李欽華（銅陵有色股份銅冠電工有限公司，安徽　銅陵　244000）

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供配電系統(tǒng)的可靠性和連續(xù)性分析

李欽華（銅陵有色股份銅冠電工有限公司，安徽銅陵244000）

隨著社會的快速發(fā)展和科學(xué)的不斷進步，人們對供配電系統(tǒng)的可靠性和連續(xù)性提出了較高的要求。現(xiàn)階段，我國供配電系統(tǒng)中還存在很多的不足之處，本文通過分析影響配電系統(tǒng)的可靠性因素，提出了提高配電系統(tǒng)穩(wěn)定性和連續(xù)性的幾點措施和建議，希望可以對我國電力行業(yè)的發(fā)展起到一定的推動作用。

供配電系統(tǒng)；可靠性和連續(xù)性；分析

引言

隨著我國經(jīng)濟的不斷快速發(fā)展，我國對電能的需求不斷加大，供配電系統(tǒng)的穩(wěn)定性和連續(xù)性受到了人們的廣泛關(guān)注，但是供配電系統(tǒng)的穩(wěn)定性和連續(xù)性還受到經(jīng)濟投資和環(huán)境保護等多個方面因素的影響［1］，據(jù)不完全統(tǒng)計，用戶停電事故中百分之八十是因為配電系統(tǒng)的故障引起的，因此要盡量減少故障停電事件的發(fā)生，保證人們的生活水平，避免經(jīng)濟損失［2］。所以，近年來配電系統(tǒng)可靠性問題逐漸受到更多的關(guān)注，如何加強供配電系統(tǒng)的建設(shè)與改造，是目前急需解決的問題。

1　企業(yè)不同供配電方式對比

一般企業(yè)都具有多個主變電所，為了確保供配電系統(tǒng)的可靠性和連續(xù)性，在進行供配電系統(tǒng)設(shè)計時，要根據(jù)企業(yè)的地理位置等因素綜合考慮設(shè)計方案，其供配電方式主要分為以下幾個方面［3］：①主變電所直配供配電，這種供配電方式不需要大量的人員來管理，并且操作簡單，但是也有十分明顯的缺點，就是損耗過大，多條電纜都要從主變電所發(fā)出，會對以后的擴容產(chǎn)生嚴重的影響，因此，必須考慮增加電氣設(shè)備的投資。②多區(qū)域配電所供配電，這種供配電方式減少了主配電所的配出回路，為以后的發(fā)展和擴容都帶來很大程度的便利，同時也可以減少電氣設(shè)備的投資，有利于實現(xiàn)集中管理。另外，多區(qū)域配電所供配電依然沒有解決系統(tǒng)末端電壓不穩(wěn)定的問題，還存在著低壓停機的風(fēng)險，而且母線短路容量的問題也無法解決。③多區(qū)域變電所供配電，該供配電方式與多區(qū)域配電所和主配電所直配供配電方式相比，增加了多個變壓器，這給企業(yè)供配電體系的建設(shè)帶來很大的難度。

2　影響企業(yè)配電系統(tǒng)的可靠性因素

2.1元件故障率

從可靠性觀點來看，元件可以分為兩種：①可以修復(fù)的元件；②不能修復(fù)的元件，針對可以修復(fù)的元件，在使用過程中一旦發(fā)生問題，就可以對其進行及時的更換和修復(fù)，保障供電的穩(wěn)定性和連續(xù)性，針對不可修復(fù)的元件，一旦發(fā)生問題，在技術(shù)上根本無法修復(fù)，嚴重影響人們的生活質(zhì)量，所以，在電力系統(tǒng)中，基本采用的是可以修復(fù)的元件。眾所周知，元件是構(gòu)成系統(tǒng)的基本單元，元件的好壞直接影響著系統(tǒng)的穩(wěn)定性，在進行供配電系統(tǒng)的建設(shè)時，應(yīng)該在條件允許的情況下，采用高質(zhì)量的設(shè)備，特殊情況下可以采用國外進口設(shè)備，通過提高使用設(shè)備的質(zhì)量，降低設(shè)備故障率，保證系統(tǒng)供電的穩(wěn)定性和連續(xù)性。

2.2過電壓

過電壓指的是在供配電系統(tǒng)運行過程中，受到一些外界因素干擾使得電壓超出線路和設(shè)備承受范圍的情況。在電力設(shè)備運行期間，尤其是在一些自然環(huán)境比較惡劣的地區(qū)和線路比較復(fù)雜的老城區(qū)，經(jīng)常由于特殊原因?qū)е鹿ぷ麟妷簢乐爻^線路和設(shè)備可以承受電壓的情況，出現(xiàn)這種現(xiàn)象一方面是因為一些電力設(shè)備年久失修，難以承受雷擊和過電壓等現(xiàn)象，另一方面也與我國采取供配電方式是35V及以下的架空線路進行配電有關(guān)，這樣的供電方式難以保障高質(zhì)量的安全供電，再加上早期建設(shè)的供配電設(shè)施存在一定的質(zhì)量問題，例如在早期建設(shè)過程中，線路和設(shè)備的絕緣性較差，在雷雨天氣中很容易受到影響，嚴重影響安全運行的可靠性，這就要求相關(guān)技術(shù)管理部門要根據(jù)實際運行的狀況和出現(xiàn)的問題進行仔細的分析和研究，盡快找到過電壓出現(xiàn)的根源。

3　提高供配電系統(tǒng)的穩(wěn)定性和連續(xù)性

3.1進行配電系統(tǒng)改造，優(yōu)化供電模式

首先，工作人員在實踐工作中應(yīng)重視提高供電能力，增設(shè)多個相互聯(lián)絡(luò)的開關(guān)（一般采用使用壽命長、結(jié)構(gòu)簡單和性能優(yōu)越的柱上式SF6開關(guān)），以單回路放射式結(jié)構(gòu)為例，對在主饋線上安裝分段開關(guān)的經(jīng)濟性和可靠性進行分析，在主饋線上都沒有裝分段開關(guān)的情況下，在負荷i（a-e）前的主饋線（后簡稱為主饋線i）上安裝分段開關(guān)的分析，如圖1～2所示。

圖1　

圖2　

在這種情況下，主饋線故障造成的停電損失的費用K為［4］：

式中：Pj（j=1，2，3，4，5）為支路j的負荷；c為產(chǎn)電比值；T為停電時間［4］。

式中：P為分段開關(guān)的投資；k為利率；n為分段開關(guān)的壽命；g1為一分段主饋線的故障率；g2為分段開關(guān)的故障率；△U為經(jīng)濟成本變化；α表示停電損失的懲罰系數(shù)；t為分段開關(guān)的動作時間；T為停電時間［4］；△U的計算結(jié)果如表1所示。其中，分段開關(guān)的投資p為3萬元，利率k為6%，使用年限n為15年，主饋線的故障率g1為0.1次/km·年，分段開關(guān)的故障率g2為0.01次/年，t=0.5h，T=3h，a=1，c=9.404元/kWh。

表1　不同主饋線i的△U值

停電損失的降低是非常顯著的，表1中的各支路的△U＜0。因此，結(jié)論是在這種情況下，分段開關(guān)的使用是合理的。其次，工作人員應(yīng)不斷的完善電力工程的檢測和維護等工作，這樣就可以及時發(fā)現(xiàn)更多的風(fēng)險因素，并采取針對措施進行處理，例如工作人員在日常的工作中需要定期對線路表面的積污進行清理，做好電力設(shè)備的日常維護工作，從而進一步提升供配電系統(tǒng)的可靠性，盡量不采用“三主”供電模式，避免供電效率低下，盡量采用“手拉手”模式的環(huán)網(wǎng)供電，并對一些重要的用戶實施“雙電源”供電方式，精準(zhǔn)控制供電線路半徑，盡可能減小發(fā)生停電事故時造成的停電范圍。電氣設(shè)備應(yīng)盡量選用技術(shù)先進、可靠性高的產(chǎn)品，應(yīng)正確選用供配電系統(tǒng)的接地型式，做好系統(tǒng)的防雷及防雷擊電磁脈沖，減少高次波分量，保證供電品質(zhì)等，這些也都是非常重要的。最后，在供配電系統(tǒng)的建設(shè)與改造中可以通過減少降壓環(huán)節(jié)來實現(xiàn)簡化電壓等級，保障系統(tǒng)運行的可靠性。

3.2繼電保護和自動裝置的設(shè)計原則

在進行企業(yè)供配電系統(tǒng)設(shè)計時，可以在配電系統(tǒng)的電力設(shè)備和線路中安裝短路故障和異常運行的繼電保護和自動裝置，通過采用智能化的保護和控制單元，可以實時監(jiān)測電路的運行狀態(tài)，并對異常運行進行提示和智能處理，由于繼電保護系統(tǒng)種類繁多，功能各有側(cè)重，應(yīng)根據(jù)其功能和實際應(yīng)用需求合理選擇。

3.3其他技術(shù)

①防雷電保護措施。在進行配電系統(tǒng)的建設(shè)過程中，必須要提高對預(yù)防雷電的重視程度，只有這樣才能提高供配電系統(tǒng)的穩(wěn)定性和連續(xù)性，目前對雷電的防護措施主要是接閃技術(shù)，通過在建筑上設(shè)立防雷裝置來實現(xiàn)的。②電氣接地技術(shù)。配電系統(tǒng)接地可以有效的對電流實行保護作用，目前常用的接地技術(shù)主要有兩種：多點接觸和浮地，接地技術(shù)是當(dāng)有較強的雷擊擊中建筑或者設(shè)備的時候，會產(chǎn)生極高的電壓，接地技術(shù)就可以通過接地將電壓合理有效的釋放出去，從而對設(shè)備起到保護作用。

3.4管理方面的要求

①加強設(shè)備及電網(wǎng)的生產(chǎn)運行管理。做好設(shè)備的運行和維護檢查，加強配電設(shè)備的運行巡視工作，及時消除設(shè)備問題，加強對繼電保護的管理，保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行，加強對配電變壓器的負荷監(jiān)測工作，根據(jù)具體的供電需求，及時調(diào)整供電負荷。②定期開展宣傳教育工作，通過各種媒介，宣傳《電力法》，消除影響電網(wǎng)運行的各種人為因素。③加強供電可靠性管理人員的培訓(xùn)，定期舉辦供電可靠性培訓(xùn)班，提高管理人員的業(yè)務(wù)水平和電力搶修人員的技術(shù)水平。

4　結(jié)論

隨著我國經(jīng)濟的不斷快速發(fā)展，電力體制改革的不斷深入，供電可靠性和連續(xù)性已經(jīng)引起了人們的廣泛關(guān)注，配電系統(tǒng)具有元件多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的特點，并且是直接連接用戶的系統(tǒng)，它的供電可靠性對用戶有著重要的影響，一旦配電系統(tǒng)出現(xiàn)嚴重的問題，不僅會給人們的生活帶來嚴重的影響，也會造成一定的經(jīng)濟損失，所以在進行配電系統(tǒng)的建設(shè)與改造過程中，一定要采用先進的配電設(shè)備，做好系統(tǒng)的防護措施，加強對人員的管理，確保供電的穩(wěn)定性和連續(xù)性。

［1］劉 帥.關(guān)于電力供配電系統(tǒng)可靠性的研究［J］.中國科技博覽，2013 （27）：556.

［2］梁子劍.針對高層建筑供配電技術(shù)方案及其可靠性分析［J］.中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2015（9）：81～82.

［3］張寅東.供配電系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性分析［J］.青年科學(xué)：教師版，2013，34 （8）.

［4］劉 立，黃民翔.配電網(wǎng)經(jīng)濟性和可靠性的綜合評估［J］.能源工程，2007（3）：16～19.

2016-4-7

TU85

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2095-2066（2016）12-0062-02