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影响配电网供电可靠性的因素及对策研究

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【摘 要】随着经济的快速发展,人们不仅对电力的需求提高了,还对配电网供电可靠性有了更高的要求,提高供电可靠性不仅是用户的需要,更是供电企业发展的需要。本文在介绍了配电网供电可靠性的指标的基础上,研究了影响配电网供电可靠性的主要因素,并提出了提高配电网供电可靠性的对策办法,指出了配电网将向配网自动化和智能配电网的趋势发展。

【关键词】供电可靠性;影响因素;运行管理;对策;自动化

随着城市经济的快速发展,城市规模的不断扩大,对电力供应的能力及供电可靠性均提出了较高的要求,各级电力企业、部门对供电能力及供电可靠性已提出了详细的要求、标准。配电网作为输变电系统的最后环节,是直接连接广大用户的电网,配电网能否可靠供电关系到用户的生产与生活以及供电企业的经济效益和社会效益。提高配电网供电可靠性,关键在于充分了解影响供电可靠性的因素,提出相应的解决对策,对于提高配电网供电可靠性有着重要的实质性意义。

1.供电可靠性指标

供电可靠性指标是指供电系统对用户持续供电的能力,也可以反映社会各界对电力企业供电能力的满意程度,同时也是电力系统从电网规划、设计、设备制造和安装,直至生产、运行、营销、管理等各方面的质量和水平的综合体现。

供电可靠性一般利用供电可靠率进行考核。供电可靠率是指在统计时间内,对用户有效供电时间总小时数与统计期间小时数的比值,记做RS-1。

RS-1=(1-用户平均停电时间/统计期间时间)×100%

用户平均停电时间是指用户在统计期间内的平均停电小时数,记作AIHC-1。

由公式可以看出,要提高供电可靠率就要尽可能缩短用户平均停电时间,而降低用户平均停电时间途径有:减少停电次数、缩短每次停电时间、缩小每次停电范围。

2.影响配电网供电可靠性的因素

2.1 网络结构

配电线路分为架空线、电缆或混合结构,由于配电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。

2.2 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。

2.3 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。

2.4 线路故障

(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。

2.5 用户设备

运行维护分界点以下为用户资产,用户产权设施普遍存在无人管理、配电站防护措施不完善、电缆沟坍塌积水、架空线路使用裸线等问题,仍然运行着一部分老旧电力设备,一方面,这些老旧设备相对现行的运行要求,技术标准偏低,另一方面,这些运行已久的设备,其内部绝缘、瓷瓶老化严重,经高温或风吹雨淋后易发生故障。

3.提高配网供电可靠性的对策研究

3.1 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)线路供电半径要适中,实现A类供电区域10kV线路供电半径不应大于2公里,B类供电区域不宜大于5公里,C类供电区域不宜大于10公里,0.4kV线路供电半径在A、B类供电区域不宜大于200m,C类供电区域不宜大于400m。

(3)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。

(4)利用配网改造、大修技改等机会,提高架空线路绝缘化水平、更新和改造陈旧、性能差、事故率高和高耗能的电网设备,提高设备健康水平,增强抵抗外力破坏及自然灾害的能力。

(5)在主干线路上加装分段开关,控制每段的用户数,A、B类供电区域配电网发展为5户一个分段点,C类供电区域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。

(6)为了缩短架空线路发生故障后寻找故障区段的时间,宜在线路分段开关处和线路分支处装设故障寻址器,当故障后,可以根据寻址器的变化来判断故障位置,有利于缩短查找故障的时间。

3.2 加强配电线路运行管理工作

(1)加强指标管理。层层分解指标,落实责任,将公司分配到部门的指标落实到个人。根据指标完成情况对专工、班组、个人层层考核,奖惩分明,从而调度员工的工作积极性。

(2)加强综合停电计划管理。避免重复停电,在制订停电计划时,要将预检、大修等作业计划好。在检修管理工作中将可靠性管理与生产计划管理紧密结合,安排每项检修时,各单位配合工作,合理高效利用停电时间,要尽可能的考虑转供电,以保证用户正常用电,最大限度地减少重复停电和非故障停电次数,缩短停电时间,提高工作效率。

(3)加强配电人员的自身素质建设。加强业务培训,提高综合素质,杜绝各种可能的人为误操作,严格按照规定对电气设备、电力线路进行巡视、维护,建立详细巡视记录,对发现的问题及时处理,并根据季节性特点做好预防工作,有针对性地开展特巡、夜巡,减少事故隐患,消除事故萌芽,确保配电设备、配电线路的正常运行。

(4)积极开展带电作业。加大配电线路的带电作业力度。配电线路技改、大修工程或配电线路发现缺陷时,如具备带电作业条件,均应采用带电作业方式进行处理,以有效地减少线路停电时间。

(5)坚持推行状态检修。状态检修是建立在对设备状态进行监测,充分掌握系统内所有设备健康状态的基础上,对设备进行主动维修的一种设备维修体制,其目的在于由于维修引起设备停运,造成人力物力的投入,同时又能保障电力供应的可靠性。另外,要加强基础资料的积累和完善,建立配电设备台账,详细记录所有配电设备的运行情况,为编制运行方式、检修计划和制定有关生产管理措施提供详实、准确的决策依据,同时也为电网可靠性评估提供计算依据。

(6)充分应用配电GIS系统。中、低压配电网结构复杂,设备种类和数量庞大,运行方式和网架结构多变,利用GIS技术实现配电网的管理,利用其拓扑分析功能,可迅速提出供电方案,显示报警画面、故障停电区域,提出故障处理方案等,对供电企业提高社会、经济效益都有十分重要的意义。

3.3 降低故障率、减少故障查找及处理时间

(1)防止设备本身故障。对配电变压器、配电线路上的绝缘子、避雷器等设备,定期进行试验、检查,及时处理设备缺陷,提高运行水平。对于柱上油开关、高耗能配变等,早期投运的老旧设备,逐步淘汰。

(2)防止外力故障。

1)通过散发宣传单、张贴宣传画等形式,对广大群众进行护线宣传和电力知识教育,在宣传教育的基础上,通过执法系统加大外力破坏特别是盗窃者的打击力度。

2)为杜绝或减少车辆碰撞杆塔事故,可以在交通道路的杆塔上涂上醒目的反光漆,在拉线上加套反光标志管,以引起车辆驾驶员的注意,对遭受过碰撞的杆塔,可设置防撞混凝土墩,并刷上反光漆。

3)健全线路杆塔、埋地电缆警告牌、标志牌等,由于电缆化水平逐年提高,运行人员不但要掌握电缆线路走向,还要在其走向上设置标识,防止被机械挖断。

4)加强对配电线路的巡视,及时清理危及线路安全运行的树木、垃圾,针对违章建筑进行解释、劝阻、下发隐患通知书,并抄送市政府安全部门备案,以明确责任。

5)对于防鸟害等季节性强的工作,在特定季节加派人手,有针对性地进行巡视,以及时消除故障。

6)设立专门的护线组,专门整治外力事故,通过定点盯防、对事故多发地不间断巡视等方式,将外力事故率降到最低。

7)中心点接地和配套技术的应用。随着光缆广泛应用,对地容性电流越来越高,中性点运行方式的改变和配套技术的应用,是改善系统过电压对设备的危害、减少绝缘设备破坏造成的事故,增强馈线自动化对单相接地故障的判别能力的重要手段。

(3)增强事故查找及事故处理能力。

1)签订管理责任书,做到故障原因未查到不放过,故障不彻底排除不放过,把线路跳闸次数、跳闸停电时间与责任单位、责任人的经济效益相挂钩考核。

2)在变电所装设小电流接地选线装置,在线路上安装故障指示器,缩短故障查寻时间。

3)熟悉管辖内所有配电线路及设备运行情况,以减少故障巡视的时间。

4)积极进行职工技术素质培训,提高职工进行事故处理的水平。

5)事先做好事故抢修人员及备品的准备工作,合理配备事故抢修人员、车辆备品,尽量缩短排除故障时间,降低用户平均故障停电时间。

3.4 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。

4.结论

总之,随着电力建设的不断发展,提高配电网供电可靠性在供电企业中的地位将愈加突出。提高配电网供电可靠性,不但可以减少停电损失,避免因停电引起的经济纠纷,还可以树立良好的供电企业形象。但提高配电网供电可靠性工作并不是一朝一夕就能完成的,它需要不断提高电网科技含量及配电自动化水平,更需要全员、全过程、全方位的管理,进一步改造配电网的网络格局,这样才能提高配电网供电可靠性。

参考文献:

[1] 王浩,关于影响中压配电网供电可靠性因素的研究[J].河南科技,2011.18.

[2] 姚石慧, 影响配电网供电可靠性的因素及对策[J].技术与市场,2012.05.