供配電系統的可靠性和連續性分析

李欽華（銅陵有色股份銅冠電工有限公司，安徽　銅陵　244000）

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供配電系統的可靠性和連續性分析

李欽華（銅陵有色股份銅冠電工有限公司，安徽銅陵244000）

隨著社會的快速發展和科學的不斷進步，人們對供配電系統的可靠性和連續性提出了較高的要求。現階段，我國供配電系統中還存在很多的不足之處，本文通過分析影響配電系統的可靠性因素，提出了提高配電系統穩定性和連續性的幾點措施和建議，希望可以對我國電力行業的發展起到一定的推動作用。

供配電系統；可靠性和連續性；分析

引言

隨著我國經濟的不斷快速發展，我國對電能的需求不斷加大，供配電系統的穩定性和連續性受到了人們的廣泛關注，但是供配電系統的穩定性和連續性還受到經濟投資和環境保護等多個方面因素的影響［1］，據不完全統計，用戶停電事故中百分之八十是因為配電系統的故障引起的，因此要盡量減少故障停電事件的發生，保證人們的生活水平，避免經濟損失［2］。所以，近年來配電系統可靠性問題逐漸受到更多的關注，如何加強供配電系統的建設與改造，是目前急需解決的問題。

1　企業不同供配電方式對比

一般企業都具有多個主變電所，為了確保供配電系統的可靠性和連續性，在進行供配電系統設計時，要根據企業的地理位置等因素綜合考慮設計方案，其供配電方式主要分為以下幾個方面［3］：①主變電所直配供配電，這種供配電方式不需要大量的人員來管理，并且操作簡單，但是也有十分明顯的缺點，就是損耗過大，多條電纜都要從主變電所發出，會對以后的擴容產生嚴重的影響，因此，必須考慮增加電氣設備的投資。②多區域配電所供配電，這種供配電方式減少了主配電所的配出回路，為以后的發展和擴容都帶來很大程度的便利，同時也可以減少電氣設備的投資，有利于實現集中管理。另外，多區域配電所供配電依然沒有解決系統末端電壓不穩定的問題，還存在著低壓停機的風險，而且母線短路容量的問題也無法解決。③多區域變電所供配電，該供配電方式與多區域配電所和主配電所直配供配電方式相比，增加了多個變壓器，這給企業供配電體系的建設帶來很大的難度。

2　影響企業配電系統的可靠性因素

2.1元件故障率

從可靠性觀點來看，元件可以分為兩種：①可以修復的元件；②不能修復的元件，針對可以修復的元件，在使用過程中一旦發生問題，就可以對其進行及時的更換和修復，保障供電的穩定性和連續性，針對不可修復的元件，一旦發生問題，在技術上根本無法修復，嚴重影響人們的生活質量，所以，在電力系統中，基本采用的是可以修復的元件。眾所周知，元件是構成系統的基本單元，元件的好壞直接影響著系統的穩定性，在進行供配電系統的建設時，應該在條件允許的情況下，采用高質量的設備，特殊情況下可以采用國外進口設備，通過提高使用設備的質量，降低設備故障率，保證系統供電的穩定性和連續性。

2.2過電壓

過電壓指的是在供配電系統運行過程中，受到一些外界因素干擾使得電壓超出線路和設備承受范圍的情況。在電力設備運行期間，尤其是在一些自然環境比較惡劣的地區和線路比較復雜的老城區，經常由于特殊原因導致工作電壓嚴重超過線路和設備可以承受電壓的情況，出現這種現象一方面是因為一些電力設備年久失修，難以承受雷擊和過電壓等現象，另一方面也與我國采取供配電方式是35V及以下的架空線路進行配電有關，這樣的供電方式難以保障高質量的安全供電，再加上早期建設的供配電設施存在一定的質量問題，例如在早期建設過程中，線路和設備的絕緣性較差，在雷雨天氣中很容易受到影響，嚴重影響安全運行的可靠性，這就要求相關技術管理部門要根據實際運行的狀況和出現的問題進行仔細的分析和研究，盡快找到過電壓出現的根源。

3　提高供配電系統的穩定性和連續性

3.1進行配電系統改造，優化供電模式

首先，工作人員在實踐工作中應重視提高供電能力，增設多個相互聯絡的開關（一般采用使用壽命長、結構簡單和性能優越的柱上式SF6開關），以單回路放射式結構為例，對在主饋線上安裝分段開關的經濟性和可靠性進行分析，在主饋線上都沒有裝分段開關的情況下，在負荷i（a-e）前的主饋線（后簡稱為主饋線i）上安裝分段開關的分析，如圖1～2所示。

圖1　

圖2　

在這種情況下，主饋線故障造成的停電損失的費用K為［4］：

式中：Pj（j=1，2，3，4，5）為支路j的負荷；c為產電比值；T為停電時間［4］。

式中：P為分段開關的投資；k為利率；n為分段開關的壽命；g1為一分段主饋線的故障率；g2為分段開關的故障率；△U為經濟成本變化；α表示停電損失的懲罰系數；t為分段開關的動作時間；T為停電時間［4］；△U的計算結果如表1所示。其中，分段開關的投資p為3萬元，利率k為6%，使用年限n為15年，主饋線的故障率g1為0.1次/km·年，分段開關的故障率g2為0.01次/年，t=0.5h，T=3h，a=1，c=9.404元/kWh。

表1　不同主饋線i的△U值

停電損失的降低是非常顯著的，表1中的各支路的△U＜0。因此，結論是在這種情況下，分段開關的使用是合理的。其次，工作人員應不斷的完善電力工程的檢測和維護等工作，這樣就可以及時發現更多的風險因素，并采取針對措施進行處理，例如工作人員在日常的工作中需要定期對線路表面的積污進行清理，做好電力設備的日常維護工作，從而進一步提升供配電系統的可靠性，盡量不采用“三主”供電模式，避免供電效率低下，盡量采用“手拉手”模式的環網供電，并對一些重要的用戶實施“雙電源”供電方式，精準控制供電線路半徑，盡可能減小發生停電事故時造成的停電范圍。電氣設備應盡量選用技術先進、可靠性高的產品，應正確選用供配電系統的接地型式，做好系統的防雷及防雷擊電磁脈沖，減少高次波分量，保證供電品質等，這些也都是非常重要的。最后，在供配電系統的建設與改造中可以通過減少降壓環節來實現簡化電壓等級，保障系統運行的可靠性。

3.2繼電保護和自動裝置的設計原則

在進行企業供配電系統設計時，可以在配電系統的電力設備和線路中安裝短路故障和異常運行的繼電保護和自動裝置，通過采用智能化的保護和控制單元，可以實時監測電路的運行狀態，并對異常運行進行提示和智能處理，由于繼電保護系統種類繁多，功能各有側重，應根據其功能和實際應用需求合理選擇。

3.3其他技術

①防雷電保護措施。在進行配電系統的建設過程中，必須要提高對預防雷電的重視程度，只有這樣才能提高供配電系統的穩定性和連續性，目前對雷電的防護措施主要是接閃技術，通過在建筑上設立防雷裝置來實現的。②電氣接地技術。配電系統接地可以有效的對電流實行保護作用，目前常用的接地技術主要有兩種：多點接觸和浮地，接地技術是當有較強的雷擊擊中建筑或者設備的時候，會產生極高的電壓，接地技術就可以通過接地將電壓合理有效的釋放出去，從而對設備起到保護作用。

3.4管理方面的要求

①加強設備及電網的生產運行管理。做好設備的運行和維護檢查，加強配電設備的運行巡視工作，及時消除設備問題，加強對繼電保護的管理，保證電網安全穩定運行，加強對配電變壓器的負荷監測工作，根據具體的供電需求，及時調整供電負荷。②定期開展宣傳教育工作，通過各種媒介，宣傳《電力法》，消除影響電網運行的各種人為因素。③加強供電可靠性管理人員的培訓，定期舉辦供電可靠性培訓班，提高管理人員的業務水平和電力搶修人員的技術水平。

4　結論

隨著我國經濟的不斷快速發展，電力體制改革的不斷深入，供電可靠性和連續性已經引起了人們的廣泛關注，配電系統具有元件多、結構復雜的特點，并且是直接連接用戶的系統，它的供電可靠性對用戶有著重要的影響，一旦配電系統出現嚴重的問題，不僅會給人們的生活帶來嚴重的影響，也會造成一定的經濟損失，所以在進行配電系統的建設與改造過程中，一定要采用先進的配電設備，做好系統的防護措施，加強對人員的管理，確保供電的穩定性和連續性。

［1］劉 帥.關于電力供配電系統可靠性的研究［J］.中國科技博覽，2013 （27）：556.

［2］梁子劍.針對高層建筑供配電技術方案及其可靠性分析［J］.中國新技術新產品，2015（9）：81～82.

［3］張寅東.供配電系統運行的穩定性分析［J］.青年科學：教師版，2013，34 （8）.

［4］劉 立，黃民翔.配電網經濟性和可靠性的綜合評估［J］.能源工程，2007（3）：16～19.

2016-4-7

TU85

A

2095-2066（2016）12-0062-02