鐘志聰
(廣東電網(wǎng)有限責任公司惠州仲愷供電局,廣東 惠州 516001)
當前經(jīng)濟發(fā)展迅猛,社會對電力的需求不斷增加,供電企業(yè)為了提供更優(yōu)質(zhì)的服務,就需提高供電可靠性。城區(qū)配網(wǎng)的供電環(huán)節(jié)從變電站10kV開關柜開始,根據(jù)各類型用戶的不同需求,為用戶提供各級電壓的電能。配網(wǎng)供電過程中,供電可靠性的主要指標是持續(xù)為用戶供電的能力,即供電可靠率。供電可靠率是指供電企業(yè)有效供電時間與統(tǒng)計時間之間的比值。供電企業(yè)要盡可能將停電時間縮到最短,才能從整體上提高供電可靠率。本文分析了影響城區(qū)配網(wǎng)供電可靠性的因素,并提出了幾點提高供電可靠性的具體措施。
城區(qū)配網(wǎng)的特點有以下幾點:第一,對電能需求量大,負荷密度高,重要的一類負荷和二類負荷比較集中。如果城區(qū)配網(wǎng)出現(xiàn)停電,將造成較大的經(jīng)濟損失和社會影響;第二,由于城區(qū)內(nèi)建筑物密集,電力線路主要采用電纜型或架空同桿多回路架設的緊湊型輸電方式;第三,對線路的安全性要求高。城區(qū)建筑物、行人車輛等與線路距離較近,存在社會人員觸電的安全風險。
受制于城市規(guī)劃建設和變電站布點不足等因素,配網(wǎng)線路的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)尚不完善,線路之間的互聯(lián)能力差,在配電網(wǎng)內(nèi)發(fā)生故障時,無法快速、可靠地將故障隔離,直接破壞了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。部分線路的結(jié)構(gòu)為單電源輻射接線方式,沒有備用電源,當線路發(fā)生故障時負荷無法進行轉(zhuǎn)移。雖然部分線路的結(jié)構(gòu)為環(huán)網(wǎng)接線方式,但線路導線線徑太細、聯(lián)絡開關容量小,互供能力較差。當線路出現(xiàn)故障后,備用電源線路會處于過負荷狀態(tài),降低了配網(wǎng)對負荷的轉(zhuǎn)供能力。因此,對配網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的要求是當受端系統(tǒng)發(fā)生任何單一故障時,系統(tǒng)能夠快速、可靠地將故障隔離,以保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。當某條線路故障停電或轉(zhuǎn)檢修時,其它支路的負荷也不會大于規(guī)定的負荷限制。
配電變壓器、斷路器、進線出線、電流互感器以及電壓互感器等配電設備長期在室外運行,其運行狀態(tài)堪憂。配電變壓器的常見故障包括鐵芯短路或絕緣損壞、線圈短路或斷線、對地擊穿等。配電變壓器的分接開關觸頭也常見放電、灼傷等故障。配電變壓器的套管對地放電也是常見的故障。對于斷路器,其故障類型通常包括拒分、拒合、過電壓擊穿或閃絡、過負荷狀態(tài)或流過短時故障電流時發(fā)熱嚴重等。在配電室和開閉所,容易出現(xiàn)故障的地方為電纜進線或出線的電纜端頭以及中間接頭處。電流互感器受到潮濕環(huán)境的影響,容易發(fā)生局部放電、二次開路、引線接頭松動等故障。電壓互感器的常見故障類型包括局部放電、擊穿、鐵磁諧振等。
第一,對于配電線路上安裝的避雷器、瓷瓶以及跌落保險瓷體等,其運行環(huán)境是直接暴露在室外。由于各種揚塵、煙霧的影響,在長期運行的過程中,設備表面以及瓷瓶內(nèi)部會附上一層污染物。如果設備的質(zhì)量不達標,瓷瓶的絕緣強度有可能會遠遠低于正常水平。特別是在陰雨、大霧的天氣,絕緣瓷瓶上就可能會發(fā)生閃絡放電的現(xiàn)象,更嚴重時可能會導致接地故障。跌落熔斷器接觸不良或者負荷電流過大時,也容易發(fā)生故障。
第二,配網(wǎng)線路也常發(fā)生故障。由于線路在施工過程中,或者溫度變化太大,造成線路導線的馳度過緊,從而導致導線被拉斷而發(fā)生線路斷線的故障。另外,線路發(fā)生短路故障進而燒斷導線,或是線路長期過負荷運行,配網(wǎng)線路導線接觸不良等,都會引發(fā)線路斷線故障。在臺風天氣或者市政施工過程中,配網(wǎng)倒桿造成的線路停電也較為常見。
部分臺區(qū)老舊,沒有護欄,容易遭受外部人員的破壞。對臺區(qū)周邊的人員也存在安全隱患。配電變壓器的容量太小,無法滿足周圍居民對電壓質(zhì)量的要求。
加強配網(wǎng)建設力度是提高城區(qū)供電可靠性的有效措施。做好配網(wǎng)的負荷預測,科學安排電源點選址,保證配網(wǎng)有充足的電源供應以及備用容量,盡量避免因電源不足導致無法保障供電的可靠性。具體做法是,在當前電網(wǎng)改造過程中,要以220kV變電站為中心,確保110kV電網(wǎng)能夠正常運行,做到分區(qū)供電。對于不同的區(qū)域供電應當獨立。合理安排變電所的分布、規(guī)模、接線方式以及線路走徑,保證配網(wǎng)有可靠的供電能力。即不但要能夠提供安全正常的供電,還需具備足夠的轉(zhuǎn)供能力。如果某區(qū)域發(fā)生故障停電,其他區(qū)域要能夠支援該區(qū)域的正常線路繼續(xù)供電。城區(qū)對電網(wǎng)進行改造時,要嚴格按照負荷增長的需求來進行,促進主配網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)能夠優(yōu)化和完善。針對供電可靠性低的配網(wǎng)線路,在其分支線路加裝隔離開關或斷路器,利用分段、聯(lián)絡開關去最大程度地控制停電范圍。另外,對于重要用戶盡可能實現(xiàn)環(huán)網(wǎng)供電,以提高其供電的可靠性。
對線路的預試工作,通過調(diào)整運行方式,盡量實現(xiàn)不停電或減少停電時間。利用紅外測溫和在線監(jiān)測等技術,推廣帶電檢修技術。利用帶電監(jiān)測技術,運維人員能夠在巡視工作中,及時發(fā)現(xiàn)設備的缺陷位置,有助于盡早處理缺陷,降低故障停電事故的發(fā)生次數(shù)。在符合條件的情況下開展帶電作業(yè),能夠有效降低配網(wǎng)設備停電故障的發(fā)生概率,同時也避免了計劃停電的次數(shù)。在配網(wǎng)設備采購時,要盡量選擇維護需求少、質(zhì)量高的產(chǎn)品,實現(xiàn)設備的免維護化和標準化,降低其檢修的停電時間。
利用配電網(wǎng)自動化系統(tǒng),對配網(wǎng)實時監(jiān)測,掌握配網(wǎng)設備的運行狀態(tài)。加強斷路器的動作次數(shù)、負荷情況、潮流動向的管理。實施配網(wǎng)自動化,當配網(wǎng)線路發(fā)生故障時,利用配網(wǎng)自動化系統(tǒng)及時定位到故障點,自動隔離故障,迅速開展搶修,自動恢復非故障區(qū)段的供電,這將明顯降低停電損失。即當某一區(qū)域發(fā)生故障時,配網(wǎng)自動化系統(tǒng)對故障點進行定位,并自動將故障區(qū)域進行隔離,并將負荷及時轉(zhuǎn)移,恢復其他正常線路的供電。
為防止外力破壞,應當避免使用墩臺,通過升高臺架和加裝護欄等方式來改善配變的運行環(huán)境。對殘舊臺區(qū)進行改造時,應充分考慮到當?shù)刎摵傻娜萘恳约柏撦d率,結(jié)合需求來逐步完成改造。將臺區(qū)的改造工作與城市規(guī)劃統(tǒng)籌考慮,更換殘舊設備及改造故障率高的問題線路。
本文闡述了供電可靠性的含義,對城區(qū)電網(wǎng)的特點進行了總結(jié)。分析了影響城區(qū)配網(wǎng)供電可靠性的因素,并提出了4點措施,即供電企業(yè)應加強城區(qū)電網(wǎng)的改造、加強設備運行管理 、實現(xiàn)配電網(wǎng)自動化以及完善臺區(qū)改造,通過上述舉措來提高城區(qū)供電的可靠性。