楊仕成

摘要:文章對電力系統(tǒng)可靠性問題及配網(wǎng)供電可靠性存在的問題進(jìn)行了分析,并由目前配網(wǎng)供電可靠率較低的現(xiàn)實(shí)出發(fā),從不同角度闡述了提高供電可靠率的各種途徑,為進(jìn)一步搞好配網(wǎng)建設(shè)、運(yùn)行及管理進(jìn)行了系統(tǒng)的論述,并提出了提高配網(wǎng)供電可靠性的對策。

關(guān)鍵詞:配網(wǎng)供電;可靠性;措施

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人們對電的需求和依賴程度已越來越高。供電配網(wǎng)作為向用戶供電的直接手段,它的安全可靠和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行已成為電力部門和用戶共同關(guān)心的主要問題?？煽啃砸渤蔀榱斯╇娖髽I(yè)一項重要的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo),它體現(xiàn)了一個供電企業(yè)對電網(wǎng)建設(shè)、改造、運(yùn)行和維護(hù)等綜合管理水平。供電可靠性通常是指電力用戶能以多大的可靠程度得到電力系統(tǒng)供給電能的問題,是衡量一個供電系統(tǒng)對用戶供電的能力。它也是電力可靠性管理的一項重要內(nèi)容,直接體現(xiàn)供電系統(tǒng)對用戶的供電能力。目前,隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,用戶對供電可靠性提出了更高的要求。而配電網(wǎng)是電力系統(tǒng)發(fā)電、輸電和配電3大系統(tǒng)之一。必須通過配電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品銷售,向廣大電力用戶提供電能。所以我們不得不采取新的策略、新的技術(shù)和管理措施,轉(zhuǎn)變經(jīng)營理念,提高供電可靠性,提倡優(yōu)質(zhì)服務(wù),增強(qiáng)市場競爭實(shí)力。要提高配網(wǎng)供電可靠性,最大限度地滿足用戶的要求,首先要分析配網(wǎng)供電可靠性存在的問題。

一、配網(wǎng)供電可靠性存在的問題

(一)結(jié)構(gòu)不合理

由于電網(wǎng)設(shè)計得不合理,而影響了電力負(fù)荷的轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)供能力等,使供電可靠性降低。

(二)配電網(wǎng)的過電壓

電氣設(shè)備在電網(wǎng)中運(yùn)行必須承受工頻電壓、內(nèi)部過電壓及大氣過電壓的作用,特別是環(huán)境條件惡劣,早期建設(shè)的設(shè)施,先天不足,爬距不夠,給電網(wǎng)的安全運(yùn)行帶來很大威脅。在一些早期建設(shè)的配網(wǎng)中,絕緣靠一個針式瓷瓶,這是電網(wǎng)中絕緣等級較低的環(huán)節(jié),它不能承受直擊雷,感應(yīng)過電壓也會引起閃絡(luò)。

(三)設(shè)備更新滯后

由于設(shè)備老化程度及更新的速度跟不上等因素,使線路的傳輸容量及設(shè)備裕度不夠,影響了繼電保護(hù)和自動裝置的正確運(yùn)行。

(四)負(fù)荷分布及上、下級網(wǎng)絡(luò)

負(fù)荷高低及分布情況、負(fù)荷的增長以及上下級網(wǎng)絡(luò)的影響,包括電源容量、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、性能和管理水平等,都會對可靠性造成一定的影響。

(五)運(yùn)行維護(hù)和管理還需加強(qiáng)

設(shè)備運(yùn)行和操作能力水平;檢修質(zhì)量及試驗(yàn)水平;帶電作業(yè)的水平和能力;處理停電故障能力;通信聯(lián)絡(luò)方式;計劃停電安排的合理性;人員的素質(zhì)水平及培訓(xùn)工作。

二、提高配網(wǎng)供電可靠性的措施

(一)完善配電結(jié)構(gòu)規(guī)劃

如果說高壓輸電網(wǎng)是電網(wǎng)的中樞,那么配電網(wǎng)便是電網(wǎng)的神經(jīng)。電網(wǎng)規(guī)劃是電力系統(tǒng)發(fā)展不可缺少的一環(huán)。它涉及電源的建設(shè)、站址的選定、變電容量配置,線路走向選擇等一系列問題。供電配網(wǎng)往往是哪兒需要往哪兒牽,只要能供上電就算完成任務(wù),很少去考慮規(guī)劃的問題,這是造成可靠供電被動局面的一個主要因素。目前配電網(wǎng)的現(xiàn)狀是以架空線為主;35kV、10kV、0.4kV電壓供電為主;直饋方式供電為主的“三主”方式,這種傳統(tǒng)的陳舊的供電模式,是造成供電技術(shù)和可靠率低下的一系列問題的主要原因。加上目前城市建筑高層化、生活環(huán)境綠化、居民生活小區(qū)化的要求,蜘蛛網(wǎng)式的供電網(wǎng)還會給安全和環(huán)境帶來許多問題。所以必須從安全、經(jīng)濟(jì)上考慮配電網(wǎng)的優(yōu)化,改變陳舊的供電模式,完善配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)才能發(fā)揮配網(wǎng)供電的要求,這也是提高供電可靠性的首要條件。完善和加強(qiáng)配電網(wǎng)架,須從以下方面加以重視:首先要做好規(guī)劃。作為電力系統(tǒng)這樣一個整體,若沒有一個好的規(guī)劃,就是滿足了一定時期的供電需要,卻滿足不了長遠(yuǎn)發(fā)展的目標(biāo)。為了更好的發(fā)揮電網(wǎng)的優(yōu)勢,一個完整的、能滿足中長期發(fā)展目標(biāo)的規(guī)劃是配網(wǎng)改造和發(fā)展不可缺少的一環(huán),也是配網(wǎng)建設(shè)的藍(lán)圖所不可缺少的一步。在做好規(guī)劃之后,必須對負(fù)荷的需求、城市發(fā)展的總體布局、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的發(fā)展方向等多方面的因素加以認(rèn)真研究,既要滿足當(dāng)前,又要考慮長遠(yuǎn),通過建設(shè)使配網(wǎng)形成電源布局合理的、網(wǎng)絡(luò)互供能力強(qiáng)、電能質(zhì)量有保證的一個合理優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)。負(fù)荷預(yù)測是電網(wǎng)規(guī)劃的依據(jù),它直接影響著電網(wǎng)建設(shè)的規(guī)模。在預(yù)測時必須充分研究當(dāng)?shù)赜秒娯?fù)荷的歷史數(shù)據(jù)和發(fā)展趨勢,按行業(yè)、按地區(qū)進(jìn)行統(tǒng)計分析,必要時還可應(yīng)用計算機(jī)進(jìn)行有效的精確分析,以提供較為實(shí)際的數(shù)據(jù)。但鑒于負(fù)荷增長的不穩(wěn)定因素較多,所以負(fù)荷預(yù)測年限不宜太長,一般10年就已足夠。在預(yù)測方法上,經(jīng)驗(yàn)的電力彈性系數(shù)法,單耗法雖然仍可采用,但往往與實(shí)際差異較大。目前有些地區(qū)提出按城區(qū)大樓負(fù)荷預(yù)測分區(qū)負(fù)荷,按平方負(fù)荷密度法預(yù)測都收到一定效果。針對不同方法預(yù)測的負(fù)荷進(jìn)行比較,其準(zhǔn)確性將會大大提高。

(二)簡化供電電壓等級

電力的輸送是由各種電壓等級的網(wǎng)絡(luò)通過逐級降壓送到用戶的。就目前而言,一般把110kV以上作為高壓輸電網(wǎng),把35kV及以下作為向用戶供電的配電網(wǎng)。其中降壓環(huán)節(jié)越多,設(shè)備就越多,管理層次也越多,同時也產(chǎn)生了多環(huán)節(jié)的電能損耗,電能損耗增加不僅是浪費(fèi)而且對電能質(zhì)量產(chǎn)生影響,對電網(wǎng)運(yùn)行也帶來不利。因此,簡化或減少電壓等級,減少變電環(huán)節(jié)是值得研究改進(jìn)的。如中國有些電網(wǎng)已經(jīng)取消了6kV的一級電壓;有些直接利用110kV降壓成10kV向用戶供電,根據(jù)不同用戶情況,選擇合理的供電電壓,對改善供電條件將起到明顯作用。因此,作為配網(wǎng),尤其是城市配網(wǎng)中,取消35kV一級電壓是值得提倡的。把110kV及以下作為配網(wǎng)來認(rèn)識,減少降壓環(huán)節(jié),既能節(jié)省設(shè)備投資,又方便了線路架設(shè),又減少了多余損耗,無疑是配網(wǎng)建設(shè)和改造的方向。

(三)采用先進(jìn)設(shè)備,實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)自動化

要提高配網(wǎng)供電可靠性一個重要的手段就是采用先進(jìn)的設(shè)備,并通過通信網(wǎng)絡(luò),對配電網(wǎng)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測,隨時掌握網(wǎng)絡(luò)中各元件的運(yùn)行工況,真正實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)自動化。先進(jìn)設(shè)備能自動將故障段隔離,非故障段恢復(fù)供電。實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)自動化,將能大大提高配電網(wǎng)供電可靠性。配電自動化是指利用現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)、計算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與電力設(shè)備相結(jié)合,將配電網(wǎng)在正常及事故情況下的監(jiān)測、保護(hù)、控制、計量和供電部門的工作管理有機(jī)地融合在一起,改進(jìn)供電質(zhì)量,與用戶建立更密切更負(fù)責(zé)的關(guān)系,以合理的價格滿足用戶要求的多樣性,力求供電經(jīng)濟(jì)性最好。配網(wǎng)自動化的基本功能有:數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)計算和處理、越限和狀態(tài)監(jiān)視、開關(guān)操作控制和閉鎖、與繼電保護(hù)交換信息、自動控制的協(xié)調(diào)和配合、與變電站其他自動化裝置交換信息和與調(diào)度控制中心或集控中心通信等。先進(jìn)設(shè)備的引進(jìn),加速了配網(wǎng)自動化的發(fā)展,使供電可靠性有了很大的提高。

(四)提高配變?nèi)葺d比

加強(qiáng)配變總保護(hù)和末級漏電保安器的安裝及運(yùn)行維護(hù)工作。以免由于單個用戶或單臺配變故障而引起主線停線,縮小停電范圍。變電站的變壓器臺數(shù)和容量是直接影響供電可靠性的因素之一。變電站變壓器容量和臺數(shù)的選擇,要依據(jù)當(dāng)?shù)刎?fù)荷的大小及增長趨勢加以合理選擇。其配變的容載比是反映配網(wǎng)供電能力的重要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)之一。過大,電網(wǎng)早期建設(shè)投資高;過小,則電網(wǎng)適應(yīng)性較低。應(yīng)從安全可靠性兩方面綜合考慮:一是正常運(yùn)行方式下按經(jīng)濟(jì)負(fù)荷運(yùn)行;二是在兩臺以上運(yùn)行的變電站,要以N21的原則校驗(yàn)在停運(yùn)一臺時,應(yīng)不使運(yùn)行變壓器過載。在重要供電區(qū),也可按N22原則確定。隨著城市的發(fā)展,對供電可靠性性要求越來越高,為此,要改變單臺配變供電的方式,尤其是高層建筑更應(yīng)該設(shè)置兩臺以上配變的供電方式,這是配網(wǎng)發(fā)展必須要加以認(rèn)真考慮的內(nèi)容之一。增加變電站分布點(diǎn)結(jié)合網(wǎng)絡(luò)建設(shè),提高轉(zhuǎn)供能力,合理選擇配變?nèi)葺d比,就會使配網(wǎng)供電可靠性大大提高。

(五)加強(qiáng)運(yùn)行維護(hù)管理

要使可靠性指標(biāo)保持并穩(wěn)步提高,除了具備堅強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò),還必須有一套嚴(yán)格的細(xì)致的管理方法,陽泉供電公司從開展可靠性統(tǒng)計工作時,就把抓管理作為提高指標(biāo)的主要手段。要提高供電可靠性,完善的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備水平是基礎(chǔ),因此要提高設(shè)備的健康穩(wěn)定運(yùn)行,需要加強(qiáng)運(yùn)行維護(hù)、檢修、停電等一系列的工作。

1、供電設(shè)備的健康水平是與供電可靠性密切相關(guān)的。因此,要實(shí)行以時間周期為基礎(chǔ)的設(shè)備定期檢修制度。其檢修等級、周期均按全國同一規(guī)程規(guī)定進(jìn)行。加強(qiáng)對線路和設(shè)備的定期巡視,對線路和臺區(qū)內(nèi)的樹木等障礙物及時進(jìn)行清整,對絕緣瓷瓶和避雷器定期檢查,及時消缺,減少故障停電,提高線路的安全運(yùn)行水平。

2、提高新設(shè)備的利用率,和對舊設(shè)備的檢修。采用新設(shè)備的同時,盡量采用架空絕緣導(dǎo)線、架空電纜或地埋電纜供電,降低故障率。將舊設(shè)備的有關(guān)資料,包括出廠試驗(yàn)、歷次檢修報告、故障記錄、運(yùn)行記錄、巡視記錄等大量資料進(jìn)行統(tǒng)計分析,做出評估、預(yù)測、預(yù)想和預(yù)知運(yùn)行設(shè)備狀態(tài)變化趨勢或規(guī)律,進(jìn)而編制出狀態(tài)檢修計劃,做出檢修安排。

3、提高服務(wù)水平,事故報修中心實(shí)行24小時輪流值班,隨著用電負(fù)荷的增加,市區(qū)內(nèi)使用電纜線路也要增加。在有電纜線段的架空線路,將避雷器裝在電纜頭附近,其接地端應(yīng)與電纜的金屬外皮連接,電纜另一端的外皮也應(yīng)接地,如果是架空線路的中間有一段電纜時,則應(yīng)該在電纜兩端裝設(shè)避雷器。對事故搶修做到隨叫隨到,盡量縮短停電時間。

4、對具備條件的配電線路和配電變壓器實(shí)行狀態(tài)檢修,科學(xué)地延長檢修周期,減少由于年度預(yù)檢造成的停電事件,縮短停電時間。當(dāng)然,要實(shí)施狀態(tài)檢修,是改變以時間為基準(zhǔn)的預(yù)防性檢修為設(shè)備狀態(tài)(發(fā)現(xiàn)異常或缺陷時)為基準(zhǔn)的響應(yīng)性檢修,做到該檢修時才檢修,使檢修工作做到有的放矢,目標(biāo)明確。這樣對運(yùn)行正常的設(shè)備避免了那種盲目檢修的狀況。這就要加強(qiáng)對運(yùn)行設(shè)備的技術(shù)管理,在加強(qiáng)常規(guī)測試手段下積累各類運(yùn)行數(shù)據(jù),同時有條件時開展在線檢測手段,通過對運(yùn)行設(shè)備的各參數(shù)的檢測,識別現(xiàn)有的和即將會出現(xiàn)的缺陷,判斷出是否需要停電,從而有效地減少設(shè)備損壞。在保證安全的情況下,積極推行帶電作業(yè)。

提高配網(wǎng)供電可靠性,不僅是用戶的需求,也是供電企業(yè)自身發(fā)展的需要。提高配電網(wǎng)供電可靠性,不但可以減少停電損失,避免因停電引起的經(jīng)濟(jì)糾紛,還可以樹立良好的供電企業(yè)形象。

參考文獻(xiàn):

1、何仰贊,溫增銀.電力系統(tǒng)分析[M].華中理工大學(xué)出版社,1996.

2、李榮峰.試論提高城市配電網(wǎng)供電可靠性[J].廣西電業(yè),2005(1).

3、張利國.提高配電網(wǎng)可靠性的措施[J].電氣時代,2005(12).

4、劉毅斌.淺談提高配網(wǎng)供電可靠性的管理[J].中國電力教育,2007(2).

(作者單位:隨州市區(qū)供電公司。作者為技師)