10kV配电网环网供电安全运行方式研究

摘  要：当前，10kV配电网环网供电技术得到了越来越广泛的应用。因此有必要对其安全运行方式进行研究，来保证供电的可靠性。本文分析了10kV配电网环网的四种运行方式，并对其安全运行方式提出了可行性的建议：通过完善配电网构架，加强转供电力度，提高覆盖率和提高维修员水平来保证其安全性，并通过加强配电网抵抗外界能力和加强停电管理，发展带电行业来对其进行进一步的优化。

关键词：10kV配电网;环网供电;微环网;安全运行

中图分类号： TM727.2   文献标识码：A       文章编号：1671-2064（2020）03-0000-00

0引言

随着电力行业的不断发展，我国的配电网络日益复杂，10kV配电网环网所覆盖的区域越来越大，为用户提供了有效的电力供应。但是10kV配电网环网供电具有其复杂性，如果不注意其安全运行很容易导致各种故障，影响正常的供电。因此对于10kV配电网环网供电的安全运行方式的研究非常必要，能够有效的保证供电的可靠性和安全性。

1 10kV配电网环网供电的特点

就地进行保护的能力。环网供电模式一般都是绝缘化的，所以故障的概率很低，基于此，再通过结合配电自动化设备，就能对故障进行隔离，实现对于电力负荷的就地优化转移，增强了供电的可靠性和安全性;对故障的解决不再单纯的依赖通信系统。环网供电的设备能够现场的对设备故障进行有效的处理，这就很好的摆脱了对于通信的过分依赖，避免的大范围的停电;环网供电，杆上设备对线路进行监控分析并处理现场的故障，后台则完全负责对于配电网络的维护优化，两者互不干涉，这就实现了配电网的分层管理，提高工作效率;根据不同的需求，配电网可以实现对网络进行重组和电力的转接，对于倒负荷进行操作，从而来确保配电开关的操作规范，很好的保证了配电网工作的经济效益;进行环网供电，可以进行有效的相关监控，并能对于出现故障的位置进行精准定位，保证及时的进行故障修复，从而大幅度的降低了损失，保证了供电效果。

2 10kV配电网环网供电安全运行方式

2.1环网扩展模式

环网的扩展是指对于中压配电线路的架设，并通过构建起相对应的低压配电网络，实现环网对于供电区域的扩展延伸。电力系统本来就构成复杂，包括了发电站、配电相关设备，综合发电、电力消费和发电输送。我国而言，电站的输出电压一般在3.15V至20V之间。为了减少电能在实际传输当中的损耗，需要经过多种的程序才能实现对用户的有效供应。10kV的配电线路主要针对以下的电力负荷来进行传输：第一，居民住宅所需的用电负荷，例如家用电器的用电负荷。这一类的电器所需要的电能，通常都通过10kV/380kV的配电变压器进行解压，在通过220V的配电线路进行对于电能的传输。第二，工业企业生产所需要的电力负荷。这一类所需要的电力负荷比较高，一般是在经过10kV/380kV的配电变压器降压之后，在经由三相380kV的低压输电线路对企业和工厂进行电力配送[1]。

2.2微环网配电形式

当今社会对于电力的需求不断扩大，导致了配电网的规模也不断变大。我国的高压配电水平有了显著的提高。但由于各地的资源差异性，我国的长距离配电接受端对于外部环境的依赖型很强。分散式的发电有极高的灵活性和高效性能，并且很环保，已经越来越多的投到实际的应用当中。通过对于50MW以下发电量的发电设备进行利用，从而实现对于用电客户的电力输送，不但能源的利用率提高了，也造成更小的污染。但是这种方式也存在着孤立性，成本高，难控制的缺陷。针对此，强化微环网的模式应运而生。通过借助拓扑结构，实现对于发电机及其相关设备的链接，有效的弥补了分散式发电技术中的缺陷。微环网一般会采用100kW发电量以下的机组进行发电[2]。

2.3环网配电延伸模式

当前而言，我国的发电模式中，水力发电站占据了总发电量的70%之多。再有就是通过燃煤进行发电。一般而言，燃煤机的发电能力在600MW左右，而水电发电只能提供到250MW。再比较两者的生命周期，燃煤机组有4200h的时间，相对的，水电机组是4500h。水电机组的建设和火电相比差异明显，水电机组的建设周期更长，但却也更加安全。环网配电的延伸能覆盖到发电、送电的每个环节，从而实现对于用电人群的有效供电[3]。

2.4分段开关设置模式

在对于10kV配电网环网的实际供电过程中，利用环网接线的模式，能够实现线路之间的有效联系。一旦有线路出现故障，通过分段开关，能够对故障线路范围进行合理的控制，并对于故障进行有效的处理。故障线路前方可以通过对原有线路的有效利用，做到正常的供电作业;而故障后方的线路可以通过借由非故障线路实现线路的转接。10kV配电网环网的实际操作当中，分段越多，其影响的范围就越广，相应的投资费用也就会越高。

3 10kV配电网环网供电安全运行方式的建议

3.1完善配电网的构架

配电网的构架相當于人的骨骼一般，有好的骨骼，才会有好的体魄，配电网供电网络也是如此。在当下的10kV配电网，构架不完善是导致其运行安全性不稳的原因之一。想要提高配电网的利用效率，并做到可靠安全的运行，就需要在配电网的规划中提高线路的接线率，完善接线的模式方法。依照“十三五”规划的规定出发，对于B类的供电区（中压电网供电方式），应该采用“N供一备”或者采用“N-1”的接线模式，进行环网的开环模式运作;而以中压架空网模式供电的C、D类供电区域，可适当的采用N分段n联络（N≤6，n≥3）的接线方法进行开环运行。对于陕西省太白县来说，采用的是架空线路单线双线联络相结合的方式，选择三分段最为合适。综合考虑到用户数量、线路长度和跳闸概率等，从而来提高供电的安全性。在整体考虑接线方式的时候，要兼顾细节。分支线中如果用户数量达到20户以上，就需要重新进行负荷分配，同时在分支线路首端安装分解断路器，来实现故障线路的隔离处理[4]。

3.2加强转供电力度

目前，陕西省太白县地区在10kV配电网工程中有比较好的发展，但是转供电率却不是很高。由此可见加强转供电力度的重要性。针对太白县的这一现状，当务之急是提高转供电能力较低线路的供电力度，并科学的增加分段的节点，出现过载现象立刻做割接负荷处理。与此同时，增强各站、线路之间的联络沟通。变电站之间的联络线路越多，其容量就会越大，故障转移能力就越强，对于配电网安全运作就会越有利。如果条件允许，应该构建45回辐射性线路，并相互关联。对于B类需求的供电区域做到全部线路都能够转供电能。这样就可以在停电检修或发生阶段性线路故障时，实现转供电，尽量的缩小了停电或故障的范围，为更多的用户提供电力的支持。

3.3提高配电网自动化的覆盖率

需要提高10kV配电网的自动化，按照其“需求导向、适度超前、智能实用”的基本原则，对配电网的网架结构、配电网通讯进行同步的规划建设。陕西省太白县的10kV中压配电网属于农网，大部分的发展还不够明确成熟，因此不适合开展大规模的自动化改造。应该先优化网架，再对其进行同步的配电网自动化改善。针对于B类的供电区域中成熟的部分，可以按照“陕西省地方电力（集团）有限公司十三五配电网规划建设细则”的相关方案进行配电网的自动化建设。之后剩下的C、D类供电需求区域，因为负荷不成熟，对于已经确定的分段环网节点，按照原计划进行实施其配电网的自动化;没有确定的节点分段，可以预留下需要的配电网自动化设备安装位置和通讯设施的位置，为以后的成熟阶段提高配电网自动化做准备。另外，加大分支线路自动化分解断路器的安装，在第一次的网络构架稳定之后，优化网架结构，再按照预定方案进行配电网自动化覆盖的操作实施。

3.4提高检修人员的水平

对于检修人员的技术水平需要高度重视。要强化人员的服务意识，经常性的组织事故发生应急措施的预演，并强化对于员工的培训工作。规范应急检修人员的工作流程，严格的按照交接班制度，做到岗不离人。每个工作人员都要熟练的掌握线路的现场实际状况，从而保证一旦出现问题能够及时的到达现场并进行迅速的隔离处理。配电网维修人员的技术水平好坏，直接影响到配电网能否安全有效的持续运转。这就要求建立起一支技术过硬，意识到位的维修应急队伍，日常工作中做好对于事故发生的预想工作，保障事故发生时第一时间采取相应的应对手段，准确的查找出故障位置，及时解决问题，尽快恢复电力的输送，真正做到“抢修不过夜”。提高维修人员的应急处理能力，做到“预防为主，防治结合”。

3.5提高配电网抵抗外界因素的能力

雷电风暴等强对流的天氣对于10kV配电网系统的影响很大，并且外力作用导致的配电网安全故障逐年递增。针对于这些外力的影响，应该有计划的加装避雷针、避雷线等一些防雷设备，实现防雷暴设施的全覆盖。避雷线和避雷针的接地装置要严格的按照相关规定进行设计，以保证雷击时的电流快速的导入地下。对于雷暴易发区的绝缘子进行定期的更换，避免因为绝缘子的残破老旧而引发的爆裂事故发生。对于受大风影响的地区，加强配电系统设备的防风能力，通过加固基础、优化横担等手段，来防止断杆倒杆引起的断电事故。研究当地的天气情况，制定出最优的输电路线。

3.6加强停电管理，发展带电作业

研究制定出合理的配电网周停电计划和月度停电计划，尽量避免停电的次数，降低用户的平均停电时间和停电次数（AITC-1和AIHC-1）这两个指标。在每一次的停电工作之前，召开停电协调大会，安排好配电设备的停电要求和各个配电线路的检修情况，做到统一筹划，以免造成重复停电，以此来减少停电时间，避免不必要的停电给用户带来影响。对每月的停电线路进行分析，同步的收集下月停电计划，做到“先算后停、边算边停”。运用科学的管理办法，实现停电期间管控的智能化合理化。

积极的发展带电作业。带电作业相较于传统的停电来说，其特点是对于不停电的线路设备可进行持续作业。大力的推广带电作业，可以很大程度上优化用户的体验，降低用户的AITC-1和AIHC-1指标，为提高配电网供电系统的安全性提供了有效的保障措施。因此，用发展带电作业来逐步的代替日常的停电检修是提高10kV配电网运行可靠性和安全性的必要措施。

4结论

综上所述，在完善10kV配电网系统的安全供电工程中，虽然还存在着一些问题急需工作人员进行有效的解决，但是只要我们加强对于配电网构架的优化建设，强化转供电的力度，不断提高配电网设备的自动化覆盖率，同时注重对于工作人员的培训，优化管理制度，使配电网受到外界干扰的因素降低，就一定能够使配电网环网供电运行变得更加安全稳定，为社会人民提供源源不断的电能资源。

参考文献

[1]周晓雯，姚刚，黄明海.10kV配电网环网供电安全运行方式[J].中国新技术新产品，2018（15）：59-60.

[2]林波.澄海地区10kV配电网运行可靠性分析及研究[D].广州：华南理工大学，2018.

[3]金玮.城市中低压配网改造方案设计与优化研究[D].南昌：南昌大学，2018.

[4]于力.考虑微电网接入的智能配电网优化运行与控制方法研究[D].长沙：湖南大学，2016.

收稿日期：2020-01-06

作者简介：张少帅（1981—），男，陕西宝鸡人，本科，工程师，研究方向：配电网及其自动化系统管理。