李星云
(廣東電網公司佛山禪城供電局,廣東佛山,528000)
隨著社會用電量越來越高,對供電質量提出了更高的要求,提高配電線路的供電可靠性已成為國家電網急需解決的大問題。我國1OkV 配電線路是我國供電系統中的一個重要組成部分,它直接面向國民生產、生活的最前沿,是我們生活當中最為重要的一個供電系統。所以,提高10kV 配電網供電可靠性成為各級供電企業工作的一個重點。
一直以來,我國電網采用的結構均是環形網的方式,且這種環形網是采用開關運行的形式,對該類型線路的可靠性指標進行計算主要有依據以下公式:
(1)多個不同元件串聯在一起線路的可靠性指標計算公式:

公式中:串聯系統故障率采用λs 表示,不同元件的故障率使用λi 表示,串聯系統和不同元件持續停運平均時間分別以rs 和ri 表示,而系統不可靠率則采用Us 來表示。
分析公式1 和圖1 后發現,串聯系統一個最鮮明的特點就是“牽一發而動全身”,也就是只有所有元件均正常運作的情況下系統才能夠運行,而若有一個單一元件發生故障,那么系統則會處在癱瘓狀態。

圖1 串聯系統
(2)多個不同元件并聯在一起線路的可靠性指標計算公式:

公式中,并聯系統和不同元件的不可靠率分別以Up、Ui 表示,而系統的故障率和持續停運平均時間分別分別以λp 和rp表示。
分析公式2 和圖2 后發現,并聯系統不會因為單一元件發生故障而出現癱瘓現象,而是只有全部遠近均出現故障后才會造成系統無法運行。然而在進行10kV 線路安裝過程中,一般均使用M(N)系統,也就是說,每一個M 系統運行均需要多個N 原件去支持。
在電網系統中,處在電力系統末端的10kV 配電網對整個電網電能的分配和供給方面起著非常重要的作用。該環節用戶持續用電的供電能力一般被稱之為配電網供電系統的可靠性,也就是供電系統的可靠性認定可以從用戶持續用電供給方面進行判定。配電網供電系統的可靠性的概念指的是供電期間的總小時數量和統計總小時數量兩者之間的比值。調查結果顯示,與10kV 線路可靠性變化有關的因素比較多,比較常見的有以下幾種:
(1)客觀因素。所謂客觀因素具體而言也就是自然災害因素。自然災害就是人力所無法控制的地震、雷電以及雨雪等災害。這些自然災害會造成線路出現大面積故障,導致無法持續供電現象出現。
(2)線路因素。線路設備出現故障也是影響10kV 線路可靠性的一個重大因素。線路故障類型主要有接地故障、短路故障、線路未處在全相運行故障以及斷線故障和瓷瓶閃絡放電故障幾種類型。
(3)變電設備因素。變電設備影響10kV 線路可靠性主要表現在以下幾個方面:一,變壓器發生故障影響。故障類型以絕緣損壞、線圈斷線、分接開關接觸不良有放電現象、鐵心部位過熱熔毀等幾種為主。二,變電站故障影響。故障類型以電纜線短路為主。三,電流和電壓互感器發生故障影響。電流互感器經常出現的故障類型主要以絕緣強度降低或者腐蝕老化導致局部發電出現為主。而電壓互感器經常出現的故障類型是以絕緣腐蝕和老化造成短路為主。
(4)電網結構因素。電網結構的設計也是影響10kV 線路可靠性的一個重要因素,若電網結構設計與安全標準存在較大出入,那么則會非常容易影響系統的穩定性。電網結構故障主要表現在受端系統出現故障時無法及時切斷,導致系統失穩,影響線路運行。或者電網中一個單一元件丟失時其他原件無法自動調整過流負荷,影響供電系統的穩定性。
(5)電源供電能力因素。所謂電源供電能力指的是供電企業持續不斷為用電用戶運送電能的能力。由于電源供電能力是一個涉及范圍比較廣且專業性比較強的因素,因此,一般電力企業均無法獨立解決。有效的解決方法是尋找專門處理電源供電的部門對整個配電網建設的多個影響因素(資金投入以及負荷變化趨勢等)進行深入分析后制定調整措施。
由于10kv 配電網具有用戶數量、設備數量多、線路組成非常復雜以及覆蓋范圍廣的特點。因此,若某一個區域配電網設備出現故障,那么將會直接影響到大量居民的生活和工作。所以,加強10kV 配電網線路的重視度,努力通過采取多種措施來保障供電系統的穩定性,對于提高用戶滿意度,促進電力企業的發展有著非常重大的意義。
由于電力系統衡量其為用戶持續供電能力的一個根本治療就是電網的可靠性,也就是說,只有在符合可靠性指標的基礎上向用戶供電,才能夠確保電網系統具有較強的供電能力。目前,提高10kV 線路可靠性的方法主要有以下幾點:
(1)實施狀態全面檢修。對用戶持續供電產生重大影響的因素中電網計劃檢修就是其中一個影響最大的因素之一。有調查結果顯示,電網系統大約60%的停電時間就是由計劃檢修引起的。所以,為了縮短檢修停電時間,提高線路的供電可靠率,必須采取相對性的控制措施。
(2)限制最長停電時間。由于線路檢修過程中必須要一段時間停電,而停電時間的長短會直接影響人們的正常生活和工作。所以,在進行線路施工過程中必須要控制要停電時間,確保停電時間不會對人們的生活產生過大影響。
(3)做好計劃檢修停電管理工作。計劃檢修是電力供電企業一項非常重要的工作內容,檢修時停電是不可避免的一個內容,但是為了縮短停電時間,在制定檢修計劃時應該做到有計劃有目的的進行,盡可能與相關部門打好交道,一次性完成檢修工作,減少重復施工次數。
目前影響供電可靠率的一個重要因素是故障停電,其不是以人的意志為轉移的,可能隨時隨地的發生。
總之,衡量供電企業對用戶供電能力的一個最主要的指標就是供電可靠性,它既反映電力工業對國民經濟電能需求的滿足程度,也是電力企業管理水平的綜合體現。因此,電力企業要找出影響1OkV 配電線路可靠性的因素,并及時采取對策,最大限度的減少線路故障的發生,保障電力用戶的用電安全。

圖2 并聯系統
[1] 韓正牧.提高配網供電可靠性的意義及措施[J].中國新技術新產品,2012 年21 期.
[2] 周運波.10kV 配電網供電可靠性存在的問題及解決措施[J].科技傳播,2013 年第18 期.