迎峰度夏期间影响晋南地区配网可靠供电的主要因素及预控措施

韩润东，杨成鹏，任 勇

（国网山西省电力公司，山西 太原 030001）

0 引言

迎峰度夏通常指夏季期间，电力系统面对自然灾害频发及用户纳凉、农业灌溉等负荷突增各类情况，电力负荷常达到全年高峰，电力系统运行面临诸多潜在风险。为顺利度过夏季用电高峰，应对可能发生的供用电问题，电网企业常采取一定措施进行防范[1]。

晋南地区地理范围包括运城市、临汾市以及吕梁市的石楼县，气象条件与山西其他地区差异较大，通常夏季高温多雨。基于气候观测站平均气温和降水量资料对晋南地区气候要素的周期分析显示，近年来晋南地区气候干暖化趋势明显[2]。

气象条件是影响配电网运行状态的关键要素，通过调研晋南地区2016年—2018年迎峰度夏期间配网故障及电能质量数据，发现迎峰度夏期间晋南地区配网低电压、通道故障、高温负荷引发故障以及恶劣气象引发故障较山西其他地区显著。本文结合配网和气象情况，针对突出问题进行剖析，并提出相应的预控措施。

1 低电压状况多发

1.1 发生规律

2016年—2018年迎峰度夏期间，晋南地区配电变压器出口电压越下限（低电压） 的有1472台，影响用户23549户。按类型分：长期低电压的配电变压器有414台，短时低电压的配电变压器有1058台。按地区分：15.5%分布在城区，84.5%分布在农村地区。期间，因低电压引发的投诉有138件，涉及120台配电变压器。近年来，晋南地区夏季气温较以往偏高，且纳凉电器较以往增多，居民用电负荷增幅较大，导致配电变压器重过载、三相不平衡等情况突出，居民降温对电能质量要求较高，导致大量因低电压引发的投诉。

1.2 原因分析

调查发现，导致低电压状况多发的原因有以下几方面。

a）工程项目实施滞后负荷增长。编制配电网工程项目时针对性不强，不能及时解决变压器重过载、户均容量不足、低压供电半径大等问题。如某县城区空调等家用大功率电器负荷增长迅速，2018年较2015年上升40%，造成变压器容量不足。乡村发展引起负荷中心发生变化，台区布点不到位增大低压供电半径。如某配电变压器台区2017年成为该地区生态保护区负荷中心，供电半径由200 m激增至650 m，造成台区末端电压低，影响15户居民正常用电；某配电变压器台区由于2017年城中村改造，接带居民数量增加，供电半径由200 m激增至500 m，同时导线线径过细，造成台区末端电压低，影响23户居民正常用电。

b）报装接电规划无序。编制供电方案时未充分考虑供电质量问题，城乡结合部普遍存在新增低压负荷超容量、不均衡接入、忽视供电半径无序延伸接入等情况，造成台区重过载、三相不平衡、低压供电半径大。如某配电变压器台区因长期报装接电规划无序，造成该配电变压器台区三相不平衡超过35%，供电半径超过500 m，导致长期低电压。

c）运行维护不及时。调整配电变压器分接头滞后，消除导线老化、接触不良等缺陷不及时，不能结合负荷变化情况动态调整分配单相负荷。如某配电变压器台区长期处于三相不平衡状态，午、晚高峰负荷期间出现低电压。

d）配电设备配置落后。无功补偿设备容量配置不足或损坏增大电压损耗，接户线等低压末端设备改造不彻底、压降大，导致配电变压器电压出口不低而进户低。如某乡镇多个配电变压器台区未安装无功补偿装置，集中用电时段造成低电压；某村配电变压器台区低压线路主干线为50 mm2的导线，接户线多为 2×10 mm2、2×6 mm2的防老化线，进户线存在多处接头，导致低电压。

1.3 预控措施

a）合理接入低压业扩负荷。按照配电变压器容量预留大于160 kVA的备用容量，低压线路按照240 mm2规格导线、进户线按照大于35 mm2规格导线进行业扩改造，无功补偿容量大于配电变压器容量30%，新报装负荷接入时保持三相负荷分配均衡[3]。

b） 做好分析预测工作。迎峰度夏负荷高峰前，分析往年负荷分布及配电变压器低电压配变发生数据，调研农灌、纳凉等负荷增长情况，开展负荷预测，结合配网潮流及供电能力，分析低电压高发点，针对性采取设备扩容、负荷调整等措施，消除低电压发生几率。

c）迎峰度夏负荷高峰过后，及时做好运维工作。迎峰度夏负荷高峰后，结合配电变压器低电压数据，分析相关配电变压器运维管理、局部配电网网架结构、地区负荷特性等，结合当年秋检开展配电变压器轮换、调整配电变压器分接头、低压三相负荷等运维工作，解决配电变压器重过载、用户负荷接入不均衡等问题。

2 通道故障多发

2.1 发生规律

2016年—2018年迎峰度夏期间，晋南地区通道运维不当引发的10 kV线路故障掉闸合计684次，占当期故障掉闸总数的26.17%；通道运维不当引发的10 kV线路故障停运合计282次，占当期故障停运总数的26.38%。详情见图1。

图1 迎峰度夏期间晋南地区通道引发故障统计

2.2 原因分析

线路通道引发故障掉闸的主要类型有以下几种：树线矛盾引发故障掉闸414起，占比60.53%；大风导致异物短路引发故障掉闸131起，占比19.15%；车辆及工程施工导致线路外力破坏等引发故障掉闸78起，占比11.40%。3类因素合计占比超过90%。

a） 引发树线矛盾的类型主要有3种：第一，杨树等生长迅速、自然生长较高的树种，其干枝柔韧性大，对线路向上、水平方向均形成较大危害，尤其意杨（穿天杨）危害最大。第二，柳树等枝条蔓生的树种，由于枝条向下生长，自然生长高度不高，对线路上方的威胁不大，运维班组平时容易疏忽，但大风天气下枝条舞动，对线路水平方向形成较大危害。第三，枣树、果树等经济作物，果实成熟前难以修剪，造成线路通道清理受阻，对线路运行构成威胁。

b）线路通道内异物清理不及时，遇有大风天气时异物刮至线路上引发故障掉闸。引发故障掉闸的异物主要有3类：一是线路周边有塑料大棚作物种植区，易刮起塑料薄膜和绑扎铁丝等；二是线路周边有临时房屋或建筑施工时，易刮起彩钢、铁丝、包装锡箔纸等；三是线路周围树木较多，树枝折断后易搭挂在线路上。

c）重点区域防外破管理不到位。保护区范围不明确，地处道路周边的线路警示标识不全，防护墩等措施不到位，是引发线路通道车辆及工程施工外力破坏的主要因素。

2.3 预控措施

a）针对树线矛盾，将树木隐患判别作为运维人员的重要技能，制定通道内树木生长特性台账及运维要求，将夏季影响或来年有可能影响线路运行的隐患逐一建立档案，在秋冬季节树木非生长期进行修剪，降低树障清理难度。

b）针对大风天气异物短路情况，应沟通协调建筑施工单位，督促施工队伍严格做好包装锡箔纸等含金属物品的使用管理，缩短巡视周期，准确掌握通道动态。针对农作物种植重点区域，协助大棚种植户做好大棚防风加固措施，引导种植户采用绝缘的尼龙绳代替铁质拉线，减少大风异物隐患。

c）针对车辆及工程施工外力破坏情况，应强化警示标识设置，明确保护区范围、安全距离及危险警告；对易遭车辆碰撞的杆塔设立防护墩，并刷醒目标识漆；对市政工程等易造成吊车碰线等问题，探索使用限高杆（架）、报警装置等设施，降低外力破坏几率。

3 高温大负荷引发故障多发

3.1 发生规律

迎峰度夏期间，高温大负荷日，地区季节性配电变压器重过载显著增多，引发大量的低压故障，报修工单数量较其他时段明显增多，配网应对高温大负荷的裕度不足，高温天气时降温负荷大增导致配电变压器低压开关过负荷掉闸较多，部分台区出现低压开关反复掉闸情况，影响居民用电。

3.2 原因分析

通过分析故障报修工单，发现高温大负荷引发故障多发的原因有以下几种：一是低压供电设施过负荷和接点过热；二是部分地区台区低压线路和接户线截面不足，施工工艺不良，大负荷下导线接头、接线盒和计量表连接点过热熔断情况较多。

3.3 预控措施

a）迎峰度夏负荷高峰前，开展高负荷风险地区配网保护定值校核调整；根据高峰负荷预测及网架情况，校验合环倒负荷条件，投运备自投装置，提高供电可靠性；提前开展红外热像、超声波局放等配电设备带电检测，及时发现、消除设备缺陷隐患，提高设备高峰负荷承受能力。

b）迎峰度夏期间，密切关注天气及纳凉负荷变化情况，增加设备巡视频率，缩短设备红外测温周期，重点监测元件电气连接处温升情况，尤其要重视低压设备电气连接处红外测温，及时消除供电设备运行隐患。

c）迎峰度夏负荷高峰后，根据区域负荷特点和设备运行状态深入分析网架情况，通过切改负荷接入、缩短供电半径等措施，对重负荷区域网架结构进行梳理优化。

4 恶劣天气引发故障多发

4.1 发生规律

全省气象预警及雷电监测定位表明，2016年—2018年迎峰度夏期间恶劣气候频繁，全省强对流天气与平均降水量与往年同期相比偏多。部分地区频发剧烈强对流天气，瞬时风力达7～8级以上，降水量超过40 mm/h。降雨或河流冲刷导致土体松动或流失，使杆塔基础受损严重[4]。

4.2 原因分析

a）配网基础薄弱，山区、河道附近线路设计强度不足，电杆防倾倒措施简单，针对周围环境因素和气象条件的运行风险评估缺失，存在抵御能力不足的问题。

b）特殊天气下对位于土质边坡、河床区域等易冲刷区域的杆塔巡视不到位，修筑护墩、护坡加固等技术措施落实不力。

4.3 预控措施

a）加强迎峰度夏期间气象观测，对暴雨、泥石流等易引发水土流失、损坏配电设备基础的情况及时采取措施，夯实设备基础，加固设备绑扎，提升重点区域配网应对大负荷和抵御恶劣天气的能力[5-7]。

b）迎峰度夏期间，加强对配电杆塔、站房设备基础沉降及受力变化的监测，发现基础移动及时采用土体回填等措施加固设备基础；协同土地资源部门开展电力设备运行环境勘察，对设备周围土体松动、山体滑坡等情况及时采取措施，降低自然灾害发生几率，保证设备安全运行。

5 结束语

本文在调研近年来迎峰度夏期间晋南地区配网故障及电能质量的基础上，结合当地夏季气象、生产、生活特点，对迎峰度夏期间晋南地区配网运行特征进行了研究。近年来，迎峰度夏期间影响晋南配网可靠供电的主要因素是低电压多发、通道故障多发、高温负荷引发故障多发以及恶劣气象引发故障多发。针对低电压多发，应合理接入低压业扩负荷，加强运维，及时解决配电变压器重过载、用户负荷接入不均衡、导线电缆连接不牢固等问题；针对通道故障多发，重点解决树线矛盾、大风异物短路、外力破坏等问题；针对高温负荷引发故障多发，应及时采取切改负荷接入、缩短供电半径等措施，对重负荷区域网架结构进行梳理优化；针对恶劣气象引发故障多发，应加强气象观测，加固配电设备，提升应对大负荷和抵御恶劣天气的能力。