城市配網(wǎng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化及故障隔離研究

黃杰輝

摘 ?要：文章主要的研究方向是對城市配網(wǎng)的結(jié)構(gòu)組成存在的一些缺點以及相關(guān)問題，與此同時分析并研究出有針對性的對策（使得結(jié)構(gòu)優(yōu)化的網(wǎng)絡接線的相關(guān)方案與措施，能夠提高檢測故障的速率以及迅速分析隔離出城市配網(wǎng)結(jié)構(gòu)中的故障），從而能夠盡早恢復故障區(qū)域以及費故障區(qū)域的供電，進一步的為城市配網(wǎng)的建設以及相關(guān)改造提供一點相關(guān)的參考意見，以期我國的城市配網(wǎng)結(jié)構(gòu)能夠更加優(yōu)化，對故障隔離的研究能夠取得更大的效果。

關(guān)鍵詞：城市配網(wǎng);結(jié)構(gòu)優(yōu)化;故障隔離

中圖分類號：TM421 ? ? 文獻標識碼：A ? ? ?文章編號：1006-8937（2016）03-0097-02

由于城市配電的網(wǎng)絡非常的復雜，在現(xiàn)階段來看，并沒有一個標準統(tǒng)一的城市配電網(wǎng)絡結(jié)構(gòu);除此之外，城市配網(wǎng)中的設備非常的復雜，種類也很多，其安裝的范圍也比較廣，而且倘若設備的安裝以及運行的環(huán)境比較差，那么會導致設備的受損率比較高。

上述各種原因會直接影響城市配網(wǎng)的運行，讓其產(chǎn)生各種各樣的故障以及恢復比較慢等特點，影響到城市用戶的供電可信賴率[1]。對于城市配網(wǎng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化以及恢復非故障區(qū)域的供電是當前我們要解決的重要問題之一，與此同時也是相關(guān)電力工作人員所關(guān)心的重大問題。

1 ?配網(wǎng)的現(xiàn)狀

1.1 ?落后的配網(wǎng)建設

由于有一段時間，我國比較缺電，因此人們的注意力都集中在如何建設電源，但是對于電網(wǎng)的建造就比較忽視。在二十世紀九十年代后期，我國電網(wǎng)的供電遇到了極大的挑戰(zhàn)，對于其穩(wěn)定以及維護的問題特別顯著，因此人們才把注意力都集中在如何建設高壓的電網(wǎng)問題上來，然而三年之后城市配電網(wǎng)的建設才逐漸的被領(lǐng)導高層所重視[2]。

1.2 ?孱弱的城市配電網(wǎng)架

上述歷史原因已經(jīng)說明我國整體的配電網(wǎng)非常的落后，對于整體上的規(guī)劃不是特別科學，造成了孱弱的城市配電網(wǎng)架，其具體表現(xiàn)在以下幾個方面：①中壓的配電網(wǎng)主要是以裸線為主，絕緣的導線比較少;②配電網(wǎng)主要以輻射為主，互聯(lián)路線比較少;③城市配電網(wǎng)的主干線路的導線截面積比較小，結(jié)構(gòu)以及接線的方式不科學;④城市配電網(wǎng)的設備使用過多。

對于中壓的配電網(wǎng)主要是以裸線為主，絕緣的導線比較少方面來說，會導致對于自然災害的抵抗能力過差，另外，環(huán)境的影響因素比較大，線路出現(xiàn)的事故發(fā)生率比較高。據(jù)相關(guān)資料顯示，某城市的公用配電的線路總長達到3 214.5 km左右，架空的線路長達3 021.1 km左右，占據(jù)了總線路的89.2%，電纜的線路卻只占了11.8%。對于配電網(wǎng)主要以輻射為主，互聯(lián)路線比較少方面來說，一臺開關(guān)就只管一條線，一條線路能夠提供一片區(qū)域的供電。根據(jù)相關(guān)資料顯示，衡陽市以及湘潭市的公用配電線路的互聯(lián)率只有58.9%，每次停電之后多達30戶以上的用戶不能供電。對于城市配電網(wǎng)的主干線路的導線截面積比較小，結(jié)構(gòu)以及接線的方式不科學方面來說，導致城市用戶的停電概率逐步增高，對于檢修以及故障排除的工作要安排的比較多。據(jù)可靠資料顯示，城市用戶每一個月就要停到1～2次的電，特別是遇到雷雨天氣，停電的次數(shù)會增加到2～4次左右[3]。對于城市配電網(wǎng)的設備使用過多方面來說，其技術(shù)也會比較落后，相應而來的事故發(fā)生率也會增多，從而導致停電的次數(shù)以及時間都會逐漸變多以及變長。

1.3 ?比較差的事故判斷以及處理能力

在判斷以及處理城市配網(wǎng)的故障時往往會存在以下幾個方面的不足之處：①不能夠準確的辨別接地故障的區(qū)域;②不能夠辨別故障的切除點;③對于出現(xiàn)的線路短路問題，不能科學分段有效地分析出其故障點;④對于不接地的故障判斷不精確;⑤不能仔細分析清楚配電網(wǎng)線路的準確位置;⑥由于受到各種線路保護的局限性，切除相關(guān)電路故障的時間比較長。

2 ?城市配網(wǎng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化

由于城市的用戶每天新增的人數(shù)變動比較大，網(wǎng)絡的連接比較隨意，所以導致配網(wǎng)規(guī)劃跟不上;另外，城市配網(wǎng)在設計的過程中遠遠達不到城市用戶的基本需求。因此提出了幾點城市配網(wǎng)結(jié)構(gòu)的要求和建議。在遵循相關(guān)我國能源部以及建設部頒布的相關(guān)電力標準和城市規(guī)劃的指導準則下，城市配電網(wǎng)最少要達到以下幾個方面的要求：①在接入10 kV公用線路的用戶上面最少應該滿足要有兩個或者兩個以上的電源供電的基本需求，更重要的是其中有68.4%以上的城市用戶應該享有N～1思維能力，②在中壓配電線路發(fā)生相關(guān)故障時，相關(guān)電力工作人員可以通過倒閘的操作方法，對于網(wǎng)絡的重建以及恢復能夠有一定的作用，從而能夠隔離故障的區(qū)域，讓處于非故障區(qū)域的用戶能夠供電;③在中壓配電網(wǎng)絡的結(jié)構(gòu)重新建設好以及負載重新轉(zhuǎn)移之后，對城市用戶的用電不應該限制，在網(wǎng)絡中運行的元件以及相關(guān)配件都不會負荷過重;④因為網(wǎng)路中的設備而引起的用戶停電次數(shù)應該逐步的減少;⑤城市配電網(wǎng)絡中的結(jié)構(gòu)設計首先應該考慮的就是讓重建線路的操作方式能夠更加的方便和有效，讓保護用電的裝置能夠最簡化，其運行的行為方式也比較簡單、靈活，能夠最大限度地滿足自動化的發(fā)展目標;⑥城市配電中的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)應該適應城市的發(fā)展，要在一定程度上保留發(fā)展的寬度以及深度;⑦對于城市配電的網(wǎng)絡的建設應該選擇性價比比較好的方案。

3 ?對于城市配電中網(wǎng)絡故障的定位和隔離

3.1 ?接地故障定位和隔離

在現(xiàn)階段的城市網(wǎng)絡設備的裝備水平來看，在發(fā)生接地故障時，人們往往采取的方式是通過拉合變電站的開關(guān)來判斷是出現(xiàn)了何種故障，但是上述方法卻不能具體確定故障的位置，所以會通過對拉合的線路分支來判斷故障所處的區(qū)域[4]。

3.2 ?相間短路或者相間短路接地的定位與隔離

對于相間短路或者相間短路接地的定位與隔離，一般被分為以下四種類型：①變電站對于出線的開關(guān)設計方面具有電流保護的功能，在發(fā)生相關(guān)相間短路故障之后，變電站的開關(guān)是否能夠重新合閘從而給城市配電中的線路供電;②立足于時間原理以及電流原理在保護模式下而實現(xiàn)的饋線故障隔離的相關(guān)技術(shù)，按照相關(guān)原理以及知識理論，對變電路的各個開關(guān)進行設置一定的保護數(shù)值，在發(fā)生相間短路故障之后能夠按照數(shù)值的設定來進行診斷;③立足于時間原理以及電壓原理在保護模式下而實現(xiàn)的饋線故障隔離的相關(guān)技術(shù);④利用好配電線路中的開關(guān)元件看是否能夠通過電流，從而再在網(wǎng)絡控制的基礎上實施饋線故障隔離的相關(guān)技術(shù)，在線路發(fā)生相關(guān)故障時，利用計算機的技術(shù)來確定相間短路的相關(guān)補償裝置。

4 ?結(jié) ?語

綜上所述，隨著我國電力系統(tǒng)的城市配網(wǎng)相關(guān)設備的不斷發(fā)展，在城市電網(wǎng)的建造過程中，其主要要求之一就是讓高壓直接進入負荷的中心部位，形成一種高壓受電，降壓變壓器和低壓配電的方式。因此，對于其相關(guān)要素的分析與研究顯得特別重要，檢測城市配網(wǎng)發(fā)生故障的原因，從而能夠更加快速的確立發(fā)生故障的區(qū)域，從而將其迅速隔離。

參考文獻：

[1] 賈仁需，閆宏麗，劉文軍.Periodic solitons in dispersion decreasing fibe

ers with cosine profile[J].Chinese Physics B，2014，（12）.

[2] 車方毅，夏勇軍，張侃君.湖北電網(wǎng)2011年城市配網(wǎng)配電系統(tǒng)故障隔離 ? 和恢復的幾種方式及特點和供電能力評估及分析[J].湖北電力，2012，

（4）.

[3] 蒙金有，馮慶東，高勇盼.配電網(wǎng)故障定位、隔離和供電恢復系統(tǒng)工程 ? 實踐[J].中國電力，2014，（S1）.

[4] 劉純，楊健，劉玉樹.城市配網(wǎng)改造升級工程立體化驗收模式和城市配 ? 網(wǎng)低壓電網(wǎng)改造需要注意的幾個問題的研究[J].安徽電氣工程職業(yè) ? 技術(shù)學院學報，2015，（1）.