城市配网结构优化及故障隔离研究

黄杰辉

摘  要：文章主要的研究方向是对城市配网的结构组成存在的一些缺点以及相关问题，与此同时分析并研究出有针对性的对策（使得结构优化的网络接线的相关方案与措施，能够提高检测故障的速率以及迅速分析隔离出城市配网结构中的故障），从而能够尽早恢复故障区域以及费故障区域的供电，进一步的为城市配网的建设以及相关改造提供一点相关的参考意见，以期我国的城市配网结构能够更加优化，对故障隔离的研究能够取得更大的效果。

关键词：城市配网;结构优化;故障隔离

中图分类号：TM421     文献标识码：A      文章编号：1006-8937（2016）03-0097-02

由于城市配电的网络非常的复杂，在现阶段来看，并没有一个标准统一的城市配电网络结构;除此之外，城市配网中的设备非常的复杂，种类也很多，其安装的范围也比较广，而且倘若设备的安装以及运行的环境比较差，那么会导致设备的受损率比较高。

上述各种原因会直接影响城市配网的运行，让其产生各种各样的故障以及恢复比较慢等特点，影响到城市用户的供电可信赖率[1]。对于城市配网结构的优化以及恢复非故障区域的供电是当前我们要解决的重要问题之一，与此同时也是相关电力工作人员所关心的重大问题。

1  配网的现状

1.1  落后的配网建设

由于有一段时间，我国比较缺电，因此人们的注意力都集中在如何建设电源，但是对于电网的建造就比较忽视。在二十世纪九十年代后期，我国电网的供电遇到了极大的挑战，对于其稳定以及维护的问题特别显著，因此人们才把注意力都集中在如何建设高压的电网问题上来，然而三年之后城市配电网的建设才逐渐的被领导高层所重视[2]。

1.2  孱弱的城市配电网架

上述历史原因已经说明我国整体的配电网非常的落后，对于整体上的规划不是特别科学，造成了孱弱的城市配电网架，其具体表现在以下几个方面：①中压的配电网主要是以裸线为主，绝缘的导线比较少;②配电网主要以辐射为主，互联路线比较少;③城市配电网的主干线路的导线截面积比较小，结构以及接线的方式不科学;④城市配电网的设备使用过多。

对于中压的配电网主要是以裸线为主，绝缘的导线比较少方面来说，会导致对于自然灾害的抵抗能力过差，另外，环境的影响因素比较大，线路出现的事故发生率比较高。据相关资料显示，某城市的公用配电的线路总长达到3 214.5 km左右，架空的线路长达3 021.1 km左右，占据了总线路的89.2%，电缆的线路却只占了11.8%。对于配电网主要以辐射为主，互联路线比较少方面来说，一台开关就只管一条线，一条线路能够提供一片区域的供电。根据相关资料显示，衡阳市以及湘潭市的公用配电线路的互联率只有58.9%，每次停电之后多达30户以上的用户不能供电。对于城市配电网的主干线路的导线截面积比较小，结构以及接线的方式不科学方面来说，导致城市用户的停电概率逐步增高，对于检修以及故障排除的工作要安排的比较多。据可靠资料显示，城市用户每一个月就要停到1～2次的电，特别是遇到雷雨天气，停电的次数会增加到2～4次左右[3]。对于城市配电网的设备使用过多方面来说，其技术也会比较落后，相应而来的事故发生率也会增多，从而导致停电的次数以及时间都会逐渐变多以及变长。

1.3  比较差的事故判断以及处理能力

在判断以及处理城市配网的故障时往往会存在以下几个方面的不足之处：①不能够准确的辨别接地故障的区域;②不能够辨别故障的切除点;③对于出现的线路短路问题，不能科学分段有效地分析出其故障点;④对于不接地的故障判断不精确;⑤不能仔细分析清楚配电网线路的准确位置;⑥由于受到各种线路保护的局限性，切除相关电路故障的时间比较长。

2  城市配网结构的优化

由于城市的用户每天新增的人数变动比较大，网络的连接比较随意，所以导致配网规划跟不上;另外，城市配网在设计的过程中远远达不到城市用户的基本需求。因此提出了几点城市配网结构的要求和建议。在遵循相关我国能源部以及建设部颁布的相关电力标准和城市规划的指导准则下，城市配电网最少要达到以下几个方面的要求：①在接入10 kV公用线路的用户上面最少应该满足要有两个或者两个以上的电源供电的基本需求，更重要的是其中有68.4%以上的城市用户应该享有N～1思维能力，②在中压配电线路发生相关故障时，相关电力工作人员可以通过倒闸的操作方法，对于网络的重建以及恢复能够有一定的作用，从而能够隔离故障的区域，让处于非故障区域的用户能够供电;③在中压配电网络的结构重新建设好以及负载重新转移之后，对城市用户的用电不应该限制，在网络中运行的元件以及相关配件都不会负荷过重;④因为网路中的设备而引起的用户停电次数应该逐步的减少;⑤城市配电网络中的结构设计首先应该考虑的就是让重建线路的操作方式能够更加的方便和有效，让保护用电的装置能够最简化，其运行的行为方式也比较简单、灵活，能够最大限度地满足自动化的发展目标;⑥城市配电中的网络结构应该适应城市的发展，要在一定程度上保留发展的宽度以及深度;⑦对于城市配电的网络的建设应该选择性价比比较好的方案。

3  对于城市配电中网络故障的定位和隔离

3.1  接地故障定位和隔离

在现阶段的城市网络设备的装备水平来看，在发生接地故障时，人们往往采取的方式是通过拉合变电站的开关来判断是出现了何种故障，但是上述方法却不能具体确定故障的位置，所以会通过对拉合的线路分支来判断故障所处的区域[4]。

3.2  相间短路或者相间短路接地的定位与隔离

对于相间短路或者相间短路接地的定位与隔离，一般被分为以下四种类型：①变电站对于出线的开关设计方面具有电流保护的功能，在发生相关相间短路故障之后，变电站的开关是否能够重新合闸从而给城市配电中的线路供电;②立足于时间原理以及电流原理在保护模式下而实现的馈线故障隔离的相关技术，按照相关原理以及知识理论，对变电路的各个开关进行设置一定的保护数值，在发生相间短路故障之后能够按照数值的设定来进行诊断;③立足于时间原理以及电压原理在保护模式下而实现的馈线故障隔离的相关技术;④利用好配电线路中的开关元件看是否能够通过电流，从而再在网络控制的基础上实施馈线故障隔离的相关技术，在线路发生相关故障时，利用计算机的技术来确定相间短路的相关补偿装置。

4  结  语

综上所述，随着我国电力系统的城市配网相关设备的不断发展，在城市电网的建造过程中，其主要要求之一就是让高压直接进入负荷的中心部位，形成一种高压受电，降压变压器和低压配电的方式。因此，对于其相关要素的分析与研究显得特别重要，检测城市配网发生故障的原因，从而能够更加快速的确立发生故障的区域，从而将其迅速隔离。

参考文献：

[1] 贾仁需，闫宏丽，刘文军.Periodic solitons in dispersion decreasing fibe

ers with cosine profile[J].Chinese Physics B，2014，（12）.

[2] 车方毅，夏勇军，张侃君.湖北电网2011年城市配网配电系统故障隔离   和恢复的几种方式及特点和供电能力评估及分析[J].湖北电力，2012，

（4）.

[3] 蒙金有，冯庆东，高勇盼.配电网故障定位、隔离和供电恢复系统工程   实践[J].中国电力，2014，（S1）.

[4] 刘纯，杨健，刘玉树.城市配网改造升级工程立体化验收模式和城市配   网低压电网改造需要注意的几个问题的研究[J].安徽电气工程职业   技术学院学报，2015，（1）.