摘要:供配电系统在进行电能传输的过程中,会生产各种形式的电能损耗,这对于人们生活以及工业生产都是非常不利的,为了使供配电系统在安全、稳定、经济合理的运行,就必须采取科学有效的技术提高电力配网的可靠性,更好地满足生产和生活的需求。
关键词:电力配网;可靠性;技术措施
1 提高电力配网可靠性的必要性
电力配网的可靠性具有重要性,一旦出现可靠性问题既有可能引发电压骤降,给用电设备及电力设备造成损害。造成电网电压骤降的原因可以归纳为两大原因:用户与电力系统。电力系统故障主要体现在输配电系统遭受雷击、开关操作及线路短路故障等,这些问题都会造成电网电压骤降。而系统出现瞬时短路故障时造成电压瞬间跌落的主要原因,也会造成严重的后果;而用户原因主要表现为大型计算机系统启动、用电设备内部短路等。系统瞬时短路故障会造成严重的电压骤降,直接影响到敏感的电气设备,给电力配网运行造成严重的影响。一旦系统出现短路故障,极有可能引发故障点电压幅值大幅度下降,造成用户电压骤降。或者电网辐射配电区域出现故障,引发系统保护动作,出现供电中断;如果故障发生地点与设备存在较远的距离,有可能引发电压骤降,但故障严重用电设备会出现跳闸,引起跳闸的原因还有很多。此外,变电站出现发生短路故障,保护动作自动隔离,造成与该变电站相连接的母线线路出现电压骤降,实际中这种情况概率较高。
2 影响电力配网可靠性的因素
2.1 设计方面存在不合理现象
电力配电网出现问题和故障的主要原因之一,在电网建设前期的设计过程中,没有进行科学的分析,设计方面存在不合理现象。另外在建设过程中,没有达到设计要求和标准,导致实际电网和设计存在偏差,影响了电力负荷转移能力和转供能力,从而降低了电力配网的可靠性。
2.2 过电压问题
每一种电力设备在运行过程中都需要承受过电压带来的压力,这样可以降低电力设备内部因各类电压影响电力设备。如果电压较高,就可能会导致电力设备无法正常进行使用。在初期对电网的建设工作中,受技术水平以及资金、建设环境的影响,配电网在承受过电压上体现出严重的不足,这对于电力配网的正常运行以及其可靠性会造成较大的影响。在初期建设电网的工作中,建设团队在塔架与线路之间绝缘物体的选择上存在较大问题,受当时条件限制,他们通常会使用小型瓷瓶作为其中的绝缘物体,这样的绝缘物体对过电压只能起到初步防范作用,对于雷击等基本无力抵抗。
2.3 供配电设备更新滞后
随着高新科技的发展,居民生活中的用电电器显著增加,用电电器的增加必然加大了电网的用电需求,用电需求的高涨必然导致电网中的总电流高涨,总电流高涨就要求配电系统中使用的变压器等配电设备的容量必须随之增大。这些大功率、大容量的配电设备必然会使一次性投入的投资额大幅增长。供配电设备的更新滞后导致了供配电系统中的无功功率要么不足,要么过盛,不足会就使居民供电的电压过低,电脑等一些精密的家电设备无法启动,同时也会导致用电的损耗过大;过盛虽然会使线路的损耗最低,但是却会造成电压过高,极易损坏居用家中的电器设备。
2.4 外力破坏因素
电力应用的广泛性也决定了电路铺设的大面积性和复杂性,有些线路需要穿过树林、草地、山川、河流,在城市中更是需要“飞檐走壁”,所以电力电网受到外力影响的概率会大大增加,比如,一些工程在作业过程中会挖断电缆导致停电,一些废弃的杂物也可能造成线路的断裂,汽车等交通工具对电力设备的撞击所产生的后果都是严重的,特别是一些安全意识相对薄弱的民众私接电线,甚至是对电力设备进行破坏等等,这些都会造成断电事故发生,影响电力电网的可靠性。
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3 提高电力配网可靠性的技术分析
3.1 优化配电网络架构
首先,推进电网改造时,既要立足当下,又要面向未来。在满足“N-1”准则与合理化变压器容载比的基础上,继续增加配网电源点,选择与区域特征相符的接线模式,以环网供电的方式增加电力系统的转供电能力,实现电网布局的科学化。其次,要逐步提高线路的绝缘化程度。伴随各区域经济的蓬勃发展及电力负荷密度的增加,在架空线路通道受阻的状况下,可以通过增大导线截面、降低线路负载率的方法来解决区域经济中心高负荷配网供电可靠性的问题,再则,要合理选择线路断路器位置。根据电力负荷分布情况,在电网主干线上装设2台~3台的断路器或在大支线首端进行安装,当进行检修或出现故障时,可以最大限度地缩小停电范围。并且,要建立断路器定值档案,一旦线路负荷增加,就应及时调整。最后,要提高电网电缆化率。在供电量比较大的区可以采用故障率低的电缆线路,并配置多个电源来降低电力故障发生率。
3.2 简化供电电压等级
由于电力的输送是从各种电压等级的网络通过逐级降压送到用户的,这就有多次降压过程,会产生多环节的电能损耗,而电能损耗的增加一方面会造成浪费,此外,对电能质量也产生影响,对电网运行也带来不利。因此如何简化电压等级,减少变电环节是值得研究的。可以根据不同用户的具体情况,选择合理的供电电压,以大幅度改善供电条件。也可以通过减少降压环节,既能节省设备投资,方便线路架设,又减少多余损耗。另外,城市建设的高层化及环境的美化,对供电要求提出了更高的要求。如果继续以大量的架空线作为配电网,不仅安全用得不到保障,也会对城市美观造成很大影响。可以采用电缆供电方式,这样不仅可以提高抵御外界的强风、冰雪甚至交通事故等所造成的自然侵害的能力,还能够为配网供电提供方便,可以说这也是城市向现代化发展的必然趋势。
3.3 在优化电力配网时合理使用现代化技术
电力企业应该合理的应用网络技术等,向企业控制中心及时传输电力配网的日常运行情况,在一定的范围内合理的控制电力配网的运行。电力企业要通过自动化电力设备的应用,及时的收集用户数据和配电网数据等各个方面的相关信息,实时的监测、控制和保护电力配网。另外自动监控系统的调度端和执行设备等多个部分是电力配网职能监控系统的主要组成部分,控制中心应该通过对现场监控方式的合理应用,动态掌握电网中各个元件的运行情况,将其存在的故障及时的发现,将故障位置及时的隔离,为其他部位的正常运行提供有利的保障,从而将配电网运行中的可靠性不断加强。
3.4 相应的提高配电线路分段比例
只有综合考虑线路长度,了解负荷的实际分布状况,合理规划配电线路,选用与之相符的开关。分段开关应控制在合适的数量,尤其对于最常的配电线路,除了配置杆开关、环通开关以外,还可凭借多年的运行经验,将运行维护量、所投入的成本考虑在内,可增设一台开关。增设的开关有利于提高配网的环通率,要使电路故障段在短时间内隔离,一般采用的是转供方式,这样还可以使隔离范围被缩小,同时也有利于检修线路,一定程度上减少了检修工作量,防止因故障而导致停电的发生。
4 结语
电力配电网的主要作用就是把电能通过配电网合理的分配、传输到各家各户,因此,配电网的可靠性对于人们正常生活起着决定性的作用。如今的电力事业的新目标就是关于配电可靠性的管理,为了这一核心目标的实现,科学技术在不断的革新,电力设备也在不断的更新,它逐渐的体现出了电力企业在电力配电网改造方面所取得的成效。
参考文献:
[1]相晓鹏,邵玉槐.基于最小割集法的配电网可靠性评估算法[J].电力学报,2016(2).
[2]郭慧敏.应用最小路—广度优先搜索的配电系统可靠性评估[D].西安理工大学,2016.
论文作者:贾玉梅 刘娜 贾春皊
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年10期
论文发表时间:2019/10/30
标签:电力论文; 电网论文; 电压论文; 可靠性论文; 线路论文; 故障论文; 过电压论文; 《当代电力文化》2019年10期论文;