配网工程设计在配网工程建设与改造中的实践

发表时间:2020/8/10   来源:《当代电力文化》2020年第8期   作者:贾瑞福 马良 张继林
[导读] 提高配网工程的建设水平是完善电力系统的重要方式。
        摘要:提高配网工程的建设水平是完善电力系统的重要方式。配网工程设计是配网工程的基本环节,通过对配网工程设计的优化,可以提高配网工程的供电效率。因此,企业要非常重视配网工程设计的重要性,从根本上解决配电问题,确保城市电力系统的稳定运行,提高社会的经济效益。
        关键词:配网工程设计;配网工程;建设改造;实践
1配网工程设计中存在的主要问题
        (1)电源分布极其不合理。在电力网络发展过程中,部分城市由于配网设计时没有充分考虑到区域电力需求,致使电源设置出现问题,电力需求的中心位置输电过少,影响了区域的整体供电。这种情况带来的最直接的情况反映就是部分区域电量富余过多,但另一部分地区供电不足。长期处于过负荷运行的情况,不仅影响了电能质量和稳定性,同时在供电的可靠性和安全性方面产生了很大的隐患,成为了城市配网线路中较为突出的问题。(2)网架结构不合理。配电网络的设计过程中,其涉及到的外在因素繁多,很容易产生网架结构不合理的现象。例如,经常出现的主线与分线交叉过多或是电力输送距离过长,都会影响配电网络整体的供电稳定性。我国的大部分城市由于线路改造工作还没有全面普及,施工过程中对周边居民的生活与工作影响过大,使得目前多数区域配网输电方式依旧以点辐射型为主,没有分区域、分段、分层次布置,很容易产生不合理的设计现象。在这种网络架构下下,很难满足日益增长的用电需求。
2配网工程设计在配网工程建设与改造中的实践
2.1配网工程设计的预处理阶段
        工程设计的预处理阶段对于后续工程建设的有序进行具有重要意义,主要涉及的工作内容有:工程资料、电力需求、电压等级与负荷、线路长度、导线型号、变压器型号及容量等等各项基本内容,以及需要新增规划的电厂选址、单机容量、装机容量。其中,计划电力需求是确保配网工程设计工作切实、合理的基本条件,而其他附加内容则是确保工程设计工作的顺利开展。然后,是配网工程的规划设计,工程设计图是具体施工的基本参考依据,着重强调配网工程设计中的安全性,各施工阶段的安全因素必须纳入必备设计范围,供电企必须严格筛选设计单位,优选资质高、口碑号的设计单位。在强调设计单位在具备安全责任意识的基础上,能够以工程实地勘测材料作为参考依据,根据所在地各项情况的实际信息进行对应的设计,其中关键就在于设计图的质检与审核,其主要包括接线端子承接、设备参数描述、绝缘配合计算等各项细节内容,同时还要注意严格审查设计方案中对重点内容的覆盖面是否达标以及精确性,最后是对设计内容不断进行类比分析、优化,如此一来,才能从根本上增强工程建设的安全性、稳定性及其整体质量。
2.2供电元件设计优化
        在配网设计过程中,要立足现实情况出发,科学选择配电形式。一般情况下,电缆线路运行故障率较低,但经济性不足,需要较大的资金投入。架空线路运行过程中极易受到多种因素的影响而出现故障,往往无法保证供电可靠性。就架空线与电缆线对比来看,架空线以铁塔为载体对绝缘子串进行固定,通过空气来实现绝缘。而电缆线主要以绝缘介质为主,满足金属导体与外界隔离需求。架空线的优势在于低成本,但其局限性在于占用过多土地资源,电缆线的优势在于敷设便捷且占用土地资源少,局限性在于成本较高。从制造工艺等方面进行对比,可以发现架空线的安全性更高,故障率也比较低,因此在配网工程设计中,一般在城市郊区范围内选用架空导线,而在市区范围内选用绝缘导线,此种设计方式下可保证线路运行的稳定性与安全性。在实际操作过程中,设计人员要适当控制好故障影响范围,以便于通过相邻线路设置来满足互为备用需求,以免对用户正常用电造成不利影响。

在设计配电变电器时,需要注重运行环境的合理控制,一般情况下可通过变压器轻载控制、超负荷管理等途径来保证运行环境的可靠性与安全性。在发现变压器运行故障时,可充分发挥故障检测技术的应用价值,保证故障诊断的规范性和实时性,便于加强故障检修质量控制,促进变压器维护水平的提升。通过科学化的设计,能够为供电系统稳定运行创造优良条件,缩短故障影响时间,并将故障影响范围控制在最小范围内。另外,配网工程项目的设计需要考虑配电网点的要求,系统化分析供电区域内部的人文环境和地理环境,综合衡量城市既有设计规划,确保配网工程设计与之相互协调。在此基础上,贯彻落实配网工程设计工作,需要和城市规划部门进行沟通和交流,合理划分供电区域,明确配电容量和导线截面,从而确保设计工作更加科学合理,并为后期的可靠运行奠定基础。
2.3合理选择配网工程建设和改造的电压等级
        在设计配网工程项目时,要求系统化地调查现阶段城市电网运行的实际情况,以保证能够及时发现城市配网运行状态下的问题,改变城市电网的运行布局。然而,在选择城市电压等级的过程中,通过配网设计工作的开展,能够准确确定城市内部各地区电压,并且通过分层和分区方式构建配电网电压等级,简化配电网内部电压等级的限制和实际需求,从而不断提高电压等级。这样抗风加固工程项目配电网布局会更合理,而且可以随之简化配网组成结构,尽量降低配网变电的层次和电能损耗,使得城市配网更加安全和可靠,提高其经济运行水平。除此之外,通过配网工程设计,可以实现电网导线截面设计的目标。
2.4优化配网结构架构
        在设计配电网工程的整体架构时,会受到很多外界因素的影响,因为项目施工位置一般都比较分散、动态施工、施工目标多,给配网工程设计工作增加了难度。要对配电站和变电站的有效连接进行具体的分析,根据实际的供电需求进行设计,可以达到优化配网结构的目的,从而确保配电网的正常运行。如果不能结合实际情况进行规划,而在施工的过程中肆意改动,不能确保电网的稳定运行,就失去了配电网改造的意义。
2.5配网自动化的实施
        (1)配网站点的架空线、开关还有变压器都随着城市现代化的发展被箱式变压器、开关站和电缆所替代,要和相关部门进行沟通,制定合理的方案。(2)对于配电房也要加快改造进度,将破旧的高压柜改造成为具有自动化功能的高压柜,增加电压互感器柜以及配电开关监控终端,光纤方式为主要通信方式。(3)GIS是配网自动化的一个组成部分,要实现做好准备工作,将GIS的需求功能和现实状况相结合,对整个配电网络图相关资料进行搜集和核对,详细的配网基础资料是GIS发展的基石。(4)配电网自动化的一次设备的选择要考虑自动化,柱上的开关既要注意是否配备CT电流互感器、PT电压互感器和电动操作,是否满足配电自动化的要求,维护情况、操作情况和控制接口的类型,环网柜要一步到位,不仅要有CT电流互感器、PT电压互感器和电动操作,数据传送单元也要集成在柜子里。(5)配网自动化RTU要达到基本技术,还要考虑户外工作的适应性,因为户外环境恶劣的因素,对可靠性的要求还是非常高,还要有很好的防雨防潮的能力,为了配网自动化RTU以后的维护管理成本要避免使用蓄电池。
3结束语
        随着当前各行各业与人们生活对电能的现实需求不断增加,为确保可满足其综合需求,供电单位必须开展配网工程设计而对进行科学、切实、合理以及具有一定前瞻性的配网工程建设和改造,继而可确保后续的工程施工顺利、高效的开展。配网工程的建设和改造施工过程中,必须按照工程设计方案进行施工,以及施工过程中更早地发现问题进行及时的处理,而避免问题的累积造成更大的问题,继而确保配网工程建设和改造工作的保质保量达标。
参考文献
[1]李俊鹏.配网工程设计在配网工程建设与改造中的实践[J].通信电源技术,2018,35(12):216-217.
[2]陈洁萍.配网工程建设和改造中配网工程设计的应用[J].科技经济导刊,2017(14):51.
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