综合能源利用背景下的10kV配电网供电可靠性分析

梁伦奇

摘要：按供电部门对区域的划分，城市居民商业及工业区是A类供电区。其负荷密度达15～30MW/km2，要求用户年平均停电时间不高于52min（供电可靠率≥99.99%）;综合电压合格率≥99.98%。随着光伏风力等新能源发电接入、充电桩用电普及，这些综合能源的利用和消纳，对配电网柔性系统要求更强，供电可靠性要求更高。本文将对10kV配电网供电可靠性所存在的问题进行分析，并提出与之相关的解决措施，为相关企业提供参考。

关键词：10kV配电网  新能源  供电可靠性  综合能源

中图分类号：TM732

Abstract： According to the regional division of power supply departments， urban residential commercial and industrial areas are Class A power supply areas. Its load density reaches 15-30 MW/km2， and the average annual power outage time of users is not more than 52 minutes （power supply reliability rate ≥99.99%）; Comprehensive voltage qualification rate ≥99.98%. With the access of photovoltaic wind power and other new energy generation and the popularization of power consumption of charging piles， the utilization and consumption of these comprehensive energy have stronger requirements for the flexible system of distribution network and higher power supply reliability. This paper will analyze the problems existing in the power supply reliability of 10kV distribution network， and put forward relevant solutions， so as to provide reference for relevant enterprises.

Key Words： 10kV distribution network; New energy; Power supply reliability; Integrated energy

10kV配電网是整个电力系统中的重要组成部分，作为电力系统的终端，对供电和设备之间的连接起到了至关重要的作用，也能够有效保障普通用户的正常电能消耗和分配等[1]。10kV配电网供电可靠性也可以理解为10kV配电网提供人们对电能需求的能力或评定10kV配电网络的供电能力。光伏、风电、充电桩等综合能源的利用与普及，对供电的质量要求也随之提高。为此，需深入分析影响10kV配电网供电的可靠性的主要因素，以更为科学、合理的措施来提高10kV配电网供电可靠性的提升。

1  影响10kV配电网供电可靠性的主要因素

本文对影响10kV配电网供电可靠性的主要因素做了详细的调查，具体见表1。

表1可以说明，影响10kV配电网供电可靠性的因素是多方面的，其中最为主要的原因是外力破坏与自然因素。本文将从人为外力破坏、自然天气、供电设备、供电线路及其他因素进行分析。

1.1  外力破坏

外力破坏是影响10kV配电网可靠性最主要的因素，外力破坏包括对配电设施及相关设备恶意进行破坏;对已建、在建、投入电力运行、检修，以及备用状态的供电、发电、变电等设备进行破坏。常见的人为因素主要为：进行违法犯罪活动分子对公共电力设施，如电箱、电缆等进行偷盗导致供电设备发生故障，造成停电或安全事故;偷盗或恶意破坏导致输电塔发生一定程度倾斜或者倒杆;高抛具有导电性能的物体，导致导电物体接触到导线造成短路的安全事故;道路交通事故引起的车辆碰撞，对电线杆撞击导致的电杆倾斜、电线拉断等事故;人为对树木进行砍伐时，由于树木质量过大导致输电线路发生断线、带电线路接触地面等，对周围行人及工作人员造成了巨大的安全隐患，甚至危及到人们的生命安全。日常生活、工作的环境中处处存在配电设施，若不进行有效管理，会造成安全事故，影响10kV配电网的可靠性。因此，针对人为因素造成的外力破坏，加大宣传力度，加强防范意识，从而减少人为因素造成的电力安全事故。

1.2  自然天气

极端天气往往会对配电网可靠性方面有严重的影响，电力设备故障的发生率往往较高。其中最为严重的气候因素为雷电因素，雷电因素所造成的事故可以破坏供电设备开关、避雷器及绝缘子等，导致绝缘破坏、开关跳闸、接地短路。大风天气和雨雪天气，会使供电导线大幅度舞动，覆冰从而造成导线断裂，出现短路、杆塔倾覆等。

1.3  10kV供电设备问题

10kV供电设备主要包括10kV环网柜、电缆分支箱、配电变压器、真空断路器等[2]。设备的故障问题主要是：断路器故障跳闸，不能可靠开断、关合，过电压导致发热或者熔焊、操作机构机械性能变差;配电变压器触头出现放电，套管击穿、烧毁铁芯的局部;在潮湿的环境中绝缘功能降低;二次开路和引线接头出现松动。

1.4  10kV供电线路问题

10kV供电线路问题主要为电缆接头部位安装问题导致过电流时烧毁、长期水浸导致绝缘不达标等，出现供电线路故障[3]。

1.5  计划性停电

由于电网的计划性检修、新用户接入引起的计划性停电，这点可采取更为科学、合理的停电计划，加强10kV线路的规划与联络，转供负荷以减少停电区域，减少计划性停电对配电网可靠性的影响。

1.6  配电网网络结构

10kV配电网的网络结构尚不完善，电源是单点单线，未与周边线路手牵手联络;变电站端是单电源，不具体转供条件等。

2  提高10kV配电网可靠性具体措施

通过以上几点分析，得出下列提高10kV配电网可靠性具体措施。

2.1  技术方面

2.1.1  10kV配电网绝缘技术

10kV配电线路一般都处于城市当中，并且在道路规划中经常与道路两旁的绿化带或部分物体造成摩擦和接触，当处于大风天气时，绿化带或景观的大幅度摆动导致线路的严重破坏。而且城市中的粉尘、氮氧化物成分较高，都是造成10kV配电线路出现故障的主要因素。提高设备电缆的绝缘率显得尤为重要[4]。其主要做法为：在易发生线路故障的路段采用电缆入地或绝缘架空导线，并根据所在地区气候条件，在发生雷电地区加装避雷器或防雷型绝缘子，在污染较为严重地区，提高设备污秽等级选型要求。

2.1.2  10kV配电网自动化技术

引进先进的配电自动化设备（DTU、FTU），建立10kV配电网自动化体系，通过光纤或GPRS通信保障设备通信，实现设备遥测、遥信、遥控，有效提高效率，进行24h技术设备实时监控，充分掌握配电网中的各个节点运行情况，能够及时发现故障点，故障时及时联动解决，缩小了排查故障的范围及排查时间，降低对用户用电的影响，提高10kV配电网可靠性。

2.2 管理方面

2.2.1  做好基础管理工作

目前，由于部分电力企业对管理的基础工作重视程度不足，对设备的运行情况、设备的管理、维修、保养情况没有充分掌握和了解。尤其在乡镇地区，往往忽视设备对配电网的重要性，没有做到最基本的巡视、检查、运行、维护等工作[5]。同时，对接地设备和安全检查工作的不重视，导致10kV配电网中存在较大的安全隐患，从而造成了严重后果，不仅对配电网造成了损害，甚至会威胁到工作人员的生命安全。

2.2.2  建立完善的管理制度

相关企业单位需建立10kV配电网可靠性的管理制度，纳入专业的管理人员制定统一管理标准，进行责任到具体人员制度，避免出现多个部门之间互相推卸责任、责任不明确的现象。结合供电企业的实际发展情况，制定目标管理体系，对预期目标进行层层分析，确定可行性，从而落实具体的实施办法，提高10kV配電网可靠性。

2.3  超前规划方案

10kV配电网规划和改造方案还存在着结构不合理、改造不明确的情况。为此，供电企业需加大改造力度，完善网架结构规划，规范配电台区的具体形式、供电面积和供电设备类型的选型。同时完善10kV配电网规划编制方案，对规划的方案进行充分论证，确保方案的可行性。规划人员需对10kV电源点的建设和线路的具体走向和铺设进行合理安排，尽可能减少断电或者停电影响10kV配电网供电的可靠性[6]，如图1所示。

2.4  结合电网运行情况进行运维检修及带电作业

运维检修是保证供电设备正常工作的重要因素。检修人员需结合实际的电网运行情况，制订科学、合理、针对性的检修方案，从而提高检修工作质量和工作效率，减少停电次数和设备故障发生率，保障正常的供电工作。同时，带电作业是为了保证在检修的过程中不会发生停电状况，但带电作业对工作人员的技术水平具有较高的要。因此，需加强检修人员的技术水平，定期培训和指导，保证在安全的前提下进行带电作业。

2.5  提高数据准确度，保证数据可靠性

在部分地区，例如乡镇或县级的电力管理工作没有把可靠性因素应用到实际的生产管理过程中。企业管理人员对可靠性的认识程度不足，导致企业内部对供电可靠性管理与实际的生产管理达不到完美契合的程度，从而造成管理中所提供的数据有一定程度差异，与实际生产情况和电力运输情况不一致。因此，管理人员需提高数据的准确度，保证可靠性管理的数据具有科学性、准确性、真实性、及时性，将数据的分析和应用建立在准确性的基础上，这样才能充分反映出管理生产中出现的问题，进行有效地解决，也能够对生产管理起到管理作用，从而为提高配电网供电可靠性提供有力保障。

3  结语

配电网供电可靠性是供电企业服务质量的重要因素，提高10kV配电网供电可靠性，是一项长远且艰巨的工作，需针对供电工作所存在的问题进行及时修正解决，提出有效的解决措施，对管理方面、技术方面等多层次进行分析、研究，从而提高10kV配电网供电的可靠性。

参考文献

[1]李士巍，姜新，宋博.提高农村10 kV配电网供电可靠性措施分析[J].中国管理信息化，2020，23（22）：118-119.

[2]沈晓挺，李斌坤，金芳芳，等.农村10kV配电网供电可靠性提升措施研究[J].电力设备管理，2021（7）：35-37.

[3]李成，雷映明.提高10kV配电网供电可靠性的措施研究[J].环球市场，2019（30）：170.

[4]张志凯.10kV配电网供电可靠性优化措施分析[J].华东科技（综合），2019（12）：256.

[5]冼晋乾.电力企业大数据运营管控系统设计与实现[D].广州：广东工业大学，2020.

[6]梁康.国网山东冠县供电公司配电网运维管理改进策略研究[D].西安：西安理工大学，2019.

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