淺析影響10 kV配網供電可靠性的因素及對策

摘要：10 kV配網供電可靠性直接影響著供電區域內的正常生產生活，有必要對10 kV配網供電可靠性相關問題進行研究。10 kV配網供電可靠性受到諸多因素的影響，文章結合工作實際在發掘影響10 kV配網供電可靠性內外部因素的基礎上，提出綜合性、可行性提高10 kV配網供電可靠性的措施，可為相關工作者提供參考。

關鍵詞：10 kV配網；供電可靠性；變電

中圖分類號：TM732 文獻標識碼：A 文章編號：1006—8937（2012）23—0128—02

10 kV配網作為電力系統的重要組成部分，其供電可靠性時刻影響著人們的生產生活，從目前10 kV配網運行狀況來看，還存在著許多不穩定的因素，影響著10 kV配網供電的可靠性，大致可以分為內部因素和外部因素兩個方面，需要針對影響10 kV配網供電可靠性相關因素采取綜合性提高10 kV配網供電可靠性的措施。

1 影響10 kV配網供電可靠性因素分析

1.1 內部因素

1.1.1 線路因素

①線路非全相運行。該現象的產生主要包括以下幾個方面的原因：跌落熔斷器一相熔斷，由線路某相嚴重過負荷所引起的；沒有合上或合好三相開關中的一相；接點氧化接觸不良及線路的斷線等。

②瓷瓶閃絡放電。瓷瓶閃絡放電容易引起接地故障，從而影響10 kV配網供電可靠性，需對此問題重視。此現象的產生主要是由于瓷瓶絕緣強度降低所引起的。10 kV配網瓷瓶長期暴露在外面，積累了空氣中夾帶的諸多污漬，加上部分瓷瓶制造工藝和質量水平的不高，容易產生裂紋，絕緣強度不斷被降低，遇上陰雨潮濕天氣后，就容易產生閃絡放電，進而影響著10配網的供電可靠性。

③斷線。斷線的產生直接影響供電的持續性，此現象大多是由于施工工藝不嚴謹、外力破壞、氣候變化下的導線熱脹冷縮及長期過負荷運行所造成的。

④倒桿。倒桿也是影響供電可靠性的一個直接因素，它的產生大多是由于外力破壞所造成的，由于部分電桿基礎長時間缺乏維護，造成基礎穩定性不斷下降，在臺風、暴雨等自然災害發生后，在受到諸多外力沖擊情況下，易發生倒桿事故。同時，電桿拉線斷裂或線路斷線也會造成倒桿的發生。

⑤短路。此現象是由于兩相或三相導線不經負荷的直接接觸所造成的，而導致導線的直接碰撞主要是由外物橫落在導線上所引發，如樹枝、鐵絲等。

⑥樹害。由于線路兩旁樹障的清理不及時，或者沒有按照相關規范要求進行清理，而造成樹木與導線之間距離達不到安全規范要求，從而產生線路短路跳閘或者線路接地故障。

⑦接地。一相導線斷落在地上，樹枝接觸到導線，瓷瓶絕緣擊穿等都會產生線路接地故障。

⑧跌落熔斷器故障。絲管調節不當自動脫落會產生缺相；拉合操作不當會造成相間弧光短路；制造工藝不佳會造成瓷體折斷等都是跌落熔斷器常見的故障。

⑨柱上油開關故障。柱上油開關合不上閘或分不開閘的情況時常會發生，即拒合和拒分，大多是由于操作機構或動、靜觸頭發生故障而造成的。

1.1.2 變電因素

①變壓器故障的產生會對10 kV配電網的供電可靠性產生重要影響，其故障產生因素較多，如鐵芯局部燒毀或短路；分接開關觸頭放電或灼傷；套管對地放電或擊穿；線圈間短路或斷線等都是配電變壓器常見的故障。

②配電室和開閉所電纜進、出線也是故障頻發的部位之一，特別是電纜端頭及中間接頭易發生故障，需要重點防范。

③開斷關合類故障是戶內10 kV真空、少油斷路器運行過程中主要的故障現象，此故障會產生諸多的不良影響，會降低載流能力、絕緣性能及操作機械性能。

④電流互感器所表現的故障現象較多，如局部放電、二次開路等。

⑤鐵磁諧振、絕緣劣化、受潮短路等則是電壓互感器常見的故障。

1.1.3 網架結構因素

網架結構的科學性和合理性是影響10 kV配網供電可靠性的重要因素，從我國目前10 kV配網網架結構建設現狀來看，存在著許多問題，主要表現于網架結構的建設標準較低，當10 kV電力系統任何一處發生嚴重故障時，無法快速、有效的查找并解決故障，系統的整體穩定性無法得到保證。當任一元件突然失去時，整個系統無法真正意義上的實現電力負荷的有效轉移。當電力系統進行檢修、改建、調度時，無法繼續供電，反而造成諸多用戶長時間的停電。這些都是網架結構不合理所帶來的負面影響，降低了10 kV配網的供電可靠性，優化10 kV配網結構將是提高10 kV配網供電可靠性的重要舉措之一。

1.1.4 電源因素

電源是10 kV配網的重要組成部分，該部分故障的產生也將影響供電的可靠性。電源所表現出的問題主要表現于電源的持續提供電力、電力能力較差，而造成限電現象的發生。

1.2 外部因素

①氣候因素。氣候因素中對配電網供電可靠性影響最大的是雷電天氣，其次是臺風和雨雪。雷電天氣會造成針瓶閃烙、開關損壞、避雷器爆等故障現象。臺風天氣會由于線路舞動會產生各種短路故障。

②作業停運。作業停運主要包括檢修停運、試驗停運、施工停運三種。

③人為因素。一方面是工作人員誤操作和設備維護不當引發的意外事故。另一方面是外部人員挖傷電纜、車輛撞桿、氣球掛線等造成的意外事故。

2 提高10 kV配網供電可靠性措施分析

針對上述問題，可以采取以下措施提高供電可靠性，以保證10 kV配網的安全、穩定運行。

2.1 提高各元件的供電可靠性

①l0 kV配電線路。配電線路主要有電纜線路和架空線路（架空裸線、架空絕緣線）兩種。電纜線路故障概率較小，但造價較高。架空線路則故障影響因素多，故障率較高，對供電可靠性影響較大，特別是架空裸線表現更為突出，其供電負載率偏高，供電可靠性較差。但絕緣導線與架空裸線相比且有許多優點，在故障影響因素方面大大減少，也就是說故障率有了明顯下降。因此，筆者建議城市郊區的10 kV配電線宜采用架空導線，開發區內的10 kV配電線路宜采用電纜，而市區10 kV配電線則可采用絕緣導線。另外，為保證檢修、調試、故障情況下，縮小影響范圍，可考慮將相鄰l0 kV線路互為備用，即將聯絡開關裝設在相鄰兩條線路某一處或者多處，一旦一條線路斷開供電，可將負荷轉移到另一條線路，以保證除了故障段外，其它線路段仍可安全、穩定、正常運行。

②開關設備。斷路器故障率相對較高，進而對供電可靠性產生較大影響，因此需根據不同情況合理選擇開頭設備。真空開關由于其性能較好，可作為變電站l0 kV出線開關，遮斷容量不足老式少油開關也可由真空開頭代替。另外，開發區重點變電站應以質量先進的國外引進斷路器為主。同時，為了避免支線故障出現后而不影響其它主線用戶的正常、穩定用電，也要考慮斷路器最佳位置。

③配電變壓器。配電變壓器作為10 kV配電系統的重要組成部分，保證其健康、穩定運行是提高供電可靠性的重要措施。首先要盡量減少變壓器的輕載、超負荷、不平衡運行。其次，要利用先進故障檢測技術實時診斷變壓器的故障所在，并加強對變壓器的檢修和維護，避免其帶病運行，減少其故障發生頻率和縮短其故障持續時間。再次，在保證正常、穩定供電的基礎上，通過各種方法減小變壓器耗損，如合理縮短供電半徑，適當減小變壓器容量等。同時，為了避免檢修對用戶正常供電造成影響，建議配電變壓器的熔絲可用帶消弧桿跌落式熔絲。

2.2 優化配電網結構

10 kV配電網中，網架結構薄弱影響供電可靠性重要因素之一，因此，需要優化10 kV配網結構，提高10 kV配網的供電可靠性。在整體結構選擇應用中，應靈活采用雙回、環網、多分段連接等形式。整體上要使10 kV配網滿足“N—1”準則，實現相鄰線路負荷互供功能。其中手拉手線路的增加是提高供電可靠率的一種有效方式，10 kV配網手拉手實施的原則如下：將分段開關、環網開關、環網開關柜裝設于10 kV主干線路，均分2～3段/條，平均不超過3.6 km/條，1.2～1.8 km/段，不超過5～6戶/段，若負荷密度較大，則按負荷密度分段，但平均負荷不超過2200 kVA/段。

規范低壓配電臺區的型式、供電半徑及主要電氣設備的選擇。為了有效解決和避免目前老舊配電臺區設備存在的技術低、質量差、能耗高等問題，在新建或者改造區，要結合區域具體實際情況，包括工農商業用電量、人口等，選用技術先進、質量優良、能耗較低的電氣設備。同時，在配電方式方面要保證合理性，在系統運行方面要保證靈活性等。根據筆者的歸納總結，可通過以下方法來達到以上目標：配電變壓器損耗是整個電網網損中的重要組成部分，因此采用節能變壓器有利于電網線損的降低；導線截面增大有利于線路阻抗的降低，因此增大導線截面有利于線路功率、電壓損耗的降低；無功補償可提高電網運行功率因數，減少無功功率，減小配電網、電壓損耗；多布點供電方式和小容量變壓器的應用使變壓器靠近負荷點，也可有利于功率、電壓損耗的降低。同時，也需不斷實現配電網的綜合自動化，特別是配電自動化及信息化技術的應用，可以從整體上提高配電網的結構標準。

2.3 實施綜合檢修及帶電作業

配電網年度計劃中，須對轄區內每條配電線路的停電情況進行嚴格的控制，根據配電網實際狀況，結合配電線路各項工作，將綜合檢修與狀態檢修相結合，盡量縮短檢修時的停電時間，減小檢修時停電面積，整體上提高供電可靠性。另外，帶電作業需注重以下幾個方面的工程：線路母線、桿塔、架空地線、配電線路的更換；導線及架空地線的修補；線路絕緣子的檢測及清掃；變壓器溫升及介質損耗值的測試；斷路器的檢修等。

2.4 加強配電網管理

①加強目標管理。對配電網供電可靠性進行目標管理，為了制定科學、合理的電網可靠性管理目標，應以供電區域內的實際情況為依據，如用電量、用戶量等。

②加強配電網的規劃管理。配電網的科學規劃管理是提高配電網供電可靠性的重要環節之一，配電網規劃應結合供電區域實際狀況。首先要科學預測供電區域內配電網本年及未來幾年的電力負荷，并將其作為當地配電網設計、建設、運行的重要指導。其次要每年都完成滾動規劃，使l0 kV配電網在穩定性方面滿足用戶要求。

3 結 語

提高10 kV配網供電可靠性是一個系統性的過程，文章只是結合筆者實際工作經驗有針對性的提出了提高10 kV配網供電可靠性的相關措施，具有一定的實踐指導意義，由于各地區10 kV配網實情有的不同，因此，還需要結合10 kV配網實際情況，從技術、人員、制度等方面采取綜合性的措施。

參考文獻：

[1] 趙曉帆.10kV配網供電可靠性措施研究[J].北京電力高等專科學校學報，2011，28（12）.