城市用戶供電可靠性分析

王梓丞

（廣東省電信規(guī)劃設計院有限公司）

1 影響城市用戶供電可靠性的主要原因分析

1.1 配電網絡單薄，供電能力受力受限

因為隨著城市經濟高速發(fā)展，電力負荷的快速增加，原先的10kV配電網已經難以滿足電網運行的可靠性要求。首先原來的10kV配電網主要是架空線為主要形式，接線是通過單端電源供電的樹狀放射的形式，新建設的工業(yè)開發(fā)區(qū)、商業(yè)小區(qū)中主要是通過環(huán)網供電的方式，電源會直接從就近架空線中取得，導致架空線的負擔比較大。其次，因為規(guī)劃網架在沒有完善前，有些用戶過于急于供電，所以就出現(xiàn)了規(guī)劃設計投資難以一次性到位，有些接線都是臨時性基礎設施。此外，沿著道路架空線走廊的周邊位置上，工程施工量比較多，導致了線路運行安全性無法保證?？傊?，城區(qū)，特別是一些老城區(qū)中，10kV配電線路網絡一般都是很單薄的，供電能力比較差，且當?shù)氐牡匦螚l件復雜，容易引發(fā)嚴重的事故問題，供電運行可靠性不足。此外，國民經濟高速發(fā)展之下，在20世紀60～70年代所建設的10kV變電設備、線路容量與安全性都不能達到電力負荷以及經濟發(fā)展的需要，其主要的缺陷就是城區(qū)內分布著比較多的電力樞紐站，10kV線路的數(shù)量比較多、負荷比較大且運行時間過長，還有就是周邊的環(huán)境復雜，所以設備污染問題普遍存在，絕緣性不足，造成連年事故，產生巨大的損失。

1.2 城市配電網設備閃絡

供電系統(tǒng)的正常運行中，因為設備會在長期的電力負荷作用之下，承載較高的工作電壓，如果絕緣部件表面有污垢，在含鹽量達到一定的標準之后，就會出現(xiàn)閃絡的問題。還有就是污垢堆積之下導致絕緣抗沖擊能力比較低，雷電沖擊、內過電壓的同時作用之下，導致閃絡。污閃有時是發(fā)生在一相，有時是多相出現(xiàn)，還有可能是多處同時出現(xiàn)。在污閃發(fā)生后，就會出現(xiàn)單相接地的問題，這樣其他的兩相電壓會短時間內急劇升高，一般都能夠達到2.5倍相電壓。在正常的運行中，非故障電壓幅值的升高并不會真正的威脅絕緣運行的安全性，如果工作條件比較差，絕緣耐電壓性能會下降，中性點不接地系統(tǒng)非故障電壓幅值就會在允許運行的2h內發(fā)生閃絡的問題。其次因為污物使得絕緣沖擊性能降低30% ～40%，導致單相接地出現(xiàn)了零電壓的情況，如果變壓器互感特性很差，出現(xiàn)鐵磁諧振，過電壓的倍數(shù)會直接增加，還有可能會出現(xiàn)相絕緣閃絡的問題，進而導致兩相短路的情況，使得電網運行難以達到安全性的標準。

1.3 城市配電網的過電壓

電氣設備在電網的運行中，會承載工頻電壓、內部過電壓、電氣電壓等方面的影響，尤其是外部自然環(huán)境相對較差的條件下，在幾十年前建設的基礎設施有著明顯的不足，爬距不能滿足要求，導致電網運行的安全性比較差?；」饨拥剡^電壓就是系統(tǒng)幅值比較高的過電壓的形式。電網出現(xiàn)了電流超出規(guī)定參數(shù)的情況，如果工作人員不能及時采取科學合理的應對措施就會導致接地電弧無法快速的熄滅，然后就會導致接地過電壓的情況存在，幅值超出4倍正常電壓的要求，會直接導致整個電網運行的安全性無法達到要求。對于很早之前就建設應用的10kV配電系統(tǒng)內，絕緣主要是通過針式瓷瓶來實現(xiàn)，這是電網系統(tǒng)內比較薄弱的結構部分，容易受到雷擊的影響，出現(xiàn)過電壓而發(fā)生閃絡的問題。

1.4 不可抗拒的自然災害因素

該因素具體指的是風、雪、雷電、泥石流、地震等方面的因素出現(xiàn)的電網系統(tǒng)損壞，造成用戶電力供應受到很大的影響。這些因素都是無法預測和消除的，但是能夠通過先進科學技術進行預報，及時采取措施進行防范，一旦出現(xiàn)這些情況，應該立即組織人員開展搶修工作。

1.5 電源的供電能力

該方面就是發(fā)電廠結合用電的需要來實現(xiàn)連續(xù)、高強度的供電能力。隨著時代的發(fā)展，很多地區(qū)都出現(xiàn)了供電不足的問題，尤其是枯水期比較嚴重。這些因素很多都是某個局部單位不能徹底解決的，要相關部門聯(lián)合起來，能夠根據(jù)負荷的增長、資金方面分析來采取必要的措施，以保證其符合要求。

2 城市用戶供電可靠性優(yōu)化方案分析

在用電可靠性工作開展的過程中，需要結合實際，采取有效的控制方案進行控制，以下為常見的技術策略。

2.1 安裝聯(lián)絡開關

該裝置的作用就是能夠避免停電影響范圍過大，能夠使得供電能力得以提升。一般都是采用單端電源供電樹枝放射接線，沿著接線來設置必要的分支線以及變壓器等，在相當長的供電線路內任何位置出現(xiàn)故障問題，都會造成全線的停電。選擇聯(lián)絡開關的過程中，首先需要選擇柱上式的真空開關形式。當前該開關的種類也是比較豐富的，比如柱上斷路器、自動合閘器等等，內部的組成都是極為簡單的，性能比較高，便于維修且成本低。當前這些開關也有明顯的不足，導致故障發(fā)生之后無法及時調整，只有用戶上報之后電力企業(yè)才了解情況，所以導致事故處理效率比較低。

2.2 采取綜合措施

要想全面處理污閃的問題，就能夠保證電力系統(tǒng)的供電穩(wěn)定性，從而可以徹底消除閃絡導致的短路、過電壓損壞等一系列的問題。因此，要選擇科學合理的應對措施，以保證電網運行更加穩(wěn)定。對于10kV線路內的開關室內，所設置的絕緣子、套管、瓷瓶等，應該定期進行污物的清理，可以在表面設施防污罩的結構。母排應該安裝絕緣熱縮管的方式，以保證其清潔度。通過多年實踐分析，該方式可以提升防污能力，避免小動物等造成線路損壞的情況出現(xiàn)。此外，變電站中的10kV開關室，還能夠應用多種方式以避免污閃問題的出現(xiàn)，比如設置吸濕器，能夠降低室內濕度，使得污閃不會發(fā)生。

2.3 采取多種措施提高10kV線路抗雷擊的能力

比如使用瓷橫擔來取代目前的針式瓷瓶的方式，能夠有效減少雷擊發(fā)生的概率，但是該結構的機械性能不足，并不能應用到導線的線路內。此外，城市電力能源負荷量比較大，市區(qū)中安裝的電力線路逐步增多。對于架空線路來說，要把避雷器安裝到電纜斗的周邊位置上，從而可以避免電纜芯線外皮出現(xiàn)放電的情況，還能夠通過節(jié)點引線與金屬線的外皮同時接地處理。電纜的另外一側外皮也能夠接地，如果架空線路中中間的位置上設置有一個部分的電纜，應該把兩側位置上都要安裝避雷器裝置。如果是經常開路的線路情況，這與線路終端的情況是相似的。在某個位置上出現(xiàn)側落雷的問題，因為雷電波的作用導致雷電壓上升可以達到一倍以上，嚴重的損壞開關結構。因此，在開關兩側應該合理地布置防雷裝置，同時還應該保證接地線和外殼能夠實現(xiàn)有效的連接。

2.4 提高設備質量、縮短檢修時間

對于新建設的變電站項目來說，在進行開關設備選擇中，必須要保證其質量優(yōu)、穩(wěn)定性好、維修率低等，如GIS、SF6、真空開關、全封閉式電器等。10kV線路系統(tǒng)內最好是應用真空開關的形式，對于開發(fā)區(qū)來說，盡量選擇使用引進設備作為其核心部件。對于老式的少油設備來說，遮斷容器不足的開關形式，如有條件，則需要更換成為真空開關的方式。要將磚墻結構部分全部拆掉，盡量選擇使用封閉的電器形式，保證設備的運行效果達到要求。需盡量減小配電的容量，有效的縮短供電線路的長度，推廣采用40kVA箱式變，一般是能夠按照使用一只箱式變電設備給二幢樓進行供電，能夠達到其供電能力的標準和要求。配電高壓跌落熔絲的形式要逐步地替換掉，取而代之的是消弧桿形式的跌落熔絲，能夠避免檢修工作的進行給供電產生的不利影響。

2.5 積極推廣狀態(tài)檢修工作

電氣設備在進行維修過程中，我國一直以來都是采用定期檢修的方式，其主要的優(yōu)勢就是能夠確定合理的檢修周期，只要是設備運行達到了檢修周期的要求，在沒有特殊規(guī)定的要求基礎條件之下，必須要進行設備的大修或者小修的作業(yè)。該檢修制度的應用，能夠充分保障電力系統(tǒng)運行的安全性、穩(wěn)定性，能夠保證電力供應正常進行，落實各項具體的預防措施。電氣檢測技術有了很快的發(fā)展，電力管理系統(tǒng)水平也有了很大的體升，很多代表先進科學技術的設備被研發(fā)和應用，比如在線監(jiān)測、紅外測溫等技術，能夠充分了解設備的運行狀態(tài)，能夠保證檢修工作順利實施。總之，狀態(tài)檢修工作可以減少人力、物力、財力的投入，能夠縮短停電時間，有著較高的實踐應用價值。

2.6 加大安全用電宣傳力度

積極地宣傳安全用電基本知識，能夠避免發(fā)生外力破壞的情況，從而可以有效地預防發(fā)生事故問題。比如消除人為或者交通事故導致的倒桿、斷線、短路等問題，都能夠通過積極宣傳 《電力法》來實現(xiàn)，做好線路的維護與管理，能夠有效預防上述事故發(fā)生，確保電路供應的正常進行。

3 結束語

電力能源是社會運行的基本能源，對于人們的生產生活有著極為重要的影響，所以需要加強管理。供電企業(yè)應該做好各項管理工作，提升人員素質，更換先進的電力設備，還應該積極宣傳電力相關法律，可以保證人們具備一定的法律意識，自覺保護電力設備，確保供電正常進行，能夠完成電力供應計劃，從而可以降低故障發(fā)生率，最終可以更好地促進供電可靠性的提升，滿足現(xiàn)代社會電力供應需要。