變電系統供電可靠性分析

吳占輝

【摘 ?要】從變電系統來說，提高變電系統的可靠運行對提高供電能力起著至關重要的作用。變電系統的供電可靠性衡量供電系統持續供電的能力。若供電企業缺乏供電可靠性，那么將非常容易因為經常斷電引發用戶不滿，降低其服務質量和企業經濟效益。所以，為了能夠確保供電系統時刻都能夠滿足用電用戶的用電要求，供電企業必須要盡快找出有效提高變電供電可靠性的方法。

【關鍵詞】變電系統;供電;可靠性分析

1 電力系統供電可靠性的評價

供電可靠性所指的是電力系統的持續供電能力和可靠性，也是評估供電質量的一個關鍵性指標。在電力系統供電可靠性的評價中，它是以故障為中心的，主要是通過一系列的概率性指標來判定，而這些概率性指標主要有：持續時間指標、頻率指標、概率指標、期望值指標。電力系統供電可靠性的評價具有絕對可靠性評定和相對可靠性分析兩種方式，其中，絕對可靠性評定所指的是可靠性指標一旦確定，并規定了適當的標準值后，就能和計算值進行比較，或對設備和系統的可靠性進行評定，但這種處理方法需精確的原始數據和計算方法，所計算出的可靠性指標值存在著一定的差異性;從相對可靠性分析，它是將不同設計方案的可靠性指標進行比較，從比較中發現不同方案的優劣，在可靠性的評估中能夠采用相同的計算方法和建模假設，也能通過相對可靠性的分析來發現系統設計中的薄弱環節，進而確定提高可靠性的措施，目前已在電力系統供電可靠性的提升中得到廣泛應用。

2 影響變電系統供電可靠性的常見故障及原因分析

2.1變電類故障

（1）配電變壓器常見故障主要有鐵芯局部短路或熔毀，絕緣損壞;線圈間短路、斷線，對地擊穿;分接開關觸頭灼傷或有放電;套管對地擊穿或放電。（2）戶內10kV少油或真空斷路器故障主要有開斷關合類故障，如不能可靠開斷、關合、三相不同期等;絕緣性能差，在耐受最高工作電壓及短時過電壓時發生閃絡或擊穿;載流能力差，通過負荷電流及短時故障電流發熱，熔焊，操作機械性能差，如分合閘失靈，或拒分拒合等。（3）開閉所和配電室部分主要故障設施是電纜進、出線，大都發生在電纜中間接頭及電纜端頭短路故障。（4）電壓互感器故障有鐵磁諧振、受潮短路、絕緣劣化局放或擊穿。（5）電流互感器故障有二次開路，如引線接頭松、端子壞等;受潮使絕緣下降而擊穿;絕緣老化、腐蝕而造成電暈放電或局部放電。

2.2不可抗拒的自然災害因素

主要指暴風雨、雪、雷電、洪水、地震的發生而造成系統故障直接影響對用戶和社會供電的中斷。這些因素雖不可抗拒，但可通過預測和預報，做好防范措施減少損失及影響;若一旦發生，積極搶修也可減少損失影響。

2.3系統和設備的計劃性檢修

這是歷年不可避免的影響因素，但是通過管理工作的科學化，可以減少這方面的影響因素。如一些供電企業將每年度的單一性計劃檢修改為根據設備技術的具體狀況和條件情況及聯合配電網作業的狀態性檢修做了嘗試;計劃檢修安排在用電負荷低谷的時間進行;合理安排工作提高工作效率。應該說這是一種由定性的傳統管理方法向科學的定量管理轉變的一個進步。由于一般性事故的發生帶有很大的未知性，難以預測，這就靠加強維護、及時搶修來減少這些因素。

2.4電源的供電能力

主要指發電廠根據需要，持續、不間斷地提供電力、電量的能力。這一影響因素不是某一局部單位所能解決的，需要有關部門根據負荷增長需要、資金等因素統籌考慮和安排。上述原因均是影響變電系統供電可靠性的因素。

3提高變電系統供電可靠性的途徑和措施

3.1加強變電系統結構改造

通過增加二次變電站之間的聯絡線路，實行分段控制和更換導線截面，提高轉供能力，從而達到少停電提高供電可靠性目的。如果達到兩個二次變電站之間具備3～4條聯絡線路，即可轉載1/2負荷的目的。這樣有利于最大限度地縮小停電范圍。

3.2改革停電檢修制度

每年度的配電線路檢修停電，是造成的停電時戶數較多的原因之一。因此，有必要對年度檢修停電的作業項目安排和停電是否科學合理進行一些分析和探討。配電線路的檢修，應根據實際運行情況存在的缺陷多少、是有用戶施工作業等靈活處理。如果某條線路工作量大，需要停電時間長，應該單獨計劃停電時間，而使其它多數常規作業的線路提高送電量。從歷年配電線路檢修停電時間來看，從屬于二次變電站的停電時間，一般每次停電一個白天（約10h）。而配電線路定檢作業，一般半天，在中午12點左右就可完成任務，如不安排改造任務，僅處理線路缺陷，5～6h作業是可以滿足的。而送電線路（110kV）大多數是雙回線供電，對變電站無影響。那么配電線路定檢停電時間可以說是受變電設備檢修時間長短的制約是主要的。

3.2.1停一運一方案通過母聯開關，只停電檢修預試一臺變壓器及其附屬設備，另一臺照樣運行，送出全部負荷或利用10kV分段母線送出1/2負荷，這樣就較常規全停電檢修減少1/2的工作量，從而減少2/5左右的停電時間。剩下的另一半檢修任務，下一次停電完成。該方案特點是變一次作業為兩次，檢修工作是在帶電場地進行，需要加強監護措施。條件是二次變電所的兩側母線須安裝分段開關。3.2.2兩臺主變全停但只安排與主變壓器有直接關系的檢修預試項目，其它項目在送電后可通過刀閘與帶電母線脫離，在不影響正常運行情況下單獨進行。4回110kV進出線的斷路器、互感器、刀閘、避雷器及站用變等就可以這樣處理。該方案特點是：削減原來一次停電作業量，但以后的作業也是在帶電的場地進行，同樣需要加強安全監護;另一方面，還要求該變電站的主變、斷路器等設備的檢修預試周期同步，避免重復停電。3.2.3通過變電站之間的聯絡線路互相轉供負荷方案該方案視城網建設的狀況而定，如果每個變電站10kV都具備3～4條聯絡線路（每條轉供300A左右），而且導線截面達到240mm2，變壓器的容載比達到1.8～2.1時，即可達到變電站一臺主變停運，而配電線路不停電的目的，從而可減少約1/3的停電時戶數。

3.3提高設備質量縮短檢修時間

新建變電站的斷路器應選質量好、可靠性高、少維護和少檢修的開關設備，如SF6、真空開關、全封閉式電器等。10kV出線開關盡可能采用真空開關，開發區內重點變電站可以引進設備為主。對老式的少油開關，遮斷容量不足的開關，有條件地逐步以真空開關替代。取消磚墻結構，大力推廣開關拒及封閉式電器，提高設備的運行可靠性。有條件的地方逐步推行帶電檢測裝置，如氧化鋅避雷器的帶電檢測裝置、紅外線測溫儀測量接點溫度、變壓器的帶電檢測裝置、開關的帶電檢測裝置等。

4 結語

提高變電站的供電可靠性，除了要選擇質量合格的設備之外，還需要學會使用科學合理的管理方法進行管理，通過在電站運行和檢修過程中采取有效的管理措施，確保變電站運行和檢修工作均按照規范標準進行，將能夠最大限度的保障變電站供電的安全和穩定。總而言之，只有嚴格按照標準規章制度要求進行變電站運行和管理管理，并在日常工作中做好設備的保護和管理工作，才能夠將威脅變電站供電穩定的因素給消除，真正提高供電可靠性。

參考文獻：

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[2] 陳云峰，張焰.計及變電站主接線影響的輸電網供電可靠性分析[J].繼電器.2011

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（作者單位：國網黑龍江省電力有限公司大興安嶺供電公司）