提高用户供电可靠性的实践及探讨

赵炳旭 赵松雷

摘 要：新时期背景下，随着国民经济发展，用户对供配电质量要求不断提高，如出现配电线路故障停电或非计划停电问题，必将影响用户供电可靠性。基于此，本文深入研究了用电供电可靠性影响因素，并针对性提出用户供电可靠性保障措施，以期为保障用户供电可靠性，降低非计划停电造成的财产损失，提高用户对供电满意度。

关键词：供电可靠性;配电网;措施

用户供电可靠性是评价供配电质量的重要指标，直接体现了供电企业对用户持续供电能力。提供用户供电可靠性是供电企业规划、设计、设备选型、施工、生产运行等环节需要重点考虑的重要因素。根据国家相关政策要求，10kV配网主要是用户侧供电基础设施，而用户供电可靠性主要面向10kV及以下供配电领域，因此，供电企业应重点保障10kV配电线路维护维修，预防和控制不良因素对10kV配电网稳定性的影响，缩短用户停电时间、频次，提高用户对供配电满意度。

1 用户供电可靠性影响因素分析

根据供配电运营管理经验，用户供电可靠性影响因素主要为配电网架不合理、设备及线路故障、配电线路及设备规划水平低、计划检修停电、工程施工影响、供电可靠性管理流程不规范等。

1.1 配电网架不合理

自20世纪80年代以来，我国供配电设备、线路经多次改造、提升，逐渐建立了辐射型、负荷集中、单环网线路配电网网架结构。但在部分地区仍存在110kV与35kV变电站布点与区域负荷中心不一致的情况，由于供配电建设较早，供电半径较长、供电面积较大和供电线路截面较小等原因，一旦出现线路负荷过大，将导致大面积停电，严重影响用户供电可靠性。从网架结构来看，该类型网架结构多为单一电源和辐射型结构，未配备冗余线路，配电网可转功率低。

1.2 设备与线路故障问题

从用户侧10kV配电故障事件来看，设备故障和线路故障造成用电可靠性的案例较多，如线路绝缘损坏、雷害、自然老化、施工破坏、交叉跨越、违章建筑等，在配电网运行中面临多种类型的故障，并对供配电稳定运行和用户正常用电造成不良影响。

1.3 配电网设备水平较低

部分供配电网络结构中，配电网设备水平较低，断路器数量较少，保护设备不足，部分线路仅设置跌落式子熔断器，当一处配电出现故障时极易发生配电线路停电。同时，断路器无油化改造持续推进，子部分线路仍存在线路安全水平和自动化水平低的情况，配电网设备水平低一定程度上影响了供电可靠性和用户满意度。此外，在用户侧低压配网中，部分线路规划设计缺乏科学性、整体性，线路布局凌乱，存在一定的供电稳定性隐患。

1.4 计划检修停电

计划检修停电是供电企业定期对供配电线路、设备进行检修维护的措施，由于10kV配电网多为单一电源供电，线路控制开关较少，负载转移能力薄弱。当供电企业计划检修时，如检修时间过长、检修能力弱将导致大面积停电，进而影响用户供电稳定性。

1.5 工程施工影响配电可靠性

当前，随着我国市政基础设施建设和建筑工程项目的开展，配电网受工程施工影响显著，因工程施工造成配电线路中断、破坏等导致配电线路故障。如市政道路开挖和排水管道施工造成配电线路故障，建筑工程基坑土方开挖时未详细勘察场地配电管线导致线路故障等。

1.6 自动化水平低

随着信息技术的发展，基于用户供电可靠性的自动化技术理论与实践应用日益成熟，但由于诸多因素影响，部分配电网线路自动化水平较低，配电系统操作主要依赖于人工操作方法，配电线路、设备故障诊断效率低下，无法实现故障线路、故障设备自动诊断、切换，以人工检修检查方式逐一对线路、设备进行排查，导致供配电线路故障处理时间增加，严重影响用户配电可靠性。

2 提高用户供电可靠性措施研究

针对上述影响用户供电可靠性影响因素，应从网架结构完善、等方面着手，切实提高用户供电稳定性。

2.1 改造和完善配电网结构

当前，10kV配电网在放射状结构和树状结构均存在一定的问题，一旦配电支线出现故障，可能影响整条分支线路故障，进而影响供电可靠性。针对该问题，应结合低压配电网整体规划，逐步将辐射型配、树状结构配网替换为全联络树枝网状结构，由单一供电供电向多线路发展，降低故障段线路对非故障段线路的影响，提高用户配配电稳定性。

在新建配电网规划设计时，应坚持规划设计与用户密度向协调，针对用户密度大、用电荷载大的用电线路，应尽量设置在子靠近负荷中心位置，将变配电供电半径控制在15km以内，并合选点建设10kV开关柜，根据供配电区域内用户供电需求预留开关柜，提高配电网规划科学性、系统性。针对配电网单一电源故障引起的供电中断问题，可在条件满足情况下建设10kV备用站，在线路故障、计划检修时切换备用站，保障非故障区域正常供电。

2.2 提高配电网抗雷击能力

在供配电规划设计时，雷击现象对配电网稳定性影响突出，应引起供电企业重视。在10kV配网中，常用的防雷击措施包括：（1）以瓷横担代替子针式绝缘子;（2）增加电缆架空线路接地引下线截面，并与电缆外皮连接;（3）断路器两端配备防雷装置，并将断路器外壳接地。断路器在配電网中长期处于开路状态，如断路器一侧遭雷击，在雷电波反射作叠加作用下，雷电芽城北增加，对断路器、配电线路及断路器等设备造成极大影响，因此，在用户侧配电断路器两侧安装防雷装置，降低雷击因素对用户配电的影响，提高用户供电稳定性。

2.3 合理分段增设断路器

供配电线路规划施工时，可根据区域内用电需求、用电密度等要求合理分段供电线路。在城市大型商业区、人口密度较高的地区，可按每千米设置分段，郊区、乡镇地区可按3km设置分段，农村地区按负荷情况在配电干线、支线上配置断路器。在配电支线首端和中间部位间隔安装断路器，将供配电线路划分为不用区段，按线路末端最小短路电流整定，建立线路断路器定值档案，实现配电网分段、分区管理，实现不同类型配电用户隔离，减少故障段线路对非故障段线路的影响。当线路负荷增加时，及时调整线路断路器电流值，满足配电网分段稳定供电要求。

2.4 提高配电设备水平

新時期背景下，数字化、智能化配网技术方案日益成熟，逐渐取代了传统的配电设备，取得了良好的应用成果。在用户侧配电规划设计时，应加大新技术、新设备、新材料应用力度，优先选择免维护、免维修设备，如全密封节能变压器、永磁开关、真空开关、金属氧化锌避雷器等，通过加大电网改造投入，降低设备、线路因素造成的故障性停电，实现配电网故障自动诊断、自动切换、自动隔离、自动恢复，将配电故障事件、频次降至最小程度。

2.5 强化综合停电管理

针对因计划检修引起的停电问题，供电企业应加强综合停电管理工作，统筹规划年度、月底检修计划，充分利用配电干线故障时间进行检修，合理安排配电网检修与重要用户检修同步进行，降低配电检修对重要用户生产、生活的影响。在停电检修期间，应重点落实“三个严格”要求，即严格控制重复停电、严格控制临时停电和严格管理延时停送电。针对部分工程量较大、维护检修复杂的检修维护工作，可采用联合检修模式，确保配电检修计划严格实施。

2.6 提高供电应急抢修能力和应急处置能力

在供配电管理工作中，因突发原因导致配电网线路、设备故障不可避免，要求供电企业快速响应、处置、恢复供电，最大限度缩短停电时间，保障用户生产、生活。供电企业快速响应处置能力依赖于专业的维修维护人才队伍和安全的备品备件库存。供电企业应在综合考虑电气设备备件更换频次、成本等因素合理设置安全库存，并按区段合理划分供电抢修班组，强化对供配电故障抢修时间考核，以城市地区接故障报修电话45分钟、乡村地区90分钟作为维修队伍考核指标，加强停电故障维修应急处置与演练，切实增强供电企业抢修能力和应急处置能力。

2.7 提高供电配网自动化水平

为提高配电网供电可靠性，应借助信息化技术提高供电配网自动化水平，自动诊断故障线路、设备并实现故障预警、定位、自动切换和自动恢复。配电自动化系统由配电主站、配电子站、配电终端和通信通道组成，自动化配电终端采集电力设备有功、无功、电流、电压值、开关量、多状态数字量扥实时数据，并具备错误状态监测功能;配电子站通过通信网络采集配电终端状态数据，后传输至配电主站;配电主站接收配电子站、配电终端实时数据后进行数据处理、储存、实时分析，并基于GIS技术，自动监测电气设备、线路故障影响范围、影响线路，并通过自动判断自动切换备用线路。当主干线故障恢复后，自动切换至主干线路。在配电自动化分析中，为实现配电自动化、智能化，可借助粒子群算法对配电网模型进行编码，确定配电故障自动化求“解”，检查配电故障影响恢复切换线路、设备，判断用户供电故障自动化处理中是否存在“孤点”，并自动生成故障求解“树”，实现用户供配电自动化处理最优化。除自动化处理外，配电自动化系统应满足故障提示、故障定位功能，可实现向控制室人员提醒，并基于配电故障专家库信息和配电终端故障状态信息，诊断用户供电故障错误原因和建议维修维护措施，为用户供电快速维修、恢复提供有效依据。

3 结语

新时期背景下，用户对供配电质量要求不断提高。要求供电企业加强配电网架改造、升级，加强新设备、新技术、新材料应用与推广，借助断路器合理划分配电网区段，加强自动化技术应用，实现故障线路的自动诊断、自动切换、自动隔离、自动恢复，提高供电连续性、可靠性，提高用户满意度。

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作者简介：赵炳旭（1992— ），男，汉族，吉林白山人，本科，技术员，研究方向：配电网运行。