影響配電網(wǎng)供電可靠性的因素及原因分析

魏笑楠

(寧夏銀川供電局 寧夏 銀川 750011)

0 引言

配電網(wǎng)是處于電力系統(tǒng)末端，把發(fā)電系統(tǒng)或輸變電系統(tǒng)與用戶設(shè)備連接起來，向用戶分配電能和供給電能的重要環(huán)節(jié)。 由于供電系統(tǒng)可靠性是作為考核供電企業(yè)“安全生產(chǎn)文明雙達(dá)標(biāo)、創(chuàng)一流”的必備條件，因此，如何預(yù)見城市配電網(wǎng)常見的故障，分析其原因，減少用戶的停電時(shí)間來提高供電可靠性，將越來越受到電力企業(yè)和電力客戶的重視。

1 供電中斷的分類

（1）故障停電是指供電系統(tǒng)無論何種原因未能按規(guī)定程序向調(diào)度部門提出申請，并在按供電合同要求的時(shí)間前得到批準(zhǔn)且通知用戶的停電。

（2）預(yù)先安排停電可分為計(jì)劃停電、臨時(shí)停電和限電三種情況，計(jì)劃停電是有正式計(jì)劃安排的停電，如施工停電、檢修停電和用戶申請停電；臨時(shí)停電是事先無正式計(jì)劃安排，但在供電合同要求的時(shí)間前按規(guī)定程序經(jīng)過批準(zhǔn)并通知主要用戶的停電，如臨時(shí)施工停電、臨時(shí)檢修停電和臨時(shí)用戶申請停電； 限電是在電力系統(tǒng)計(jì)劃的運(yùn)行方式下，根據(jù)電力的供求關(guān)系，對于求大于供的部分進(jìn)行電力限量供應(yīng)，主要有系統(tǒng)電源不足限電和供電網(wǎng)限電兩種形式。

2 影響供電可靠性的內(nèi)部因素

2.1 線路方面

2.1.1 線路非全相運(yùn)行。 其原因往往是線路某相嚴(yán)重過負(fù)荷，而使跌落熔斷器一相熔斷； 或者是三相開關(guān)中的一相沒有合好或合不上；或者是線路斷線及接點(diǎn)氧化接觸不良等造成的缺相運(yùn)行。

2.1.2 瓷瓶閃絡(luò)放電。 10kV 配電線路上的瓷瓶、避雷器、跌落保險(xiǎn)的瓷體，常年暴露在空氣中，表面和瓷裙內(nèi)積污穢，或者是制造質(zhì)量不良，瓷體產(chǎn)生裂紋，因而降低了瓷瓶的絕緣強(qiáng)度，當(dāng)陰雨受潮后，即產(chǎn)生閃絡(luò)放電，嚴(yán)重時(shí)使瓷瓶擊穿，造成接地故障。

2.1.3 斷線。由于氣候變化或施工不當(dāng)，使導(dǎo)線馳度過緊而拉斷導(dǎo)線，外力破壞造成相間短路而燒斷導(dǎo)線或線路長期過負(fù)荷，接點(diǎn)接觸不良等。

2.1.4 倒桿。由于線路斷線或拉線斷，而使直線桿傾斜；或者由于外力破壞（如建筑施工向下扔雜物損壞電桿）；或者由于暴風(fēng)雨、洪水等自然災(zāi)害及平時(shí)缺乏維護(hù)，而使電桿根部土壤嚴(yán)重流失或強(qiáng)度不夠而造成倒桿。

2.1.5 短路。如車撞電桿、鐵絲或樹枝等外物橫落在導(dǎo)線上，造成兩相或三相導(dǎo)線，不經(jīng)負(fù)荷而直接碰撞接觸，造成混線短接。

2.1.6 樹害。 樹木生長超過了與導(dǎo)線的安全距離，由于不及時(shí)砍伐而使樹枝觸碰導(dǎo)線，造成線路接地故障，或者樹枝斷落在導(dǎo)線上，造成線路短路跳閘。

2.1.7 接地。一相導(dǎo)線斷落在大地上，或搭落在電桿上，或因?qū)Ь€與樹枝相碰，通過樹木接地，瓷瓶絕緣擊穿而接地等。

2.1.8 跌落熔斷器故障。由于負(fù)荷電流大或接觸不良，而燒毀接點(diǎn)；或制造質(zhì)量有問題， 操作人員用力過猛而造成跌落熔斷器瓷體折斷；或由于拉合操作不當(dāng)而造成相間弧光短路，或絲管調(diào)節(jié)不當(dāng)自動(dòng)脫落產(chǎn)生缺相。

2.1.9 柱上油開關(guān)故障。油開關(guān)分合閘時(shí)，由于操作機(jī)構(gòu)或動(dòng)、靜觸頭故障合不上閘或分不開閘，造成拒合、拒分。

2.2 變電方面

2.2.1 配電變壓器常見故障主要有鐵芯局部短路或燒毀， 絕緣損壞；套管對地?fù)舸┗蚍烹姡?分接開關(guān)觸頭灼傷或有放電； 線圈間短路、斷線，對地?fù)舸?/p>

2.2.2 開閉所和配電室部分主要故障設(shè)施是電纜進(jìn)、出線，大都發(fā)生在電纜中間接頭及電纜端頭短路等故障。

2.2.3 戶內(nèi)10kV 少油或真空斷路器故障主要有開斷關(guān)合類故障，如不能可靠開斷、關(guān)合、三相不同期等；載流能力差，通過負(fù)荷電流及短時(shí)故障電流發(fā)熱，熔焊，操作機(jī)械性能差，如分合閘失靈，或拒分拒合；絕緣性能差， 在耐受最高工作電壓及短時(shí)過電壓時(shí)發(fā)生閃絡(luò)或擊穿等。

2.2.4 電流互感器故障有二次開路，如引線接頭松、端子壞等；過熱絕緣老化、腐蝕而造成電暈放電或局部放電；受潮絕緣下降而擊穿。

2.2.5 電壓互感器故障有鐵磁諧振、受潮短路、絕緣劣化、局部放電或擊穿。

2.3 網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的影響

由于歷史的原因，我國許多地方配電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不合理，一些電網(wǎng)結(jié)構(gòu)滿足不了安全標(biāo)準(zhǔn)，即在受端系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生任何嚴(yán)重單一故障時(shí)，不能可靠、快速地切除故障，保持系統(tǒng)穩(wěn)定；當(dāng)突然失去任一元件(線路或變壓器)時(shí)，其他元件超過事故過負(fù)荷規(guī)定，從而影響了電力負(fù)荷轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)供的能力；線路間互聯(lián)能力差等。當(dāng)配電系統(tǒng)大修、改造、預(yù)試、保護(hù)以及校調(diào)時(shí)會(huì)引起長時(shí)間、大面積的對用戶停電，對供電可靠性造成很大的影響。

因此對配網(wǎng)架的要求是在受端系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生任何嚴(yán)重單一故障時(shí)應(yīng)能可靠、快速地切除，保持系統(tǒng)穩(wěn)定。要真正穩(wěn)步大幅度地提高供電可靠性，重點(diǎn)應(yīng)對網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造，增加電源點(diǎn)和分段開關(guān)，提高線路的絕緣水平，減少線路故障率，實(shí)現(xiàn)城區(qū)配電線路的環(huán)網(wǎng)。城網(wǎng)配電系統(tǒng)應(yīng)考慮環(huán)網(wǎng)供電，用戶至少有兩個(gè)電源供電。 對停電后影響安全或損失重大的用戶，要求用戶建設(shè)兩個(gè)電源。 雖然目前經(jīng)過正在進(jìn)行的城網(wǎng)改造工作，情況有所好轉(zhuǎn)，但由于歷史上欠債太多、資金不足等原因，要在短時(shí)間內(nèi)改變目前的狀況是不現(xiàn)實(shí)的。 只有在現(xiàn)有電網(wǎng)的基礎(chǔ)上，一方面加快進(jìn)行城網(wǎng)改造工作，另一方面采取一些切實(shí)可行的技術(shù)措施來降低跳閘率，防止過電壓事故的擴(kuò)大，從而提高配電網(wǎng)的運(yùn)行安全性。

2.4 電源的供電能力

即變電站根據(jù)需要，持續(xù)、不間斷地提供電力、電量的能力。 這一影響因素不是某一局部單位所能解決的，需要相關(guān)部門根據(jù)負(fù)荷增長的需要、資金等因素進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃。

3 影響供電可靠性的外部因素

3.1 氣候因素

配電網(wǎng)都是處在不同的氣候條件下運(yùn)行的，其元件的故障率受外界氣候條件的影響比較大。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，隨著所處氣候條件的變化，配電網(wǎng)元件的故障率在大多數(shù)情況下也會(huì)發(fā)生變化。在某些氣候條件下， 元件的故障率可能比在最有利的氣候條件下的故障率大許多倍。而且在惡劣的氣候條件下，系統(tǒng)發(fā)生多階故障的概率遠(yuǎn)比有利氣候條件下的概率要大得多。

3.2 作業(yè)停運(yùn)

制定合理的檢修計(jì)劃可以充分利用設(shè)備， 提高配電網(wǎng)供電可靠性。施工前應(yīng)做好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，對工作量大或停電面積大的檢修、施工項(xiàng)目，應(yīng)減少停電時(shí)間，必要時(shí)采用臨時(shí)供電方案。每次計(jì)劃檢修或施工應(yīng)做好對停電時(shí)間的控制工作，檢修人員應(yīng)提前到達(dá)現(xiàn)場，并做好開工前的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，在現(xiàn)場等候停電；檢修或施工結(jié)束前，應(yīng)實(shí)行預(yù)匯報(bào)制度，以便操作人員及時(shí)到達(dá)現(xiàn)場等候復(fù)電；檢修、施工完畢后，調(diào)度、運(yùn)行部門應(yīng)協(xié)調(diào)配合，盡快恢復(fù)供電，縮短設(shè)備停送電狀態(tài)轉(zhuǎn)換操作時(shí)間。

3.3 人為因素

人為過失會(huì)影響配電網(wǎng)的供電可靠性。人為過失可以分為工作人員過失和外部人員過失。工作人員過失主要是指運(yùn)行和設(shè)備檢修人員的人為過失導(dǎo)致誤操作和設(shè)備維護(hù)不當(dāng)引發(fā)的意外事故?？梢酝ㄟ^培訓(xùn)，提高工作人員的技能來減少過失的發(fā)生。 外部人員過失主要是指用戶電纜被挖傷、亂堆雜物造成線路故障、車輛撞桿、氣球掛線以及其它一些意外事故，可以通過采取預(yù)防護(hù)措施及相關(guān)知識(shí)的宣傳工作可以減少這類過失的發(fā)生。

4 結(jié)束語

總之，據(jù)一些供電企業(yè)統(tǒng)計(jì)：大約80%的用戶故障源于配電網(wǎng)。因此，可靠性計(jì)算和分析實(shí)際上已經(jīng)成為當(dāng)今配電網(wǎng)規(guī)劃決策的一項(xiàng)重要工作，具有重要的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

［1］陳文高.配電系統(tǒng)可靠性實(shí)用基礎(chǔ)[M].北京:中國電力出版社，1998.

［2］劉立.配電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)性和可靠性的綜合評估[D].浙江大學(xué)，2007.