提高考核區(qū)配網(wǎng)供電可靠性探析

鄭麗姬

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提高考核區(qū)配網(wǎng)供電可靠性探析

鄭麗姬

（福建省電力有限公司 泉州電業(yè)局，福建 泉州 362000）

通過對本局考核區(qū)配電網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、故障情況以及典型停電事件的分析，從技術(shù)、管理以及日常維護(hù)方面提出了提高10kV配網(wǎng)供電可靠性水平的技術(shù)措施和管理辦法。

考核區(qū)；配網(wǎng)；可靠性；策略

供電可靠性是指一個供電系統(tǒng)對用戶持續(xù)供電的能力，它是電力可靠性管理的一項(xiàng)重要內(nèi)容，直接體現(xiàn)供電系統(tǒng)對用戶的供電能力。我局是我省電力系統(tǒng)在地市級的供電單位中售電量遠(yuǎn)居第一的供電企業(yè)，其擔(dān)負(fù)著我市所有用戶的安全可靠供電的責(zé)任。供電部門必須提高供電可靠性，最大限度滿足用戶的要求，真正達(dá)到服務(wù)民生的宗旨。

1 考核區(qū)配網(wǎng)現(xiàn)狀分析

泉州市豐澤供電服務(wù)中心、洛江供電服務(wù)中心、清濛供電服務(wù)中心和泉港供電服務(wù)中心擔(dān)負(fù)著為本市所有用戶供電的重任，其中豐澤供電服務(wù)中心占據(jù)了考核區(qū)配網(wǎng)的一大部分，其擔(dān)負(fù)本市區(qū)政治、經(jīng)濟(jì)、民生等安全用電的重任。經(jīng)過多年建設(shè)后，考核區(qū)范圍的供電能力和供電可靠性雖然已得到了極大的提高，但是在配網(wǎng)方面仍然存在許多需要改進(jìn)的問題，供電可靠性和供電能力方面也仍存在較大的提升空間。主要體現(xiàn)在以下幾個方面：（1）網(wǎng)架結(jié)構(gòu)不夠完善；（2）部分線路主干線的長度偏長；（3）線路的負(fù)荷容量不夠均衡；（4）線路運(yùn)行環(huán)境正在改善；（5）設(shè)備水平相對落后；（6）配網(wǎng)自動化水平不高。

2 配網(wǎng)故障情況及典型事故分析

2.1 考核區(qū)2011年1月至6月事故概述

考核區(qū)2011年1月至6月共發(fā)生變電站內(nèi)10kV出線開關(guān)跳閘26起，架空線路跳閘事故62起，跳閘后重合成功24起。在架空線路跳閘停電事故中，以交通車輛破壞、外力破壞、惡劣天氣等引起的故障幾率較高，其中，外力破壞因素造成的故障有19次，占總故障次數(shù)的30％，惡劣天氣原因造成的故障為13次，占總故障次數(shù)的21％。其余的30次故障，均是由于交通車輛撞桿等造成的斷桿故障，達(dá)到了總故障次數(shù)的49％；電纜網(wǎng)跳閘事故主要集中在外力施工挖到電纜引起跳閘、以及老舊電纜發(fā)熱等設(shè)備自身原因和動物因素等引起的跳閘。

2.2 典型事故分析

2.2.1 雷害天氣造成線路跳閘

我省地處祖國南部，夏季多雨且多臺風(fēng)。2011年6月9日，江南變I段母線A相完全接地，故障原因?yàn)椋何髑f線60#桿B桿避雨器引線斷碰到橫擔(dān)，此次的故障時戶數(shù)達(dá)到111.71時戶。

2.2.2 較往年經(jīng)驗(yàn)來看，夏季（七、八、九三個月）來臨后負(fù)荷劇增，常常出現(xiàn)因過負(fù)荷而引起線路跳閘的現(xiàn)象。除了過負(fù)荷外，低壓接戶線及以下部分設(shè)備老化的缺陷在夏季體現(xiàn)得尤為突出。受資金等因素的影響，仍有大量低壓老舊接戶線未能得到及時更換，埋下了重大的安全隱患。

3 提高考核區(qū)配網(wǎng)供電可靠性的方案

3.1 提高線路的絕緣化水平

提高配網(wǎng)線路的絕緣化水平不僅可以增強(qiáng)抵抗外力破壞及自然災(zāi)害的能力，同時也能有效降低了線路的故障率。目前我局考核區(qū)的絕緣化率僅為62.85％，遠(yuǎn)低于一線城市的水平。絕緣化率的低下使得架空線路的樹線矛盾顯得尤為突出，樹線矛盾引起的停電事件占了相當(dāng)大的比例。因此，對于考核區(qū)，在條件允許的情況下，盡可能地將架空線路改為地下電纜，這樣既能節(jié)省路徑，還能大大改善配網(wǎng)的運(yùn)行情況。

3.2 改善線路網(wǎng)架結(jié)構(gòu)

提高配網(wǎng)供電可靠性水平是一項(xiàng)長期、持久的工作。改善網(wǎng)架結(jié)構(gòu)即針對考核區(qū)配網(wǎng)的架空線路部分的分段不合理現(xiàn)象及部分支線路缺乏電源聯(lián)絡(luò)點(diǎn)等的問題進(jìn)行改善；同時要改善網(wǎng)架結(jié)構(gòu)還要改造電纜雙放射網(wǎng)架，逐步提高由于來自同一變電站且多同路徑敷設(shè)的兩路電源與其它電源間的較差的互倒互帶能力；網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的改善對供電可靠性水平的提高起了重要作用，在電網(wǎng)的運(yùn)行維護(hù)過程中，若線路互供能力不強(qiáng)，自動化程度不高，那么在事故搶修、狀態(tài)檢修等方面也存在差距。

目前能夠?qū)崿F(xiàn)較高的配網(wǎng)供電可靠性水平的配網(wǎng)接線方式主要有：多分段多聯(lián)絡(luò)接線方式、單環(huán)網(wǎng)接線方式、雙放射網(wǎng)接線方式、雙環(huán)網(wǎng)接線方式等。通過對這幾種配網(wǎng)接線方式的對比分析，結(jié)合實(shí)際情況，找到最符合配網(wǎng)改進(jìn)的最佳模式[2]。

3.2.1 多分段多聯(lián)絡(luò)的接線方式

通過增加10kV架空線路的分段開關(guān)和聯(lián)絡(luò)開關(guān)[3]，以達(dá)到縮小檢修、故障等的停電范圍的目的，同時提高線路的轉(zhuǎn)供電能力、提高供電可靠性水平等。多分段多聯(lián)絡(luò)的接線方式如圖1所示。

圖1 多分段、多聯(lián)絡(luò)接線模式

目前，本局考核區(qū)的柱上開關(guān)已達(dá)3723臺，并且正逐步將舊開關(guān)更換為真空開關(guān)。線路分段數(shù)的增加，使每段的用戶數(shù)減少，有效地提高了配電網(wǎng)的調(diào)度靈活性和供電的可靠性水平。

3.2.2 單環(huán)網(wǎng)的接線方式

電纜線路中的單環(huán)網(wǎng)接線方式一般采用開環(huán)運(yùn)行方式，其兩個電源取自不同的兩個變電站或同一變電站的兩段不同母線，這種接線方式運(yùn)行方面比較靈活，供電可靠性水平也較高。單環(huán)網(wǎng)的接線方式如圖2所示。

單環(huán)網(wǎng)接線方式的優(yōu)點(diǎn)是：當(dāng)兩條線路中的任何地方發(fā)生故障時，都可以通過切換斷路器分合狀態(tài)，迅速將故障點(diǎn)隔離，并通過聯(lián)絡(luò)開關(guān)向鄰近段線路轉(zhuǎn)移其他非故障段的用戶，減小了停電范圍。正常運(yùn)行時，單環(huán)網(wǎng)接線方式中的各條主干線路負(fù)載率應(yīng)在50％左右，以滿足整條線路互倒互帶的要求。

3.2.3 雙放射的接線方式

雙放射接線方式的電源一般取自同一個變電站的兩段不同母線或取自不同的兩個變電站，。雙放射的接線方式如圖3所示。

雙放射接線方式在操作方面很簡單，運(yùn)行方面也很靈活，互為備用的兩個電源決定了其是一種高可靠性的接線方式。

3.2.4 雙環(huán)網(wǎng)的接線方式

雙環(huán)網(wǎng)的接線方式的運(yùn)行靈活性相當(dāng)高，一般采用開環(huán)運(yùn)行方式[4]，因?yàn)樗ＷC向用戶提供不間斷供電，讓重要用戶達(dá)到雙電源標(biāo)準(zhǔn)，因此它的供電可靠性水平也非常高。雙環(huán)網(wǎng)的接線方式如圖4所示。

圖2 不同母線單環(huán)網(wǎng)接線模式

圖3 雙放射接線方式

圖4 雙環(huán)網(wǎng)接線方式

3.3 提高配網(wǎng)自動化水平

配網(wǎng)自動化的功能主要包括：配網(wǎng)數(shù)據(jù)的采集與控制、地理信息的管理、故障的檢測分析和處理、配電網(wǎng)的應(yīng)用分析等。

3.3.1 配網(wǎng)數(shù)據(jù)的采集和控制

配網(wǎng)數(shù)據(jù)的采集和控制是配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的基礎(chǔ)平臺，它將配網(wǎng)的實(shí)時狀態(tài)通過終端設(shè)備與通信系統(tǒng)傳送到主站，然后對配電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)視和控制，對配電網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測和分析，包括保護(hù)動作信息、開關(guān)狀態(tài)、運(yùn)行數(shù)據(jù)等[5]。

3.3.2 地理信息的管理

地理信息的管理是在地理圖的基礎(chǔ)上，對設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行查詢、統(tǒng)計(jì)等的管理。

3.3.3 配網(wǎng)故障檢測分析和處理

配網(wǎng)故障檢測分析和處理是根據(jù)各監(jiān)控終端上報(bào)給主站的故障報(bào)警信息，以及各變電站、開閉站的繼電保護(hù)信號和開關(guān)跳閘等故障信息，開始運(yùn)行故障處理程序，判定故障類型和故障發(fā)生的位置，自動生成的配網(wǎng)單線圖上用拓?fù)涓吡溜@示的方式標(biāo)出故障范圍，并給出隔離故障段和恢復(fù)供電的操作預(yù)案，對開關(guān)進(jìn)行遙控操作，快速隔離故障段，對非故障段迅速恢復(fù)供電。

3.3.4 配電網(wǎng)的應(yīng)用分析

配電網(wǎng)的應(yīng)用分析是將配網(wǎng)數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)中所采集到的運(yùn)行數(shù)據(jù)（包括網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、狀態(tài)估計(jì)、潮流計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)、無功優(yōu)化、仿真培訓(xùn)等）進(jìn)行分析、計(jì)算，為調(diào)度員做決策提供參考依據(jù)。

適當(dāng)增設(shè)一些10kV開閉所以優(yōu)化配網(wǎng)架構(gòu)。截止2011年7月止，我局已建成開閉所237座，環(huán)網(wǎng)柜287座（建設(shè)時已預(yù)留了自動化設(shè)備的安裝空間，為實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)自動化提前作好準(zhǔn)備）。在開閉所和環(huán)網(wǎng)柜中已普遍使用真空斷路器和SF6斷路器，解決了系統(tǒng)容量過大的問題，同時降低了設(shè)備故障率，延長了檢修周期，提高了供電可靠性水平。

3.4 加強(qiáng)對基礎(chǔ)資料的收集整理和管理

基礎(chǔ)資料包括配網(wǎng)設(shè)備臺帳、低壓臺區(qū)圖、網(wǎng)絡(luò)接線圖和地理接線圖等，基礎(chǔ)資料的準(zhǔn)確性越高，那么統(tǒng)計(jì)出來的供電可靠率就越接近實(shí)際水平，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的完善讓線路所存在的缺陷一目了然，大大方便了專業(yè)人員從中找出影響供電可靠性指標(biāo)的重要原因并及時進(jìn)行處理。

3.5 采用目標(biāo)管理的方式

通過采用目標(biāo)管理的方式來實(shí)現(xiàn)可靠性的精確管理。所謂目標(biāo)管理方式就是將可靠性目標(biāo)值按季度、按片區(qū)進(jìn)行分解、并下達(dá)至各中心所，各中心所根據(jù)自己被分配到的目標(biāo)值進(jìn)行針對性的研究和探討，制定出具體的實(shí)施方案和保證措施。采用目標(biāo)管理方式可以督促各生產(chǎn)部門時刻關(guān)注指標(biāo)情況，時刻提高管理意識，對供電可靠性指標(biāo)的完成鋪平了道路。

3.6 合理安排計(jì)劃停電事件

合理安排計(jì)劃停電事件是提高供電可靠性指標(biāo)的一大關(guān)鍵?！跋人愫笸！庇欣诳s短停電時間；“能轉(zhuǎn)必轉(zhuǎn)”有利于減小停電范圍，結(jié)合多個工程同時施工可以避免重復(fù)停電；推行配網(wǎng)帶電作業(yè)，以減少線路的停電時間和停電次數(shù)。

3.6.1 加強(qiáng)計(jì)劃停電的管理

加強(qiáng)計(jì)劃停電的管理可以緩解施工和檢修的矛盾，在安排計(jì)劃停電時，應(yīng)事先結(jié)合市政工程、業(yè)擴(kuò)工程以及變電站的檢修等，對于有交叉停電范圍或相同停電范圍的施工盡可能地安排在同一個時間進(jìn)行，避免了重復(fù)停電；其次，在檢修配網(wǎng)線路時，若檢修的范圍只是整條線路的部分范圍時，應(yīng)斷開支線開關(guān)或?qū)⑽礄z修的部分負(fù)荷轉(zhuǎn)由其他線路來帶，這樣嚴(yán)格抑制了停電范圍的無端擴(kuò)大，讓更多用戶的正常用電得以保證。

3.6.2 改進(jìn)停送電管理

為縮短線路停電時間，可以將立桿、放線等準(zhǔn)備工作先提前做好，待到正式停電時再進(jìn)行緊線及搭接操作；同理，在準(zhǔn)備送電時，操作人員在預(yù)匯報(bào)制度下提前到達(dá)現(xiàn)場并做好準(zhǔn)備工作等待送電，這樣也縮短了送電時間。

3.6.3 提高施工和檢修質(zhì)量

施工和檢修質(zhì)量的高低直接關(guān)系到線路故障的周期性，施工和檢修的質(zhì)量越高，線路故障的周期則越長，反之則故障出現(xiàn)的頻率就越高。

3.6.4 對重要用戶采用雙電源以上供電方式

實(shí)現(xiàn)對重要用戶采用雙電源甚至三電源供電方式，保證其不間斷供電，這將對線路的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)提出了很高的要求，除了增加聯(lián)絡(luò)開關(guān)，更重要的是盡快實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)自動化。

3.7 做好負(fù)荷預(yù)測工作

不同季節(jié)、不同時段，用電負(fù)荷也是大有不同，因此，提前做好短期和超短期負(fù)荷預(yù)測工作，預(yù)留足夠的備用電源，以避免出現(xiàn)用電高峰期時拉閘限電。

3.8 做好日常維護(hù)工作

在日常維護(hù)工作中，重視設(shè)備狀態(tài)檢測和故障診斷工作，避免由于設(shè)備故障而造成不必要的停電，從而影響可靠性指標(biāo)[6]。

4 結(jié)束語

通過對考核區(qū)配電網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、典型停電事故的分析，提出了提升考核區(qū)配網(wǎng)可靠性水平的策略：（1）增加聯(lián)絡(luò)開關(guān)，改善配網(wǎng)架構(gòu)；（2）做好設(shè)備狀態(tài)檢測，降低設(shè)備故障率；（3）合理安排停電，縮短停電時間，避免重復(fù)停電；（4）做好負(fù)荷預(yù)測工作，避免出現(xiàn)拉閘限電；（5）實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)自動化。

[1] 楊道武.電化學(xué)與電力設(shè)備的腐蝕與防護(hù)[M].北京：中國電力出版社，2004.

[2] 王賢君.提高10kV配網(wǎng)供電可靠性措施[J].大眾用電，2009（2）：51-53.

[3] 李靜.談提高10KV配電網(wǎng)供電可靠性的措施[J].農(nóng)村電工，2008（3）：20-23.

[4] 黃建輝.提高供電可靠性的方法與措施[J].廣西電業(yè)，2006（1）：60-62.

[5] 劉健.配電自動化系統(tǒng)[M].北京：中國水利水電出版社，1998.

[6] 張友福.10KV配電線路供電可靠性[J]．電工技術(shù)，2006(1):85-87.

Pre-test the reliability on service in total of Assessment area in distribution network

ZHENG Li-ji

(Quanzhou Electric Power Bureau Of Fujian Electric Power Co. Ltd.,Quanzhou,Fujian,362000,China)

Trough analysis of distribution network structure and typical power failure of assessment area of this bureau，technical measures and management approach about improvement of reliability of the 10kV distribution network are put forward.

Assessment area；Distribution network；Reliability；Strategy

TM732

A

1673-1417（2011）04-0010-05

2011－09－15

鄭麗姬（1976－），女，福州永泰人，工程師，工學(xué)碩士。

（責(zé)任編輯：季平）