浅析电力系统配电网供电可靠性

2021-11-27 02:11崔克昌
魅力中国 2021年42期
关键词:供配电断路器配电

崔克昌

(国网陕西省电力公司商洛供电公司,陕西 商洛 726000)

引言

社会经济的快速发展使得人们对生活水平的要求越来越高,电力行业作为国家基础行业,对社会的发展意义重大。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。提高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。因此通过分析配电网供电可靠性的影响,并探究解决影响供电可靠性的有效策略,希望能够对配电企业有参考价值,推动配电企业电力生产和电力运输工作的顺利开展,提升社会整体发展水平。

一、分析供电可靠性的影响因素

(一)由于配电网架不合理

自从二十世纪八十年代之后,我国供配电设备和线路经过多次的改造和升级,逐渐建立起辐射型和负荷集中以及单环网集中配电网网架结构。但是在一部分地区中,依然存在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。

(二)由于设备和线路存在故障问题

从用户侧的十千伏配电故障进行分析,设备的骨折线路故障导致用电可靠性的案例相对比较多,例如线路绝缘损坏和雷电以及自然老化、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。

(三)由于配电网设备水平相对较低

一部分供配电网络结构中,配电网设备的水平相对比较低,断路器的数量比较少,保护设备存在不足,一部分线路仅仅设置了跌落式子熔断器,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。在此之外,在用户侧低压配网中,一部分线路规划设计缺少科学性和整体性,线路布局十分凌乱,依然存在一定的供电稳定性隐患。

(四)由于计划检修停电

对于计量停电检修而言,作为供电企业定期对供配电线路和设备进行检修维护的措施,由于一些配电网是单一电源供电,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。

(五)由于工程施工影响供电可靠性

现如今随着我国市政基础设施建设和建筑工程项目开展,电力系统受到工程施工的影响较大,由于工程施工导致配电线路中断和破坏等情况经常出现,例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。

(六)由于自动化水平较低

现如今伴随着信息技术快速地发展,根据供电可靠性自动化技术理论和实践越来越成熟,但由于受到多个方面因素的影响,一部分线路自动化水平相对比较低,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。

二、提高电力系统供电可靠性的措施

(一)积极改造和完善配电网结构

现如今电力系统在放射状结构和树状结构方面都存在一定的问题,如果电力系统支线出现了故障,可能会导致整条分支线路故障问题,进而对其供电可靠性带来影响。对于这个问题而言,需要充分结合低压配电网的整体规划,逐渐将其辐射型配以及树桩结构配网替换为全联络的树桩网结构,由单一供电向多线路发展,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,并合选点建设开关柜,根据供配电区域内用户供电需求预留开关柜,提高电力系统规划科学性、系统性。然而对于电力系统单一电源故障所引起的供电中断问题,可以在条件满足的情况下建立起合理的备用站,使其能够在线路故障和计划检修的过程中切换备用站,更好的保证非故障区域能够正常供电。

(二)提高电力系统的抗雷击能力

在实际进行电力系统规划设计时,雷击现象对电力系统稳定性的影响是比较突出的,因此要引起供电企业的高度重视,在电力系统之,比较常用的防雷措施主要包括以下几个方面内容:一是以瓷横担代替子针式绝缘子;二是增加电缆架空线路接地引下线截面,并与电缆外皮连接;实施断路器两端配备防雷装置,并将断路器外壳接地。断路器在配电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,所以在用户侧配电断路器两侧位置合理安装防雷装置,有效地降低雷击因素对其带来的影响,保证其整体供电的稳定性,促进电力企业快速地进行发展。

(三)合理的分段增设断路器

在实际进行电力系统规划施工的过程中,主要是可以结合区域的实际用电需要和用电密度等要求,合理的分段供电线路,在城市大型商业区和人口密度较高的地区中,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。如果线路的负荷出现了增加的情况下,那么则是需要及时调整线路断路器的电流值,使其能够更好地满足电力系统分段稳定供电的需要。

(四)对配电设备的水平进行提升

在新时期的发展背景下,数字化以及智能化的配网技术方案越来越成熟,逐渐取代了传统的配电设备,并且存在较为良好的应用成果。在用户侧规划的过程中,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,这样可以更好地去保证电力系统日后稳定的运行,促进电力行业快速地进行发展。

(五)提高电力系统自动化水平

为了能够提高电力系统供电的可靠性,通过借助于信息化的技术,全面提高电力系统自动化的水平,自动诊断故障的线路和设备,实现故障预警和定位以及自动切换和自动恢复等。电力系统自动化系统主要是由配电主站、配电子站、配电终端和通信通道组成,自动化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。然而在电力系统自动化分析中,为了可以更好地实现智能化和自动化,主要通过借助于粒子群算法对其模型进行合理的编码。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,及时诊断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。

(六)对自动化系统结构进行优化

现如今一部分电力系统结构中依然存在较为明显的缺陷问题,这样也为电力系统的稳定运行带来不同程度的影响,降低了电力系统的供电可靠性,因此对于这种情况而言,电力企业要对原来的结构进行优化和升级,有效提升电力系统的运行效率。与此同时,电力企业要及时更新主站运行情况以及反馈控制点的具体信息,确保电力系统的正常运行。另外,电力企业还要将一些节点纳入电力系统中,实现电力系统的自动化管理。同时在电力企业中,还需要投入大量的资金,对电力系统进行深入的分析和研究,保证其相关信息的准确性,最终才能更好地实现电力系统安全可靠的运行。

结语

总而言之,配电网建设已经成为当下电力行业的发展趋势,也是城市建设的重要组成部分。电力企业为提升供电可靠性,需要对配网系统进行升级更新,充分提高配网供电自动化水平,保证供电可靠性能够满足社会各行各业的需求,从而有效推动社会发展水平的快速提升。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,在一定程度上提高用户满意度。

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