影響配電網(wǎng)供電可靠性的因素及原因分析

陳陽(yáng)天

摘要：配電網(wǎng)是我們的電力基礎(chǔ)，電力傳輸?shù)陌踩耘c電力網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的可靠性緊密相關(guān)。建立一個(gè)穩(wěn)定、安全、可靠的配電網(wǎng)對(duì)于發(fā)展能源系統(tǒng)和滿足用戶需求都至關(guān)重要。電力網(wǎng)絡(luò)的供電可靠性，主要是指關(guān)于日常和工業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)電力供應(yīng)系統(tǒng)，因此，針對(duì)配電網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行可靠性的研究至關(guān)重要。

關(guān)鍵詞：配電網(wǎng);供電可靠性;因素;

前 言： 由于我國(guó)對(duì)配電網(wǎng)絡(luò)供電可靠性的研究開始晚，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的過程中，隨著人們的物質(zhì)和文化生活水平的提高，人們對(duì)電力的供應(yīng)穩(wěn)定性要求也越來越高，而配電網(wǎng)的穩(wěn)定性往往受到多種因素的影響，需要采取多維度的技術(shù)方法進(jìn)行提高。在配電網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行過程中，電力系統(tǒng)的可靠性受到諸多因素的影響，因此電力有關(guān)部門必須全面分析相關(guān)因素，并采取能有效提高配電網(wǎng)絡(luò)可靠性的科學(xué)策略。

一、配電網(wǎng)供電可靠性

所謂的配電網(wǎng)可靠性是指配電網(wǎng)的實(shí)際持續(xù)提供電能的能力，根據(jù)用戶能以多大程度穩(wěn)定接受到電力系統(tǒng)供給的電能為標(biāo)準(zhǔn)，配電網(wǎng)要求不間斷地為用戶輸送電能。于配電網(wǎng)通常具有多要素和復(fù)雜的結(jié)構(gòu)特征，在評(píng)估配電網(wǎng)可靠性時(shí)，必須首先考慮到其電能供給能力，其不僅需要滿足用戶需求，還需要有助于系統(tǒng)自身運(yùn)行需求。通過確保指標(biāo)的有效性和大量有用信息的可用性，提高電力的可靠性。加強(qiáng)電網(wǎng)的電力供應(yīng)，確保設(shè)備的安全十分必要。這意味著配電系統(tǒng)的各部分組件可以良好運(yùn)行，充分發(fā)揮自己的作用和保證可靠性。配網(wǎng)系統(tǒng)的可靠性，需要有效地利用配網(wǎng)的相關(guān)元素，以及有效的元素組合，以確保配網(wǎng)線路不間斷的運(yùn)行。停電事件可分為兩大類：包括計(jì)劃停電與非計(jì)劃停電。計(jì)劃停電指提前計(jì)劃需要進(jìn)行設(shè)備或者線路檢修，因此對(duì)涉及的配網(wǎng)線路進(jìn)行停電的操作，非計(jì)劃停電包括故障停電、臨時(shí)停電、限制供電等，計(jì)劃停電發(fā)生在正式流程完成后，例如維修線路和施工。非計(jì)劃停電雖然沒有正式的臨時(shí)停電安排，但在供電合同規(guī)定的時(shí)間內(nèi)也會(huì)提交申請(qǐng)，并及時(shí)通知用戶。根據(jù)對(duì)電力的需求，當(dāng)需求超過供給時(shí)，電力供應(yīng)是有限的。

二、影響配電網(wǎng)供電可靠性的因素及原因

1.非故障原因。非故障停電原因包括35kV 及以上的輸變電線路或變電站改造、檢修、預(yù)試以及配電網(wǎng)檢修、改造等。變電站主變電站超載或維修、改造等，可造成配電網(wǎng)大面積停電，特別是近年來，城市農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡(luò)的改造以及市政工程導(dǎo)致配電網(wǎng)斷開的情況增多，這對(duì)配電網(wǎng)的供電可靠性產(chǎn)生了不利影響。所謂配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，一般有多種形式，包括輻射徑向結(jié)構(gòu)，環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)，樹干結(jié)構(gòu)，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)與復(fù)合結(jié)構(gòu)。斷電頻率同樣影響配電網(wǎng)供電的可靠性，以及停電的各種原因，如絕緣故障、線路老化等，在某些情況下可能導(dǎo)致配電網(wǎng)故障，以及電力供應(yīng)中斷，這可能是由于人們認(rèn)為線路的絕緣要求非常重要。

2.系統(tǒng)自動(dòng)化對(duì)可靠性的影響。影響網(wǎng)可靠性的因素之一是故障的定位和隔離，如果配電網(wǎng)絡(luò)是自動(dòng)化的，故障排除的時(shí)間可以大大縮短，例如，調(diào)度遠(yuǎn)程手動(dòng)時(shí)間可以縮短到幾分鐘，十分鐘，全自動(dòng)操作可以縮短到幾分鐘。但是，目前大多數(shù)自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)連接系統(tǒng)還沒有完善，導(dǎo)致事故處理自動(dòng)化程度低、故障查找耗時(shí)長(zhǎng)、修復(fù)難度大、恢復(fù)供電慢等

3.電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的影響。對(duì)配網(wǎng)可靠性有較大影響的一個(gè)因素是故障定位和隔離，以及向完好線段恢復(fù)供電時(shí)間。由放射源組成，由于一些電網(wǎng)結(jié)構(gòu)不符合標(biāo)準(zhǔn)，其他變壓器將無法承受電力負(fù)荷，運(yùn)行中有故障的變壓器對(duì)電力負(fù)荷的傳輸和供應(yīng)產(chǎn)生不利影響，在一臺(tái)變壓器突然失效的情況下降低了供電可靠性。其他變壓器將無法承受該故障變壓器所轄的電力負(fù)荷，從而影響了電力負(fù)荷的轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)供能力，使供電可靠性降低。

4.線路故障率及故障排除時(shí)間的影響。配電線路運(yùn)行時(shí)經(jīng)常發(fā)生斷電，嚴(yán)重影響了配電網(wǎng)的供電可靠性，其故障可能是由于絕緣損壞、雷暴造成的，絕緣損壞是指高海拔地區(qū)的損壞。樹木與線路安全距離不足等造成的故障，與沿線地理環(huán)境有關(guān)。一般認(rèn)為絕緣損傷強(qiáng)度與線路長(zhǎng)度成正比，雷電危害引起的故障與避雷針的安裝有關(guān)。雷暴故障率與避雷針安裝系數(shù)成反比，與避雷針本身的故障率成正比。由自然老化引起，與線路設(shè)備、材料有關(guān)。對(duì)于同一類型的設(shè)備和材料，自然老化系數(shù)與線路長(zhǎng)度成正比。

三、提高技術(shù)對(duì)策

1.加強(qiáng)線路抗雷防御能力。要從提高線路的耐雷水平入手，采用瓷橫擔(dān)或高一級(jí)的絕緣子。十公頃的配電線路絕緣，如單個(gè)金屬柱，特別是高桅桿，帶拉線的桿塔和終端桿處，應(yīng)裝設(shè)避雷器進(jìn)行保護(hù)。根據(jù)它們的重要性以及地理位置，應(yīng)使用各種防雷裝置，如避雷針或防雷裝置，并確保單架設(shè)備不受雷影響。突發(fā)自然災(zāi)害，其破壞性影響可能危及配電網(wǎng)的供電穩(wěn)定性，電力供應(yīng)部門應(yīng)制定科學(xué)方案，應(yīng)對(duì)各種自然災(zāi)害，為增強(qiáng)防災(zāi)的主動(dòng)性。同時(shí)存在雷電等自然災(zāi)害的一些特點(diǎn)和規(guī)律，降雨、洪水等自然災(zāi)害時(shí)間相對(duì)固定，大多在夏季，氣象部門可以提前預(yù)警，使電力可用于安裝適當(dāng)?shù)谋芾揍槨⒓庸汤w維和支座支架、清理周圍物體等，提前做好防災(zāi)準(zhǔn)備。

2.加強(qiáng)環(huán)網(wǎng)供電。要從提高線路的耐雷水平入手，可以通過使用環(huán)形供電模型有效提高電力線的生產(chǎn)率和可靠性。特別是，尤其對(duì)城區(qū)、停電經(jīng)濟(jì)損失較大的重要用戶，應(yīng)全面實(shí)現(xiàn)環(huán)網(wǎng)供電，確保供電的安全可靠性。目前正在積極開展城市和農(nóng)村電網(wǎng)現(xiàn)代化和舊電線現(xiàn)代化的工作。為了提高效率、減少有問題的停電，電力單元可以進(jìn)一步發(fā)展應(yīng)力工作模式，以防止停電對(duì)電力穩(wěn)定的影響。應(yīng)力工作包括直接和間接的工作方法，直接的高性能工作方法，間接的操作規(guī)則，支持絕緣工具。使用電流模式不僅會(huì)減少故障的數(shù)量，還會(huì)減少關(guān)閉的時(shí)間。計(jì)劃停電、統(tǒng)一和協(xié)調(diào)減少再停電的措施是合理的。依靠科學(xué)技術(shù)進(jìn)步，配備相應(yīng)的購(gòu)物車通電和工作壓力的手段，積極進(jìn)行通電條件遵守安全工作，可以通電，盡可能執(zhí)行行動(dòng)帶電操作，如帶電斷接火處理缺陷等，以有效地減少線路停電時(shí)間。

3.提高配電網(wǎng)的自動(dòng)化水平。選擇一個(gè)符合當(dāng)?shù)貤l件的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)方案、網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化、實(shí)施一系列控制措施，包括檢測(cè)故障、校準(zhǔn)缺陷、重新配置網(wǎng)絡(luò)和恢復(fù)供電，使用故障數(shù)據(jù)收集和處理。加強(qiáng)模式數(shù)據(jù)收集、設(shè)備、開關(guān)數(shù)量，負(fù)載運(yùn)動(dòng)和不同位置的故障檢測(cè)和定位，優(yōu)化設(shè)計(jì)和一次性系統(tǒng)的結(jié)合來解決問題，遠(yuǎn)程恢復(fù)電力，提高電力可靠性。

4.裝備水平提高。積極采用新技術(shù)和設(shè)備，如真空開關(guān)無服務(wù)，高質(zhì)量的真空開關(guān)SF6斷路器，金屬氧化物避雷器，硅酮橡膠絕緣子連接線。降低不必要的數(shù)量與質(zhì)量有關(guān)試驗(yàn)設(shè)備，短周期，降低設(shè)備故障系數(shù)。同時(shí)，對(duì)10kV 配電線路盡可能采用重合閘裝置，最好條條線路有重合，為防止導(dǎo)線被短路電流燒傷或燒斷，應(yīng)將繼電保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間盡量壓縮。對(duì)重要線路采用雙回線供電，在人口較集中、樹線矛盾突出的地方采用架空絕緣線或地下電纜敷設(shè)，使其輸送能力增大，穩(wěn)定儲(chǔ)備提高。主干線增加了線性開關(guān)，分枝，限制了網(wǎng)絡(luò)斷開的分支，從而降低了斷開的范圍。

5.裝備最先進(jìn)配電監(jiān)測(cè)設(shè)備。需要調(diào)整現(xiàn)代設(shè)備控制、持續(xù)控制分配每個(gè)元素配電網(wǎng)系統(tǒng)工作狀態(tài)。實(shí)時(shí)加載分配網(wǎng)的有效加載，斷路器的數(shù)量，開關(guān)控制，負(fù)載控制，流量分析等等。此外，配電網(wǎng)中必須使用連接開關(guān)，即故障分支線可以刪除分支的所有系統(tǒng)和有效的故障轉(zhuǎn)移部分缺乏其他恢復(fù)供電，供電保障可靠性和減少故障停電時(shí)間線故障。配電網(wǎng)的修理和維護(hù)質(zhì)量水平，直接影響配電網(wǎng)的供電可靠性。需要改進(jìn)維修系統(tǒng)營(yíng)運(yùn)活動(dòng)并加強(qiáng)落實(shí)維修設(shè)備，以確保配電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)良好、穩(wěn)定的特點(diǎn)，以及降低設(shè)備故障系數(shù)。

結(jié)束語(yǔ)：

配電網(wǎng)供電設(shè)備故障，地理環(huán)境可以在一定程度上影響了配電網(wǎng)的供電可靠性。特別是設(shè)計(jì)往往是最直接影響供電可靠性的重要因素。只有不斷提高供電可靠性的技術(shù)措施，才能提高電網(wǎng)的健康運(yùn)行水平，才能保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定、可靠地運(yùn)行。

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