綜合能源利用背景下的10kV配電網供電可靠性分析

梁倫奇

摘要：按供電部門對區域的劃分，城市居民商業及工業區是A類供電區。其負荷密度達15～30MW/km2，要求用戶年平均停電時間不高于52min（供電可靠率≥99.99%）;綜合電壓合格率≥99.98%。隨著光伏風力等新能源發電接入、充電樁用電普及，這些綜合能源的利用和消納，對配電網柔性系統要求更強，供電可靠性要求更高。本文將對10kV配電網供電可靠性所存在的問題進行分析，并提出與之相關的解決措施，為相關企業提供參考。

關鍵詞：10kV配電網? 新能源? 供電可靠性? 綜合能源

中圖分類號：TM732

Abstract： According to the regional division of power supply departments， urban residential commercial and industrial areas are Class A power supply areas. Its load density reaches 15-30 MW/km2， and the average annual power outage time of users is not more than 52 minutes （power supply reliability rate ≥99.99%）; Comprehensive voltage qualification rate ≥99.98%. With the access of photovoltaic wind power and other new energy generation and the popularization of power consumption of charging piles， the utilization and consumption of these comprehensive energy have stronger requirements for the flexible system of distribution network and higher power supply reliability. This paper will analyze the problems existing in the power supply reliability of 10kV distribution network， and put forward relevant solutions， so as to provide reference for relevant enterprises.

Key Words： 10kV distribution network; New energy; Power supply reliability; Integrated energy

10kV配電網是整個電力系統中的重要組成部分，作為電力系統的終端，對供電和設備之間的連接起到了至關重要的作用，也能夠有效保障普通用戶的正常電能消耗和分配等[1]。10kV配電網供電可靠性也可以理解為10kV配電網提供人們對電能需求的能力或評定10kV配電網絡的供電能力。光伏、風電、充電樁等綜合能源的利用與普及，對供電的質量要求也隨之提高。為此，需深入分析影響10kV配電網供電的可靠性的主要因素，以更為科學、合理的措施來提高10kV配電網供電可靠性的提升。

1? 影響10kV配電網供電可靠性的主要因素

本文對影響10kV配電網供電可靠性的主要因素做了詳細的調查，具體見表1。

表1可以說明，影響10kV配電網供電可靠性的因素是多方面的，其中最為主要的原因是外力破壞與自然因素。本文將從人為外力破壞、自然天氣、供電設備、供電線路及其他因素進行分析。

1.1? 外力破壞

外力破壞是影響10kV配電網可靠性最主要的因素，外力破壞包括對配電設施及相關設備惡意進行破壞;對已建、在建、投入電力運行、檢修，以及備用狀態的供電、發電、變電等設備進行破壞。常見的人為因素主要為：進行違法犯罪活動分子對公共電力設施，如電箱、電纜等進行偷盜導致供電設備發生故障，造成停電或安全事故;偷盜或惡意破壞導致輸電塔發生一定程度傾斜或者倒桿;高拋具有導電性能的物體，導致導電物體接觸到導線造成短路的安全事故;道路交通事故引起的車輛碰撞，對電線桿撞擊導致的電桿傾斜、電線拉斷等事故;人為對樹木進行砍伐時，由于樹木質量過大導致輸電線路發生斷線、帶電線路接觸地面等，對周圍行人及工作人員造成了巨大的安全隱患，甚至危及到人們的生命安全。日常生活、工作的環境中處處存在配電設施，若不進行有效管理，會造成安全事故，影響10kV配電網的可靠性。因此，針對人為因素造成的外力破壞，加大宣傳力度，加強防范意識，從而減少人為因素造成的電力安全事故。

1.2? 自然天氣

極端天氣往往會對配電網可靠性方面有嚴重的影響，電力設備故障的發生率往往較高。其中最為嚴重的氣候因素為雷電因素，雷電因素所造成的事故可以破壞供電設備開關、避雷器及絕緣子等，導致絕緣破壞、開關跳閘、接地短路。大風天氣和雨雪天氣，會使供電導線大幅度舞動，覆冰從而造成導線斷裂，出現短路、桿塔傾覆等。

1.3? 10kV供電設備問題

10kV供電設備主要包括10kV環網柜、電纜分支箱、配電變壓器、真空斷路器等[2]。設備的故障問題主要是：斷路器故障跳閘，不能可靠開斷、關合，過電壓導致發熱或者熔焊、操作機構機械性能變差;配電變壓器觸頭出現放電，套管擊穿、燒毀鐵芯的局部;在潮濕的環境中絕緣功能降低;二次開路和引線接頭出現松動。

1.4? 10kV供電線路問題

10kV供電線路問題主要為電纜接頭部位安裝問題導致過電流時燒毀、長期水浸導致絕緣不達標等，出現供電線路故障[3]。

1.5? 計劃性停電

由于電網的計劃性檢修、新用戶接入引起的計劃性停電，這點可采取更為科學、合理的停電計劃，加強10kV線路的規劃與聯絡，轉供負荷以減少停電區域，減少計劃性停電對配電網可靠性的影響。

1.6? 配電網網絡結構

10kV配電網的網絡結構尚不完善，電源是單點單線，未與周邊線路手牽手聯絡;變電站端是單電源，不具體轉供條件等。

2? 提高10kV配電網可靠性具體措施

通過以上幾點分析，得出下列提高10kV配電網可靠性具體措施。

2.1? 技術方面

2.1.1? 10kV配電網絕緣技術

10kV配電線路一般都處于城市當中，并且在道路規劃中經常與道路兩旁的綠化帶或部分物體造成摩擦和接觸，當處于大風天氣時，綠化帶或景觀的大幅度擺動導致線路的嚴重破壞。而且城市中的粉塵、氮氧化物成分較高，都是造成10kV配電線路出現故障的主要因素。提高設備電纜的絕緣率顯得尤為重要[4]。其主要做法為：在易發生線路故障的路段采用電纜入地或絕緣架空導線，并根據所在地區氣候條件，在發生雷電地區加裝避雷器或防雷型絕緣子，在污染較為嚴重地區，提高設備污穢等級選型要求。

2.1.2? 10kV配電網自動化技術

引進先進的配電自動化設備（DTU、FTU），建立10kV配電網自動化體系，通過光纖或GPRS通信保障設備通信，實現設備遙測、遙信、遙控，有效提高效率，進行24h技術設備實時監控，充分掌握配電網中的各個節點運行情況，能夠及時發現故障點，故障時及時聯動解決，縮小了排查故障的范圍及排查時間，降低對用戶用電的影響，提高10kV配電網可靠性。

2.2 管理方面

2.2.1? 做好基礎管理工作

目前，由于部分電力企業對管理的基礎工作重視程度不足，對設備的運行情況、設備的管理、維修、保養情況沒有充分掌握和了解。尤其在鄉鎮地區，往往忽視設備對配電網的重要性，沒有做到最基本的巡視、檢查、運行、維護等工作[5]。同時，對接地設備和安全檢查工作的不重視，導致10kV配電網中存在較大的安全隱患，從而造成了嚴重后果，不僅對配電網造成了損害，甚至會威脅到工作人員的生命安全。

2.2.2? 建立完善的管理制度

相關企業單位需建立10kV配電網可靠性的管理制度，納入專業的管理人員制定統一管理標準，進行責任到具體人員制度，避免出現多個部門之間互相推卸責任、責任不明確的現象。結合供電企業的實際發展情況，制定目標管理體系，對預期目標進行層層分析，確定可行性，從而落實具體的實施辦法，提高10kV配電網可靠性。

2.3? 超前規劃方案

10kV配電網規劃和改造方案還存在著結構不合理、改造不明確的情況。為此，供電企業需加大改造力度，完善網架結構規劃，規范配電臺區的具體形式、供電面積和供電設備類型的選型。同時完善10kV配電網規劃編制方案，對規劃的方案進行充分論證，確保方案的可行性。規劃人員需對10kV電源點的建設和線路的具體走向和鋪設進行合理安排，盡可能減少斷電或者停電影響10kV配電網供電的可靠性[6]，如圖1所示。

2.4? 結合電網運行情況進行運維檢修及帶電作業

運維檢修是保證供電設備正常工作的重要因素。檢修人員需結合實際的電網運行情況，制訂科學、合理、針對性的檢修方案，從而提高檢修工作質量和工作效率，減少停電次數和設備故障發生率，保障正常的供電工作。同時，帶電作業是為了保證在檢修的過程中不會發生停電狀況，但帶電作業對工作人員的技術水平具有較高的要。因此，需加強檢修人員的技術水平，定期培訓和指導，保證在安全的前提下進行帶電作業。

2.5? 提高數據準確度，保證數據可靠性

在部分地區，例如鄉鎮或縣級的電力管理工作沒有把可靠性因素應用到實際的生產管理過程中。企業管理人員對可靠性的認識程度不足，導致企業內部對供電可靠性管理與實際的生產管理達不到完美契合的程度，從而造成管理中所提供的數據有一定程度差異，與實際生產情況和電力運輸情況不一致。因此，管理人員需提高數據的準確度，保證可靠性管理的數據具有科學性、準確性、真實性、及時性，將數據的分析和應用建立在準確性的基礎上，這樣才能充分反映出管理生產中出現的問題，進行有效地解決，也能夠對生產管理起到管理作用，從而為提高配電網供電可靠性提供有力保障。

3? 結語

配電網供電可靠性是供電企業服務質量的重要因素，提高10kV配電網供電可靠性，是一項長遠且艱巨的工作，需針對供電工作所存在的問題進行及時修正解決，提出有效的解決措施，對管理方面、技術方面等多層次進行分析、研究，從而提高10kV配電網供電的可靠性。

參考文獻

[1]李士巍，姜新，宋博.提高農村10 kV配電網供電可靠性措施分析[J].中國管理信息化，2020，23（22）：118-119.

[2]沈曉挺，李斌坤，金芳芳，等.農村10kV配電網供電可靠性提升措施研究[J].電力設備管理，2021（7）：35-37.

[3]李成，雷映明.提高10kV配電網供電可靠性的措施研究[J].環球市場，2019（30）：170.

[4]張志凱.10kV配電網供電可靠性優化措施分析[J].華東科技（綜合），2019（12）：256.

[5]冼晉乾.電力企業大數據運營管控系統設計與實現[D].廣州：廣東工業大學，2020.

[6]梁康.國網山東冠縣供電公司配電網運維管理改進策略研究[D].西安：西安理工大學，2019.

3447500338244