提高城市供电可靠性技术措施的探讨

蔡建军，胡 敦

（金华电业局，浙江 金华 321017）

0 引言

供电可靠性反映了电力工业对国民经济电能需求的满足程度，是供电系统的规划、设计、基建、施工、设备选型、生产运行、供电服务等方面的质量和管理水平的综合体现；也是加强内部管理，提升服务水平，提高社会、经济效益的有效手段。抓好城市供电可靠性管理，不仅能够减少停电损失，更能提高客户满意率，造就供电企业与客户的双赢局面。

以金华城市供电可靠性管理实践为例，阐述了近几年为提高城市供电可靠性所采取的完善输变电网架、优化配电网结构，推广配电带电作业、不停电倒电，开展配电网状态检修，优化设备选型，防外损措施、防雷技术探索应用等技术措施，并对取得的效果进行了效益分析。

1 影响因素分析

影响供电可靠性指标的因素很多，以2008—2010年金华城市配电网停电事件为例，分析近几年城市配电网主要停电影响因素时，发现预安排停电次数占了73.21%，故障停电仅占26.79%。预安排停电中影响较大的是内部计划施工停电、计划检修和市政工程建设施工停电；故障停电中影响较大的是外力因素、气候因素和设备原因。

各种停电原因影响占比如图1所示。根据影响因素的分析总结，近几年主要采取了以下技术措施，以提高供电可靠性水平。

图1 停电责任原因分类占比统计

2 采取的主要技术措施

2.1 加强城市输变电网架的建设

城市电网应采取500 kV变电站为供电电源依托，220 kV双环网分区开环运行，220 kV变电站深入城市负荷中心区的供电模式。实现分层分区运行后，有效地限制了电网的短路电流，解开了高低压之间的电磁环网，提高了电网安全可靠运行能力，防止发生大规模联锁停电事故。

2.2 高压配电网的优化

城市中心区和规划区一般负荷密度较高，高压配电网应取消35 kV公用变电站，以110 kV变电站供电为主，35 kV专线供电用户原则上接入220 kV变电站。110 kV变电站接线模式宜简洁清晰，取消单线单变接线和双T接线，保证供电电源可靠，且满足“N-1”安全准则要求。

城市中心区重要用户较多，110 kV变电站进线电源应来自不同的220 kV变电站，保证其中1座110 kV变电站全站失压停电时，不会影响用户的供电。

2.3 优化中压配电网结构

城市中心区中压配电网应采用电缆双环网供电，并至少能满足“N-1”安全准则供电要求，合理布置开闭所和户外环网单元，供电分区应相对独立、不交叉重叠。合理控制每回中压出线装接的配电变压器台数和容量，一般不超过30台和10 000 kVA；合理控制每座开闭所（户外环网单元）出线装接的配电变压器总台数和总容量，一般每段母线不超过10台和3 000 kVA。

城市规划区中压配电网应尽量按城市中心区标准一次建成电缆双环网供电，条件不足时可采用架空电缆混合网供电，但应能满足“N-1”安全准则供电要求。架空线采用多分段三联络供电方式，一般按3～4段分段考虑，每分段配电变压器数量不宜超过15台，便于停电检修时有效控制停电时户数。

2.4 推广配电带电作业

配电线路带电作业主要针对城市规划区内架空配电线路，利用带电作业开展的工作主要有：

（1）带电修剪树枝、清除异物、拆除废旧设备及近距离设备巡视和一般缺陷处理等，提高设备巡视的质量，改善缺陷处理及时性，并能有效解决树线矛盾。

（2）利用绝缘斗臂车配合市政工程、业扩工程和事故抢修等工作，主要是采用绝缘手套作业法带电断接引线；更换直线杆绝缘子及横担；不带负荷更换柱上开关设备。

（3）利用绝缘斗臂车完成线路技改、大修等中小型工程项目，主要是采用绝缘手套作业法带负荷更换柱上开关设备、直线杆改耐张杆、带电撤立杆、直线杆改耐张杆并加装柱上开关或隔离开关、旁路作业等综合不停电作业。

2.5 实施不停电倒电

长期以来，城市配电网由于配电网络的充裕度不足，母线电压相角差，柱上开关设备操作机构易卡死、拒动等问题，互相联络的配电线路不能合环倒电，在变电所停电检修时需要转移负荷，引起短时停电。为实现不停电倒电，可采取以下措施：

（1）通过技术改造升级高压配电网，消除10 kV母线相角差问题。

（2）城网改造中推广使用YJV22-3×300及以上电力电缆和JKLYJ-10-185及以上架空绝缘导线，增大配电线路的负载能力，提高配电网络充裕度，解决合环倒电引起的超载问题。

（3）更换FW18，LW3等类型开关设备，消除操作机构易卡死、漏气、拒动、易老化等情况，选用ABB、施奈德等优质开关设备，提高设备操作可靠性。

2.6 开展配电网状态检修

传统的运行、检修模式与供电可靠性、配电网检修人员紧缺的矛盾日益突出。随着新的生产管理模式的推进和配电网新设备、新技术、新材料、新工艺的推广应用，传统运行、检修模式的粗放、随意、被动等弊病日益明显。为避免设备定期检修引起的停电损失，在近两年的配电网状态检修试点实践中主要采取了以下几项措施：

（1）以配电网运行管理为基础，开展配电网基础资料、交接试验数据、预防性试验数据、诊断性试验数据的收集整理，定期开展配电网设备的状态评价，精确掌握配电网设备状态。

（2）全面推广设备红外热像仪测温，积极开展开关柜局部放电测试、电力电缆振荡波局部放电测试。

（3）对投运时间较长的架空线路，利用绝缘斗臂车登杆检查。

2.7 防外力破坏技术措施

外力破坏引起的故障停电占故障总停电的比例一直较高，因此防外力破坏措施对预防故障停电尤为重要。为有效降低外力破坏故障概率，制定以下技术措施：

（1）全面推广架空绝缘导线，以大大减少树枝碰线、异物短路等外力因素引起的跳闸。

（2）路边预应力电杆更换为非预应力电杆，交通车辆转弯易受撞击电杆选用钢管杆，提高电杆防撞能力。

（3）路边和人行道上电杆定期涂刷防撞标识或装砌防撞墩。

（4）跨越道路的架空线采用电缆下地的方式，防止机动车挂断导线。

（5）直埋电缆和管道埋设电缆定期检查安全提示标志，及时整改不明显标识，防止施工挖断电缆。

2.8 防雷技术探索应用

长期以来，城郊结合部和工业园区等区域内架空绝缘导线防雷问题一直困扰着配电网运行。近几年在防雷技术的探索应用实践中，主要采取了以下几点措施，目前来看取得了一定的成效：

（1）变电站10 kV出线1 km范围内敷设电缆或架设架空绝缘导线，减少变电所近区雷击故障对主变压器的冲击，每基杆塔装设带串联间隙氧化锌避雷器。

（2）变电站出线杆、开闭所进出线杆、配电变压器高低压侧、架空线路电缆头、柱上断路器、柱上负荷开关、柱上隔离开关、高压计量箱、高压电容器及经常发生雷击的杆塔应装设避雷器，二次保护设备应使用无间隙的氧化锌避雷器。

（3）无建筑物屏蔽的10 kV绝缘线路应逐杆安装带串联间隙氧化锌避雷器、带间隙防雷穿刺防弧金具或采用防雷支柱绝缘子。

（4）新建架空配电线路应采用防雷柱式绝缘子，改造架空配电线路应安装带间隙防雷穿刺防弧金具。

3 效益分析

通过上述技术措施的落实，城市配电网供电可靠性指标有较为明显的提高，表1是2010年与2008年供电可靠性主要指标的对比分析情况。通过落实推广配电带电作业、开展状态检修、防外力破坏及防雷技术应用等技术措施，对降低平均停电时间作用不十分明显，但对控制平均停电次数、主要配电设备故障率、外力破坏和雷害故障次数等指标有较为明显的作用。

表1 2010年与2008年城市供电可靠性主要指标对比分析表

[1]D/LT 836-2003供电系统用户供电可靠性评价规程[S].北京：中国电力出版社，2003.

[2]Q/GDW 565-2010城市配电网运行水平和供电能力评估导则[S].北京：中国电力出版社，2010.

[3]国家电网公司.供电可靠性管理实用技术[M].北京：中国电力出版社，2008.

[4]Q/GDW 520-2010 10 kV架空配电线路带电作业管理规范[S].北京：中国电力出版社，2010.

[5]Q/GDW 644-2011配网设备状态检修导则[S].北京：中国电力出版社，2011.