供配电系统的可靠性和连续性分析

李钦华（铜陵有色股份铜冠电工有限公司，安徽　铜陵　244000）



供配电系统的可靠性和连续性分析

李钦华（铜陵有色股份铜冠电工有限公司，安徽铜陵244000）

随着社会的快速发展和科学的不断进步，人们对供配电系统的可靠性和连续性提出了较高的要求。现阶段，我国供配电系统中还存在很多的不足之处，本文通过分析影响配电系统的可靠性因素，提出了提高配电系统稳定性和连续性的几点措施和建议，希望可以对我国电力行业的发展起到一定的推动作用。

供配电系统；可靠性和连续性；分析

引言

随着我国经济的不断快速发展，我国对电能的需求不断加大，供配电系统的稳定性和连续性受到了人们的广泛关注，但是供配电系统的稳定性和连续性还受到经济投资和环境保护等多个方面因素的影响［1］，据不完全统计，用户停电事故中百分之八十是因为配电系统的故障引起的，因此要尽量减少故障停电事件的发生，保证人们的生活水平，避免经济损失［2］。所以，近年来配电系统可靠性问题逐渐受到更多的关注，如何加强供配电系统的建设与改造，是目前急需解决的问题。

1　企业不同供配电方式对比

一般企业都具有多个主变电所，为了确保供配电系统的可靠性和连续性，在进行供配电系统设计时，要根据企业的地理位置等因素综合考虑设计方案，其供配电方式主要分为以下几个方面［3］：①主变电所直配供配电，这种供配电方式不需要大量的人员来管理，并且操作简单，但是也有十分明显的缺点，就是损耗过大，多条电缆都要从主变电所发出，会对以后的扩容产生严重的影响，因此，必须考虑增加电气设备的投资。②多区域配电所供配电，这种供配电方式减少了主配电所的配出回路，为以后的发展和扩容都带来很大程度的便利，同时也可以减少电气设备的投资，有利于实现集中管理。另外，多区域配电所供配电依然没有解决系统末端电压不稳定的问题，还存在着低压停机的风险，而且母线短路容量的问题也无法解决。③多区域变电所供配电，该供配电方式与多区域配电所和主配电所直配供配电方式相比，增加了多个变压器，这给企业供配电体系的建设带来很大的难度。

2　影响企业配电系统的可靠性因素

2.1元件故障率

从可靠性观点来看，元件可以分为两种：①可以修复的元件；②不能修复的元件，针对可以修复的元件，在使用过程中一旦发生问题，就可以对其进行及时的更换和修复，保障供电的稳定性和连续性，针对不可修复的元件，一旦发生问题，在技术上根本无法修复，严重影响人们的生活质量，所以，在电力系统中，基本采用的是可以修复的元件。众所周知，元件是构成系统的基本单元，元件的好坏直接影响着系统的稳定性，在进行供配电系统的建设时，应该在条件允许的情况下，采用高质量的设备，特殊情况下可以采用国外进口设备，通过提高使用设备的质量，降低设备故障率，保证系统供电的稳定性和连续性。

2.2过电压

过电压指的是在供配电系统运行过程中，受到一些外界因素干扰使得电压超出线路和设备承受范围的情况。在电力设备运行期间，尤其是在一些自然环境比较恶劣的地区和线路比较复杂的老城区，经常由于特殊原因导致工作电压严重超过线路和设备可以承受电压的情况，出现这种现象一方面是因为一些电力设备年久失修，难以承受雷击和过电压等现象，另一方面也与我国采取供配电方式是35V及以下的架空线路进行配电有关，这样的供电方式难以保障高质量的安全供电，再加上早期建设的供配电设施存在一定的质量问题，例如在早期建设过程中，线路和设备的绝缘性较差，在雷雨天气中很容易受到影响，严重影响安全运行的可靠性，这就要求相关技术管理部门要根据实际运行的状况和出现的问题进行仔细的分析和研究，尽快找到过电压出现的根源。

3　提高供配电系统的稳定性和连续性

3.1进行配电系统改造，优化供电模式

首先，工作人员在实践工作中应重视提高供电能力，增设多个相互联络的开关（一般采用使用寿命长、结构简单和性能优越的柱上式SF6开关），以单回路放射式结构为例，对在主馈线上安装分段开关的经济性和可靠性进行分析，在主馈线上都没有装分段开关的情况下，在负荷i（a-e）前的主馈线（后简称为主馈线i）上安装分段开关的分析，如图1～2所示。

图1　

图2　

在这种情况下，主馈线故障造成的停电损失的费用K为［4］：

式中：Pj（j=1，2，3，4，5）为支路j的负荷；c为产电比值；T为停电时间［4］。

式中：P为分段开关的投资；k为利率；n为分段开关的寿命；g1为一分段主馈线的故障率；g2为分段开关的故障率；△U为经济成本变化；α表示停电损失的惩罚系数；t为分段开关的动作时间；T为停电时间［4］；△U的计算结果如表1所示。其中，分段开关的投资p为3万元，利率k为6%，使用年限n为15年，主馈线的故障率g1为0.1次/km·年，分段开关的故障率g2为0.01次/年，t=0.5h，T=3h，a=1，c=9.404元/kWh。

表1　不同主馈线i的△U值

停电损失的降低是非常显著的，表1中的各支路的△U＜0。因此，结论是在这种情况下，分段开关的使用是合理的。其次，工作人员应不断的完善电力工程的检测和维护等工作，这样就可以及时发现更多的风险因素，并采取针对措施进行处理，例如工作人员在日常的工作中需要定期对线路表面的积污进行清理，做好电力设备的日常维护工作，从而进一步提升供配电系统的可靠性，尽量不采用“三主”供电模式，避免供电效率低下，尽量采用“手拉手”模式的环网供电，并对一些重要的用户实施“双电源”供电方式，精准控制供电线路半径，尽可能减小发生停电事故时造成的停电范围。电气设备应尽量选用技术先进、可靠性高的产品，应正确选用供配电系统的接地型式，做好系统的防雷及防雷击电磁脉冲，减少高次波分量，保证供电品质等，这些也都是非常重要的。最后，在供配电系统的建设与改造中可以通过减少降压环节来实现简化电压等级，保障系统运行的可靠性。

3.2继电保护和自动装置的设计原则

在进行企业供配电系统设计时，可以在配电系统的电力设备和线路中安装短路故障和异常运行的继电保护和自动装置，通过采用智能化的保护和控制单元，可以实时监测电路的运行状态，并对异常运行进行提示和智能处理，由于继电保护系统种类繁多，功能各有侧重，应根据其功能和实际应用需求合理选择。

3.3其他技术

①防雷电保护措施。在进行配电系统的建设过程中，必须要提高对预防雷电的重视程度，只有这样才能提高供配电系统的稳定性和连续性，目前对雷电的防护措施主要是接闪技术，通过在建筑上设立防雷装置来实现的。②电气接地技术。配电系统接地可以有效的对电流实行保护作用，目前常用的接地技术主要有两种：多点接触和浮地，接地技术是当有较强的雷击击中建筑或者设备的时候，会产生极高的电压，接地技术就可以通过接地将电压合理有效的释放出去，从而对设备起到保护作用。

3.4管理方面的要求

①加强设备及电网的生产运行管理。做好设备的运行和维护检查，加强配电设备的运行巡视工作，及时消除设备问题，加强对继电保护的管理，保证电网安全稳定运行，加强对配电变压器的负荷监测工作，根据具体的供电需求，及时调整供电负荷。②定期开展宣传教育工作，通过各种媒介，宣传《电力法》，消除影响电网运行的各种人为因素。③加强供电可靠性管理人员的培训，定期举办供电可靠性培训班，提高管理人员的业务水平和电力抢修人员的技术水平。

4　结论

随着我国经济的不断快速发展，电力体制改革的不断深入，供电可靠性和连续性已经引起了人们的广泛关注，配电系统具有元件多、结构复杂的特点，并且是直接连接用户的系统，它的供电可靠性对用户有着重要的影响，一旦配电系统出现严重的问题，不仅会给人们的生活带来严重的影响，也会造成一定的经济损失，所以在进行配电系统的建设与改造过程中，一定要采用先进的配电设备，做好系统的防护措施，加强对人员的管理，确保供电的稳定性和连续性。

［1］刘 帅.关于电力供配电系统可靠性的研究［J］.中国科技博览，2013 （27）：556.

［2］梁子剑.针对高层建筑供配电技术方案及其可靠性分析［J］.中国新技术新产品，2015（9）：81～82.

［3］张寅东.供配电系统运行的稳定性分析［J］.青年科学：教师版，2013，34 （8）.

［4］刘 立，黄民翔.配电网经济性和可靠性的综合评估［J］.能源工程，2007（3）：16～19.

2016-4-7

TU85

A

2095-2066（2016）12-0062-02