摘要:供电可靠率是重要的供电质量指标。文中就广东省茂名供电局供电可靠性现状、影响可靠性原因及存在的问题进行分析,并就进一步提高供电可靠性问题,从组织、管理、技术上采取各种积极有效措施,在电网较薄弱的情况下,通过加大城网改造力度,采取各种积极有效措施,使供电可靠率有了一定提高。
关键词:供电可靠性;管理;分析
近年来我国很多关于供电可靠性研究的文献,借鉴国外的一些研究成果,提高地区电网供电可靠性应从打造坚强可靠电网入手,优化网络结构、提高设备性能和自动化应用水平,做到在配电网故障发生时能够缩小停电范围、缩短停电时间、减少停电对用户的影响。这些措施以配电网技术改造为重点,围绕电网规划和运营管理中优化方案设计与应用,对实际电力工程有重要的借鉴。但提高配电网供电可靠性是一项系统性工程,应针对实际工程问题提出系统性和操作性强的措施与优化方案。因此,通过对茂名地区配电网供电可靠性主要影响因素的分析,突出电力可靠性优化的应用要求和措施,借以对配电网管理工作提供指导。
1.配电网继电保护
1.1农村配电网
农村配电网具有系统短路容量小、供电半径长、分支多、架空为主、分段较少等特点,在线路上不同区段发生故障时,短路电流水平的差异往往比较明显,因此可以在主干线配置自动化真空开关和三段式过流保护实现故障的选择性切除。另外,还可以在故障率较高的分支线布置自动化开关并配置过流保护,与主干线上的保护实现延时级差配合,做到支线故障快速切除不影响主干线和其余支线。
1.2城市配电网
城市配电网具有系统短路容量大、供电半径短、分段较多的特点,在线路上不同区段发生故障时,短路电流水平的差异往往比较小,导致电流定值整定困难,仅能依靠保护动作延时时间的级差配合确保选择性。对于变电站出线开关未配置瞬时电流速断保护的情形,可以实现用户(次分支)、分支、变电站出线断路器三级延时级差保护配合,实现用户(次分支)故障不影响分支,分支故障不影响主干线。即使对于变电站出线开关配置了瞬时电流速断保护的情形,馈线上仍然有较大范围具备延时级差配合的条件,因为瞬时电流速断保护定值一般按照躲过线路末端最大三相短路电流再乘以不小于1.3的可靠系数整定,而大多数架空馈线相间短路故障为两相相间短路,超过一半距离的下游部分发生两相相间短路故障时,将不引起变电站出线开关瞬时电流速断保护动作,下级保护可以和变电站出线开关过流保护配合,实现用户(次分支)、分支、变电站出线开关三级延时级差保护配合。并且,由于一般情况下一条馈线的供电范围大致呈扇形,越向下游分支越多,因此实际上可以实现延时级差配合的部分所占的比例比较大。
2.供电可靠性影响因素分析方法
配电网存在网络结构、设备水平、技术水平和运营管理4个维度。因此,这里分别从这4个维度出发分析供电可靠性的影响因素,并在此基础上构建相应的指标体系,作为实际调研相关数据时的依据。
2.1网络结构
清晰的网络接线模式有利于迅速排除故障,进而可缩短故障的修复时间,这里用接线模式典型化率来衡量配电网接线水平;合理的线路分段有利于缩小故障发生时停电的范围;线路间的联络及带备用主变的变电站则有助于故障发生时线路之间及变电站主变之间的负荷转供。主变“N-1”通过率和线路“N-1”通过率则是配电网负荷转供能力的直观体现。因此,网络结构方面主要调研供电区域内配电网的网络接线模式典型化率、中压线路的平均分段数、中压线路的联络率、变电站单变数、主变“N-1”通过率、线路“N-1”通过率等指标。
2.2设备水平
设备水平可从线路和设备两方面加以考虑。线路分为架空线和电缆线路。由于架空线暴露在空中,极易受到外部环境的影响,因此选用架空线路绝缘化率和架空线路不符合防雷标准线路比例两个指标。设备方面主要考察设备本身对故障的防御能力。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆配电网中成套开关设备和硅橡胶绝缘子等免维护、少维护设备凭借其先进的技术,能够大大减少故障发生的可能;在变电站电源处,GIS设备的使用能够显著提升电源的安全性;而柱上真空断路器和SF6断路器广泛应用,有助于解决由于中压线路中油开关性能不稳定而引起的电网故障。因此,设备水平方面主要调研配电网中压线路长度超限比例、线路绝缘化率、不符合防雷标准线路比例、GIS使用率、断路器无油化率等指标。
2.3技术水平
配电网的技术水平主要从配电自动化建设水平、带电作业水平、状态监测及检修水平3个角度来衡量。配电自动化系统是指利用现代计算机技术、信息与通信技术,将配电网的实时运行信息、电网结构、设备状态等信息集成而构成的完整自动化系统。系统的运用可有效提高供电可靠性。带电作业是指在高压电工设备上不停电进行检修、测试的一种作业方法。带电作业是避免检修停电,保证正常供电的有效措施。状态检修是指根据状态监测和诊断技术提供的设备状态信息,判断设备的异常,在故障发生前进行检修的方式。状态检修可减少不必要的检修工作,进而可降低因检修而导致的停电时间。
2.4运营管理
配电网科学的运营管理对提高配电网的供电可靠性起着非常重要的作用。完善的配网供电管理制度能有效提升配网供电可靠性管理。运营管理方面主要从基础管理、转供电管理、需求侧管理3个方面调研供电企业的管理水平。基础管理主要涉及信息平台的建立、相关责任机制的建立、停电时间的预控等。良好的基础管理有助于停电信息的精确采集,以便合理安排预停电计划;转供电管理主要涉及具体的转供电方案的制定和考核。在线路接线模式允许的条件下,科学的转供电管理可有效增大转供电操作的覆盖范围,降低故障发生时的停电时间;需求侧管理主要是针对不同程度的电力缺口,制定预控措施、紧急措施和事故措施等各类需求侧管理方案。
3.配电网供电模式对可靠性的影响
不同区域和不同负荷量所采用的供电模式不同,对供电可靠性的要求与措施也有较大差异。供电区域大体可划分为工业、农业、住宅及商业、综合、旅游等五类。工业区的供电特点是以工业用户为主的区域,负荷高、用电量大,可靠性要求高。针对工业区的用电特点,选择供电模式的基本原则是在负荷中心建设开关站,配电网建设充分运用开关站的优势,同时兼顾经济和长远发展。因此,茂名市在工业区的配电网采用的具体方案为容量在1250~3200kVA范围的用户接入开关站,容量≤1250kVA的用户接入环网柜,考虑经济性,在条件允许的情况下也采用架空线,大容量用户供电范围达到5000~6300kVA,则由变电站专线电缆供电。开关站建设投资大,在建设初期需要合理布置开关站,适当采用架空线路和开关站相结合的发展模式,不断向以开关站为主的供电模式发展,这样能够实现工业区的供电可靠性和经济性优化配置。农村一般远离市区或城区,经济发展相对落后,用户对用电质量要求相对较低,用户比较分散,用电规模较小,区域负荷密度较低,供电模式特点是电源点较少、用户比较分散,10kV网架主要采用架空线路,线路供电距离较长,供电半径过大,供电可靠性相对较差。随着新农村建设步伐加快,在兼顾经济性同时在农网改造中逐渐实现架空线路与开关站相结合,提高供电可靠性。因此,在供电模式上可以针对农村放射状配电网络,采用在分支线路上安装分支开关,在负荷大而重要的线路上安装重合器及分段器,与上级保护和自动装置相配合,既能消除瞬时故障,又实现对永久故障的隔离,不仅缩小停电范围,还易于定位故障点,确保尽快修复,缩短故障后停电时间。
结论
在电网较薄弱的情况下,通过加大城网改造力度,采取积极有效措施,2017年供电可靠率比2016年有一定提高。总之,供电可靠性工作是一项系统工程,需要一个安全、可靠的电网作支撑,需要不断提高电网科技含量及配电自动化水平,同时需要全员、全过程、全方位的管理,从组织、管理、技术上采取各种积极有效措施,进一步提高供电可靠性。
参考文献:
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论文作者:赖培国
论文发表刊物:《电力设备》2018年第21期
论文发表时间:2018/12/6
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