对提高配电网供电可靠性方法的探讨
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【摘 要】通过对10kV配电线路故障及非故障停电原因的分析，指出影响配电网系统供电可靠性的因素，提出解决办法，并展望了采用新技术提高配电网供电可靠性的前景。
【关键词】配电网；可靠性；GIS
一、引言
电力系统可靠性的实质就是用最科学、最经济的方式，充分发挥发、供电设备的潜力，保证向全部用户不断供给质量合格的电力，从而实现全面的质量管理和全面的安全管理。当前，随着电力系统优质服务水平的逐步提高，用户对供电可靠性的要求越来越高。因此，必须对影响供电可靠性的因素进行分析，妥善地解决，以便大幅度地提高供电可靠性。
影响供电可靠性的因素可分为故障停电和非故障停电两大类。
二、故障停电原因及对策
故障停电是由于发生了与配电设备直接有关的危急状态，如设备故障等而迫使设备立即退出运行所造成的停电。2011年翔安供电局10kV配电网设备共发生线路跳闸停电288次，严重影响了供电可靠性。表1列出了故障停电原因的统计数据。
表l 故障原因分类统计表
故障原因 外力因素 用户影响 自然灾害 设备问题 其他
次数 52 52 86 59 39
比例（%） 18.06 18.06 29.86 20.49 13.54
1、外力因素
从表l可见，外力影响、破坏线路故障占故障总数的18.06%。因此，要保证线路安全运行，首先要控制外力事故，采取措施如下：
（1）在临近交叉路口及主要繁华街道等的杆塔及拉线上喷涂反光漆、套反光、防撞标志，在环网柜和箱式变压器柜体四周张贴反光、防撞标志；（2）对影响交通的电杆尽快迁移，防止被车撞断；对于施工方影响电网安全运行的，做好安全告知，加强社会舆论监督和宣传教育，并对电杆采取加防撞桩等保护手段；（3）增加线路绝缘化改造项目，提高线路绝缘化率。
2、用户影响
根据表l的统计，由于用户设备故障，引起跳闸事故占总数的18.06%。要减少此类事故可采取措施如下：
（1）加强对用户设备的把关，提高用户设备运行可靠性。可分别在方案制定和审图环节进行把关；（2）在供用电合同中明确产权分界点，并把产权分界点录入到GPMS台账中；（3）在高压用户设备进户杆上安装柱上分界开关（看门狗），隔离用户故障。
3、自然灾害
总观翔安地区各类配电网事故，自然灾害所引发的故障也占有很大的比重，特别是对翔安地区，属于雷区，一到春、夏季多雷雨天气，雷击线路故障经常发生，从表l中自然灾害所占比例为29.86%，累积多年灾害治理经验，归纳几个整治措施如下：
（1）针对树木、建筑等对导线安全距离不足引发的事故，采取加强沿线防护通道的治理，对影响线路安全运行的树木要按其白然生长速度进行定期修剪，对影响线路安全运行的违章建筑采取发放安全隐患通知并在安监局备案的方法进行处理；（2）对脏污地段或污秽等级高地区加强监控，缩短巡视周期，结合停电定期清扫绝缘瓷件，防止雨雪雾天发生爬弧闪络；（3）对多雷区要定期检查，对线路避雷器进行定期轮换，保证避雷器运行良好。
4、设备问题
设备问题引起故障的因素很多，如：刀闸安装工艺不合格，操作时引起刀闸底座松动、断裂故障；引线与其他设备搭接时，未使用铜铝过渡设备或使用镀锌螺丝来连接，以至于接头发生电化腐蚀，发热，引起断线，断线与邻相导线碰接，最后引起相间短路；变压器长期漏油、过热引起烧毁故障。另外，由于导线老化，刮大风时，容易引起搭挂物短路，为此，可以采取以下反事故措施：
（1）在方案、审图、施工和验收环节严把设备质量关，防止有病设备入网；（2）在变电站进出线和主要繁华街道采用交联电缆或绝缘导线；（3）导线与设备连接时，使用合格的铜铝过渡设备线夹和热镀锌螺丝来连接；导线与导线连接采用合格的安普线夹。
5、其他
根据表1统计，其他原因造成线路故障占13.54%，包括一些由于线路瞬间失地查无故障的情况，汇总反事故措施如下：
（1）在线路上加装故障指示器，在每个线路支线均安装，提高了故障查找效率；（2）加强设备运行管理，严格按周期巡视、认真执行缺陷消除流程制度，防止设备带病运行；（3）由于现使用的P-15T针式瓷瓶的铁柄距瓷瓶顶部距离较小，在下雨天易造成单相接地，建议采用PS-15柱式绝缘子，增加爬距，以减少绝缘子故障的发生。
三、非故障停电原因及解决办法
1、非故障停电原因
我们通常说的非故障停电包括计划停电和临时停电两类型，计划停电包括35kV及以上的输变电线路或变电站改造、检修、预试以及10kV配电网检修、改造等检修、施工类停电，还包括计划限电以及用户申请停电；临时停电包括临检停电、临时限电、电网调度刀闸操作停电等。近几年的城农网改造以及市政工程，要求配电网配合停电的次数增多，10kV线路停电频繁，严重影响了10kV配网供电可靠性。
2、解决办法
（1）合理规划10kV配电网，加紧对10kV配电网的改造工作，使10kV配电网布局更加合理，实现双回路、双电源、网状、环形等多样化网络结构，减少停电时间和范围，最终使10kV配电网的供电可靠性和运行经济指标从根本上得到提高；
（2）采用新技术和新设备，对10kV配电网线路的设备进行改造和更新，为提高配电网供电可靠性提供充分的物质基础，如增加架空线路上的分段点，尽可能在每条分支线第一根杆处加装有过流装置的开关等，并在长线路上适当安装隔离刀闸，使得当事故发生时，将停电范围减少到最小；
（3）在线路上安装带二遥功能的故障指示器，使得当事故发生时，监控人员可以快速判断故障点，减少故障查找时间；
（4）狠抓配电网生产运行管理，强化线路及设备的技术管理工作，确保线路中的所有设备均在合理的正常工况下运行。严格配电设备停电计划的管理和审批，合理安排停电时间，最大限度地减少人为计划性停电。
四、采用配电GIS等新技术，提高配电网供电可靠性
为了有效提高配电网供电可靠性，在管理上下功夫，应用新技术提高效率，成立了专门的可靠性管理小组，专人负责配电网可靠性的统计和管理；并且建成配电管理GPMS系统，并且利用地理信息系统平台开发功能齐全、实用的配网GIS系统。
在采用电子地图的基础上，建立了完整的供电线路布局及设备信息图库。系统全部建成后，全局的生产管理人员就可以在图库上利用GPMS系统共享系统资源和进行生产信息交换。当发生事故停电或计划停电时，配电网络的运行信息能够及时地反映在GIS系统图库中，使全局资源能够统一安排，集中力量解决线路的规划、检修、改造、缺陷的处理和技改措施的落实等，有效避免事故发生及减少人为计划停电时间，从而大幅度提高供电可靠性。当市政规划建设发生改变或配电网络进行调整时，该图库中的相应信息也能够很方便地得到更新和调整。图1所示GPMS及GIS系统结构框图。
五、前景展望
近十多年来，世界各国，特别是欧、美及日本等经济技术比较发达的国家，由于以电子学为中心的技术高速的发展，以计算机为代表的高度信息化设备的广泛应用和普及，社会面貌正向高度现代化和自动化的方向发生深刻的变化。为满足经济发展的需求，对10kV配电网线路和设备将进行更大规模和更深层次的改造。在线路规划上将更趋于网络化，配电线路能够进行广泛的互联互通和负荷互代；在设备上，将广泛采用具有遥控、遥信、遥测“三遥”功能的自动化设备，采用通信技术与控制站相联结；同时，与调度管理自动化系统SCADA互联，实现配网高度自动化和一体化；在计量管理方面将建成集中抄表或远程抄表计量系统，实玫计量管理自动化；在生产运行管理方面，将建成功能更加完善的GPMS系统和功能强大更加人性化的地理信息GIS系统。通过技术改进和管理提升，提高 10kV配电网的供电可靠性和运行经济性以满足人们日益增长的用电需求，为城乡建设作出更大的贡献。