摘要:本文介绍了衡量配网供电可靠性的指标,以及影响因素,概括为配电网本身存在的问题及管理缺陷,然后提出了相应的方法措施,提高配电网可靠性。
关键词:配网;可靠性;评价标准
一、配网及可靠性概念剖析
(一)配网及配电网简介
在我国,配网是指电力系统中输配电里面的配电,就是电被传输到各个用户处。配网是由架空线路、电缆、杆塔、配电变压器、隔离开关、无功补偿器及一些附属设施等组成的,在电力网中起重要分配电能作用的网络。
配电网按电压等级来分类,可分为高压配电网(35—110KV),中压配电网(6—10KV),低压配电网(220/380V);按供电区的功能来分类,可分为城市配电网,农村配电网和工厂配电网等。在城市电网系统中,主网是指110KV及其以上电压等级的电网,主要起连接区域高压(220KV及以上)电网的作用。配电网是指35KV及其以下电压等级的电网,作用是给城市里各个配电站和各类用电负荷供给电源。配电网一般采用闭环设计、开环运行,其结构呈辐射状。配电线的线径比输电线的小,导致配电网的R /X 较大。由于配电线路的R /X 较大,使得在输电网中常用的这些算法在配电网的潮流计算中其收敛性难以保证。
(二)配网可靠性
配网可靠性,所谓配电网可靠性的评估,是对已运行的配电网,或是新设计的配电网,在所用线路设备的情况下的供电可靠性作出评价,以此来判定该配电网供电可靠性的优劣。通过对配电网可靠性的评估,可以确定出预安排停电、变电站全停、故障停电,对供电可靠性的影响,并以此来确定提高供电可靠性的技术措施和寻求提高供电可靠性的管理方法。
(三)配网可靠性衡量指标
配网可靠性是指供电系统持续供电的能力,是考核供电系统电能质量的重要指标,反映了电力工业对国民经济电能需求的满足程度,已经成为衡量一个国家经济发达程度的标准之一。供电可靠性可以用如下一系列指标加以衡量:供电可靠率、用户平均停电时间、用户平均停电次数、系统停电等效小时数;我国供电可靠率目前一般城市地区达到了3个9(即99.9%)以上,用户年平均停电时间≤8.76小时;重要城市中心地区达到了4个9(即99.99%)以上,用户年平均停电时间≤53分钟。
在电力系统设备发生故障时,衡量能使由该故障设备供电的用户供电障碍尽量减少,使电力系统本身保持稳定运行(包括运行人员的运行操作)的能力的程度。
二、影响配网供电可靠性的因素
(一)网络结构
配网线路分为架空线、电缆或混合结构,由于配网线路是随着电力用户的增多而不断发展的,而且前期一般没有总体规划,所以最终造成供电区域错综复杂、接线方式多种多样。单辐射线路和联络不合理的线路大量存在,不能完全达到N-1要求,尤其是手拉手比例远远不够,当故障发生后,不能有效的转移负荷。由于配网线路交错重叠,导致部分线路间联络复杂、冗余,不利于运行管理及维护。受各种因素的影响,部分线路存在供电半径长、在装容量大、负载率高的现象,这不仅造成线路末端电压降低,而且不利于故障时线路反带。另外,架空线路中缺少干线分段开关及分支开关,当线路故障或者计划停电时,停电范围扩大,不能有效地缩小停电范围,进而影响了对其他用户的供电。
(二)线路设备装备水平
对于架空线路来说,最为薄弱的环节就是裸导线,这是导致线路故障的一个重要因素,尤其是每年3月-5月份鸟类筑巢活跃时期,故障最为突出;部分线路导线截面偏小,从而影响供电能力和供电质量;另外,老式开关、箱变、环网箱、高损变压器等设备的大量存在,不仅对维护设备带来困难,而且也影响线路安全运行;故障寻址器能及时反映线路运行情况,对查寻故障作用巨大,但是由于设备本身或电池得不到及时更换,经常在故障发生后不能正确的反应线路情况,延误查找故障的时间,影响恢复送电时间。
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(三)运行管理及维护
由于配网工作多而杂,包括配网改造、大修技改、业扩工程和日常检修工作等,如果不能做到很好的协调各部门工作、合理安排停电计划,不仅造成重复停电,还会扩大停电范围,这都直接影响供电可靠性。配网设备较多,同一种设备或许来自不同的厂家,由于运行人员得不到相关培训,不熟悉设备的操作及工作原理,这给今后的维护和处理故障埋下隐患。随着电网的发展,配电线路越来越多,运行人员得不到及时补充且整体技能水平不高、运行经验不足、责任心不强,这导致了巡线周期加长、巡视不到位、消除缺陷不及时、基础资料不全、不能正确评估设备运行状态。
(四)线路故障
线路故障一般分为外力故障和设备本身故障。
外力故障主要有:
(1)电缆被刨。由于大型施工机械的广泛应用,且在没有办理路由手续的前提下违规施工,导致经常发生电缆被刨事故。
(2)汽车撞杆、碰线。施工车辆增多,路边杆缺少反光标记、防护桩,导致频繁被撞,尤其夜间,过路线也经常被挂断。
(3)雷击。由于缺少防雷金具、绝缘水平低,雷雨天气时,部分设备经常遭受雷击。
(4)鸟害。由于裸导线路的存在,鸟害造成的故障占较大比例。
(5)树害、异物短路。多发生在绝缘水平低、保护距离不够的线段。
设备本身故障主要有变压器故障、瓷瓶闪络放电、跌落式熔断器故障等。设备故障发生的原因主要有设备本身问题,还有巡视不到位,对设备清扫、测温等工作不到位。各类故障一旦发生将造成线路掉闸,严重影响安全运行。由于自动化水平低、人员素质有限,故障发生后,查找故障速度慢、处理故障不及时和排除故障时间长等,最终导致恢复供电速度慢,造成供电可靠率下降。
三、提高配网供电可靠性的应对措施
(一)优化网络结构,提高设备装备水平
(1)梳理配网线路,实行分区分片供电,避免交叉重叠供电,优化供电方式,实现“手拉手”环网供电,适当发展线路间联络,有条件时满足检修状态下N-1安全准则,无联络配电线路的电缆采用双电缆互为备用。
(2)增加10kV出线以降低每条线路的用电负荷,使供电负荷基本合理,提高故障时转移其它线路负荷的能力。
(3)在主干线路上加装分段开关,控制每段的用户数,市区、近效地区类配电网发展为5户一个分段点,农村地区配电线路根据要求可减少分段点,但不宜大于10户一个分段点,缩小检修作业区的停电范围,有效改善配电网调度灵活性和供电可靠性;在分支线路上加装大分支断路器,当分支线路出现故障时,可以快速隔离,不影响主干线路,实现缩小故障范围,减少停电面积和停电时间。
(二)加强治理用户设备
对用户设备的管理不能放松,指导用户进行安全用电,向用户推荐电力新技术、新设备,建议其线路绝缘化、更换老旧设备,以提高线路健康水平。在分界点处加装故障快速隔离开关,当用户资产发生故障时,能迅速隔离,不影响公共线路,从而提高线路可靠性水平。对存在重大设备缺陷的用户要及时下发通知书,阐述设备故障对自身带来的危害,并签发安全协议,建议其立即整改,尽力减少因用户原因造成的系统故障。及时发现用户用电安全隐患,及时予以消除,杜绝因用户设备问题造成线路跳闸,影响其他用户的供电。
四、结束语
配网可靠性的提高迫在眉睫,只有提高供电可靠性,才能更好地实践“电力服务社会”的宗旨。今后仍需再接再厉,开阔更多的办法。
参考文献:
[1]李江华.10kV 配电可靠性管理[J].大众用电,2006,(3)
[2]10KV配电线路带电作业的探讨[J].今日科苑,2009,(6)
[3]10kV配电网供电可靠性的措施[J].湖北电力,2005,(3)
论文作者:杨琳,胡梅琴
论文发表刊物:《河南电力》2018年13期
论文发表时间:2018/12/26
标签:线路论文; 故障论文; 可靠性论文; 设备论文; 配电网论文; 用户论文; 水平论文; 《河南电力》2018年13期论文;