提高10 kV配电网供电可靠性的方法

蒋伟洪

（中山市晟峰电力设计有限公司，广东 中山 528400）

0 引 言

配电系统是向终端用户分配电能的电力网络系统。如果系统供电的可靠性低，丧失部分或全部功能的供电系统将造成巨大的经济损失，也会严重影响社会的稳定。

电能与人们的日常生活紧密相连，其对我国的经济发展和社会的稳定具有积极的促进作用，是现代社会发展的标志和必然趋势[1,2]。经济可靠的向用户供电是电力系统的根本目标，停电是可靠性低的直接表现，可靠有效的供电对社会具有重要的作用[3]。

1 国内配电网可靠性现状

1971年，水利部首次对我国电力供应可靠性进行了研究。1981年，专家赴国外学习和研究国外配电网可靠性方面的研究成果。随后，经过长期的实践和探索，我国已经形成了较为完善的电力可靠性评估管理体系。

配电网可靠性的研究始于20世纪80年代。为适应供电可靠性发展的需要，国家相关部门及时修订配电网可靠性的规定。早期因电力缺乏，用户的需求难以满足。以往的研究主要是从发电开始，电源故障的范围很小，且电源故障造成的影响远低于电力事故的影响，因此配电网的供电可靠性没有得到足够的重视。

随着配电网投资的增加，城市配电网的供电能力逐渐提高。相关政策指出，电力行业的发展目标是提升城乡配电网的供电可靠性。电网的快速改造促进了供电能力的提高，同时也明显提升了供电的可靠性。

2 配电网供电可靠性影响因素

2.1 影响供电可靠性的设备因素

一是线路未处于全相运行状态。这种现象通常是由线路负载不平衡造成的。当某一相严重过载时，保险丝会烧断，该相就会不工作。也有可能是三相开关某一相不完全合闸或不能合闸、线路的一相断线或连接点接触不好造成的[4]。二是瓷瓶闪络放电。瓷瓶安装在配电线路上，直接与空气接触。内部瓷裙污染或瓷体开裂（由于制造技术不佳）等都会破坏绝缘瓷瓶的性能。三是断线。天气的变化或不合理的建设可能会导致电线断开，导体电流的突然增加将造成相位间的短路。此外，电线长时间处于过载状态也会发生断线情况[5]。

2.2 影响供电可靠性的外部因素

2.2.1 气候因素

气候是对供电可靠性造成影响的重要因素。配电网的面积较广，气候环境较为复杂，外部环境对配电网中元件造成的影响较大。据统计，元件所出现的故障率随天气的变化而改变。在恶劣天气下，元件的故障率较高。恶劣天气中对设备影响最大的是雷电，其次是大风和暴风雪及暴雨等。据统计，雷电天气所造成的故障含有避雷器损坏和开关故障等[6]。

2.2.2 停电运行

合理规划停电运行可以大大降低对供电可靠性的影响[7]。运行停用的原因包括维护安排或网络建设等，供电地区的发展程度影响着施工停运的可能性。对于发展中地区来说，中断施工的概率较高，而饱和区中断施工的概率较低。

工程的复杂程度直接影响停运的时间，在施工或维修前应提前做好充分的准备工作。对于影响广且施工周期较长的项目，要减少停电的时间，必要时可以进行临时供电[8]。维修要合理控制停电的时间，工作人员应尽早到达工作现场，提前做好一切准备。在维修或施工过程中，应实施预报告策略，施工结束后电力部门要积极配合，及时恢复供电，尽量缩短停电运行时间。

2.2.3 人为因素

人为因素也会影响供电的可靠性。人为因素主要是员工疏忽，一般是操作人员的误操作或维修人员对设备维护不善造成的。这种情况的改善需要培训，提高工作人员的专业水平，避免疏忽。外部人为的故障包括电缆损坏、碎片堆积引起的线路故障、电杆撞击以及碎片挂在电线上等，对此需要采取一定的预防措施来避免故障的发生。

3 电网潜在风险类型与相关性分析

3.1 电网潜在风险类型分析

电网潜在风险总结如表1所示。

表1 电网潜在风险总结

3.2 配电网潜在风险的相关性分析

潜在风险相关性分析如表2所示。

表2 潜在风险相关性分析

4 10 kV配电网可靠性提高措施

4.1 从规划建设方面提高配电网可靠性

应选择好新建输电线路的地点，确定合适的施工时间，选择合适的输电线路类型。为了提升塔架的可靠性，减少因自然灾害而影响到配电网可靠性，有必要对塔架进行精确的应力分析计算和塔架材料的选择，尽量优化网格结构。

项目批准时应注意电源切换率及馈线用户的数量，并做好经济和投资效益分析。然后充分评估项目实施中供电可靠性的要求，以此提升供电可靠性。

加强设备的管理，在设备招标采购中充分考虑设备运行状况，适当提高设备生产厂家的集中度[9]。选择优秀的厂家，完善设备供应商的管理体系，用设备运行的可靠性来评价供应商。另外，加强监督管理，监督设备的运行质量，及时发现和处理设备运行的质量问题。加强对采购设备的监督，以此提升配电网的可靠性。同时，要及时更新设备并合理完善网络。

4.2 从管理方面提升配电网可靠性

加强对故障修复关键过程节点的管理和控制，缩短故障恢复时间。加强综合停电管理，提高配电网停电计划的准确率和实施率，严格控制临时停电。做好供电可靠性指标统计分析工作，计算停电方案的影响时间，根据相关指标及时调整停电计划。在确保符合安全法规的前提下，尽量减少中间环节，提高工作效率。

建立故障线路的黑点文件，针对黑点档案中包含的线路，制定相应的检查、维护及整改方案。此外，完善设备安装和生产工艺，重点抓好电缆生产资质考核和岗位认证监督。合理制定措施，减少外部因素造成的停电影响。一是加强线路运行维护检查，充分发挥群众防治机制，防止发生被盗设备黑点和施工黑点破坏电力设施，加强检查应对。二是做好电缆沟改造工作。第三是协调相关管理部门利用监控等技术加大对破坏电力设施行为的打击力度。

4.3 从技术方面提升配电网可靠性

研究建设设备状态监测中心。通过学习先进经验，结合实际情况和相关的技术规范，建立一个完整的空间电网设备状态监测中心，创建一个信息支持系统，集成设备条件评价、风险评估以及维护策略分析与决策[10]。大力推广配电网设备状态监测技术的应用，及时发现设备隐患。对于增量设备，严格检查设备入网情况，防止设备带缺陷工作。

4.4 做好防雷措施与极端气象预警

与气象部门合作，实现气象数据资源的贡献和极端天气预警的交流机制，通过灭弧防雷间隙等手段降低雷击的跳闸率。提高极端恶劣天气预警机制，通过多种防护措施减少因极端天气对电网造成的停电事故。

5 结 论

10 kV配电系统是向用户供电的末端系统，是将电能传输并分配给用户的关键。随着用户供电可靠性的提高，配电网供电可靠性的研究变得更加重要。配电系统可靠性管理的研究和应用是电力能源的品质保证，精益生产管理的客观要求，对实现电力市场的发展和完善，促进经济和社会的发展有非常重要的意义。