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配電技術全觀照 電網穩供最強化

採訪、攝影/商訊文化採訪攝影團隊 協助/台電業務處、配電處、台北市區營業處、鳳山區營業處、中國鋼鐵股份有限公司、台灣中油股份有限公司、第一商業銀行股份有限公司、台灣波律股份有限公司 審查/台電月刊編輯小組
每遇風災,台電員工總是在第一時間趕抵現場, 以恢復供電為第一目標。圖為建桿工程。

防颱、防災、防塵害、防鹽害、防老化、防蟻害、防耗能、防接頭過熱、防負載不平衡、防輸送損失……配電業務千頭萬緒,防不勝防,仍堅持要滴水不漏、設備零缺點。

所以,電線桿整型、線路要下地、到處查熱點、饋線自動化、推廣AMI、分析大數據……都成為台電人的例行業務,只為今夏與未來的每一天都能穩定供電。

為電線桿整型 閃避強颱辣手

去(105)年夏秋之際,蘇迪勒、莫蘭蒂、馬勒卡、梅姬颱風接踵襲臺,共摧折電線桿2千多根,造成多處嚴重停電災情,令人餘悸猶存!災後,台電進行「強化設備防災能力及供電安全」檢討,避免類似災情的再度發生,並依經濟部指示研擬「強化配電線路防災韌性計畫」。

配電處王耀庭處長表示,颱風強度越來越大,既有措施已無法達到電力設施的保護功能,因此針對預力電桿材料規範檢討並予修訂,將原電桿強度提升為E級,由能承受12級風提升近15級強風,再配合加裝橫面支線後,即可承受17級,約60公尺/秒以上之強風,雙抱桿更可承受平均風速達78.02公尺/秒。

雙抱桿。

台電各區營業處在依現場環境分析承受風壓強度後,採用加裝對地支線、雙抱桿(兩支電桿合併栽建)、雙抱橫擔、H桿(兩支電桿之間加裝角鋼)、標準裝置取代全伸出裝置、電桿基座加灌水泥補強、縮短桿距、電桿加裝基樁及腳木等方式設計,以確保桿線強度符合需求。

配電處運轉維護組徐進福組長表示,全臺進行清查並施工後,至106年4月底已完成改善約2,900處,執行進度已達100%。將透過持續追蹤及檢討,徹底強化配電線路防災體質,有效降低因災害所造成的停電損失。

線路下地以防災 多方溝通化爭端

為了防災考量,台電也評估檢討將曾因颱風造成電桿倒斷、迎風面之路段、停電影響用戶範圍大或災損大之重點地區,選擇下地條件適宜地點,將既設架空配電線路地下化。計畫自106∼108年將辦理286件、總目標長度約463公里、總金額約為74億元。

王處長指出,架空電線要地下化,必須在地面設置體積較大的變壓器或開關箱,有時甚至要設置於民房內,往往引起民眾的拒絕或杯葛,此時就要費盡心力來溝通,而且要挖路前,還要申請取得道路管理單位如地方政府或公路總局的許可,是一件非常不易且具挑戰性的任務。

因應夏季尖載來臨,台電已開始密集巡查人潮較多的夜市、商場等,加強量測變壓器及主變二次側各相負載電流及測定用戶端電壓電流,以防止負載不平衡超載外,並針對易超載、重載配電線路設備,予以換裝較大容量變壓器、分割負載確實改善。此項業務在去(105)年各區營業處量測低壓負載發現變壓器超載並予以分割處所超過1,700件。

配電處許墩貴副處長特別強調辦理變壓器負載調整及分割的重要性,尤其是夏季尖載期間,用戶常超載用電,增加變壓器負荷,嚴重時會引起停電事故。

供電可靠度提升 停電時間逐年下降

要確保配電電力的穩定可靠,就必須持續加強配電線路巡檢維護。王處長指出,配電線路會出問題,大多是受到鹽害、塵害影響,導致接頭不良,電阻增加所造成。但此類狀況可運用紅外線攝錄影像熱分析儀檢出,正常的接頭溫度約30∼40度,如果測得溫度超過接頭容許溫度(60∼70度)時,就代表此接頭必須清洗或置換。

同時台電亦針對各類開關、斷路器、避雷器等配電線路設備進行全面預防性檢測,及早檢出劣化跡象並改善,以防範事故發生。配電處運轉維護組徐進福組長統計,去(105)年台電各區處運用紅外線攝錄影像熱分析儀檢測接頭實績約為32萬處,發現異常及改善1,000餘處,由於設備的強化及增加巡檢的頻率,已大大減少事故發生率。

徐組長說,目前台電持續配電饋線自動化,以利事故發生時能迅速偵測、隔離故障區間及恢復供電,達到減少停電時間、縮小停電範圍的目的;對於未納入饋線自動化線路則輔以裝設「地下配電線路故障指示器」偵測故障區間,以利事故查修及處理,加快復電時間。

許副處長強調,台電各區營業處依「配電設備預防性維護計畫」年度目標,按月執行、追蹤、查核成效。

配電系統自103至105年,近3年平均停電實績分別為16.57、15.90及15.86分鐘,為逐年降低之趨勢,可見提升供電可靠度成效顯著。

遠端監控變電所 紅外線檢測年檢11.5萬次

為預知配電系統電力設備異常,台電利用紅外線檢測儀器及時改善供電狀況。

變電所是電力供應的重要設施,從發電廠長途輸送電力時需要提高電壓以降低電流傳輸時的耗損,到用戶端供電線路之前必須降低電壓,再由變壓器降為用戶所需的電壓。過程中,變電所扮演著變換電壓並分配用電量的角色。王處長說:「依據國外線路損失經驗,在輸送過程中會損失2%的電力,配電時還要再損失2%,所以儘量要做到就地發電、就地使用。」

配電處配電變電組游金虎課長表示,台電的配電系統計有291所二次變電所、831台電力變壓器,目前都已進步到巡檢作業數位化。二次變電所變壓器、開關及斷路器等設備皆有射頻標籤(Radio Frequency Identification, RFID),巡檢人員利用手持小電腦及RFID讀取裝置,至現場掃瞄設備之RFID標籤,小電腦即顯示該設備本次應巡檢的項目,巡檢結果當場輸入小電腦儲存,至辦公室後經由公司網路將巡檢紀錄上傳伺服器。

為事前預知配電系統電力設備異常或潛在危險因子,利用紅外線檢測儀器,實施不停電或停電但不影響供電方式,檢測出電力設備之劣化程度,掌握設備劣化狀態,及時進行改善,達到防患於未然。運用設備提高檢測效率,105年度共辦理11.5萬次的檢測。

許副處長指出,早期變電所值班人員分為3班,每一變電所配備3名員工,300個變電所就要900人,80年代進行「變電所無人化」改革,90年代再進行「配電饋線自動化」,如今台電所有的二次變電所都已採遠距遙控的方式進行自動化控制。

饋線自動化 非故障區5分鐘內復電

傳送到每一個角落的電力,是靠著一根根電桿傳遞。

「建置配電饋線自動化的目的,是在萬一配電線路發生故障時,可於短時間內迅速復電,以減少用戶停電時間遞延損失的擴大。」配電自動化組饒祐禎組長說:「饋線自動化係應用電腦、通訊及控制科技於配電線路進行遙控監視(Supervisory Control and Data Acquisition, SCADA)、故障偵測、隔離與復電(Fault Detection Isolation and Restoration, FDIR)等功能,當事故發生時,可迅速偵測及隔離故障區間、縮短事故處理時間,實施饋線自動化之饋線當發生事故時,非故障區之復電時間可由未自動化前約1小時降低為5分鐘內,大幅提高供電可靠度及用戶滿意度。」

許副處長表示,累計至106年4月底止,台電建置自動化饋線數達7,100條,約占全部饋線數的71%;裝置現場的可監控自動化開關也約達到23,000具;同時,統計去(105)年現場工作停電運用自動化系統遙控操作自動化開關次數共計約45,000次,節省人員開關操作時間約90萬分鐘,除提高工作效率外,也因遙控操作可避免工作人員進行直接操作開關的程序,大幅提高工作安全。

王耀庭處長說,為配合推動「綠能先行」政策,台電持續精進改善可併網容量瓶頸,各區營業處已完成盤點併網困難地區,並啟動配電饋線改善、主變增設饋線等配電網改善工程規劃,訂定工程內容及時程,定期追蹤管控,以緩解小容量再生能源併網困難,使可併網容量極大化。同時也將併網流程簡化,針對太陽光電申設併網容量不及50瓩,及其他併聯饋線之再生能源已核准併網容量總計不及2,000瓩者,訂定簡易併網申設流程,以加速再生能源併網作業,目前太陽光電已裝置超過120萬瓩,夏季用電尖載時刻,對穩定電力供應有極大助益。

即時掌握 智慧電網是利器

「目前世界主要國家為節能減碳及改善電網老化,開始建置智慧型電網,而智慧型電網在配電用戶端必須建置智慧型電表(Advanced Metering Infrastructure, AMI)。」許副處長表示:「由國外推動AMI經驗顯示,其效益主要來自『時間電價』、『負載控制』及誘發用戶改變用電習慣,從而達到節約用電的目的。」

智慧電表組李信璋組長解釋,配合AMI系統的建置,可取代人工抄表,且遠端進行時間同步、負載分析及停電回報等功能,並再建置用戶服務入口網,提供用戶查詢用電資訊,誘導用戶自主性節能。

台電自96年開始規劃建置AMI,98年完成高壓AMI系統控制中心建置,並於99∼101年間陸續採購高壓AMI電表,於102年6月完成所有高壓以上用戶之高壓AMI電表安裝。李組長指出,藉由高壓AMI系統已能即時掌握占總用電量60%用戶,並搭配實施需量反應及競價等措施,今(106)年度持續擴大推動,以舒緩供電緊澀壓力。

王處長總結,配合AMI系統建置,台電後續將搭配開發APP,未來可結合停電管理系統把停復電訊息即時通知用戶,用戶也可利用APP告知本公司停電訊息,增加用戶回饋等多元訊息的互動交流,且隨著300萬低壓用戶建置AMI後,台電就能掌握總用電量81%用戶,即時瞭解用戶用電情形,進而制訂更多元的電價方案、需量反應及競價等相關措施,供更多用戶加入節電的行列。

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