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【摘 要】随着经济社会的全面快速发展,人们越来越重视配电网供电可靠性的高低。用电客户对供电的安全性与可靠性的要求也越来越高,因此,如何提高10kv配电网供电的可靠性将是供电企业的重要工作。本文以10kV配电网供电的运行状况为依托,着重分析探讨了10kV配电网供电可靠性。
【关键词】10kV配电网;供电;可靠性
1、10kV配電网的特点
1)10kV配电网一般都具有网架结构较薄弱、供电线路长、T接点多、分布范围广等特点。特别是农网线路,线路结构基本上是单电源树干式,而且线路分段断路器安装少,一旦线路某处发生故障,就很可能引起整条线路停电;
2)农村配电网整体运维管理水平较低,用电季节性强,用电谷期设备利用率低;
3)县供电企业在配电网自动化技术应用方面水平较低,故障处理技术水平低,机动能力不强。10kV配电网的这些特点在很大程度上影响其供电可靠性的提高,为此,需要针对以上特点,提出有效提高10kV配电网供电可靠性的对策。
2、10kV配电网供电可靠性发展
从国内外的供电可靠性发展历程来看,供电可靠性的发展历程大体分为3个阶段:低可靠性水平阶段、快速发展阶段、稳定发展阶段。
其中,第一阶段为可靠性起步时期,可靠性水平较低、波动较大;
第二阶段供电可靠性水平快速上升,总体发展趋势为螺旋式上升,波动范围较第一时期小;
第三阶段供电可靠性指标比较稳定,提升速度较为缓慢。目前新加坡、日本、欧洲一些发达国家供电可靠性已经处于稳定发展的高水平阶段。
我国城市配电网供电可靠性水平正处于快速发展阶段,向高可靠性阶段迈进。
我国电力建设中长期存在“重发、轻供、不管用”的倾向,配电网投资在整个电力投资的比例远低于国际平均水平,对配电网的规划、建设、管理等方面重视不够研究不多,使得配电网成为电网中最薄弱的一个环节,配电网可靠性成为我国供电可靠性方面的短板。
当前,随着我国新型城镇化建设的加快,分布式电源、微电网、智能用电、电动汽车等产业快速发展,配电网负荷快速增长,其功能和形态也在发生显著变化。这不仅对供电安全性、可靠性、适应性的要求越来越高,也对配电网的规划设计、接入管理、运行检修、安全协调控制等也提出了更高的要求。
2013年9月6日,国务院印发《关于加强城市基础设施建设的意见》提出,将配电网发展纳入城乡整体规划,进一步加强城市配电网建设,实现各电压等级协调发展。
3、10KV配网供电可靠性影响因素分析
3.1、配网供电设备出现故障
配网设备在运行过程中,其所具有的绝缘层要对工作电压予以长时间的承受,在较为潮湿的环境之中,一旦附着在绝缘层表面上的污物所具有的含盐量到达一定的水平时,闪络现象就会发生。
除此之外,污物的不断累加会使得绝缘体所具有的抗冲击能力下降,这时,如果有雷电或者内过电压对其冲击的话,闪络现象也极易发生。一般说来,中性点非有效接地系统发生单相接地故障时,非故障相电压幅值即使出现升高也不会使绝缘受到影响。
可是,如果运行环境相对来说比较恶劣的话,那么绝缘体所具有的耐压性就会降低,容易造成闪络点出现。
3.2、自然环境导致的不稳定性
自然环境是导致10KV配网供电不稳定性的主要因素,其中雷害和大风是最常见的影响因素。雷电对配网系统影响相当广泛,变压器、导线、柱上开关设备、绝缘子等在运行过程中都有可能由于雷击损坏而造成停电。配电变压器雷击损坏主要是由于雷电波侵入,通过正逆变换过电压,使配电变压器绝缘击穿;柱上开关设备特别是处于断开状态的开关设备在避雷器安装不到位或是接地电阻不合格情况下也易造成雷击损坏;导线特别是绝缘导线在雷击时,由于电弧在绝缘导线绝缘层的阻碍下不能移动,聚集在一点,能量不能扩散,造成长时间燃烧断线;普通针式绝缘子长期带电运行,没有轮换检查措施,瓷质绝缘损坏后在正常天气时还能保持绝缘良好,但在雷雨天气,由于绝缘表面已形成裂纹,再出现雷击过电压情况,就会造成内部击穿。
3.3、电网的结构与线路运行不合理
当前,10KV的配电网通常都运用放射式的网状结构布局,有着非常大的供电半径和比较广的供电面积,而这种结构布局有着较差的线路互带能力和可靠性,在引起设备和线路出现故障而停电时,通常是一个范围和一个线路的停电。
3.4、外力破坏造成线路故障
现代社会对电力依赖程度的不断增加,而外力破坏对电力线路破坏造成的故障时有发生,导致电网安全运行的风险越来越大,随着城市建设步伐进一步加快,在电力线路周围开展的建设工程越来越多,对电力线路造成的影响是多方面的,外力破坏降低了配电线路健康度,危及安全供电。而10KV的配电网放射式的网状结构布局会导致较大范围的停电,影响了供电可靠性。
3.5、自动化系统尚待更新
目前,10KV配网供电倒负荷操作方案依然处在一个临时指定的状态当中,使倒负荷操作的时间进行了增加,特别是出现故障的时候倒负荷操作的影响明显增大;在管理设备时仍然运用人工台账时的管理方式,一些信息系统管理方式如GIS和MIS等没有应用进来,10KV配网供电的自动化系统尚待更新。
4、提高10kV配电网供电可靠性的措施
4.1、提高配电人员的综合素质
配电人员的综合素质对10kV配电网的供电可靠性有很大的影响,因此,供电企业要根据配电人员的实际情况,制定合理的培训内容,定期对配电人员进行培训,从而不断提高配电人员专业技能。
配电人员要在日常工作,积极的学习与配电网运行相关的知识,并将这些知识合理的应用在实际工作中,不断总结经验,有效地提高自身工作水平。 供电企业还要注重配电人员的思想教育,强化配电人员的工作责任心,确保配电人员在配电网运行、维护、检修等各个环节都能严格的按照相关规定进行操作,从而为配电网供电可靠性提供保障。
4.2、完善10kV配电网结构
通过增加配电线路之间的联络,建立多级紧密的联系,提高了减少负荷的能力,从而提高了供电可靠性。
近几年来,我公司进行了一系列的配电网络改造,在10kV配电网络上使用了大量的开关用于主干线路与分支线路、大量的绝缘导线用来减少短路现象,还增大了线路导线的截面、缩短了供电半径,最重要的是及时发现运行中存在的问题,并且及时地处理,从而避免了重大的事故出现,有效地减少了设备故障与线路故障,提高了供电的可靠性。
对于配电网的复杂性,不是单一方案就可以实现要求,对于不同的供电模式,应具有不同的供电方案,来达到最好的供电效果。
4.3、加强10kV配电网设备管理
配电网设备的运行状态对10kV配电网供电可靠性有直接的影响,因此,供电企业要采用先进的检测技术对配电设备的运行状态进行检测,发现异常现象时,要及时分析造成设备运行异常的原因,并根据实际情况,制定合理的处理措施,确保配电网的稳定运行。
对于老化、陈旧的配电设备,供电企业要及时的更新;对于正在运行的配网设备,供电企业要根据设备运行状态,制定合理的检修计划,定期对设备进行检修,确保配电网设备时刻处于正常状态,从而有效地提高10kV配电网的供电可靠性。
4.4、加强对配电网的停电和带电作业管理
现在应该全力加快电网改造,强化配电系统的结构。为了减少预停电的时间必须在停电之前严格的做好每一个环节,每一处的计划,组织好施工人员,提前全面的做好施工方案,以及及时办理停电和供电的相关手续,提高操作效率减少停电时间。
随着配电网带电作业工作的不断推进,配电网带电作业目前已成为供电企业非常成熟的业务,全面推广10KV带电作业工作,在确保作业区附近生产生活用户正常供电的同时,全力保障电网安全经济可靠运行。目前,我公司基本实现配网带电作业全覆盖,不仅有效减少了停电对用户的影响并提高了供电可靠率,也为社会经济的又好又快发展提供了源源不竭的动力。
4.5、完善配电网自动化
配电自动化技术是改造城乡配电网的一个重要的技术,对于现在的能力我们如果想完善配电网自动化,就要从我国实际情况出发并向国外借鉴一些经验,当然,国内与国外的发展形式、条件都不相同,这就需要我们要有所选择,秉承“取其精华,去其糟粕”的方式选择最适合我国发展需要,适合我国人民需要的。
由于我们的技术落后,我们要从设备方面开始选择。我们要选择那些能够适应严酷环境,具有高强度、高精度、高可靠度、高自动化程度、能够自动隔离故障、远程遥控和具有保护装置等功能的设备。
想要达到这些要求,就要分批、适当的进行,不可能一口吃成个大胖子,要等到条件都具备了,再加大投入通讯和计算机网络的投入。这样的做法有利于进步,也避免了很多弯路随着现在配电网自动化的发展,我国配电网自动化会逐渐的发展成熟、逐渐进步、逐渐强大。
总而言之,时代在不断进步,科学技术在迅猛发展,人们对电能的需求量必定会越来越多,对电网的要求也越来越高。
为了对用户在生产生活过程中产生的用电需求加以很好地满足,使供电企业的供电行为更为安全有效,则必须对配网供电的可靠性进行提升。我们一定要通过长期坚持对进行配电网的改造与建设,不断与时俱进,以此为社会的发展提供可靠的电力保障。
参考文献:
[1]曹伟.10kV配电网规划的供电可靠性评估和应用[D].湖南大学,2009.
[2]黄清社.县级10kV配电网的供电可靠性分析[D].长沙理工大学,2011.
[3]黄一轩.10kV配电网供电可靠性研究[D].华南理工大学,2012.
[4]蔣远忠.提高10kV配电网供电可靠性分析[J].机电信息,2011,24:31-32.
[5]钱保孙.10KV配电网供电可靠性存在问题分析及解决对策[A].云南电网公司、云南省电机工程学会.2010年云南电力技术论坛论文集(文摘部分)[C].云南电网公司、云南省电机工程学会:,2010:9.
【关键词】10kV配电网;供电;可靠性
1、10kV配電网的特点
1)10kV配电网一般都具有网架结构较薄弱、供电线路长、T接点多、分布范围广等特点。特别是农网线路,线路结构基本上是单电源树干式,而且线路分段断路器安装少,一旦线路某处发生故障,就很可能引起整条线路停电;
2)农村配电网整体运维管理水平较低,用电季节性强,用电谷期设备利用率低;
3)县供电企业在配电网自动化技术应用方面水平较低,故障处理技术水平低,机动能力不强。10kV配电网的这些特点在很大程度上影响其供电可靠性的提高,为此,需要针对以上特点,提出有效提高10kV配电网供电可靠性的对策。
2、10kV配电网供电可靠性发展
从国内外的供电可靠性发展历程来看,供电可靠性的发展历程大体分为3个阶段:低可靠性水平阶段、快速发展阶段、稳定发展阶段。
其中,第一阶段为可靠性起步时期,可靠性水平较低、波动较大;
第二阶段供电可靠性水平快速上升,总体发展趋势为螺旋式上升,波动范围较第一时期小;
第三阶段供电可靠性指标比较稳定,提升速度较为缓慢。目前新加坡、日本、欧洲一些发达国家供电可靠性已经处于稳定发展的高水平阶段。
我国城市配电网供电可靠性水平正处于快速发展阶段,向高可靠性阶段迈进。
我国电力建设中长期存在“重发、轻供、不管用”的倾向,配电网投资在整个电力投资的比例远低于国际平均水平,对配电网的规划、建设、管理等方面重视不够研究不多,使得配电网成为电网中最薄弱的一个环节,配电网可靠性成为我国供电可靠性方面的短板。
当前,随着我国新型城镇化建设的加快,分布式电源、微电网、智能用电、电动汽车等产业快速发展,配电网负荷快速增长,其功能和形态也在发生显著变化。这不仅对供电安全性、可靠性、适应性的要求越来越高,也对配电网的规划设计、接入管理、运行检修、安全协调控制等也提出了更高的要求。
2013年9月6日,国务院印发《关于加强城市基础设施建设的意见》提出,将配电网发展纳入城乡整体规划,进一步加强城市配电网建设,实现各电压等级协调发展。
3、10KV配网供电可靠性影响因素分析
3.1、配网供电设备出现故障
配网设备在运行过程中,其所具有的绝缘层要对工作电压予以长时间的承受,在较为潮湿的环境之中,一旦附着在绝缘层表面上的污物所具有的含盐量到达一定的水平时,闪络现象就会发生。
除此之外,污物的不断累加会使得绝缘体所具有的抗冲击能力下降,这时,如果有雷电或者内过电压对其冲击的话,闪络现象也极易发生。一般说来,中性点非有效接地系统发生单相接地故障时,非故障相电压幅值即使出现升高也不会使绝缘受到影响。
可是,如果运行环境相对来说比较恶劣的话,那么绝缘体所具有的耐压性就会降低,容易造成闪络点出现。
3.2、自然环境导致的不稳定性
自然环境是导致10KV配网供电不稳定性的主要因素,其中雷害和大风是最常见的影响因素。雷电对配网系统影响相当广泛,变压器、导线、柱上开关设备、绝缘子等在运行过程中都有可能由于雷击损坏而造成停电。配电变压器雷击损坏主要是由于雷电波侵入,通过正逆变换过电压,使配电变压器绝缘击穿;柱上开关设备特别是处于断开状态的开关设备在避雷器安装不到位或是接地电阻不合格情况下也易造成雷击损坏;导线特别是绝缘导线在雷击时,由于电弧在绝缘导线绝缘层的阻碍下不能移动,聚集在一点,能量不能扩散,造成长时间燃烧断线;普通针式绝缘子长期带电运行,没有轮换检查措施,瓷质绝缘损坏后在正常天气时还能保持绝缘良好,但在雷雨天气,由于绝缘表面已形成裂纹,再出现雷击过电压情况,就会造成内部击穿。
3.3、电网的结构与线路运行不合理
当前,10KV的配电网通常都运用放射式的网状结构布局,有着非常大的供电半径和比较广的供电面积,而这种结构布局有着较差的线路互带能力和可靠性,在引起设备和线路出现故障而停电时,通常是一个范围和一个线路的停电。
3.4、外力破坏造成线路故障
现代社会对电力依赖程度的不断增加,而外力破坏对电力线路破坏造成的故障时有发生,导致电网安全运行的风险越来越大,随着城市建设步伐进一步加快,在电力线路周围开展的建设工程越来越多,对电力线路造成的影响是多方面的,外力破坏降低了配电线路健康度,危及安全供电。而10KV的配电网放射式的网状结构布局会导致较大范围的停电,影响了供电可靠性。
3.5、自动化系统尚待更新
目前,10KV配网供电倒负荷操作方案依然处在一个临时指定的状态当中,使倒负荷操作的时间进行了增加,特别是出现故障的时候倒负荷操作的影响明显增大;在管理设备时仍然运用人工台账时的管理方式,一些信息系统管理方式如GIS和MIS等没有应用进来,10KV配网供电的自动化系统尚待更新。
4、提高10kV配电网供电可靠性的措施
4.1、提高配电人员的综合素质
配电人员的综合素质对10kV配电网的供电可靠性有很大的影响,因此,供电企业要根据配电人员的实际情况,制定合理的培训内容,定期对配电人员进行培训,从而不断提高配电人员专业技能。
配电人员要在日常工作,积极的学习与配电网运行相关的知识,并将这些知识合理的应用在实际工作中,不断总结经验,有效地提高自身工作水平。 供电企业还要注重配电人员的思想教育,强化配电人员的工作责任心,确保配电人员在配电网运行、维护、检修等各个环节都能严格的按照相关规定进行操作,从而为配电网供电可靠性提供保障。
4.2、完善10kV配电网结构
通过增加配电线路之间的联络,建立多级紧密的联系,提高了减少负荷的能力,从而提高了供电可靠性。
近几年来,我公司进行了一系列的配电网络改造,在10kV配电网络上使用了大量的开关用于主干线路与分支线路、大量的绝缘导线用来减少短路现象,还增大了线路导线的截面、缩短了供电半径,最重要的是及时发现运行中存在的问题,并且及时地处理,从而避免了重大的事故出现,有效地减少了设备故障与线路故障,提高了供电的可靠性。
对于配电网的复杂性,不是单一方案就可以实现要求,对于不同的供电模式,应具有不同的供电方案,来达到最好的供电效果。
4.3、加强10kV配电网设备管理
配电网设备的运行状态对10kV配电网供电可靠性有直接的影响,因此,供电企业要采用先进的检测技术对配电设备的运行状态进行检测,发现异常现象时,要及时分析造成设备运行异常的原因,并根据实际情况,制定合理的处理措施,确保配电网的稳定运行。
对于老化、陈旧的配电设备,供电企业要及时的更新;对于正在运行的配网设备,供电企业要根据设备运行状态,制定合理的检修计划,定期对设备进行检修,确保配电网设备时刻处于正常状态,从而有效地提高10kV配电网的供电可靠性。
4.4、加强对配电网的停电和带电作业管理
现在应该全力加快电网改造,强化配电系统的结构。为了减少预停电的时间必须在停电之前严格的做好每一个环节,每一处的计划,组织好施工人员,提前全面的做好施工方案,以及及时办理停电和供电的相关手续,提高操作效率减少停电时间。
随着配电网带电作业工作的不断推进,配电网带电作业目前已成为供电企业非常成熟的业务,全面推广10KV带电作业工作,在确保作业区附近生产生活用户正常供电的同时,全力保障电网安全经济可靠运行。目前,我公司基本实现配网带电作业全覆盖,不仅有效减少了停电对用户的影响并提高了供电可靠率,也为社会经济的又好又快发展提供了源源不竭的动力。
4.5、完善配电网自动化
配电自动化技术是改造城乡配电网的一个重要的技术,对于现在的能力我们如果想完善配电网自动化,就要从我国实际情况出发并向国外借鉴一些经验,当然,国内与国外的发展形式、条件都不相同,这就需要我们要有所选择,秉承“取其精华,去其糟粕”的方式选择最适合我国发展需要,适合我国人民需要的。
由于我们的技术落后,我们要从设备方面开始选择。我们要选择那些能够适应严酷环境,具有高强度、高精度、高可靠度、高自动化程度、能够自动隔离故障、远程遥控和具有保护装置等功能的设备。
想要达到这些要求,就要分批、适当的进行,不可能一口吃成个大胖子,要等到条件都具备了,再加大投入通讯和计算机网络的投入。这样的做法有利于进步,也避免了很多弯路随着现在配电网自动化的发展,我国配电网自动化会逐渐的发展成熟、逐渐进步、逐渐强大。
总而言之,时代在不断进步,科学技术在迅猛发展,人们对电能的需求量必定会越来越多,对电网的要求也越来越高。
为了对用户在生产生活过程中产生的用电需求加以很好地满足,使供电企业的供电行为更为安全有效,则必须对配网供电的可靠性进行提升。我们一定要通过长期坚持对进行配电网的改造与建设,不断与时俱进,以此为社会的发展提供可靠的电力保障。
参考文献:
[1]曹伟.10kV配电网规划的供电可靠性评估和应用[D].湖南大学,2009.
[2]黄清社.县级10kV配电网的供电可靠性分析[D].长沙理工大学,2011.
[3]黄一轩.10kV配电网供电可靠性研究[D].华南理工大学,2012.
[4]蔣远忠.提高10kV配电网供电可靠性分析[J].机电信息,2011,24:31-32.
[5]钱保孙.10KV配电网供电可靠性存在问题分析及解决对策[A].云南电网公司、云南省电机工程学会.2010年云南电力技术论坛论文集(文摘部分)[C].云南电网公司、云南省电机工程学会:,2010:9.