基于繼電保護(hù)數(shù)據(jù)分析的配電網(wǎng)供電可靠性提升策略研究

寧健

摘要：當(dāng)國(guó)家進(jìn)入信息化時(shí)代后，我國(guó)居民及各行各業(yè)對(duì)電能的消耗量呈直線增長(zhǎng)趨勢(shì)。最近幾年，個(gè)別地區(qū)配電網(wǎng)供電的可靠性出現(xiàn)問題，主要表現(xiàn)在配電網(wǎng)設(shè)備的跳閘率高，嚴(yán)重影響配電網(wǎng)供電的運(yùn)行狀態(tài)，給電力行業(yè)提出了更高的挑戰(zhàn)。本文將通過繼電保護(hù)數(shù)據(jù)分析出影響配電網(wǎng)供電可靠性的因素，并提出有針對(duì)性的保護(hù)措施，提高配電網(wǎng)供電線路的可靠性、安全性，進(jìn)一步推動(dòng)電力行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：配電網(wǎng);供電線路;繼電保護(hù)數(shù)據(jù);可靠性;電力系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TM732;TM77 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-9129（2020）06-0086-01

Abstract：Whenthecountryintotheinformationage，China'sresidentsandallwalksoflifeontheconsumptionofelectricenergyshowsastraightlinegrowthtrend.Inrecentyears，therehavebeensomeproblemsinthereliabilityofpowersupplyofdistributionnetworkinsomeregions，whicharemainlyreflectedinthehightrippingrateofdistributionnetworkequipment，whichseriouslyaffectstheoperationstateofpowersupplyofdistributionnetworkandposesahigherchallengetothepowerindustry.Thispaperwillanalyzethefactorsaffectingthepowersupplyreliabilityofdistributionnetworkthroughrelayprotectiondata，andputforwardtargetedprotectionmeasurestoimprovethereliabilityandsafetyofpowersupplylinesofdistributionnetwork，andfurtherpromotethesustainabledevelopmentofthepowerindustry.

Keywords：distributionnetwork;Powersupplylines;Relayprotectiondata;Reliability;Thepowersystem

引言：當(dāng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)進(jìn)入新常態(tài)后，中國(guó)公民的經(jīng)濟(jì)水平不斷提高，生產(chǎn)生活所需電能逐漸增大，公民對(duì)配電站供電安全提高了更好的要求。配電網(wǎng)是從發(fā)電廠或輸電網(wǎng)中接受電能，通過配電設(shè)備直接或者降壓后將電能輸送到千家萬戶的電網(wǎng)。配電網(wǎng)供電線路具有距離長(zhǎng)、連接設(shè)備多等特點(diǎn)，受人為因素、自然因素的影響比較嚴(yán)重，經(jīng)常出現(xiàn)配電網(wǎng)設(shè)備跳閘的情況，給中國(guó)公民的生產(chǎn)生活造成影響，無法滿足中國(guó)公民正常用電需求。

1引起配電網(wǎng)供電線路故障的主要因素

1.1供電范圍。以某市區(qū)供電局配電網(wǎng)為例，試分析引起平配電網(wǎng)供電線路故障的主要因素。該市區(qū)供電局配電網(wǎng)有10kv線路507回，線路總長(zhǎng)度為4950KM，變壓器1800臺(tái)，容量5284MVA。根據(jù)相關(guān)文件中供電范圍{市中心、市區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、農(nóng)村}，及配電網(wǎng)負(fù)荷密度σ的原則，供電區(qū)域一般為A、B、C、D類區(qū)域。由于該市區(qū)采用限制供電的方式，一方面可以滿足中國(guó)公民的用電需求，另一方面還可以節(jié)約電能資源，因此供電范圍被劃分為A、B、C、D四個(gè)等級(jí)。

通過對(duì)該市區(qū)供電局配電網(wǎng)供電范圍中的B、C、D三個(gè)區(qū)域的繼電保護(hù)數(shù)據(jù)分析可知：B區(qū)域重合閘成功率最高、D區(qū)域重合閘成功率最低。之所以B區(qū)域重合閘成功率最高，是因?yàn)锽區(qū)域位于城市的市中心，當(dāng)?shù)卣疄榱颂岣叱鞘械氖腥菔忻簿捅仨氁罅ν七M(jìn)配電網(wǎng)供電線路的建設(shè)及改造工作。雖然電纜化率高達(dá)68.0%，電纜鋪設(shè)在地下管道中，受外界因素影響比較小，但是電壓過大會(huì)導(dǎo)致配電網(wǎng)連接的設(shè)備損壞，重合閘的成功率僅達(dá)到70%-75%。D區(qū)域位于經(jīng)濟(jì)發(fā)展較慢的鄉(xiāng)鎮(zhèn)，供電線路以鋪設(shè)的高空絕緣導(dǎo)線為主，電纜化率僅有20.4%，架空導(dǎo)線安裝在電線桿上，長(zhǎng)時(shí)間暴露在空氣中，受外界因素、人為因素影響較大，設(shè)備故障幾率高，重合閘成功率僅有45%-55%。供電局工作人員通過進(jìn)一步分析對(duì)比各供電區(qū)域的導(dǎo)線消耗臺(tái)賬可知，配電站供電線路的絕緣化率與重合閘成功率成正比。

1.2故障地點(diǎn)。不論是供電范圍中的哪一個(gè)區(qū)域中的配電線路均可以分為主干線、次支線、用戶三個(gè)部分，通過分析B、C、D三個(gè)區(qū)域內(nèi)不同供電段的故障幾率和重合閘成功率的數(shù)據(jù)信息可知：B、C、D三個(gè)區(qū)域內(nèi)主干線發(fā)生設(shè)備、線路故障的幾率最高，大約在80%以上，用戶位置故障的概率僅有7%。通常情況下，B區(qū)域主干線路中導(dǎo)線的絕緣化率最高，相應(yīng)的保護(hù)措施比較完善，故障地方分布比較均勻。C、D區(qū)域內(nèi)主干線路中導(dǎo)線的絕緣化率比較低，同時(shí)相應(yīng)的保護(hù)措施不到位，C、D區(qū)域內(nèi)故障地點(diǎn)比較集中在主干線。

2快速解決配電網(wǎng)供電故障問題恢復(fù)正常供電的關(guān)鍵舉措

在清楚配電網(wǎng)供電故障的原因之后，需要對(duì)其進(jìn)行針對(duì)性的處理，通過建設(shè)并完善相應(yīng)的保護(hù)裝置，有效降低故障對(duì)配電網(wǎng)供電線路正常運(yùn)行的影響。

2.1提高供電范圍供電可靠性的措施。

（2）有效增加線路絕緣化概率。線路電纜化是影響配電網(wǎng)供電線路安全、可靠運(yùn)行的核心因素，只有不斷提高線路電纜化率才可以保證配電網(wǎng)供電線路安全、可靠的運(yùn)行，滿足中國(guó)公民的生產(chǎn)生活用電需求。工作人員在對(duì)C、D、E等區(qū)域進(jìn)行配電網(wǎng)供電線路規(guī)劃時(shí)，可以采用階梯式增加電纜導(dǎo)線的方法，來提高線路絕緣化概率。

（2）推進(jìn)重合閘改造工作。配電網(wǎng)供電線路發(fā)生故障絕大多數(shù)均是瞬時(shí)性故障或局部故障，想要實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)自動(dòng)化，就必須要率先對(duì)原有的配電網(wǎng)繼電保護(hù)技術(shù)和設(shè)備進(jìn)行改造，雖然改造的難度比較大、對(duì)配電自動(dòng)化技術(shù)要求比較高，但是改造之后的配電網(wǎng)繼電保護(hù)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化隔離故障區(qū)域，可以滿足運(yùn)行安全可靠、操作維護(hù)簡(jiǎn)單、節(jié)約能源的要求。工作人員需要適當(dāng)調(diào)整變電站出線重合閘裝置的退投管理原則，務(wù)必要充分體現(xiàn)出配電線路重合閘補(bǔ)救的作用，減少故障對(duì)配電網(wǎng)的沖擊、對(duì)用戶使用的影響，加快恢復(fù)配電網(wǎng)正常供電。

2.2加強(qiáng)故障快速定位和隔離的效率。若要求快速找到故障位置并對(duì)故障位置進(jìn)行快速隔離，節(jié)省故障問題的搶修時(shí)間，在短時(shí)間恢復(fù)正常供電，必須要充分利用繼電保護(hù)的安全性、及時(shí)性、選擇性的特性。

（1）建設(shè)并健全次支線開關(guān)保護(hù)裝置。根據(jù)不同區(qū)域繼電保護(hù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果可知：次支線故障發(fā)生率高達(dá)25%，如果搶修人員不能在短時(shí)間內(nèi)對(duì)次支線故障位置進(jìn)行有效隔離，就會(huì)造成主干線、用戶線路停電，進(jìn)一步擴(kuò)大停電范圍。建設(shè)并健全次支線開關(guān)保護(hù)裝置，在各次支線的首段處連接可選擇的斷路器，可有效降低次支線故障對(duì)配電網(wǎng)供電線路的影響。

（2）完善用戶線路保護(hù)裝置。根據(jù)不同區(qū)域繼電保護(hù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果可知：用戶線路故障發(fā)生15%，重合閘成功率為35%，用戶故障屬于永久性故障時(shí)，一旦搶修人員不能有效對(duì)用戶故障進(jìn)行隔離，各次線路甚至是主線路都會(huì)受到影響，增加用戶故障的停電范圍，短時(shí)間內(nèi)無法恢復(fù)正常供電，嚴(yán)重影響居民的正常生產(chǎn)生活。在滿足繼電保護(hù)和安裝自動(dòng)控制技術(shù)要求的前提下，通過遠(yuǎn)程操縱實(shí)現(xiàn)用戶故障有效隔離，完善用戶線路的保護(hù)裝置，調(diào)整用戶線路分界點(diǎn)的開關(guān)即可有效的隔離故障，確保同一次支線的其他用戶正常供電不受影響。

參考文獻(xiàn)：

[1]鄒偉偉.繼電保護(hù)裝置對(duì)配網(wǎng)供電可靠性的分析與研究[J].科技與企業(yè)，2015，000（004）：253-253.