迎峰度夏期間影響晉南地區配網可靠供電的主要因素及預控措施

韓潤東，楊成鵬，任 勇

（國網山西省電力公司，山西 太原 030001）

0 引言

迎峰度夏通常指夏季期間，電力系統面對自然災害頻發及用戶納涼、農業灌溉等負荷突增各類情況，電力負荷常達到全年高峰，電力系統運行面臨諸多潛在風險。為順利度過夏季用電高峰，應對可能發生的供用電問題，電網企業常采取一定措施進行防范[1]。

晉南地區地理范圍包括運城市、臨汾市以及呂梁市的石樓縣，氣象條件與山西其他地區差異較大，通常夏季高溫多雨。基于氣候觀測站平均氣溫和降水量資料對晉南地區氣候要素的周期分析顯示，近年來晉南地區氣候干暖化趨勢明顯[2]。

氣象條件是影響配電網運行狀態的關鍵要素，通過調研晉南地區2016年—2018年迎峰度夏期間配網故障及電能質量數據，發現迎峰度夏期間晉南地區配網低電壓、通道故障、高溫負荷引發故障以及惡劣氣象引發故障較山西其他地區顯著。本文結合配網和氣象情況，針對突出問題進行剖析，并提出相應的預控措施。

1 低電壓狀況多發

1.1 發生規律

2016年—2018年迎峰度夏期間，晉南地區配電變壓器出口電壓越下限（低電壓） 的有1472臺，影響用戶23549戶。按類型分：長期低電壓的配電變壓器有414臺，短時低電壓的配電變壓器有1058臺。按地區分：15.5%分布在城區，84.5%分布在農村地區。期間，因低電壓引發的投訴有138件，涉及120臺配電變壓器。近年來，晉南地區夏季氣溫較以往偏高，且納涼電器較以往增多，居民用電負荷增幅較大，導致配電變壓器重過載、三相不平衡等情況突出，居民降溫對電能質量要求較高，導致大量因低電壓引發的投訴。

1.2 原因分析

調查發現，導致低電壓狀況多發的原因有以下幾方面。

a）工程項目實施滯后負荷增長。編制配電網工程項目時針對性不強，不能及時解決變壓器重過載、戶均容量不足、低壓供電半徑大等問題。如某縣城區空調等家用大功率電器負荷增長迅速，2018年較2015年上升40%，造成變壓器容量不足。鄉村發展引起負荷中心發生變化，臺區布點不到位增大低壓供電半徑。如某配電變壓器臺區2017年成為該地區生態保護區負荷中心，供電半徑由200 m激增至650 m，造成臺區末端電壓低，影響15戶居民正常用電；某配電變壓器臺區由于2017年城中村改造，接帶居民數量增加，供電半徑由200 m激增至500 m，同時導線線徑過細，造成臺區末端電壓低，影響23戶居民正常用電。

b）報裝接電規劃無序。編制供電方案時未充分考慮供電質量問題，城鄉結合部普遍存在新增低壓負荷超容量、不均衡接入、忽視供電半徑無序延伸接入等情況，造成臺區重過載、三相不平衡、低壓供電半徑大。如某配電變壓器臺區因長期報裝接電規劃無序，造成該配電變壓器臺區三相不平衡超過35%，供電半徑超過500 m，導致長期低電壓。

c）運行維護不及時。調整配電變壓器分接頭滯后，消除導線老化、接觸不良等缺陷不及時，不能結合負荷變化情況動態調整分配單相負荷。如某配電變壓器臺區長期處于三相不平衡狀態，午、晚高峰負荷期間出現低電壓。

d）配電設備配置落后。無功補償設備容量配置不足或損壞增大電壓損耗，接戶線等低壓末端設備改造不徹底、壓降大，導致配電變壓器電壓出口不低而進戶低。如某鄉鎮多個配電變壓器臺區未安裝無功補償裝置，集中用電時段造成低電壓；某村配電變壓器臺區低壓線路主干線為50 mm2的導線，接戶線多為 2×10 mm2、2×6 mm2的防老化線，進戶線存在多處接頭，導致低電壓。

1.3 預控措施

a）合理接入低壓業擴負荷。按照配電變壓器容量預留大于160 kVA的備用容量，低壓線路按照240 mm2規格導線、進戶線按照大于35 mm2規格導線進行業擴改造，無功補償容量大于配電變壓器容量30%，新報裝負荷接入時保持三相負荷分配均衡[3]。

b） 做好分析預測工作。迎峰度夏負荷高峰前，分析往年負荷分布及配電變壓器低電壓配變發生數據，調研農灌、納涼等負荷增長情況，開展負荷預測，結合配網潮流及供電能力，分析低電壓高發點，針對性采取設備擴容、負荷調整等措施，消除低電壓發生幾率。

c）迎峰度夏負荷高峰過后，及時做好運維工作。迎峰度夏負荷高峰后，結合配電變壓器低電壓數據，分析相關配電變壓器運維管理、局部配電網網架結構、地區負荷特性等，結合當年秋檢開展配電變壓器輪換、調整配電變壓器分接頭、低壓三相負荷等運維工作，解決配電變壓器重過載、用戶負荷接入不均衡等問題。

2 通道故障多發

2.1 發生規律

2016年—2018年迎峰度夏期間，晉南地區通道運維不當引發的10 kV線路故障掉閘合計684次，占當期故障掉閘總數的26.17%；通道運維不當引發的10 kV線路故障停運合計282次，占當期故障停運總數的26.38%。詳情見圖1。

圖1 迎峰度夏期間晉南地區通道引發故障統計

2.2 原因分析

線路通道引發故障掉閘的主要類型有以下幾種：樹線矛盾引發故障掉閘414起，占比60.53%；大風導致異物短路引發故障掉閘131起，占比19.15%；車輛及工程施工導致線路外力破壞等引發故障掉閘78起，占比11.40%。3類因素合計占比超過90%。

a） 引發樹線矛盾的類型主要有3種：第一，楊樹等生長迅速、自然生長較高的樹種，其干枝柔韌性大，對線路向上、水平方向均形成較大危害，尤其意楊（穿天楊）危害最大。第二，柳樹等枝條蔓生的樹種，由于枝條向下生長，自然生長高度不高，對線路上方的威脅不大，運維班組平時容易疏忽，但大風天氣下枝條舞動，對線路水平方向形成較大危害。第三，棗樹、果樹等經濟作物，果實成熟前難以修剪，造成線路通道清理受阻，對線路運行構成威脅。

b）線路通道內異物清理不及時，遇有大風天氣時異物刮至線路上引發故障掉閘。引發故障掉閘的異物主要有3類：一是線路周邊有塑料大棚作物種植區，易刮起塑料薄膜和綁扎鐵絲等；二是線路周邊有臨時房屋或建筑施工時，易刮起彩鋼、鐵絲、包裝錫箔紙等；三是線路周圍樹木較多，樹枝折斷后易搭掛在線路上。

c）重點區域防外破管理不到位。保護區范圍不明確，地處道路周邊的線路警示標識不全，防護墩等措施不到位，是引發線路通道車輛及工程施工外力破壞的主要因素。

2.3 預控措施

a）針對樹線矛盾，將樹木隱患判別作為運維人員的重要技能，制定通道內樹木生長特性臺賬及運維要求，將夏季影響或來年有可能影響線路運行的隱患逐一建立檔案，在秋冬季節樹木非生長期進行修剪，降低樹障清理難度。

b）針對大風天氣異物短路情況，應溝通協調建筑施工單位，督促施工隊伍嚴格做好包裝錫箔紙等含金屬物品的使用管理，縮短巡視周期，準確掌握通道動態。針對農作物種植重點區域，協助大棚種植戶做好大棚防風加固措施，引導種植戶采用絕緣的尼龍繩代替鐵質拉線，減少大風異物隱患。

c）針對車輛及工程施工外力破壞情況，應強化警示標識設置，明確保護區范圍、安全距離及危險警告；對易遭車輛碰撞的桿塔設立防護墩，并刷醒目標識漆；對市政工程等易造成吊車碰線等問題，探索使用限高桿（架）、報警裝置等設施，降低外力破壞幾率。

3 高溫大負荷引發故障多發

3.1 發生規律

迎峰度夏期間，高溫大負荷日，地區季節性配電變壓器重過載顯著增多，引發大量的低壓故障，報修工單數量較其他時段明顯增多，配網應對高溫大負荷的裕度不足，高溫天氣時降溫負荷大增導致配電變壓器低壓開關過負荷掉閘較多，部分臺區出現低壓開關反復掉閘情況，影響居民用電。

3.2 原因分析

通過分析故障報修工單，發現高溫大負荷引發故障多發的原因有以下幾種：一是低壓供電設施過負荷和接點過熱；二是部分地區臺區低壓線路和接戶線截面不足，施工工藝不良，大負荷下導線接頭、接線盒和計量表連接點過熱熔斷情況較多。

3.3 預控措施

a）迎峰度夏負荷高峰前，開展高負荷風險地區配網保護定值校核調整；根據高峰負荷預測及網架情況，校驗合環倒負荷條件，投運備自投裝置，提高供電可靠性；提前開展紅外熱像、超聲波局放等配電設備帶電檢測，及時發現、消除設備缺陷隱患，提高設備高峰負荷承受能力。

b）迎峰度夏期間，密切關注天氣及納涼負荷變化情況，增加設備巡視頻率，縮短設備紅外測溫周期，重點監測元件電氣連接處溫升情況，尤其要重視低壓設備電氣連接處紅外測溫，及時消除供電設備運行隱患。

c）迎峰度夏負荷高峰后，根據區域負荷特點和設備運行狀態深入分析網架情況，通過切改負荷接入、縮短供電半徑等措施，對重負荷區域網架結構進行梳理優化。

4 惡劣天氣引發故障多發

4.1 發生規律

全省氣象預警及雷電監測定位表明，2016年—2018年迎峰度夏期間惡劣氣候頻繁，全省強對流天氣與平均降水量與往年同期相比偏多。部分地區頻發劇烈強對流天氣，瞬時風力達7～8級以上，降水量超過40 mm/h。降雨或河流沖刷導致土體松動或流失，使桿塔基礎受損嚴重[4]。

4.2 原因分析

a）配網基礎薄弱，山區、河道附近線路設計強度不足，電桿防傾倒措施簡單，針對周圍環境因素和氣象條件的運行風險評估缺失，存在抵御能力不足的問題。

b）特殊天氣下對位于土質邊坡、河床區域等易沖刷區域的桿塔巡視不到位，修筑護墩、護坡加固等技術措施落實不力。

4.3 預控措施

a）加強迎峰度夏期間氣象觀測，對暴雨、泥石流等易引發水土流失、損壞配電設備基礎的情況及時采取措施，夯實設備基礎，加固設備綁扎，提升重點區域配網應對大負荷和抵御惡劣天氣的能力[5-7]。

b）迎峰度夏期間，加強對配電桿塔、站房設備基礎沉降及受力變化的監測，發現基礎移動及時采用土體回填等措施加固設備基礎；協同土地資源部門開展電力設備運行環境勘察，對設備周圍土體松動、山體滑坡等情況及時采取措施，降低自然災害發生幾率，保證設備安全運行。

5 結束語

本文在調研近年來迎峰度夏期間晉南地區配網故障及電能質量的基礎上，結合當地夏季氣象、生產、生活特點，對迎峰度夏期間晉南地區配網運行特征進行了研究。近年來，迎峰度夏期間影響晉南配網可靠供電的主要因素是低電壓多發、通道故障多發、高溫負荷引發故障多發以及惡劣氣象引發故障多發。針對低電壓多發，應合理接入低壓業擴負荷，加強運維，及時解決配電變壓器重過載、用戶負荷接入不均衡、導線電纜連接不牢固等問題；針對通道故障多發，重點解決樹線矛盾、大風異物短路、外力破壞等問題；針對高溫負荷引發故障多發，應及時采取切改負荷接入、縮短供電半徑等措施，對重負荷區域網架結構進行梳理優化；針對惡劣氣象引發故障多發，應加強氣象觀測，加固配電設備，提升應對大負荷和抵御惡劣天氣的能力。