提高配网供电可靠性的措施分析

提高配网供电可靠性的措施分析

作者：杨仕成

来源：《中国集体经济·上》2009年第04期

摘要:文章对电力系统可靠性问题及配网供电可靠性存在的问题进行了分析,并由目前配网供电可靠率较低的现实出发,从不同角度阐述了提高供电可靠率的各种途径,为进一步搞好配网建设、运行及管理进行了系统的论述,并提出了提高配网供电可靠性的对策。 关键词:配网供电;可靠性;措施

随着经济的发展,人们对电的需求和依赖程度已越来越高。供电配网作为向用户供电的直接手段,它的安全可靠和经济运行已成为电力部门和用户共同关心的主要问题。可靠性也成为了供电企业一项重要的经济技术指标,它体现了一个供电企业对电网建设、改造、运行和维护等综合管理水平。供电可靠性通常是指电力用户能以多大的可靠程度得到电力系统供给电能的问题,是衡量一个供电系统对用户供电的能力。它也是电力可靠性管理的一项重要内容,直接体现供电系统对用户的供电能力。目前,随着经济的发展,用户对供电可靠性提出了更高的要求。而配电网是电力系统发电、输电和配电3大系统之一。必须通过配电网实现产品销售,向广大电力用户提供电能。所以我们不得不采取新的策略、新的技术和管理措施,转变经营理念,提高供电可靠性,提倡优质服务,增强市场竞争实力。要提高配网供电可靠性,最大限度地满足用户的要求,首先要分析配网供电可靠性存在的问题。 一、配网供电可靠性存在的问题 (一)结构不合理

由于电网设计得不合理,而影响了电力负荷的转移、转供能力等,使供电可靠性降低。 (二)配电网的过电压

电气设备在电网中运行必须承受工频电压、内部过电压及大气过电压的作用,特别是环境条件恶劣,早期建设的设施,先天不足,爬距不够,给电网的安全运行带来很大威胁。在一些早期建设的配网中,绝缘靠一个针式瓷瓶,这是电网中绝缘等级较低的环节,它不能承受直击雷,感应过电压也会引起闪络。 (三)设备更新滞后

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由于设备老化程度及更新的速度跟不上等因素,使线路的传输容量及设备裕度不够,影响了继电保护和自动装置的正确运行。 (四)负荷分布及上、下级网络

负荷高低及分布情况、负荷的增长以及上下级网络的影响,包括电源容量、网络结构、性能和管理水平等,都会对可靠性造成一定的影响。 (五)运行维护和管理还需加强

设备运行和操作能力水平;检修质量及试验水平;带电作业的水平和能力;处理停电故障能力;通信联络方式;计划停电安排的合理性;人员的素质水平及培训工作。 二、提高配网供电可靠性的措施 (一)完善配电结构规划

如果说高压输电网是电网的中枢,那么配电网便是电网的神经。电网规划是电力系统发展不可缺少的一环。它涉及电源的建设、站址的选定、变电容量配置,线路走向选择等一系列问题。供电配网往往是哪儿需要往哪儿牵,只要能供上电就算完成任务,很少去考虑规划的问题,这是造成可靠供电被动局面的一个主要因素。目前配电网的现状是以架空线为主;35kV、10kV、0.4kV电压供电为主;直馈方式供电为主的“三主”方式,这种传统的陈旧的供电模式,是造成供电技术和可靠率低下的一系列问题的主要原因。加上目前城市建筑高层化、生活环境绿化、居民生活小区化的要求,蜘蛛网式的供电网还会给安全和环境带来许多问题。所以必须从安全、经济上考虑配电网的优化,改变陈旧的供电模式,完善配电网结构才能发挥配网供电的要求,这也是提高供电可靠性的首要条件。完善和加强配电网架,须从以下方面加以重视:首先要做好规划。作为电力系统这样一个整体,若没有一个好的规划,就是满足了一定时期的供电需要,却满足不了长远发展的目标。为了更好的发挥电网的优势,一个完整的、能满足中长期发展目标的规划是配网改造和发展不可缺少的一环,也是配网建设的蓝图所不可缺少的一步。在做好规划之后,必须对负荷的需求、城市发展的总体布局、产业结构的发展方向等多方面的因素加以认真研究,既要满足当前,又要考虑长远,通过建设使配网形成电源布局合理的、网络互供能力强、电能质量有保证的一个合理优化的网络。负荷预测是电网规划的依据,它直接影响着电网建设的规模。在预测时必须充分研究当地用电负荷的历史数据和发展趋势,按行业、按地区进行统计分析,必要时还可应用计算机进行有效的精确分析,以提供较为实际的数据。但鉴于负荷增长的不稳定因素较多,所以负荷预测年限不宜太长,一般10年就已足够。在预测方法上,经验的电力弹性系数法,单耗法虽然仍可采用,但往往与实际差异较大。目前有些地区提出按城区大楼负荷预测分区负荷,按平方负荷密度法预测都收到一定效果。针对不同方法预测的负荷进行比较,其准确性将会大大提高。

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(二)简化供电电压等级

电力的输送是由各种电压等级的网络通过逐级降压送到用户的。就目前而言,一般把110kV以上作为高压输电网,把35kV及以下作为向用户供电的配电网。其中降压环节越多,设备就越多,管理层次也越多,同时也产生了多环节的电能损耗,电能损耗增加不仅是浪费而且对电能质量产生影响,对电网运行也带来不利。因此,简化或减少电压等级,减少变电环节是值得研究改进的。如中国有些电网已经取消了6kV的一级电压;有些直接利用110kV降压成10kV向用户供电,根据不同用户情况,选择合理的供电电压,对改善供电条件将起到明显作用。因此,作为配网,尤其是城市配网中,取消35kV一级电压是值得提倡的。把110kV及以下作为配网来认识,减少降压环节,既能节省设备投资,又方便了线路架设,又减少了多余损耗,无疑是配网建设和改造的方向。

(三)采用先进设备,实现配网自动化

要提高配网供电可靠性一个重要的手段就是采用先进的设备,并通过通信网络,对配电网进行实时监测,随时掌握网络中各元件的运行工况,真正实现配网自动化。先进设备能自动将故障段隔离,非故障段恢复供电。实现配网自动化,将能大大提高配电网供电可靠性。配电自动化是指利用现代电子技术、通信技术、计算机及网络技术与电力设备相结合,将配电网在正常及事故情况下的监测、保护、控制、计量和供电部门的工作管理有机地融合在一起,改进供电质量,与用户建立更密切更负责的关系,以合理的价格满足用户要求的多样性,力求供电经济性最好。配网自动化的基本功能有:数据采集、数据计算和处理、越限和状态监视、开关操作控制和闭锁、与继电保护交换信息、自动控制的协调和配合、与变电站其他自动化装置交换信息和与调度控制中心或集控中心通信等。先进设备的引进,加速了配网自动化的发展,使供电可靠性有了很大的提高。

(四)提高配变容载比

加强配变总保护和末级漏电保安器的安装及运行维护工作。以免由于单个用户或单台配变故障而引起主线停线,缩小停电范围。变电站的变压器台数和容量是直接影响供电可靠性的因素之一。变电站变压器容量和台数的选择,要依据当地负荷的大小及增长趋势加以合理选择。其配变的容载比是反映配网供电能力的重要技术经济指标之一。过大,电网早期建设投资高;过小,则电网适应性较低。应从安全可靠性两方面综合考虑:一是正常运行方式下按经济负荷运行;二是在两台以上运行的变电站,要以N21的原则校验在停运一台时,应不使运行变压器过载。在重要供电区,也可按N22原则确定。随着城市的发展,对供电可靠性性要求越来越高,为此,要改变单台配变供电的方式,尤其是高层建筑更应该设置两台以上配变的供电方式,这是配网发展必须要加以认真考虑的内容之一。增加变电站分布点结合网络建设,提高转供能力,合理选择配变容载比,就会使配网供电可靠性大大提高。

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(五)加强运行维护管理

要使可靠性指标保持并稳步提高,除了具备坚强的网络,还必须有一套严格的细致的管理方法,阳泉供电公司从开展可靠性统计工作时,就把抓管理作为提高指标的主要手段。要提高供电可靠性,完善的网络结构和先进的技术设备水平是基础,因此要提高设备的健康稳定运行,需要加强运行维护、检修、停电等一系列的工作。

1、供电设备的健康水平是与供电可靠性密切相关的。因此,要实行以时间周期为基础的设备定期检修制度。其检修等级、周期均按全国同一规程规定进行。加强对线路和设备的定期巡视,对线路和台区内的树木等障碍物及时进行清整,对绝缘瓷瓶和避雷器定期检查,及时消缺,减少故障停电,提高线路的安全运行水平。

2、提高新设备的利用率,和对旧设备的检修。采用新设备的同时,尽量采用架空绝缘导线、架空电缆或地埋电缆供电,降低故障率。将旧设备的有关资料,包括出厂试验、历次检修报告、故障记录、运行记录、巡视记录等大量资料进行统计分析,做出评估、预测、预想和预知运行设备状态变化趋势或规律,进而编制出状态检修计划,做出检修安排。

3、提高服务水平,事故报修中心实行24小时轮流值班,随着用电负荷的增加,市区内使用电缆线路也要增加。在有电缆线段的架空线路,将避雷器装在电缆头附近,其接地端应与电缆的金属外皮连接,电缆另一端的外皮也应接地,如果是架空线路的中间有一段电缆时,则应该在电缆两端装设避雷器。对事故抢修做到随叫随到,尽量缩短停电时间。

4、对具备条件的配电线路和配电变压器实行状态检修,科学地延长检修周期,减少由于年度预检造成的停电事件,缩短停电时间。当然,要实施状态检修,是改变以时间为基准的预防性检修为设备状态(发现异常或缺陷时)为基准的响应性检修,做到该检修时才检修,使检修工作做到有的放矢,目标明确。这样对运行正常的设备避免了那种盲目检修的状况。这就要加强对运行设备的技术管理,在加强常规测试手段下积累各类运行数据,同时有条件时开展在线检测手段,通过对运行设备的各参数的检测,识别现有的和即将会出现的缺陷,判断出是否需要停电,从而有效地减少设备损坏。在保证安全的情况下,积极推行带电作业。

提高配网供电可靠性,不仅是用户的需求,也是供电企业自身发展的需要。提高配电网供电可靠性,不但可以减少停电损失,避免因停电引起的经济纠纷,还可以树立良好的供电企业形象。 参考文献:

1、何仰赞,温增银.电力系统分析[M].华中理工大学出版社,1996. 2、李荣峰.试论提高城市配电网供电可靠性[J].广西电业,2005(1).

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3、张利国.提高配电网可靠性的措施[J].电气时代,2005(12).

4、刘毅斌.浅谈提高配网供电可靠性的管理[J].中国电力教育,2007(2). (作者单位:随州市区供电公司。作者为技师)