淺析影響10 kV配網(wǎng)供電可靠性的因素及對策

摘要：10 kV配網(wǎng)供電可靠性直接影響著供電區(qū)域內(nèi)的正常生產(chǎn)生活，有必要對10 kV配網(wǎng)供電可靠性相關(guān)問題進(jìn)行研究。10 kV配網(wǎng)供電可靠性受到諸多因素的影響，文章結(jié)合工作實際在發(fā)掘影響10 kV配網(wǎng)供電可靠性內(nèi)外部因素的基礎(chǔ)上，提出綜合性、可行性提高10 kV配網(wǎng)供電可靠性的措施，可為相關(guān)工作者提供參考。

關(guān)鍵詞：10 kV配網(wǎng)；供電可靠性；變電

中圖分類號：TM732 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006—8937（2012）23—0128—02

10 kV配網(wǎng)作為電力系統(tǒng)的重要組成部分，其供電可靠性時刻影響著人們的生產(chǎn)生活，從目前10 kV配網(wǎng)運行狀況來看，還存在著許多不穩(wěn)定的因素，影響著10 kV配網(wǎng)供電的可靠性，大致可以分為內(nèi)部因素和外部因素兩個方面，需要針對影響10 kV配網(wǎng)供電可靠性相關(guān)因素采取綜合性提高10 kV配網(wǎng)供電可靠性的措施。

1 影響10 kV配網(wǎng)供電可靠性因素分析

1.1 內(nèi)部因素

1.1.1 線路因素

①線路非全相運行。該現(xiàn)象的產(chǎn)生主要包括以下幾個方面的原因：跌落熔斷器一相熔斷，由線路某相嚴(yán)重過負(fù)荷所引起的；沒有合上或合好三相開關(guān)中的一相；接點氧化接觸不良及線路的斷線等。

②瓷瓶閃絡(luò)放電。瓷瓶閃絡(luò)放電容易引起接地故障，從而影響10 kV配網(wǎng)供電可靠性，需對此問題重視。此現(xiàn)象的產(chǎn)生主要是由于瓷瓶絕緣強(qiáng)度降低所引起的。10 kV配網(wǎng)瓷瓶長期暴露在外面，積累了空氣中夾帶的諸多污漬，加上部分瓷瓶制造工藝和質(zhì)量水平的不高，容易產(chǎn)生裂紋，絕緣強(qiáng)度不斷被降低，遇上陰雨潮濕天氣后，就容易產(chǎn)生閃絡(luò)放電，進(jìn)而影響著10配網(wǎng)的供電可靠性。

③斷線。斷線的產(chǎn)生直接影響供電的持續(xù)性，此現(xiàn)象大多是由于施工工藝不嚴(yán)謹(jǐn)、外力破壞、氣候變化下的導(dǎo)線熱脹冷縮及長期過負(fù)荷運行所造成的。

④倒桿。倒桿也是影響供電可靠性的一個直接因素，它的產(chǎn)生大多是由于外力破壞所造成的，由于部分電桿基礎(chǔ)長時間缺乏維護(hù)，造成基礎(chǔ)穩(wěn)定性不斷下降，在臺風(fēng)、暴雨等自然災(zāi)害發(fā)生后，在受到諸多外力沖擊情況下，易發(fā)生倒桿事故。同時，電桿拉線斷裂或線路斷線也會造成倒桿的發(fā)生。

⑤短路。此現(xiàn)象是由于兩相或三相導(dǎo)線不經(jīng)負(fù)荷的直接接觸所造成的，而導(dǎo)致導(dǎo)線的直接碰撞主要是由外物橫落在導(dǎo)線上所引發(fā)，如樹枝、鐵絲等。

⑥樹害。由于線路兩旁樹障的清理不及時，或者沒有按照相關(guān)規(guī)范要求進(jìn)行清理，而造成樹木與導(dǎo)線之間距離達(dá)不到安全規(guī)范要求，從而產(chǎn)生線路短路跳閘或者線路接地故障。

⑦接地。一相導(dǎo)線斷落在地上，樹枝接觸到導(dǎo)線，瓷瓶絕緣擊穿等都會產(chǎn)生線路接地故障。

⑧跌落熔斷器故障。絲管調(diào)節(jié)不當(dāng)自動脫落會產(chǎn)生缺相；拉合操作不當(dāng)會造成相間弧光短路；制造工藝不佳會造成瓷體折斷等都是跌落熔斷器常見的故障。

⑨柱上油開關(guān)故障。柱上油開關(guān)合不上閘或分不開閘的情況時常會發(fā)生，即拒合和拒分，大多是由于操作機(jī)構(gòu)或動、靜觸頭發(fā)生故障而造成的。

1.1.2 變電因素

①變壓器故障的產(chǎn)生會對10 kV配電網(wǎng)的供電可靠性產(chǎn)生重要影響，其故障產(chǎn)生因素較多，如鐵芯局部燒毀或短路；分接開關(guān)觸頭放電或灼傷；套管對地放電或擊穿；線圈間短路或斷線等都是配電變壓器常見的故障。

②配電室和開閉所電纜進(jìn)、出線也是故障頻發(fā)的部位之一，特別是電纜端頭及中間接頭易發(fā)生故障，需要重點防范。

③開斷關(guān)合類故障是戶內(nèi)10 kV真空、少油斷路器運行過程中主要的故障現(xiàn)象，此故障會產(chǎn)生諸多的不良影響，會降低載流能力、絕緣性能及操作機(jī)械性能。

④電流互感器所表現(xiàn)的故障現(xiàn)象較多，如局部放電、二次開路等。

⑤鐵磁諧振、絕緣劣化、受潮短路等則是電壓互感器常見的故障。

1.1.3 網(wǎng)架結(jié)構(gòu)因素

網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的科學(xué)性和合理性是影響10 kV配網(wǎng)供電可靠性的重要因素，從我國目前10 kV配網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)建設(shè)現(xiàn)狀來看，存在著許多問題，主要表現(xiàn)于網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)較低，當(dāng)10 kV電力系統(tǒng)任何一處發(fā)生嚴(yán)重故障時，無法快速、有效的查找并解決故障，系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性無法得到保證。當(dāng)任一元件突然失去時，整個系統(tǒng)無法真正意義上的實現(xiàn)電力負(fù)荷的有效轉(zhuǎn)移。當(dāng)電力系統(tǒng)進(jìn)行檢修、改建、調(diào)度時，無法繼續(xù)供電，反而造成諸多用戶長時間的停電。這些都是網(wǎng)架結(jié)構(gòu)不合理所帶來的負(fù)面影響，降低了10 kV配網(wǎng)的供電可靠性，優(yōu)化10 kV配網(wǎng)結(jié)構(gòu)將是提高10 kV配網(wǎng)供電可靠性的重要舉措之一。

1.1.4 電源因素

電源是10 kV配網(wǎng)的重要組成部分，該部分故障的產(chǎn)生也將影響供電的可靠性。電源所表現(xiàn)出的問題主要表現(xiàn)于電源的持續(xù)提供電力、電力能力較差，而造成限電現(xiàn)象的發(fā)生。

1.2 外部因素

①氣候因素。氣候因素中對配電網(wǎng)供電可靠性影響最大的是雷電天氣，其次是臺風(fēng)和雨雪。雷電天氣會造成針瓶閃烙、開關(guān)損壞、避雷器爆等故障現(xiàn)象。臺風(fēng)天氣會由于線路舞動會產(chǎn)生各種短路故障。

②作業(yè)停運。作業(yè)停運主要包括檢修停運、試驗停運、施工停運三種。

③人為因素。一方面是工作人員誤操作和設(shè)備維護(hù)不當(dāng)引發(fā)的意外事故。另一方面是外部人員挖傷電纜、車輛撞桿、氣球掛線等造成的意外事故。

2 提高10 kV配網(wǎng)供電可靠性措施分析

針對上述問題，可以采取以下措施提高供電可靠性，以保證10 kV配網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運行。

2.1 提高各元件的供電可靠性

①l0 kV配電線路。配電線路主要有電纜線路和架空線路（架空裸線、架空絕緣線）兩種。電纜線路故障概率較小，但造價較高。架空線路則故障影響因素多，故障率較高，對供電可靠性影響較大，特別是架空裸線表現(xiàn)更為突出，其供電負(fù)載率偏高，供電可靠性較差。但絕緣導(dǎo)線與架空裸線相比且有許多優(yōu)點，在故障影響因素方面大大減少，也就是說故障率有了明顯下降。因此，筆者建議城市郊區(qū)的10 kV配電線宜采用架空導(dǎo)線，開發(fā)區(qū)內(nèi)的10 kV配電線路宜采用電纜，而市區(qū)10 kV配電線則可采用絕緣導(dǎo)線。另外，為保證檢修、調(diào)試、故障情況下，縮小影響范圍，可考慮將相鄰l0 kV線路互為備用，即將聯(lián)絡(luò)開關(guān)裝設(shè)在相鄰兩條線路某一處或者多處，一旦一條線路斷開供電，可將負(fù)荷轉(zhuǎn)移到另一條線路，以保證除了故障段外，其它線路段仍可安全、穩(wěn)定、正常運行。

②開關(guān)設(shè)備。斷路器故障率相對較高，進(jìn)而對供電可靠性產(chǎn)生較大影響，因此需根據(jù)不同情況合理選擇開頭設(shè)備。真空開關(guān)由于其性能較好，可作為變電站l0 kV出線開關(guān)，遮斷容量不足老式少油開關(guān)也可由真空開頭代替。另外，開發(fā)區(qū)重點變電站應(yīng)以質(zhì)量先進(jìn)的國外引進(jìn)斷路器為主。同時，為了避免支線故障出現(xiàn)后而不影響其它主線用戶的正常、穩(wěn)定用電，也要考慮斷路器最佳位置。

③配電變壓器。配電變壓器作為10 kV配電系統(tǒng)的重要組成部分，保證其健康、穩(wěn)定運行是提高供電可靠性的重要措施。首先要盡量減少變壓器的輕載、超負(fù)荷、不平衡運行。其次，要利用先進(jìn)故障檢測技術(shù)實時診斷變壓器的故障所在，并加強(qiáng)對變壓器的檢修和維護(hù)，避免其帶病運行，減少其故障發(fā)生頻率和縮短其故障持續(xù)時間。再次，在保證正常、穩(wěn)定供電的基礎(chǔ)上，通過各種方法減小變壓器耗損，如合理縮短供電半徑，適當(dāng)減小變壓器容量等。同時，為了避免檢修對用戶正常供電造成影響，建議配電變壓器的熔絲可用帶消弧桿跌落式熔絲。

2.2 優(yōu)化配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)

10 kV配電網(wǎng)中，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)薄弱影響供電可靠性重要因素之一，因此，需要優(yōu)化10 kV配網(wǎng)結(jié)構(gòu)，提高10 kV配網(wǎng)的供電可靠性。在整體結(jié)構(gòu)選擇應(yīng)用中，應(yīng)靈活采用雙回、環(huán)網(wǎng)、多分段連接等形式。整體上要使10 kV配網(wǎng)滿足“N—1”準(zhǔn)則，實現(xiàn)相鄰線路負(fù)荷互供功能。其中手拉手線路的增加是提高供電可靠率的一種有效方式，10 kV配網(wǎng)手拉手實施的原則如下：將分段開關(guān)、環(huán)網(wǎng)開關(guān)、環(huán)網(wǎng)開關(guān)柜裝設(shè)于10 kV主干線路，均分2～3段/條，平均不超過3.6 km/條，1.2～1.8 km/段，不超過5～6戶/段，若負(fù)荷密度較大，則按負(fù)荷密度分段，但平均負(fù)荷不超過2200 kVA/段。

規(guī)范低壓配電臺區(qū)的型式、供電半徑及主要電氣設(shè)備的選擇。為了有效解決和避免目前老舊配電臺區(qū)設(shè)備存在的技術(shù)低、質(zhì)量差、能耗高等問題，在新建或者改造區(qū)，要結(jié)合區(qū)域具體實際情況，包括工農(nóng)商業(yè)用電量、人口等，選用技術(shù)先進(jìn)、質(zhì)量優(yōu)良、能耗較低的電氣設(shè)備。同時，在配電方式方面要保證合理性，在系統(tǒng)運行方面要保證靈活性等。根據(jù)筆者的歸納總結(jié)，可通過以下方法來達(dá)到以上目標(biāo)：配電變壓器損耗是整個電網(wǎng)網(wǎng)損中的重要組成部分，因此采用節(jié)能變壓器有利于電網(wǎng)線損的降低；導(dǎo)線截面增大有利于線路阻抗的降低，因此增大導(dǎo)線截面有利于線路功率、電壓損耗的降低；無功補(bǔ)償可提高電網(wǎng)運行功率因數(shù)，減少無功功率，減小配電網(wǎng)、電壓損耗；多布點供電方式和小容量變壓器的應(yīng)用使變壓器靠近負(fù)荷點，也可有利于功率、電壓損耗的降低。同時，也需不斷實現(xiàn)配電網(wǎng)的綜合自動化，特別是配電自動化及信息化技術(shù)的應(yīng)用，可以從整體上提高配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)。

2.3 實施綜合檢修及帶電作業(yè)

配電網(wǎng)年度計劃中，須對轄區(qū)內(nèi)每條配電線路的停電情況進(jìn)行嚴(yán)格的控制，根據(jù)配電網(wǎng)實際狀況，結(jié)合配電線路各項工作，將綜合檢修與狀態(tài)檢修相結(jié)合，盡量縮短檢修時的停電時間，減小檢修時停電面積，整體上提高供電可靠性。另外，帶電作業(yè)需注重以下幾個方面的工程：線路母線、桿塔、架空地線、配電線路的更換；導(dǎo)線及架空地線的修補(bǔ)；線路絕緣子的檢測及清掃；變壓器溫升及介質(zhì)損耗值的測試；斷路器的檢修等。

2.4 加強(qiáng)配電網(wǎng)管理

①加強(qiáng)目標(biāo)管理。對配電網(wǎng)供電可靠性進(jìn)行目標(biāo)管理，為了制定科學(xué)、合理的電網(wǎng)可靠性管理目標(biāo)，應(yīng)以供電區(qū)域內(nèi)的實際情況為依據(jù)，如用電量、用戶量等。

②加強(qiáng)配電網(wǎng)的規(guī)劃管理。配電網(wǎng)的科學(xué)規(guī)劃管理是提高配電網(wǎng)供電可靠性的重要環(huán)節(jié)之一，配電網(wǎng)規(guī)劃應(yīng)結(jié)合供電區(qū)域?qū)嶋H狀況。首先要科學(xué)預(yù)測供電區(qū)域內(nèi)配電網(wǎng)本年及未來幾年的電力負(fù)荷，并將其作為當(dāng)?shù)嘏潆娋W(wǎng)設(shè)計、建設(shè)、運行的重要指導(dǎo)。其次要每年都完成滾動規(guī)劃，使l0 kV配電網(wǎng)在穩(wěn)定性方面滿足用戶要求。

3 結(jié) 語

提高10 kV配網(wǎng)供電可靠性是一個系統(tǒng)性的過程，文章只是結(jié)合筆者實際工作經(jīng)驗有針對性的提出了提高10 kV配網(wǎng)供電可靠性的相關(guān)措施，具有一定的實踐指導(dǎo)意義，由于各地區(qū)10 kV配網(wǎng)實情有的不同，因此，還需要結(jié)合10 kV配網(wǎng)實際情況，從技術(shù)、人員、制度等方面采取綜合性的措施。

參考文獻(xiàn)：

[1] 趙曉帆.10kV配網(wǎng)供電可靠性措施研究[J].北京電力高等?？茖W(xué)校學(xué)報，2011，28（12）.