10kV配網(wǎng)供電可靠性優(yōu)化措施研究

張志峰 武彩

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)的電力基礎(chǔ)建設(shè)的發(fā)展也有了很大的提升。在我國(guó)電力網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，當(dāng)前最常使用的供電線路是10kV配電線路，因此，快速修復(fù)故障，保證10kV配電線路穩(wěn)定運(yùn)行有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文通過對(duì)相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行查閱，對(duì)當(dāng)前10kV配電線路中的常見故障類型進(jìn)行了全面闡述，提出了采用配電自動(dòng)化技術(shù)對(duì)線路故障進(jìn)行處理的具體措施，希望本文能夠在一定程度上保障我國(guó)電路系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：10kV配網(wǎng)供電;可靠性;優(yōu)化措施研究

引言

近些年，10kV配電網(wǎng)環(huán)網(wǎng)供電發(fā)揮著越來越重要的作用，因此電力企業(yè)需要重視10kV配電網(wǎng)環(huán)網(wǎng)供電安全運(yùn)行模式，降低安全事故的發(fā)生率，促進(jìn)我國(guó)電力行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

1、10kV配電網(wǎng)線損產(chǎn)生原因

1.1線路損耗

線路中流過電流就會(huì)產(chǎn)生損耗，此外線路接頭處電阻增大、絕緣等級(jí)降低、漏電等情況均會(huì)產(chǎn)生線損;線徑與電流電壓等級(jí)不匹配，線路上負(fù)荷分配不均、未達(dá)到最佳經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài)也會(huì)導(dǎo)致線損增大;未合理設(shè)置用戶到配電變壓器、專用電變壓器等供電中心的空間距離，也是造成線路損耗的成因。

1.2設(shè)備損耗

設(shè)備本身只要流過電流也會(huì)產(chǎn)生損耗。如高能耗變壓器的使用，部分變壓器存在“小馬拉大車，大馬拉小車”現(xiàn)象，在重載過載情況下，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行增加設(shè)備本身?yè)p耗;電容器介質(zhì)損耗，電暈損耗;計(jì)量設(shè)備的誤差和接線端子接觸不良，損壞電能表竊電帶來的損耗。

2、10kV配電網(wǎng)環(huán)網(wǎng)供電的特點(diǎn)

10kV配電網(wǎng)環(huán)網(wǎng)供電的工作原理。10kV配電網(wǎng)環(huán)網(wǎng)供電共組主要是利用電壓-延時(shí)方式，在分段點(diǎn)的相應(yīng)位置設(shè)置斷路器，在日常工作中斷路器處于關(guān)閉狀態(tài)，在停電狀態(tài)或者在故障狀態(tài)中，將會(huì)全部打開斷路器。在首次重合閘過程中，需要利用控制器合理設(shè)計(jì)延時(shí)裝置，再逐個(gè)完成重合工作，當(dāng)某個(gè)斷路器發(fā)生跳閘，故障發(fā)生點(diǎn)兩側(cè)的斷路器將會(huì)立即感應(yīng)故障電壓，從而實(shí)施閉鎖工作，再次合閘之后，可以有效恢復(fù)供電的正常性，通過閉鎖可以有效隔離故障區(qū)段。如果斷路器處于聯(lián)絡(luò)點(diǎn)，在供電工作中，斷路器可以同時(shí)感應(yīng)兩側(cè)的電壓。如果一側(cè)電壓呈現(xiàn)失壓狀態(tài)，那么斷路器確定故障之后將會(huì)開展延時(shí)工作，根據(jù)故障側(cè)相應(yīng)線路的鎖閉時(shí)間，確定延時(shí)時(shí)間的整定值。完成延時(shí)時(shí)間之后，可以投入聯(lián)絡(luò)斷路器，利用后備電源保持故障所在線路的正常區(qū)間，可以正?；謴?fù)供電工作。10kV配電網(wǎng)環(huán)網(wǎng)供電的特征：（1）就地保護(hù)功能，因?yàn)榄h(huán)網(wǎng)供電工作具有絕緣性，有利于降低故障發(fā)生率。通過利用配電自動(dòng)化設(shè)備，可以有效隔離故障，并且利用集中化管理系統(tǒng)可以優(yōu)化轉(zhuǎn)移電力負(fù)荷，大幅度提高電力設(shè)備的利用率，并且利用先進(jìn)技術(shù)更加可靠的供電。10kV配電網(wǎng)環(huán)網(wǎng)供電可以智能化查詢各種故障，同時(shí)可以就地保護(hù)故障搜查器。（2）處理故障的過程中不需要利用通信，10kV配電網(wǎng)環(huán)網(wǎng)供電中，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備具有不同的故障處理功能，有利于及時(shí)處理故障，在處理故障的過程中，不需要依賴通信，可以避免發(fā)生大規(guī)模停電。（3）在環(huán)網(wǎng)供電階段，桿上設(shè)備可以全面監(jiān)控線路運(yùn)行階段，同時(shí)可以全面處理故障，后臺(tái)系統(tǒng)可以有效維護(hù)配電網(wǎng)，可以多層次階梯式的管理配電網(wǎng)。（4）根據(jù)工作要求，配電網(wǎng)可以自動(dòng)化重組網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)可以靈活轉(zhuǎn)帶電力負(fù)荷，頻繁操作倒負(fù)荷，有效操控配電開關(guān)，有效控制10kV配電網(wǎng)環(huán)網(wǎng)供電的運(yùn)行成本。（5）在10kV配電網(wǎng)環(huán)網(wǎng)供電中，可以有效調(diào)控監(jiān)視系統(tǒng)，準(zhǔn)確計(jì)算故障區(qū)段，高效檢修故障，降低故障的負(fù)面影響。

3、解決10kV配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)常見問題的對(duì)策

3.1合理規(guī)劃系統(tǒng)架構(gòu)

對(duì)于因部門交流不暢等原因?qū)е碌南到y(tǒng)失常現(xiàn)象，相關(guān)單位應(yīng)該通過以下措施完成對(duì)系統(tǒng)架構(gòu)的合理規(guī)劃：（1）自動(dòng)化系統(tǒng)使用的主要電路模式是環(huán)形線路網(wǎng)，在實(shí)踐中相關(guān)人員應(yīng)該保證電源供應(yīng)能夠滿足不同地區(qū)的用電需求，盡量降低成本，在供電稀疏的地區(qū)設(shè)施雙電源即可;（2）供電方式采取區(qū)域劃分，即在整體供電模式的基礎(chǔ)上按照地區(qū)、供電能力等具體情況進(jìn)行劃分，減少各模塊之間出現(xiàn)問題、互相影響的可能性;（3）可以采用價(jià)格較低的負(fù)荷式開關(guān)取代斷路器設(shè)備，在滿足需求的基礎(chǔ)上降低成本;（4）操作系統(tǒng)界面應(yīng)該簡(jiǎn)潔、易懂，使工作人員能夠在短時(shí)間內(nèi)快速掌握應(yīng)用方式，進(jìn)而提升工作效率。

3.2解決集中控制問題策略

針對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)集中控制層面存在的問題，相關(guān)單位應(yīng)該通過以下措施予以解決：（1）在自動(dòng)化系統(tǒng)中心設(shè)置檢測(cè)、控制系統(tǒng)，以完成信息的傳遞功能，通過這一措施，在出現(xiàn)供電故障問題使得供電中斷時(shí)，可以迅速查明故障出現(xiàn)的具體位置以及故障發(fā)生原因，為工作人員快速排除故障提供技術(shù)支持;（2）集中控制能夠縮小線路故障造成的影響范圍，在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)該保證簡(jiǎn)潔、有效，從而有利于工作人員對(duì)其進(jìn)行管理。

3.3遠(yuǎn)距離故障問題解決策略

針對(duì)遠(yuǎn)距離故障問題，相關(guān)單位應(yīng)該通過以下措施進(jìn)行解決：（1）在故障指示器方面，應(yīng)配合使用可靠的無(wú)線通信設(shè)備，便于及時(shí)判定故障發(fā)生位置，減小工作人員排查難度;（2）相關(guān)單位應(yīng)該將故障定位主站、通訊終端、故障指示器有機(jī)結(jié)合在一起，通過這種方式能夠?qū)⒐收闲畔⑼暾麄鬟f到運(yùn)維人員手中，提升電力供應(yīng)恢復(fù)速度。

3.4饋線自動(dòng)化在線路故障處理中的應(yīng)用

傳統(tǒng)的10kV饋線普遍采用的是普通的柱上開關(guān)斷路器與負(fù)荷開關(guān)設(shè)備，在故障發(fā)生之后，負(fù)荷開關(guān)只能夠完成負(fù)荷電流的分?jǐn)?，并不能自?dòng)切除故障。對(duì)于大多數(shù)線路故障來說，這種普通斷路器與負(fù)荷開關(guān)的配置相對(duì)簡(jiǎn)單，價(jià)格也比較便宜，能夠隔絕大多數(shù)故障。但是，這種技術(shù)也存在一些應(yīng)用層面的問題：（1）該配置能夠?qū)Υ蠖鄶?shù)故障類型進(jìn)行隔離，這就導(dǎo)致了無(wú)論是瞬時(shí)性故障還是永久性故障都會(huì)引起開關(guān)跳閘，在這種情況下，很多并沒有發(fā)生嚴(yán)重故障的線路也會(huì)出現(xiàn)短路現(xiàn)象，從而造成人力、物力資源的浪費(fèi);（2）傳統(tǒng)隔離故障的饋線開關(guān)在工作過程中需要多次執(zhí)行分閘、合閘任務(wù)，這很容易對(duì)沒有發(fā)生故障的線路區(qū)域造成沖擊，導(dǎo)致其出現(xiàn)停電現(xiàn)象，最終對(duì)居民的正常電力供應(yīng)造成影響;（3）在故障發(fā)生之后，該設(shè)備雖然能夠提供指引，但是仍需人工執(zhí)行分閘、合閘操作，并逐級(jí)查找故障點(diǎn)，造成人力資源的大量浪費(fèi)。當(dāng)前，饋線自動(dòng)化技術(shù)主要配置了饋線自動(dòng)化開關(guān)，在實(shí)踐中主要包括以下幾個(gè)類別：（1）智能柱上斷路器，這種自動(dòng)化設(shè)備主要能夠根據(jù)饋線的實(shí)際情況自動(dòng)完成控制、保護(hù)單元的配置。發(fā)生故障時(shí)，其能夠迅速切斷短路、負(fù)荷、零序電流，并可以和帶時(shí)限的過流保護(hù)之間形成巧妙配合，實(shí)現(xiàn)對(duì)重合閘的保護(hù)，此自動(dòng)化設(shè)備能夠安裝在饋線的干線以及支線上;（2）智能柱上負(fù)荷開關(guān)，這一自動(dòng)化設(shè)備主要是對(duì)傳統(tǒng)的負(fù)荷開關(guān)進(jìn)行改造而形成的，在實(shí)踐中具備有壓延時(shí)合閘以及無(wú)壓限時(shí)分閘的功能，能夠在一定程度上自動(dòng)完成對(duì)于故障位置的隔離工作;（3）分支用戶分解斷路器，此設(shè)備能夠通過管理人員的預(yù)先設(shè)定，完成對(duì)于用戶側(cè)故障區(qū)域的自動(dòng)切除，可避免大多數(shù)情況下由于上級(jí)設(shè)備、線路跳閘導(dǎo)致的停電區(qū)域擴(kuò)張，防止線路故障給人民群眾的正常用電活動(dòng)帶來比較大的困擾;（4）饋線自動(dòng)化智能控制器，這種智能控制器克服了傳統(tǒng)通訊設(shè)備的不足，其能夠配置多種保護(hù)功能，通過多種方式完成整體通信活動(dòng)。

結(jié)語(yǔ)

本文分析了10kV配電網(wǎng)環(huán)網(wǎng)供電工作的安全運(yùn)行模式，提高10kV配電網(wǎng)環(huán)網(wǎng)供電運(yùn)行的安全性，降低安全問題的發(fā)生率，保障供電工作的穩(wěn)定性，促進(jìn)我國(guó)電網(wǎng)工程可持續(xù)發(fā)展，進(jìn)一步發(fā)展電力行業(yè)，為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]張大立.城市中壓環(huán)網(wǎng)供電方式的探討性研究[J].廣西電力，2008（02）：5-9.

[2]張怡.實(shí)行環(huán)網(wǎng)供電保證系統(tǒng)的可靠性[J].華東電力，1999（05）：15-17.

[3]尹璐，易姝嫻，張凱，趙爭(zhēng)鳴，袁立強(qiáng).基于柔性環(huán)網(wǎng)控制裝置的10kV配電網(wǎng)運(yùn)行方式[J].電力自動(dòng)化設(shè)備，2018，38（01）：137-142.