探討提高中壓配網(wǎng)運(yùn)行可靠性的策略和方法

【摘要】中壓配電網(wǎng)在電力系統(tǒng)中主要承擔(dān)分配網(wǎng)絡(luò)用戶的職責(zé)，因其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、故障因素多，并且受傳統(tǒng)規(guī)劃思想和資金投入不足所限，目前中壓配電網(wǎng)的可靠性已不能滿足迅速發(fā)展的社會(huì)經(jīng)濟(jì)的需求，本文探明原因并提出有效的策略和方法以提高其可靠性，從而更好地促進(jìn)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的健康發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】中壓配電網(wǎng)；可靠性；策略；方法

中壓配電網(wǎng)，是指電壓等級(jí)為6kV、10kV和20kV的配電網(wǎng)，目前應(yīng)用最多的是10kV配電網(wǎng)。配電網(wǎng)是連接電力企業(yè)終端用戶與發(fā)、輸電的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其運(yùn)行可靠性對(duì)整個(gè)電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)形象都有重要影響。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全國(guó)發(fā)電量的50%以上是通過(guò)10kV配電網(wǎng)分配到網(wǎng)絡(luò)用戶的[1]。由于中壓配電網(wǎng)本身結(jié)構(gòu)復(fù)雜、故障因素多，且在過(guò)去電網(wǎng)規(guī)劃中對(duì)中、低壓配電網(wǎng)的重視程度遠(yuǎn)不如輸電網(wǎng)、高壓配電網(wǎng)，導(dǎo)致中壓配電網(wǎng)的供電可靠性低，不能滿足城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求[2]。有鑒于此，本文分析了中壓配電網(wǎng)可靠性現(xiàn)狀，探討并提出了提高中壓配電網(wǎng)運(yùn)行可靠性的策略和方法。

1.中壓配電網(wǎng)運(yùn)行可靠性現(xiàn)狀分析

1.1 規(guī)劃建設(shè)不合理，設(shè)計(jì)施工質(zhì)量差

中壓配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，因受到傳統(tǒng)規(guī)劃思想的影響，兼之建設(shè)資金投入不足，與輸電網(wǎng)和高壓配電網(wǎng)相比，存在明顯的規(guī)劃建設(shè)力度小與不合理的狀況，如配網(wǎng)走廊通道不夠、電源配置土地少等問(wèn)題，以致供電容量、范圍、可操作性都難以適應(yīng)不斷發(fā)展的社會(huì)經(jīng)濟(jì)需求。同時(shí)，勘察設(shè)計(jì)人員受到不允許向用戶指定設(shè)備廠家及提供設(shè)備相關(guān)規(guī)定的限制，設(shè)備選型完全由用戶自己決定。但大部分用戶既缺乏選購(gòu)經(jīng)驗(yàn)，專業(yè)能力又相對(duì)不足，一些用戶更出于節(jié)省資金的考慮而“能省即省”，造成設(shè)備選型不合理、安裝調(diào)試質(zhì)量不高、必要的試驗(yàn)不做等問(wèn)題[3]，因而不少用戶側(cè)設(shè)備存在著先天的安全隱患和可靠性差的缺陷。

1.2 配網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)差，負(fù)荷轉(zhuǎn)供能力弱

目前，以架空線路為主的10kV配網(wǎng)大多采用單電源輻射型結(jié)構(gòu)（或放射狀結(jié)構(gòu)），本身就存在著網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)薄弱、負(fù)荷轉(zhuǎn)供能力差的問(wèn)題[1，4]。隨著城市發(fā)展，常要就近由架空線取得電源，但網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃尚未完善，只能采用臨時(shí)連接，線路負(fù)荷逐漸加重，轉(zhuǎn)供率更低，加上地形復(fù)雜、連接無(wú)序，致使事故發(fā)生率高、供電可靠性差。而且10kV配網(wǎng)升級(jí)改造與網(wǎng)架優(yōu)化長(zhǎng)期得不到保證，規(guī)劃又經(jīng)常變更，造成配網(wǎng)聯(lián)絡(luò)水平較低、線路分段不夠，難以滿足N-1供電要求，配網(wǎng)薄弱的問(wèn)題也長(zhǎng)期得不到有效解決。

1.3 自然因素人為破壞影響大，配網(wǎng)供電可靠性有所欠缺

自然因素主要是指不利天氣、環(huán)境等因素，沿海地區(qū)較易受到臺(tái)風(fēng)、降水、雷電的影響，沿岸地區(qū)還會(huì)受到鹽霧的危害，這些都會(huì)對(duì)配網(wǎng)可靠性產(chǎn)生直接影響。臺(tái)風(fēng)的破壞力很大，常會(huì)引起架空線路短路放電、絕緣子閃絡(luò)甚至倒桿斷線等故障，引起停電事故；降水、空氣潮濕會(huì)降低配電設(shè)備的絕緣性能；雷電會(huì)造成絕緣閃絡(luò)、斷線、避雷器損壞等后果；鹽霧會(huì)加速金屬腐蝕及降低絕緣性，造成斷絞、導(dǎo)線接地、接頭接觸不良等問(wèn)題。由于市政工程建設(shè)的廣泛開(kāi)展，常常發(fā)生破壞線路的事故，如挖斷電纜、撞壞電桿等；一些地區(qū)偷盜線路、破壞電力設(shè)施的行為也時(shí)有發(fā)生。

1.4 配網(wǎng)設(shè)備更新滯后，維護(hù)管理有待加強(qiáng)

不少10kV配網(wǎng)已運(yùn)行多年，線路導(dǎo)線老化嚴(yán)重，而生產(chǎn)用電和生活用電的需求量仍在不斷增加，10kV供電導(dǎo)線截面不僅達(dá)不到經(jīng)濟(jì)截面的要求，實(shí)際上已不能滿足供電容量的需求。設(shè)備維護(hù)和運(yùn)行管理方面也存在一些不足，以線路巡視為例，多依靠感官和經(jīng)驗(yàn)，定期巡視難以覆蓋所有可能發(fā)生故障的時(shí)間段，某些隱蔽缺陷很難及時(shí)發(fā)現(xiàn)；再如檢修時(shí)由于無(wú)法備齊所有品牌、廠家的備件，會(huì)延誤故障搶修時(shí)間和影響檢修質(zhì)量；另外，設(shè)備缺陷、故障管理方法較為落后，預(yù)防性檢修效果往往沒(méi)有達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，通過(guò)停電搶修消缺也不少見(jiàn)；而且，運(yùn)行管理中還存在管理方式粗放、運(yùn)行協(xié)調(diào)不夠、重復(fù)停電次數(shù)多、復(fù)電時(shí)間長(zhǎng)等問(wèn)題。

2.提高中壓配電網(wǎng)運(yùn)行可靠性的策略與方法

2.1 重視規(guī)劃設(shè)計(jì)工作，規(guī)范設(shè)備配置渠道

中壓配網(wǎng)在城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起著核心電能載體的作用，因此中壓配網(wǎng)的規(guī)劃和建設(shè)應(yīng)納入城市建設(shè)總體規(guī)劃中，從而為解決線路走廊、配變站址、用地、資金等問(wèn)題創(chuàng)造良好條件。在為用戶指導(dǎo)設(shè)備配置方面，電力公司應(yīng)轉(zhuǎn)變觀念，雖然不可以直接為用戶指定設(shè)備，但可以為用戶提供技術(shù)服務(wù)，如提供相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、參數(shù)及設(shè)備選擇方法等；在安裝、調(diào)試及驗(yàn)收時(shí)，可以委派技術(shù)人員進(jìn)行監(jiān)督和把關(guān)；運(yùn)行前后，向用戶提供運(yùn)行維護(hù)的知識(shí)、要求、注意事項(xiàng)等，同時(shí)提供維修聯(lián)系電話，以便出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)安排技術(shù)人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)甄別和處理。

2.2 優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提高可轉(zhuǎn)供率

中壓配網(wǎng)可通過(guò)優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)提高供電可靠性，目前可靠性較高的網(wǎng)絡(luò)型式有單環(huán)網(wǎng)、雙環(huán)網(wǎng)和多分段多聯(lián)絡(luò)網(wǎng)，采用這些結(jié)構(gòu)型式可提高轉(zhuǎn)供率，且可滿足N-1準(zhǔn)則要求，應(yīng)優(yōu)先選用。不改變網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)僅增設(shè)斷路器，也能提高供電可靠性。圖1是改造前后的方案。

方案Ⅰ增加了3個(gè)斷路器，將原來(lái)較大的繼電保護(hù)區(qū)分為幾個(gè)小段，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和運(yùn)行方式幾乎沒(méi)變，由于連在中心開(kāi)閉所的負(fù)荷不再受到其后設(shè)備故障影響，平均停電頻率降低22%，平均停電概率減少17%。但主變出線開(kāi)關(guān)上仍需安裝距離保護(hù)。

方案Ⅱ在中心開(kāi)閉所所有出線上都安裝斷路器，共需增加9個(gè)斷路器，可形成閉環(huán)運(yùn)行方式，可靠性比方案Ⅰ提高更多。但出線同樣需要安裝距離保護(hù)或差動(dòng)保護(hù)。

2.3 合理改造加強(qiáng)宣傳，降低配電網(wǎng)故障率

對(duì)自然因素造成的不利影響，可通過(guò)技術(shù)和管理兩方面的措施加以解決，應(yīng)立足于預(yù)防為主。防止臺(tái)風(fēng)破壞，可從入夏就做足準(zhǔn)備，對(duì)桿塔及沿線樹(shù)木、房屋進(jìn)行排查，存在薄弱環(huán)節(jié)盡快解決，如檔距過(guò)大應(yīng)在中間增加電桿，電桿不夠牢固應(yīng)加防風(fēng)拉線等。雨季要做好防潮工作，電氣設(shè)備應(yīng)有除濕和通風(fēng)措施。防雷可在雷季到來(lái)之前做好準(zhǔn)備，通過(guò)檢查避雷設(shè)施，對(duì)防雷效果差的予以更換改造，如采用氧化鋅避雷器、用棒式絕緣子代替針式絕緣子、檢查控制接地電阻等。受到鹽霧影響的配電線路應(yīng)采用防鹽霧好的材料，如防污型絞線、耐污絕緣子、金具等。對(duì)人為破壞因素，應(yīng)加強(qiáng)保護(hù)電力設(shè)施的宣傳教育力度，如在桿塔旁設(shè)立“高壓危險(xiǎn)”警示牌、安裝防護(hù)欄等，降低外力破壞的風(fēng)險(xiǎn)。建立群防群治機(jī)制并配合公安機(jī)關(guān)打擊偷盜破壞行為。

2.4 加大設(shè)備更新力度，提高維護(hù)管理水平

應(yīng)加大配網(wǎng)升級(jí)改造的步伐，對(duì)于老化、可靠性低的線路推廣應(yīng)用電纜線路或絕緣導(dǎo)線，如走廊狹窄的城區(qū)可優(yōu)先采用高壓電纜，郊外、林區(qū)、人口密集地區(qū)應(yīng)采用架空絕緣導(dǎo)線。同時(shí)，推廣應(yīng)用新型、節(jié)能、可靠性高的配變，如S13配變等。維護(hù)檢修方面應(yīng)實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)在線監(jiān)測(cè)和狀態(tài)檢修，并逐步提高配網(wǎng)自動(dòng)化水平。采用具有SCADA功能的監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)控配網(wǎng)運(yùn)行工況；應(yīng)用FA功能，實(shí)現(xiàn)非故障區(qū)域供電及故障自動(dòng)隔離功能。提高維修質(zhì)量，應(yīng)先理順管理體系，建立可靠性工作管理制度及相應(yīng)的考核機(jī)制，加強(qiáng)設(shè)備缺陷管理、轉(zhuǎn)供電管理、檢修計(jì)劃管理、不停電作業(yè)管理和設(shè)備檔案管理等，并完善供配電指標(biāo)評(píng)價(jià)體系，從而提高配網(wǎng)設(shè)備維護(hù)和運(yùn)行管理水平。

3.結(jié)語(yǔ)

配網(wǎng)運(yùn)行可靠性反映了配網(wǎng)對(duì)用戶持續(xù)供電的能力以及供電公司所提供的服務(wù)質(zhì)量，也是營(yíng)造良好用電環(huán)境之必需，因此供電公司應(yīng)充分認(rèn)識(shí)供電可靠性的作用和意義，從技術(shù)和管理兩方面入手采取切實(shí)有效措施，提高配網(wǎng)運(yùn)行可靠性，以保證電能質(zhì)量，促進(jìn)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的和諧發(fā)展。