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      对旧城区配电网改造的探讨    3星级
    作者:佚名  发布时间:2005/5/17  3502  来源:本站原创
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    文章标题:对旧城区配电网改造的探讨
    摘要:南澳县在2003年城网改造中,对后宅片区陈旧配电网进行了改造。文章以南澳县近几年农网改造实践经验为基础,介绍了配电的总体设计思路,即缩短低压电网供电半经,将10kv电源直接深入负荷中心,配电网线路绝缘化,配电装置紧凑、小型化。
    关键词:10kv线路 城区配电 配电线路 配电装置 城网改造
     


    随着改革开放的深入,我国工农业生产蓬勃发展,人民生活水平不断提高,城镇配电网用电负荷大幅度增加。"线损高、故障多、压降大"的矛盾越来越突出,特别是居民住宅密集的旧城区用电高峰时,接头故障大幅度上升,电压越来越低。另一方面,由于旧城区线路走廊狭窄,电网装置老化等因素,造成了配电网改造滞后于经济发展的局面。 

    后宅片区配电网改造被列入我县首批城网改造项目,要求经过整改,确保居民用电负荷达到3~6kw,清除低电压的困扰和用电"卡脖子"现象,大幅度减少用电事故,提高供电质量。同时为今后实现配电网自动化创造条件,打下良好的基础。 

    1 后宅片区配电网概况 

    后宅片区是南澳县中心城镇,共有居民4万多人,用电户1.3万多户。配电网是上世纪七、八十年代架设的配电线路,主要由低压支线网构成,以16mm2的铝线以及25~50mm2的铝塑线和麻皮线为支接线导线引入居民用户,每户平均设计用电电表仅为1~2a。近年来,随着后宅片区的经济发展,人民生活水平提高,家用电器以及空调等大量进入居民家庭,居民用电负荷越来越高,配电网不堪重负。造成配电网破烂不堪,线路东倒西歪,用电私拉乱接。使某些地区供电电压首端降为180v左右,末端降为150v左右。居民只得购置稳压电源来维持电压,这就形成了供电质量下降,造成电压越来越低,线损越来越高,故障越来越多。特别是台风季节,倒杆、断线经常发生,成为后宅片区供电故障频发,严重影响人民群众的正常用电,制约后宅片区经济的发展。 

    2 配电网改造的总体设计思路 

    2.1 10kv电源深入负荷中心 

    改变传统的配电方式,将10kv架空线路代替低压干线直接送入负荷中心,缩短低压电网供电半经,是城镇配电网的一种行之有效的配电方式。这种方式的关键之处就是将低压侧的大电流,折算到10kv侧,干线电流减小到传统方式的1/25,可使线损、压降及其故障率大幅度降低。在后宅片区施工中,10kv线路占配电线路总长度的20%,0.4kv线路占配电线路总长度的60%。低压采用截面积为50~120mm2铜芯绝缘导线,既满足了当前电网的需要,又为远期发展留下了余地。 

    2.2 配电网绝缘化 

    架空配电线路用绝缘导线代替裸导线,进而实现配电网绝缘化是配电线路的一大技术进步。它在提高供电可靠性、防止外力破环、使10kv线路装置化等方面有许多优越性,在城镇配电网的技术改造中有很好的发展前景。 

    后宅片区在施工中,10kv电源采用绝缘导线作为主干线及分支线,主干线采用150mm2的铝芯绝缘导线。在道路狭窄的居民区采用yjv29-35mm2的电缆直埋引入。主干线分段处安装u系列acr三相自动重合器,分支线点安装rl-系列柱上负荷开关/分段器,开关接线端及接线连接点配上绝缘装置。

     
    图1 绝缘导线接续示意图 

    ①铜单槽线夹 ②绝缘罩 ③绝缘线 

    低压主干线及分支线采用50~120mm2的铜芯绝缘导线,绝缘导线的接续采用铜单槽线夹加绝缘罩,见图1,绝缘罩两端包自粘胶带封口,再加聚氯乙烯胶带和防水带绝缘。变压器进出线桩头也有绝缘罩封闭。整个配电网除了熔断器及杆上闸刀桩头尚未绝缘外,其余设备都已配上相应的绝缘装置,实现了配电网绝缘化。 

    为了便于验电、接地,在一定的档距内留出"裸点"安装接地环(运行情况下验电接地环用绝缘罩罩上),解决了绝缘导线接地点设置的问题。 

    2.3 配电装置小型化 

    绝缘导线的架设施工和裸导线完全不同。采用绝缘导线可以解决导线与树枝、导线与建筑物距离不足等矛盾。因此在绝缘导线施工设计时可以适当降低杆高。10kv绝缘导线与10kv普通线路之间,绝缘导线与低压线路之间的平行、交叉、跨越距离远比原来规定的小,配电线路的设计参照城市电网建设改造标准汇编中《架空绝缘配电线路设计技术规定》。 

    导线间距的缩小使得传统横担长度显得不尽合理。为此,专门设计了适用于绝缘架空的小型化、紧凑型的装置。分相架设的10kv绝缘导线横担和垫高架焊成整体,使导线间距尽可能缩小,见图2。 

    图2 架空绝缘导线直线杆装置 

    低压绝缘导线在住宅区的安装改变以往墙装横担敷设的方式,采用特制角钢街码,所有的铁附件全部采用热镀锌。导线间距缩小到200mm。墙上街码的固定采用专制的垫铁及膨胀螺栓固定,降低了在居民住宅墙上打洞敷设的劳动强度,见图3。低压主干线和分支线的中性线统一安装在相线的下端,并使用黑色的绝缘导线作为中性线的标志。

     

    图3 街码在墙上装置 

    10kv直线杆采用fpw-20/3硅橡胶绝缘子,耐张杆采用fxbw3-10/70悬式硅橡胶绝缘子。硅橡胶绝缘子具有绝缘强度好、防腐性强、无零值等优点。安装十分方便,且风雨自洁好不需清理检修,见图4。

    图4 架空绝缘导线直线耐张杆装置 

    电能表采用集装箱安装于电杆或墙上,集装箱内设有总空气断路器,每户出线有空气断路器或熔断器。引入电表箱内的电源用绝缘导线加pvc管套接。表箱内每户出线采用统一的6mm2的平行线接入居民用户。 

    2.4 变配电的装置 

    目前,变配电装置的突出矛盾是低压侧负荷电流大,拉、合隔离开关有难度,又因导线截面端的连接工艺困难,且缺少电流、电压和功率等的检测以及无功补偿的采用。因此,变配电装置采用两种方式: 

    2.4.1 配电房变配电装置 

    (1)配电房分为高压室和低压室。高压室安装配电变压器,低压室安装低压配电屏及无功补偿装置。 

    (2)进入高压房的10kv线路采用铜芯绝缘导线或电力电缆,高压侧安装fn3-10r负荷开关一组(带操作柄),合成硅橡胶金属氧化物避雷器一组。 

    (3)变压器低压侧采用120mm2的铜芯绝缘线与低压配电屏相连接。低压配电屏内安装总空气断路器、分闸空气断路器4组,并装有电流、电压、功率检测及有功、无功电表,无功自动补偿装置一套。 

    2.4.2 杆台变配电装置 

    (1)变压器平台由原离地面3m处上升0.5m,在离地面2.5m处加装平台支架1付,该平台上装一组经特殊设计的低压柜(外形尺寸2×1×0.4m内)。 

    (2)低压柜内装有总隔离开关(加保护);一级分隔离开关2~4组,可用低压绝缘导线分选架空线,亦可用低压电缆直供用户点,装电容器一组,并装有电流、电压和功率检测仪表(自动记录仪)。 

    (3)高压侧采用jktryjl-25铜芯绝缘导线,变压器高压桩头附近装一组合成硅橡胶金属氧化物避雷器,低压侧采用6×50铜排,用绝缘补强包裹材料,与低压柜总隔离开关连成。 

    (4)电杆可用12+10m两杆组成,适当增强基础强度,经过这样改进,提高了原有杆变的使用功能,具有外观整洁、装置简化、运行方便、提高安全、确保质量和减少损耗等优点。 

    3 施工实践 

    3.1 施工准备 

    施工准备是保证施工顺利的基础。因此,必须对原有配电网状况进行深入分析,做好调查研究,包括了解居民用电状况,找出故障多发的主要原因。 

    为了使施工顺利进行,还必须对施工环境做出调查,寻找原始资料,包括建筑物分布及其内部构造,地下管线的走向以及周边环境对施工的影响等。 

    3.2 导线的架设 

    绝缘导线的架设施工和架空裸线不同,它不允许导线在施工过程绝缘层的损伤,因此,在施工中要注意对绝缘层的保护,尽量避免导线绝缘层和地面及杆塔附件的接触摩擦。 

    这次后宅片区的施工采用每基电杆悬挂滑轮,线盘出线外铺垫硬纸板的方法展放导线。10kv导线的架设采用三相分列水平架设,中相铺垫高支架的方法。线间距离平均为400mm左右,档距为40~50m。导线固定采用绝缘线绑扎。低压绝缘导线沿建筑物采用专用墙上角钢街码;垂直排列,改变了传统的墙装横担的方式。采用墙上街码一方面使装置更加紧凑合理,另一方面由于导线排列成垂直面可以避免外来物在导线上挂留,使其更加安全可靠。 

    3.3 试验和验收 

    配电网改造施工结束以后,必须经过适当的试验和验收,确保万无一失方可投入运行。施工部门进行了自验和互验,特别是对穿管进户的中性线用专用仪器进行确认,从技术上保证送电一次成功。 

    后宅区施工结束时,我局组成联合验收小组,对配电网施工进行验收,验收包括电气试验和工程检查两部分。电气试验主要是预防性试验,包括直流耐压试验、泄露电流试验和绝缘电阻测试等。 

    4 结束语 

    后宅片区配电网投入运行至今未发生过一起故障,运行效果良好,用电户十分满意。低压线损由改造前的25%,下降到8%,供电的可靠性、稳定性和安全性大大提高,取得了明显的社会效益和经济效益。 

    实践证明,城镇旧城区配电网改造是改变电压质量、保证用电安全、可靠,降低线路损耗,提高经济效益,以适应新的形势下经济发展的需要。只要有完整的设计思路,适当超前的容量配置,以10kv电源深入负荷中心,配电网绝缘化、装置紧凑化、小型化,并辅之以严格的施工工艺,就可以走一条适合城镇旧城区配电网改造的新路子。 
    责任编辑:xdxt  
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