趙炳旭 趙松雷
摘?要:新時期背景下,隨著國民經(jīng)濟發(fā)展,用戶對供配電質量要求不斷提高,如出現(xiàn)配電線路故障停電或非計劃停電問題,必將影響用戶供電可靠性?;诖耍疚纳钊胙芯苛擞秒姽╇娍煽啃杂绊懸蛩?,并針對性提出用戶供電可靠性保障措施,以期為保障用戶供電可靠性,降低非計劃停電造成的財產(chǎn)損失,提高用戶對供電滿意度。
關鍵詞:供電可靠性;配電網(wǎng);措施
用戶供電可靠性是評價供配電質量的重要指標,直接體現(xiàn)了供電企業(yè)對用戶持續(xù)供電能力。提供用戶供電可靠性是供電企業(yè)規(guī)劃、設計、設備選型、施工、生產(chǎn)運行等環(huán)節(jié)需要重點考慮的重要因素。根據(jù)國家相關政策要求,10kV配網(wǎng)主要是用戶側供電基礎設施,而用戶供電可靠性主要面向10kV及以下供配電領域,因此,供電企業(yè)應重點保障10kV配電線路維護維修,預防和控制不良因素對10kV配電網(wǎng)穩(wěn)定性的影響,縮短用戶停電時間、頻次,提高用戶對供配電滿意度。
1?用戶供電可靠性影響因素分析
根據(jù)供配電運營管理經(jīng)驗,用戶供電可靠性影響因素主要為配電網(wǎng)架不合理、設備及線路故障、配電線路及設備規(guī)劃水平低、計劃檢修停電、工程施工影響、供電可靠性管理流程不規(guī)范等。
1.1?配電網(wǎng)架不合理
自20世紀80年代以來,我國供配電設備、線路經(jīng)多次改造、提升,逐漸建立了輻射型、負荷集中、單環(huán)網(wǎng)線路配電網(wǎng)網(wǎng)架結構。但在部分地區(qū)仍存在110kV與35kV變電站布點與區(qū)域負荷中心不一致的情況,由于供配電建設較早,供電半徑較長、供電面積較大和供電線路截面較小等原因,一旦出現(xiàn)線路負荷過大,將導致大面積停電,嚴重影響用戶供電可靠性。從網(wǎng)架結構來看,該類型網(wǎng)架結構多為單一電源和輻射型結構,未配備冗余線路,配電網(wǎng)可轉功率低。
1.2?設備與線路故障問題
從用戶側10kV配電故障事件來看,設備故障和線路故障造成用電可靠性的案例較多,如線路絕緣損壞、雷害、自然老化、施工破壞、交叉跨越、違章建筑等,在配電網(wǎng)運行中面臨多種類型的故障,并對供配電穩(wěn)定運行和用戶正常用電造成不良影響。
1.3?配電網(wǎng)設備水平較低
部分供配電網(wǎng)絡結構中,配電網(wǎng)設備水平較低,斷路器數(shù)量較少,保護設備不足,部分線路僅設置跌落式子熔斷器,當一處配電出現(xiàn)故障時極易發(fā)生配電線路停電。同時,斷路器無油化改造持續(xù)推進,子部分線路仍存在線路安全水平和自動化水平低的情況,配電網(wǎng)設備水平低一定程度上影響了供電可靠性和用戶滿意度。此外,在用戶側低壓配網(wǎng)中,部分線路規(guī)劃設計缺乏科學性、整體性,線路布局凌亂,存在一定的供電穩(wěn)定性隱患。
1.4?計劃檢修停電
計劃檢修停電是供電企業(yè)定期對供配電線路、設備進行檢修維護的措施,由于10kV配電網(wǎng)多為單一電源供電,線路控制開關較少,負載轉移能力薄弱。當供電企業(yè)計劃檢修時,如檢修時間過長、檢修能力弱將導致大面積停電,進而影響用戶供電穩(wěn)定性。
1.5?工程施工影響配電可靠性
當前,隨著我國市政基礎設施建設和建筑工程項目的開展,配電網(wǎng)受工程施工影響顯著,因工程施工造成配電線路中斷、破壞等導致配電線路故障。如市政道路開挖和排水管道施工造成配電線路故障,建筑工程基坑土方開挖時未詳細勘察場地配電管線導致線路故障等。
1.6?自動化水平低
隨著信息技術的發(fā)展,基于用戶供電可靠性的自動化技術理論與實踐應用日益成熟,但由于諸多因素影響,部分配電網(wǎng)線路自動化水平較低,配電系統(tǒng)操作主要依賴于人工操作方法,配電線路、設備故障診斷效率低下,無法實現(xiàn)故障線路、故障設備自動診斷、切換,以人工檢修檢查方式逐一對線路、設備進行排查,導致供配電線路故障處理時間增加,嚴重影響用戶配電可靠性。
2?提高用戶供電可靠性措施研究
針對上述影響用戶供電可靠性影響因素,應從網(wǎng)架結構完善、等方面著手,切實提高用戶供電穩(wěn)定性。
2.1?改造和完善配電網(wǎng)結構
當前,10kV配電網(wǎng)在放射狀結構和樹狀結構均存在一定的問題,一旦配電支線出現(xiàn)故障,可能影響整條分支線路故障,進而影響供電可靠性。針對該問題,應結合低壓配電網(wǎng)整體規(guī)劃,逐步將輻射型配、樹狀結構配網(wǎng)替換為全聯(lián)絡樹枝網(wǎng)狀結構,由單一供電供電向多線路發(fā)展,降低故障段線路對非故障段線路的影響,提高用戶配配電穩(wěn)定性。
在新建配電網(wǎng)規(guī)劃設計時,應堅持規(guī)劃設計與用戶密度向協(xié)調(diào),針對用戶密度大、用電荷載大的用電線路,應盡量設置在子靠近負荷中心位置,將變配電供電半徑控制在15km以內(nèi),并合選點建設10kV開關柜,根據(jù)供配電區(qū)域內(nèi)用戶供電需求預留開關柜,提高配電網(wǎng)規(guī)劃科學性、系統(tǒng)性。針對配電網(wǎng)單一電源故障引起的供電中斷問題,可在條件滿足情況下建設10kV備用站,在線路故障、計劃檢修時切換備用站,保障非故障區(qū)域正常供電。
2.2?提高配電網(wǎng)抗雷擊能力
在供配電規(guī)劃設計時,雷擊現(xiàn)象對配電網(wǎng)穩(wěn)定性影響突出,應引起供電企業(yè)重視。在10kV配網(wǎng)中,常用的防雷擊措施包括:(1)以瓷橫擔代替子針式絕緣子;(2)增加電纜架空線路接地引下線截面,并與電纜外皮連接;(3)斷路器兩端配備防雷裝置,并將斷路器外殼接地。斷路器在配電網(wǎng)中長期處于開路狀態(tài),如斷路器一側遭雷擊,在雷電波反射作疊加作用下,雷電芽城北增加,對斷路器、配電線路及斷路器等設備造成極大影響,因此,在用戶側配電斷路器兩側安裝防雷裝置,降低雷擊因素對用戶配電的影響,提高用戶供電穩(wěn)定性。
2.3?合理分段增設斷路器
供配電線路規(guī)劃施工時,可根據(jù)區(qū)域內(nèi)用電需求、用電密度等要求合理分段供電線路。在城市大型商業(yè)區(qū)、人口密度較高的地區(qū),可按每千米設置分段,郊區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)地區(qū)可按3km設置分段,農(nóng)村地區(qū)按負荷情況在配電干線、支線上配置斷路器。在配電支線首端和中間部位間隔安裝斷路器,將供配電線路劃分為不用區(qū)段,按線路末端最小短路電流整定,建立線路斷路器定值檔案,實現(xiàn)配電網(wǎng)分段、分區(qū)管理,實現(xiàn)不同類型配電用戶隔離,減少故障段線路對非故障段線路的影響。當線路負荷增加時,及時調(diào)整線路斷路器電流值,滿足配電網(wǎng)分段穩(wěn)定供電要求。
2.4?提高配電設備水平
新時期背景下,數(shù)字化、智能化配網(wǎng)技術方案日益成熟,逐漸取代了傳統(tǒng)的配電設備,取得了良好的應用成果。在用戶側配電規(guī)劃設計時,應加大新技術、新設備、新材料應用力度,優(yōu)先選擇免維護、免維修設備,如全密封節(jié)能變壓器、永磁開關、真空開關、金屬氧化鋅避雷器等,通過加大電網(wǎng)改造投入,降低設備、線路因素造成的故障性停電,實現(xiàn)配電網(wǎng)故障自動診斷、自動切換、自動隔離、自動恢復,將配電故障事件、頻次降至最小程度。
2.5?強化綜合停電管理
針對因計劃檢修引起的停電問題,供電企業(yè)應加強綜合停電管理工作,統(tǒng)籌規(guī)劃年度、月底檢修計劃,充分利用配電干線故障時間進行檢修,合理安排配電網(wǎng)檢修與重要用戶檢修同步進行,降低配電檢修對重要用戶生產(chǎn)、生活的影響。在停電檢修期間,應重點落實“三個嚴格”要求,即嚴格控制重復停電、嚴格控制臨時停電和嚴格管理延時停送電。針對部分工程量較大、維護檢修復雜的檢修維護工作,可采用聯(lián)合檢修模式,確保配電檢修計劃嚴格實施。
2.6?提高供電應急搶修能力和應急處置能力
在供配電管理工作中,因突發(fā)原因導致配電網(wǎng)線路、設備故障不可避免,要求供電企業(yè)快速響應、處置、恢復供電,最大限度縮短停電時間,保障用戶生產(chǎn)、生活。供電企業(yè)快速響應處置能力依賴于專業(yè)的維修維護人才隊伍和安全的備品備件庫存。供電企業(yè)應在綜合考慮電氣設備備件更換頻次、成本等因素合理設置安全庫存,并按區(qū)段合理劃分供電搶修班組,強化對供配電故障搶修時間考核,以城市地區(qū)接故障報修電話45分鐘、鄉(xiāng)村地區(qū)90分鐘作為維修隊伍考核指標,加強停電故障維修應急處置與演練,切實增強供電企業(yè)搶修能力和應急處置能力。
2.7?提高供電配網(wǎng)自動化水平
為提高配電網(wǎng)供電可靠性,應借助信息化技術提高供電配網(wǎng)自動化水平,自動診斷故障線路、設備并實現(xiàn)故障預警、定位、自動切換和自動恢復。配電自動化系統(tǒng)由配電主站、配電子站、配電終端和通信通道組成,自動化配電終端采集電力設備有功、無功、電流、電壓值、開關量、多狀態(tài)數(shù)字量扥實時數(shù)據(jù),并具備錯誤狀態(tài)監(jiān)測功能;配電子站通過通信網(wǎng)絡采集配電終端狀態(tài)數(shù)據(jù),后傳輸至配電主站;配電主站接收配電子站、配電終端實時數(shù)據(jù)后進行數(shù)據(jù)處理、儲存、實時分析,并基于GIS技術,自動監(jiān)測電氣設備、線路故障影響范圍、影響線路,并通過自動判斷自動切換備用線路。當主干線故障恢復后,自動切換至主干線路。在配電自動化分析中,為實現(xiàn)配電自動化、智能化,可借助粒子群算法對配電網(wǎng)模型進行編碼,確定配電故障自動化求“解”,檢查配電故障影響恢復切換線路、設備,判斷用戶供電故障自動化處理中是否存在“孤點”,并自動生成故障求解“樹”,實現(xiàn)用戶供配電自動化處理最優(yōu)化。除自動化處理外,配電自動化系統(tǒng)應滿足故障提示、故障定位功能,可實現(xiàn)向控制室人員提醒,并基于配電故障專家?guī)煨畔⒑团潆娊K端故障狀態(tài)信息,診斷用戶供電故障錯誤原因和建議維修維護措施,為用戶供電快速維修、恢復提供有效依據(jù)。
3?結語
新時期背景下,用戶對供配電質量要求不斷提高。要求供電企業(yè)加強配電網(wǎng)架改造、升級,加強新設備、新技術、新材料應用與推廣,借助斷路器合理劃分配電網(wǎng)區(qū)段,加強自動化技術應用,實現(xiàn)故障線路的自動診斷、自動切換、自動隔離、自動恢復,提高供電連續(xù)性、可靠性,提高用戶滿意度。
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作者簡介:趙炳旭(1992—?),男,漢族,吉林白山人,本科,技術員,研究方向:配電網(wǎng)運行。