补偿容量为配电变压器容量的15%到20%之间,不仅如此,为了达到有效控制低压无功功率的目的,一般要求配电变压器无功补偿装置具备单相三相投切和自动的功能,最大限度的避免在配电网低负荷运行时出现过度补偿的现象,努力保证配电网的正常运行。
4电缆架设
电网架设是十千伏配电网工程建设过程中的重要步骤,其对于整个电力系统的运行都有重要影响。在十千伏配电网电缆架设工作开始之前,相应的施工人员要对即将架设的电缆进行详细的检查,包括电缆的型号与规格,性能参数指标等等内容,避免不良商家的非法商业行为以及运输过程中出现的错误,不仅如此,还应该对电缆沟等各项指标进行详细的查看,确保他们具有统一的标准,避免在电缆架设过程中出现一些预期之外的问题,或者是后期返工的问题。此外,在人工架设配电网电缆的过程中,相应的施工工作人员要控制好电缆架设的速度,合理设置弯曲位置的弯曲半径,尽最大可能的减少电缆损伤状况,提高工程质量,在架设电缆支架的时候,要预先标明电缆在支架上的具体位置以及各个支架的架设顺序,以免在后期的线缆架设过程中出现交叉重叠的问题。当然,以上都是对于电缆架设的技术指标要求,这也是最基本的要求,在此之上还应该满足审美要求,保证电缆架设的整齐性与美观性,这无论是对于市容市貌还是对于后期的相关后续工程施工都有较好的影响。
5线路建设
十千伏配网建设如果在城市中施工,那么施工单位需要与市政管理部门做好沟通交流的工作,配电网的建设从一定意义上来说也属于市政规划的内容之一,建设高质量的配电网对于支撑城市经济快速高效的发展具有重要意义,并且将配电网的建设与市政建设相统一也方便于后期电网的升级改造和市政建设。一般来说,线路建设时候需要将配电网络划分成若干个相互独立的供电区域,并且各供电区域的供电范围是十分明确的,这样能够满足电网管理的要求和电力负荷密度的要求,能够有效降低线路重叠的概率,最大可能的减少资源的浪费。配电网线路建设过程中要根据线路中实际电流大小来选择线路的最大负荷,并且要预留一定的缓冲空间,这样做的目的是在于如果某一条供电线路出现断线故障后,没有故障的线路能够承受整个电网全部负荷的压力,一般来说,在现代配电网线路建设过程中电力线路中的电流大小是导线极限承受能力的60%左右。
10kV配电网络作为整个电力系统的重要组成部分,其建设成果对于我国电力系统的发展具有重要意义,本文主要从网架建设、变压器及附属设备的选择与安装、电缆架设、线路架设四个方面阐述了十千伏配网工程施工技术,希望对读者有所帮助。
参考文献:
[1]冯颖君.10kV配网工程施工技术与可靠性对策分析[J].中国新技术新产品,2017,(22):86-8