城市配電電網(wǎng)故障以及改善分析

李 鵬

（國(guó)網(wǎng)寧夏電力公司中衛(wèi)供電公司，寧夏 中衛(wèi) 755000）

城市配電工作是支持城市發(fā)展的根本保證，其中，工業(yè)生產(chǎn)和生活用電是城市配電中較為重要的組成部分，也是整個(gè)城市發(fā)展的基本內(nèi)容。然而，隨著我國(guó)城市的快速發(fā)展，城市配電工作卻與城市發(fā)展存在一定的差距，導(dǎo)致城市配電網(wǎng)絡(luò)不能滿(mǎn)足城市發(fā)展的要求，從而阻礙了城市工業(yè)生產(chǎn)和打破了人們正常的生活秩序。

2 城市配電電網(wǎng)故障分析

現(xiàn)代城市電網(wǎng)呈現(xiàn)復(fù)雜化和大型化的發(fā)展特點(diǎn)，這也就導(dǎo)致了城市配電網(wǎng)發(fā)生故障的概率上升。城市配電電網(wǎng)發(fā)生故障必然會(huì)導(dǎo)致巨大的損失，甚至在某些情況下還會(huì)導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。城市配電網(wǎng)的故障主要如下：

（1）人為線(xiàn)路損壞。人為線(xiàn)路損壞主要為外力破壞導(dǎo)致線(xiàn)路故障停電，該行為主要是不法分子在經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)動(dòng)下，盜取配電網(wǎng)線(xiàn)路獲得經(jīng)濟(jì)收益。這一過(guò)程就會(huì)極大損壞城市配電電網(wǎng)正常工作性能，使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障。

（2）雷電過(guò)電壓。配電網(wǎng)直接連接用戶(hù)，并且在城市電網(wǎng)中遭遇雷擊可能性較大，這也與城市電網(wǎng)中的雷電保護(hù)配置水平較低有關(guān)，導(dǎo)致在發(fā)生雷電現(xiàn)象后促使配電網(wǎng)發(fā)生故障。此外，在城市配電網(wǎng)避雷器安裝缺乏規(guī)范，有的地方避雷器接地裝置的電阻嚴(yán)重超標(biāo)，這導(dǎo)致雷擊電流不能快速入地，影響整個(gè)電網(wǎng)的正常工作。

（3）內(nèi)部過(guò)電壓。配電網(wǎng)為中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)，因?qū)儆谛‰娏鹘拥叵到y(tǒng)，它的內(nèi)部過(guò)電壓主要分為弧光接地過(guò)電壓和鐵磁諧振過(guò)電壓。隨著電纜在配網(wǎng)中越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，配電線(xiàn)路對(duì)地容性電流迅速增大，一旦發(fā)生單相接地，就有可能產(chǎn)生弧光接地過(guò)電壓。而弧光接地過(guò)電壓是由間歇性的熄弧與重燃造成電磁能的強(qiáng)烈震蕩引起，此時(shí)就有可能使配網(wǎng)中絕緣薄弱部分發(fā)生擊穿。此外，鐵磁諧振過(guò)電壓的幅值可達(dá)到3倍相電壓，可能造成絕緣閃絡(luò)，甚至互感器爆炸的后果，對(duì)配電網(wǎng)的危害很大。

（4）電網(wǎng)設(shè)備故障。城市配電網(wǎng)也存在設(shè)備故障，這些設(shè)備的故障往往會(huì)導(dǎo)致整個(gè)配電電網(wǎng)工作實(shí)效。其中，導(dǎo)致電網(wǎng)設(shè)備故障的最大原因?yàn)槿藶椴僮鞑划?dāng)，從而使電網(wǎng)設(shè)備不能正常工作，甚至出現(xiàn)被燒壞情況，，這些設(shè)備的損壞往往是由于使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、設(shè)計(jì)不合理以及使用不規(guī)范等造成的，促使整個(gè)城市配電網(wǎng)出現(xiàn)故障問(wèn)題。

3 城市配電電網(wǎng)故障改善分析

城市配電電網(wǎng)的故障改善就需要結(jié)合當(dāng)前故障的發(fā)生情況，借助當(dāng)前應(yīng)用成熟的信息化以及自動(dòng)化技術(shù)，提升城市配電電網(wǎng)的管理能力，具體措施包括：

（1）故障在線(xiàn)診斷系統(tǒng)。故障在線(xiàn)診斷系統(tǒng)就是通過(guò)實(shí)施采集電網(wǎng)內(nèi)部所有設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)信息，在發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在故障狀態(tài)及時(shí)的發(fā)出警告信號(hào)，并且執(zhí)行相關(guān)的保護(hù)動(dòng)作，這就能夠有效地保護(hù)城市配電電網(wǎng)的正常工作。城市配電網(wǎng)故障診斷系統(tǒng)建設(shè)包括：①基于開(kāi)關(guān)動(dòng)作信息的故障診斷。在城市電網(wǎng)中結(jié)合網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治龊烷_(kāi)關(guān)動(dòng)作信息進(jìn)行故障診斷，能夠根據(jù)開(kāi)關(guān)信息的反饋位置確定故障發(fā)生區(qū)域，從而能夠?qū)ふ译娋W(wǎng)的故障發(fā)生概況，并且利用能夠直接控制相鄰區(qū)域的設(shè)備實(shí)施保護(hù)，達(dá)到控制城市電網(wǎng)故障的問(wèn)題。②基于保護(hù)信息的故障診斷。保護(hù)動(dòng)作信息的診斷是在上述開(kāi)關(guān)動(dòng)作信息診斷的基礎(chǔ)上，在獲得故障元件或故障范圍信息后做出相應(yīng)的決策。當(dāng)故障區(qū)域內(nèi)發(fā)生多重故障或有開(kāi)關(guān)保護(hù)動(dòng)作執(zhí)行，就會(huì)根據(jù)電網(wǎng)保護(hù)規(guī)范設(shè)定故障控制范圍，能夠縮小診斷故障的范圍。

（2）故障快速?gòu)?fù)電系統(tǒng)。在城市配電電網(wǎng)發(fā)生故障后，采用故障快速?gòu)?fù)電系統(tǒng)能夠及時(shí)的還原電網(wǎng)工作狀態(tài)，讓電網(wǎng)恢復(fù)到正常工作。故障快速?gòu)?fù)電系統(tǒng)應(yīng)用主要如下：主干線(xiàn)故障智能隔離。在發(fā)現(xiàn)主干線(xiàn)出現(xiàn)短路故障后，就能夠借助電流型自動(dòng)化分段負(fù)荷開(kāi)關(guān)，通過(guò)變電站出線(xiàn)開(kāi)關(guān)和分段開(kāi)關(guān)的邏輯時(shí)間控制，及時(shí)的各類(lèi)主線(xiàn)故障區(qū)域。在線(xiàn)路出現(xiàn)接地故障后，能夠借助手工操作切斷故障線(xiàn)路，實(shí)現(xiàn)故障區(qū)域隔離和非故障區(qū)域的正常供電。

（3）分支線(xiàn)故障智能攔截。該措施就是在分支線(xiàn)首端設(shè)置分支分界點(diǎn)，并且借助于智能化的斷路設(shè)備，有效地控制干線(xiàn)停電。并且在分支路出現(xiàn)短路故障后，就能夠通過(guò)變電站出現(xiàn)開(kāi)關(guān)和分支分界斷路設(shè)備實(shí)現(xiàn)有效地線(xiàn)路保護(hù)，從而能夠在變電站出現(xiàn)開(kāi)關(guān)跳閘前出現(xiàn)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)分支線(xiàn)故障智能攔截。

（4）城市電網(wǎng)的規(guī)劃及維護(hù)系統(tǒng)。在城市電網(wǎng)的規(guī)劃布局中，需要按照配電的實(shí)際要求設(shè)計(jì)相應(yīng)的規(guī)劃方案，從而有效地提升整個(gè)電網(wǎng)的工作質(zhì)量。同時(shí)，在電網(wǎng)規(guī)劃中進(jìn)行線(xiàn)路優(yōu)化，采用最佳橫截面積的電線(xiàn)，并在線(xiàn)路中安裝先進(jìn)的設(shè)備。開(kāi)環(huán)網(wǎng)絡(luò)改成“手拉手”的環(huán)網(wǎng)，這樣能極大提高電網(wǎng)運(yùn)行的靈活性，并減小因故障或正常檢修引起的停電范圍。

電網(wǎng)公司還應(yīng)建立良好的電網(wǎng)維護(hù)機(jī)制，采用科學(xué)化的維護(hù)管理理論開(kāi)展相關(guān)工作，借助信息化的電氣設(shè)備管理系統(tǒng)改善設(shè)備維護(hù)工作流程，從城市電網(wǎng)的工作性能和實(shí)際要求來(lái)提升工作的效率，最終實(shí)現(xiàn)城市電網(wǎng)維護(hù)的規(guī)范化。

針對(duì)外力破壞方面，電力公司在積極搶修故障同時(shí)，應(yīng)強(qiáng)化法律意識(shí)，對(duì)因人為原因造成的電網(wǎng)大面積停電和設(shè)備損壞事件提出法律方案，以期對(duì)不遵守國(guó)家法律法規(guī)的單位和個(gè)人形成法律壓力，方為解決外力破壞事件頻發(fā)的根本對(duì)策。

4 結(jié)語(yǔ)

城市配電電網(wǎng)故障直接影響了城市的發(fā)展，提升城市配電電網(wǎng)的工作質(zhì)量有著重要的意義。通過(guò)采取城市電網(wǎng)故障分析能夠確保整個(gè)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，并且能夠起到預(yù)防安全事故發(fā)生的目的。通過(guò)分析城市電網(wǎng)故障的基本數(shù)據(jù)，就應(yīng)該在城市電力系統(tǒng)發(fā)生故障后盡快地定位故障元件和位置，采用信息化管理和分析系統(tǒng)處理故障，借助相關(guān)專(zhuān)業(yè)的管理軟件來(lái)控制故障的擴(kuò)大，最大程度地保護(hù)電力網(wǎng)絡(luò)的損失。

[1] 陳星鶯,顧欣欣,余昆,等.城市電網(wǎng)自愈控制體系結(jié)構(gòu)[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2009，(24) .

[2] 楊俊起,陳滟濤,楊凌霄,等.配電網(wǎng)故障定位的改進(jìn)矩陣算法研究[J].高電壓技術(shù)，2007，(5).