提高10 kV配電網供電可靠性的方法

蔣偉洪

（中山市晟峰電力設計有限公司，廣東 中山 528400）

0 引 言

配電系統是向終端用戶分配電能的電力網絡系統。如果系統供電的可靠性低，喪失部分或全部功能的供電系統將造成巨大的經濟損失，也會嚴重影響社會的穩定。

電能與人們的日常生活緊密相連，其對我國的經濟發展和社會的穩定具有積極的促進作用，是現代社會發展的標志和必然趨勢[1,2]。經濟可靠的向用戶供電是電力系統的根本目標，停電是可靠性低的直接表現，可靠有效的供電對社會具有重要的作用[3]。

1 國內配電網可靠性現狀

1971年，水利部首次對我國電力供應可靠性進行了研究。1981年，專家赴國外學習和研究國外配電網可靠性方面的研究成果。隨后，經過長期的實踐和探索，我國已經形成了較為完善的電力可靠性評估管理體系。

配電網可靠性的研究始于20世紀80年代。為適應供電可靠性發展的需要，國家相關部門及時修訂配電網可靠性的規定。早期因電力缺乏，用戶的需求難以滿足。以往的研究主要是從發電開始，電源故障的范圍很小，且電源故障造成的影響遠低于電力事故的影響，因此配電網的供電可靠性沒有得到足夠的重視。

隨著配電網投資的增加，城市配電網的供電能力逐漸提高。相關政策指出，電力行業的發展目標是提升城鄉配電網的供電可靠性。電網的快速改造促進了供電能力的提高，同時也明顯提升了供電的可靠性。

2 配電網供電可靠性影響因素

2.1 影響供電可靠性的設備因素

一是線路未處于全相運行狀態。這種現象通常是由線路負載不平衡造成的。當某一相嚴重過載時，保險絲會燒斷，該相就會不工作。也有可能是三相開關某一相不完全合閘或不能合閘、線路的一相斷線或連接點接觸不好造成的[4]。二是瓷瓶閃絡放電。瓷瓶安裝在配電線路上，直接與空氣接觸。內部瓷裙污染或瓷體開裂（由于制造技術不佳）等都會破壞絕緣瓷瓶的性能。三是斷線。天氣的變化或不合理的建設可能會導致電線斷開，導體電流的突然增加將造成相位間的短路。此外，電線長時間處于過載狀態也會發生斷線情況[5]。

2.2 影響供電可靠性的外部因素

2.2.1 氣候因素

氣候是對供電可靠性造成影響的重要因素。配電網的面積較廣，氣候環境較為復雜，外部環境對配電網中元件造成的影響較大。據統計，元件所出現的故障率隨天氣的變化而改變。在惡劣天氣下，元件的故障率較高。惡劣天氣中對設備影響最大的是雷電，其次是大風和暴風雪及暴雨等。據統計，雷電天氣所造成的故障含有避雷器損壞和開關故障等[6]。

2.2.2 停電運行

合理規劃停電運行可以大大降低對供電可靠性的影響[7]。運行停用的原因包括維護安排或網絡建設等，供電地區的發展程度影響著施工停運的可能性。對于發展中地區來說，中斷施工的概率較高，而飽和區中斷施工的概率較低。

工程的復雜程度直接影響停運的時間，在施工或維修前應提前做好充分的準備工作。對于影響廣且施工周期較長的項目，要減少停電的時間，必要時可以進行臨時供電[8]。維修要合理控制停電的時間，工作人員應盡早到達工作現場，提前做好一切準備。在維修或施工過程中，應實施預報告策略，施工結束后電力部門要積極配合，及時恢復供電，盡量縮短停電運行時間。

2.2.3 人為因素

人為因素也會影響供電的可靠性。人為因素主要是員工疏忽，一般是操作人員的誤操作或維修人員對設備維護不善造成的。這種情況的改善需要培訓，提高工作人員的專業水平，避免疏忽。外部人為的故障包括電纜損壞、碎片堆積引起的線路故障、電桿撞擊以及碎片掛在電線上等，對此需要采取一定的預防措施來避免故障的發生。

3 電網潛在風險類型與相關性分析

3.1 電網潛在風險類型分析

電網潛在風險總結如表1所示。

表1 電網潛在風險總結

3.2 配電網潛在風險的相關性分析

潛在風險相關性分析如表2所示。

表2 潛在風險相關性分析

4 10 kV配電網可靠性提高措施

4.1 從規劃建設方面提高配電網可靠性

應選擇好新建輸電線路的地點，確定合適的施工時間，選擇合適的輸電線路類型。為了提升塔架的可靠性，減少因自然災害而影響到配電網可靠性，有必要對塔架進行精確的應力分析計算和塔架材料的選擇，盡量優化網格結構。

項目批準時應注意電源切換率及饋線用戶的數量，并做好經濟和投資效益分析。然后充分評估項目實施中供電可靠性的要求，以此提升供電可靠性。

加強設備的管理，在設備招標采購中充分考慮設備運行狀況，適當提高設備生產廠家的集中度[9]。選擇優秀的廠家，完善設備供應商的管理體系，用設備運行的可靠性來評價供應商。另外，加強監督管理，監督設備的運行質量，及時發現和處理設備運行的質量問題。加強對采購設備的監督，以此提升配電網的可靠性。同時，要及時更新設備并合理完善網絡。

4.2 從管理方面提升配電網可靠性

加強對故障修復關鍵過程節點的管理和控制，縮短故障恢復時間。加強綜合停電管理，提高配電網停電計劃的準確率和實施率，嚴格控制臨時停電。做好供電可靠性指標統計分析工作，計算停電方案的影響時間，根據相關指標及時調整停電計劃。在確保符合安全法規的前提下，盡量減少中間環節，提高工作效率。

建立故障線路的黑點文件，針對黑點檔案中包含的線路，制定相應的檢查、維護及整改方案。此外，完善設備安裝和生產工藝，重點抓好電纜生產資質考核和崗位認證監督。合理制定措施，減少外部因素造成的停電影響。一是加強線路運行維護檢查，充分發揮群眾防治機制，防止發生被盜設備黑點和施工黑點破壞電力設施，加強檢查應對。二是做好電纜溝改造工作。第三是協調相關管理部門利用監控等技術加大對破壞電力設施行為的打擊力度。

4.3 從技術方面提升配電網可靠性

研究建設設備狀態監測中心。通過學習先進經驗，結合實際情況和相關的技術規范，建立一個完整的空間電網設備狀態監測中心，創建一個信息支持系統，集成設備條件評價、風險評估以及維護策略分析與決策[10]。大力推廣配電網設備狀態監測技術的應用，及時發現設備隱患。對于增量設備，嚴格檢查設備入網情況，防止設備帶缺陷工作。

4.4 做好防雷措施與極端氣象預警

與氣象部門合作，實現氣象數據資源的貢獻和極端天氣預警的交流機制，通過滅弧防雷間隙等手段降低雷擊的跳閘率。提高極端惡劣天氣預警機制，通過多種防護措施減少因極端天氣對電網造成的停電事故。

5 結 論

10 kV配電系統是向用戶供電的末端系統，是將電能傳輸并分配給用戶的關鍵。隨著用戶供電可靠性的提高，配電網供電可靠性的研究變得更加重要。配電系統可靠性管理的研究和應用是電力能源的品質保證，精益生產管理的客觀要求，對實現電力市場的發展和完善，促進經濟和社會的發展有非常重要的意義。