縣域配電網供電可靠性提升
時間:2022-07-24 08:15:37
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影響縣域10kV配電網供電可靠性的因素概括起來主要來自電網內部和外部兩個方面。
1.1配電網內部因素
影響縣域10kV配電網供電可靠性的電網內部因素主要包括配電網結構、配電網自動化程度、電力設備故障、架空線路故障、電網非故障停電等。
(1)配電網結構
配電網結構對供電可靠性的影響主要包括配電網主接線方式和中性點接地兩個方面[2]。目前我國大多數縣域的10kV配電網主接線方式多為放射形,當某一回路檢修或故障時容易造成全線停電,停電時間長,停電范圍大,嚴重影響著配電網的供電可靠性。而10kV配電網中性點運行方式則主要有中性點不接地、中性點經消弧線圈接地和中性點經高阻抗接地這三種方式,屬于小電流接地系統。不同的接地方式,影響也不一樣。特別是采取中性點不接地方式時,線路發生單相接地故障,則中性點電位升高為負的故障相電壓,而非故障相對地電壓則升高為線電壓,且接地電流升高為正常運行相對地電流的3倍,容易引起電弧和相間短路故障,從而燒毀電氣設備,造成長時間大面積停電事故。
(2)電網自動化程度
電網自動化程度是影響縣域10kV配電網供電可靠性一個重要因素。電網自動化程度越高,判斷故障的地點和隔離,以及向完好線段恢復供電時間就短。反之,故障隔離操作時間就會延長。目前,縣域10kV配電網自動化系統尚未健全,特別是對故障狀態下的倒負荷操作影響很大。
(3)電力設備故障
在縣域10kV配電網運行中,電力設備經常會發生各種故障,導致對電力用戶供電的中斷,這些故障主要包括配電變壓器故障、真空斷路器故障、電流互感器和電壓互感器故障、開閉所和配電室中的電纜故障等[3]。配電變壓器出現故障,維修時間較長,停電時間也較長。斷路器最常見的故障是開斷關合故障,如不能可靠動作,則線下用戶得不到正常的供電。電壓互感器則主要包括鐵磁諧振、受潮短路、絕緣老化、局部放電或擊穿等故障引起跳閘停電。電流互感器主要有二次開路、受潮擊穿、絕緣老化造成電暈放電或者局部放電等故障,從而引起二次側產生高電壓,損害和影響其他設備的正常運行。
(4)架空線路故障
縣域10kV配電網線路主要以架空線路為主,其故障主要包括線路缺相運行、導線短路、斷線、倒桿、柱上油開關拒合或拒分、瓷瓶閃絡放電故障等。其中斷線和倒桿故障是比較嚴重的線路故障,往往引起全線斷電,對供電可靠性的影響較大。
(5)電網非故障停電
電網非故障停電是由電力管理部門安排的計劃停電。其原因是要對輸變電線路或變電站進行改造、檢修、預試以及配電網檢修、改造等。電網非故障停電是不可避免的,但電力管理部門可以通過合理科學的管理來減少停電時間,減少對配電網供電可靠性的影響。
1.2配電網外部因素
影響縣域10kV配電網供電可靠性的電網內部因素主要包括自然災害和人為因素兩方面。
(1)自然災害
雷電、臺風、暴雨、暴雪、洪水、地震等自然災害是影響縣域10kV配電網供電可靠性的重要因素。這些自然災害往往引起輸電線路斷線、倒桿、短路等故障,造成大面積停電。
(2)人為因素
人為因素包括電網運行維護人員人為過失和人為破壞。電網運行維護人員的人為過失是指由于電網運行和檢修設備人員的人為過失而導致意外事故的發生。很多10kV配電網的停電事故都是由于運維人員素質低而處理不當而導致的。人為破壞主要是指由于人為偷盜電力設施、高拋導電物體、車輛碰桿、違章砍伐樹木等而造成的停電事故,對于10kV配電網的供電可靠性產生直接影響。
2.提高縣域10kV配電網供電可靠性的對策
2.1科學規劃和改造縣域配電網結構
由于縣域10kV配電網承擔著縣域工業和農業以及城鄉照明的用電,負荷的分布極不均勻,特別是在當今城鄉一體化建設的新要求下,科學規劃配電網的結構,提高供電的可靠性顯得尤為重要??h域電力管理部門應根據縣域負荷分布的實際情況,提高電力負荷預測精度,科學安排10kV電源點建設和10kV供電線路的走向,合理編制配電網規劃。在規劃配電網結構時,要有超前和長遠的規劃,采用雙回線或多回線、環網、多分段連接等可靠性較高的接線方式,改善并優化配電網架結構,實現相鄰線路的負荷互供功能,使其滿足電網的“N-1”準則。同時要加大對卡脖子線路的改造,大力推進智能化、自動化、無油化、少維護和免維護的電氣設備在10kV配電網中的應用;在人口較集中、樹線矛盾突出的地方采用架空絕緣線或地下電纜敷設;裸導線與設備連接處增加絕緣護套;加大防雷設施的投入力度,采用氧化鋅避雷器,提高線路的防雷水平。
2.2提高配電網自動化水平
提高縣域10kV配電網自動化水平是提高10kV配電網供電可靠性的重要措施??h域電力管理部門要選用適合當地電網的配電網綜合自動化系統,采用現代通信技術,對配電網實時狀態以及運行數據實施實時監測,以掌握10kV配電網的實時運行狀況,一旦配電網出現異常狀況,就可立即通過運行方式的調整予以解決,可大大提高配電網供電的可靠性。
2.3選擇合適的配電網中性點接地方式
選擇合適的配電網中性點接地方式對配電網的供電可靠性影響較大??h域10kV配電網中性點接地方式一般有中性點經高電阻、低電阻以及消弧線圈接地三種選擇。電力管理部門應根據當地的實際情況,合理選擇配電網中性點的接地方式。對于以架空線為主的配電網,宜采用中性點經消弧線圈接地方式,并安裝消弧線圈微電腦自動調節控制技術來補償接地電容電流;對于以電纜線路為主的配電網,宜采用經小電阻接地方式。
2.4加強配電網運行管理
加強配電網運行管理是提高供電可靠性的關鍵。加強配電網運行管理重點要做好以下幾點工作。
(1)成立供電可靠性管理領導機構。電力管理部門應成立供電可靠性管理領導機構,負責本區域供電可靠性的管理。主要職責有貫徹落實國家《電力可靠性監督管理辦法》,編制供電可靠性管理制度,實行供電可靠性的目標管理,堅持先測算后編制的原則,合理編制月度檢修計劃,保證供電可靠性指標在規定范圍內,積極開展配電網供電可靠性評估、預測、分解控制及理論研究等工作。
(2)加強10kV配電網設備的日常巡視和防護。一是要加大10kV配電網線路設備巡視力度,特別是夜間巡視;發現隱患要及時處理,對年久失修老化設備要定期更換。二是要引進新工藝、新材料、新設備進入配電網,提高線路設備運行水平。
(3)加強對沿線住地群眾及有關單位保桿和護線宣傳,防止外力破壞造成的停電事故。要依法加強國家《電力設施保護條例》的宣傳,提高群眾及有關單位保桿和護線的意識,減少人為因素的破壞。
(4)積極開展配電網帶電作業。配電網帶電作業帶主要包括帶電測試、帶電維修以及帶電檢查等工作,如帶電斷接10kV引流線、帶電更換10kV跌落保險、帶電更換絕緣子、帶電處理導線上的雜物等。10kV配電網常見的作業方法有兩種,一是利用高空作業車的絕緣臂直接作業,另一種則是利用絕緣工具間接作業。帶電作業在實際工作中極大地減少了可能發生的停電事故,減少停電時間,從而提高配電網的供電可靠性。
(5)加強對配電網運行維護管理人員的業務技能培訓。通過業務技能培訓,提高運行維護管理人員對配電網運行狀況的分析能力、操作能力以及應變能力,減少運行維護管理人員的誤操作和誤處理,做大限度提高配電網供電可靠性。結束語縣域10kV配電網的供電可靠性管理是一項長期而又復雜的工作,需要電力管理部門高度重視,常抓不懈。要從縣域10kV配電網的規劃建設開始,從技術和管理兩方面入手,應用先進科學設備和配電自動化技術,加強配電網的運行運行,不斷提高10kV配電網供電的可靠性,以滿足縣域廣大用戶的需要,為縣域經濟的發展做出應有的貢獻。
作者:段文星張興旺工作單位:南昌工程學院機械與電氣工程學院
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