配網(wǎng)電力工程技術(shù)可靠性影響因素及提高方法探討

祁建勛，張楊，黃文麗，楊攻，張明哲，王燕燕

（國(guó)網(wǎng)定西供電公司，甘肅 定西 743000）

0 引言

配網(wǎng)屬于電力用戶和供電系統(tǒng)之間的傳輸介質(zhì)，是基礎(chǔ)電力設(shè)施，其有序、穩(wěn)定運(yùn)行是使得用戶正常用電的基礎(chǔ)。如果配網(wǎng)運(yùn)行不暢、不可靠，故障連連，那么一切依靠電力進(jìn)行的社會(huì)生活、生產(chǎn)活動(dòng)均要受影響，也可能危害到配網(wǎng)所涉地區(qū)的電網(wǎng)安全，進(jìn)而危害到社會(huì)安全。為此，以具有可靠性的配網(wǎng)電力工程技術(shù)作為配網(wǎng)安全運(yùn)行保障，十分重要。

1 配網(wǎng)電力工程技術(shù)現(xiàn)狀概述

發(fā)電廠產(chǎn)出電力后，經(jīng)由輸電網(wǎng)、變電站，然后是配電網(wǎng)，來(lái)實(shí)現(xiàn)一個(gè)完整的電力傳輸過(guò)程。其中，電力相關(guān)技術(shù)人員需要完成變壓器、配電站、10kV配電線路的建立，并且要安裝和調(diào)試與之相關(guān)的各項(xiàng)設(shè)備，最后完成配電網(wǎng)絡(luò)的搭建和連接。這些工作均屬于配網(wǎng)電力工程技術(shù)應(yīng)用范疇。

我國(guó)在邁入21世紀(jì)后，技術(shù)增長(zhǎng)速度加快，各行各業(yè)也均表現(xiàn)出工業(yè)化特征，使得支撐工業(yè)化發(fā)展的電力資源應(yīng)用越來(lái)越多。我國(guó)電力行業(yè)長(zhǎng)勢(shì)很快，卻也存在一些傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的遺留問(wèn)題，例如技術(shù)創(chuàng)新不足、設(shè)備老化等，使得一些供電企業(yè)面臨著較大的應(yīng)對(duì)用戶需求的壓力。而要緩解這種壓力，需要相關(guān)企業(yè)致力于供電質(zhì)量的提升，更進(jìn)一步講，是需要致力于配網(wǎng)電力工程技術(shù)的提高。隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)和科學(xué)技術(shù)水平的迅速提高,我國(guó)的配網(wǎng)電力工程技術(shù)也在不斷進(jìn)步,鑒于此，人們對(duì)電力系統(tǒng)配網(wǎng)工作提出了更高的要求[1]。當(dāng)前人們對(duì)配電網(wǎng)電力系統(tǒng)在輸電穩(wěn)定性和安全性方面的要求日益提高,電力工程建設(shè)質(zhì)量已經(jīng)成為有效衡量企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力和綜合經(jīng)濟(jì)效益的重要指標(biāo)[2]。

電力已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚慕M成部分,尤其是社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展更加需要電力工程技術(shù)的支持[3]。目前，我國(guó)電力行業(yè)領(lǐng)域中，很多企業(yè)所應(yīng)用的配網(wǎng)電力技術(shù)都不成熟，相關(guān)技術(shù)使用缺乏均衡性，遠(yuǎn)未能滿足企業(yè)的供電需求。很多電力企業(yè)的原有供電體系在起初的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，是與國(guó)家相關(guān)建造要求相適應(yīng)的，卻因?yàn)闀r(shí)代進(jìn)步過(guò)快、用戶用電需求增長(zhǎng)過(guò)快，而在當(dāng)下出現(xiàn)了種種不適應(yīng)的表現(xiàn)。這就需要企業(yè)對(duì)其供電體系進(jìn)行調(diào)整、優(yōu)化，當(dāng)然，大規(guī)模進(jìn)行系統(tǒng)架構(gòu)更換并非良策，耗時(shí)耗力，且成本高。由此，配網(wǎng)電力工程技術(shù)的出現(xiàn)非常關(guān)鍵。該技術(shù)的存在和應(yīng)用，能夠幫助企業(yè)的電力系統(tǒng)較好地修復(fù)其配網(wǎng)運(yùn)行中的各類型故障，保障系統(tǒng)穩(wěn)定。然而，該技術(shù)目前還處于發(fā)展之中，歷時(shí)短，是不夠成熟的，所以其應(yīng)用中，依然存在電力配網(wǎng)相關(guān)環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)性不佳問(wèn)題。因此，要想確保配網(wǎng)電力工程技術(shù)具有較高的可靠性，需要人們深研相關(guān)的影響因素，并有效解決。

2 配網(wǎng)電力工程技術(shù)可靠性的影響因素

2.1 電力負(fù)載過(guò)高的影響

很多電力系統(tǒng)的配網(wǎng)存在線路上的電力負(fù)載過(guò)高，即電壓過(guò)高問(wèn)題，易有故障出現(xiàn)，亦有安全隱患。若電力配網(wǎng)系統(tǒng)長(zhǎng)期處于高負(fù)載狀態(tài)，一旦其線路可承受的極限被突破，就將引起安全事故，威脅人的生命及其財(cái)產(chǎn)安全。特別是有些傳統(tǒng)的電力配網(wǎng)設(shè)備，在絕緣技術(shù)上并不適應(yīng)當(dāng)下要求，防雷效果差，也不具備長(zhǎng)期負(fù)荷高電壓的能力。這樣的設(shè)備一旦遭到雷擊，引起的后果將是難以想象的。在電力負(fù)載高的同時(shí)，一些配網(wǎng)的容載比也分配失衡，所以會(huì)有局部層面的配電網(wǎng)過(guò)重負(fù)載。這和一些供電區(qū)域的用電需求變化是直接相關(guān)的。

2.2 設(shè)備老化短路的影響

在存在配網(wǎng)線路電壓高負(fù)荷的情況下，很多電力企業(yè)對(duì)其原配網(wǎng)設(shè)備中的已發(fā)生老化的設(shè)備更換也不積極、不及時(shí)，使得一些老化設(shè)備常出現(xiàn)因絕緣性下降而造成的短路，從而給供電運(yùn)行帶來(lái)負(fù)面影響。例如，有些地區(qū)配網(wǎng)設(shè)備中，有很多老舊線路，有的線路已出現(xiàn)一定程度的導(dǎo)線裸露，而且其線徑很小，遠(yuǎn)跟不上電纜化線路標(biāo)準(zhǔn)要求，在高壓負(fù)載需求下，絕緣性能下降明顯，故障率居高不下。而且，即便設(shè)備不屬于老化設(shè)備，其經(jīng)歷長(zhǎng)時(shí)間的高壓運(yùn)轉(zhuǎn)，也會(huì)逐漸喪失絕緣功能，從而導(dǎo)致短路。這些均妨礙了配網(wǎng)電力工程技術(shù)的有效實(shí)施：其帶來(lái)的高故障率使電力技術(shù)人員反復(fù)處在故障維修工作中，而未能從技術(shù)升級(jí)、設(shè)備更新?lián)Q代層面上推動(dòng)配網(wǎng)電力工程技術(shù)發(fā)展。

2.3 自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的影響

我國(guó)依然有很多地區(qū)的電力系統(tǒng)未能全面實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化覆蓋，對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的滲透、應(yīng)用，水平偏低，往往是局部的自動(dòng)化。這直接導(dǎo)致很多區(qū)域的配網(wǎng)管理僅部分實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化。本質(zhì)上，配網(wǎng)自動(dòng)化是電力系統(tǒng)自動(dòng)化的一部分，其系統(tǒng)整體性的自動(dòng)化應(yīng)用水平低，例如，常出現(xiàn)配電終端的信息訪問(wèn)受限、配電終端的PT輸出電壓不穩(wěn)等問(wèn)題，自然要影響到配網(wǎng)線路的電力傳輸質(zhì)量。同時(shí)，一些地區(qū)也存在配電通信網(wǎng)的適應(yīng)性差問(wèn)題。例如，定西地區(qū)的通信接入網(wǎng)是利用無(wú)線技術(shù)進(jìn)行組網(wǎng)，其光纖專網(wǎng)就存在通信覆蓋率低的問(wèn)題，影響到了配電通信網(wǎng)的穩(wěn)定、可靠運(yùn)行。

2.4 外界環(huán)境的影響

如今，城鄉(xiāng)發(fā)展都趨于現(xiàn)代化，其相關(guān)發(fā)展規(guī)劃中有著對(duì)電力系統(tǒng)的更高標(biāo)準(zhǔn)要求。其中，電纜化供電是一大趨勢(shì)，即配網(wǎng)線路要電纜化，且符合現(xiàn)代化、工業(yè)化需求標(biāo)準(zhǔn)。在這方面，許多地區(qū)的電力系統(tǒng)配網(wǎng)還亟待改善。同時(shí)，有些地區(qū)的市政建設(shè)工程規(guī)劃中，未做到與本地的電力管網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)調(diào)，所以未能對(duì)配網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)與改造做預(yù)留設(shè)計(jì)，從而帶來(lái)了后續(xù)配網(wǎng)電力工程技術(shù)實(shí)際應(yīng)用中的很多困難。另外，因當(dāng)代社會(huì)的土地交易趨于市場(chǎng)化，使配網(wǎng)設(shè)施用地的取得變得困難，這也影響了配網(wǎng)電力工程技術(shù)的應(yīng)用可靠性。特別是在城市區(qū)域中，相關(guān)的配網(wǎng)線路設(shè)置要符合城市整體建設(shè)需要，要考量美觀因素、環(huán)保因素、安全因素等等，所以其對(duì)配網(wǎng)電力工程技術(shù)的應(yīng)用要求是非常高的，對(duì)該技術(shù)發(fā)展而言既是瓶頸，也是驅(qū)動(dòng)力。

3 配網(wǎng)電力工程技術(shù)可靠性的提高方法

3.1 優(yōu)化供電體系

（1）供電模式優(yōu)化。目前，我國(guó)很多地區(qū)的配網(wǎng)都屬于架空線，其電壓標(biāo)準(zhǔn)為 0.4KV、10KV、35KV，供電模式相對(duì)傳統(tǒng)，已滯后于當(dāng)代人的用電需要。對(duì)此，各地可結(jié)合現(xiàn)實(shí)情況，重新優(yōu)化配置自身現(xiàn)有的電力資源，進(jìn)而使供電模式得以優(yōu)化，讓配網(wǎng)電力工程技術(shù)達(dá)到更高的可靠性標(biāo)準(zhǔn)。例如，各地可摒除蜘蛛網(wǎng)式電網(wǎng)，綜合考量其地區(qū)建設(shè)的綠化要求、安全要求、用戶需求等，以形成和諧的電網(wǎng)配置結(jié)構(gòu)，確保配網(wǎng)電力工程技術(shù)可靠性。

（2）配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)優(yōu)化。在電力工程中的開(kāi)展中,電力配網(wǎng)架空線路是非常關(guān)鍵的因素,這項(xiàng)工程施工的技術(shù)會(huì)影響到電力項(xiàng)目的穩(wěn)定運(yùn)行[4]。各地區(qū)的高壓配網(wǎng)可以以環(huán)式、鏈?zhǔn)降染W(wǎng)架結(jié)構(gòu)為主，可靠性相對(duì)高；中壓配網(wǎng)以多分段適度聯(lián)絡(luò)的結(jié)構(gòu)為主，強(qiáng)化站間聯(lián)系，從而便于對(duì)高負(fù)荷電壓進(jìn)行有效轉(zhuǎn)移，使電網(wǎng)電力傳輸更靈活，降低故障帶來(lái)的負(fù)面影響，可靠性提升。同時(shí)，對(duì)配網(wǎng)線路進(jìn)行分段、優(yōu)化開(kāi)關(guān)設(shè)置，也能夠進(jìn)一步使配網(wǎng)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)變得清晰，減少迂回供電、無(wú)線聯(lián)絡(luò)等問(wèn)題，緩解甚至規(guī)避因網(wǎng)絡(luò)中線徑過(guò)小而出現(xiàn)的“卡脖子”現(xiàn)象。

3.2 對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行自動(dòng)化升級(jí)

（1）充分對(duì)其進(jìn)行網(wǎng)格化規(guī)劃。各地區(qū)可將網(wǎng)格化規(guī)劃方法利用起來(lái)，滲透于配網(wǎng)規(guī)劃中：科學(xué)劃分規(guī)劃區(qū)網(wǎng)格，系統(tǒng)分析網(wǎng)格以及現(xiàn)有問(wèn)題，抓住薄弱環(huán)節(jié)，設(shè)定具體目標(biāo)，形成目標(biāo)網(wǎng)架以及過(guò)渡網(wǎng)架，繼而提高配網(wǎng)通信的自動(dòng)化水平。

（2）通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋。充分利用配電網(wǎng)光纜覆蓋和公網(wǎng)通信資源，建設(shè)全面覆蓋的配用電通信網(wǎng)絡(luò)，有效支撐配電自動(dòng)化遙控可靠動(dòng)作和用電信息采集業(yè)務(wù)，加強(qiáng)電網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)測(cè)、控制能力。各地可逐漸提高其5G通信、光纖通信等新通信技術(shù)的覆蓋占比，即便是不發(fā)達(dá)的地區(qū)也可以綜合考量其實(shí)際條件，積極利用無(wú)線公網(wǎng)或?qū)＞W(wǎng)通信。

3.3 政企聯(lián)合強(qiáng)化電力配網(wǎng)建設(shè)與管理

（1）配網(wǎng)建設(shè)環(huán)境優(yōu)化。政企之間要做好協(xié)同，對(duì)相關(guān)的配網(wǎng)建設(shè)與改造規(guī)劃需與市政建設(shè)同頻，互為協(xié)調(diào)。供電企業(yè)可自覺(jué)向上級(jí)部門申請(qǐng)，以爭(zhēng)取配網(wǎng)建設(shè)項(xiàng)目，繼而和有關(guān)部門做好溝通。例如，和國(guó)土資源部門、城鄉(xiāng)規(guī)劃部門等有效對(duì)接，形成城鄉(xiāng)相關(guān)建設(shè)項(xiàng)目的綜合性規(guī)劃部署；和住建部門、環(huán)保部門、交通運(yùn)輸部門、發(fā)改部門等有效對(duì)接，以制定出既符合電網(wǎng)建設(shè)與保護(hù)需要，又能夠增強(qiáng)有關(guān)項(xiàng)目實(shí)施可靠性的方案，提高配網(wǎng)電力工程技術(shù)實(shí)施的速度與效率。

（2）增強(qiáng)配網(wǎng)管理。對(duì)配網(wǎng)實(shí)行綜合化的管理。政府等行政管理部門可立足于對(duì)企業(yè)的監(jiān)督，督促其強(qiáng)化配網(wǎng)系統(tǒng)管理，包括定期進(jìn)行配網(wǎng)系統(tǒng)的質(zhì)量監(jiān)測(cè)，營(yíng)造良好的配網(wǎng)電力工程技術(shù)實(shí)施環(huán)境等。電力企業(yè)則要實(shí)事求是，基于配網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)實(shí)況，推出科學(xué)有效的相關(guān)管理方案。例如，對(duì)停電實(shí)施綜合管理的方案，按月召開(kāi)管理協(xié)調(diào)大會(huì)，統(tǒng)一匯總需求、問(wèn)題，集中分析，并統(tǒng)籌部署管理舉措，其舉措實(shí)施目標(biāo)可包括減少設(shè)備停電頻率，嚴(yán)抓臨時(shí)、偶然性停電以及延時(shí)送電等。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，能夠影響配網(wǎng)電力工程技術(shù)實(shí)施可靠性的因素很多，包括電力負(fù)載過(guò)高因素、設(shè)備老化短路因素、自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用因素、外界環(huán)境因素。因此，各地區(qū)若要整體性地提升其配網(wǎng)電力工程技術(shù)實(shí)施效果，就需要抓住這些因素，有的放矢地采取策略。鑒于不同地區(qū)有不同地區(qū)的電力系統(tǒng)建設(shè)特點(diǎn)，在選擇相關(guān)提升方法時(shí)，不可犯盲目性錯(cuò)誤。文章所列舉方法有一定的可行性，希望能為相關(guān)技術(shù)實(shí)踐提供有效借鑒。