提高农村10kV配电网供电可靠性探究

2021-06-03宋刚

科学与信息化 2021年14期

宋刚

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引言

在整个电力系统内部，配电系统的重要性不言而喻，配电系统的平稳安全性将直接影响着人类生活质量和国民经济运行发展，关系极为密切。对此，唯有真正了解配电网供电可靠性应用价值，才可结合配电网供电情况制定有效的解决方案，彰显其可靠性特点。近几年电力系统发展迅猛，人们也渐渐把目光投入到配电系统可靠性层面。

现阶段农村10kV配电网供电可靠性始终存在薄弱环节，一定程度上制约了农村经济发展。基于此，本文针对如何提高农村10kV配电网供电的可靠性进行了详细研究，以促进我国农村经济可持续发展。

1 配电网概述

1.1 含义

配电网是由电缆、配电变压器、无功补偿器、架空线路及一些附属设施等构成的，在电力网中分配电能的网络。

1.2 类型

依据电压等级和供电区的功能可将配电网分为如下类型，如表1所示。在负载率较大的特大型城市，220kV电网也有配电功能[1]。

表1 配电网种类

在城市配电网中，≥110kV的电压等级的电网为主网，主网的主要作用在于连接区域高压（≥220kV）电网；≤35kV的电压等级的电网为配电网，配电网的主要作用在于给城市各个配电站及各类用电负荷供应电源。通常情况下，配电网使用闭环设计、开环运行，配电网结构呈辐射状。与输电线线径相比，配电线线径较小，导致配电网的R/X较大。由于配电线路的R/X较大，在输电网中常用的这些算法难以确保在低压配电网中核算的收敛性。

2 配电网供电可靠性特点

在日常生产阶段，影响配电系统安全性的因素可从发电系统、输电系统、用户用电层面入手，根据实际情况提前做好准备。因配电系统自身烦琐性明显，用到的设备会受自然环境工作近况而发生变化，这在很大程度上提高了数据采集与整理难度。鉴于不同地区的配电网网架构造、设备运行状态方式、用电用户构成成分的不同，所以在分析配电网可靠性评价时需从多角度入手，最终采用最佳的评价模型及手段[2]。

3 农村10kV配电网供电可靠性影响因素

3.1 内部因素

当供电系统处于运行状态时，常常频繁引发断电事故，停电情况可大致分成下列几类：第一，临时停电。临时停电不会超出停电计划外，停电前工作人员会事先告知用户，从而让用户提前知晓此事并做好心理准备。停电期间员工会严格筛查和抢修配电设备，这种情况是正常状态下的停电。第二，故障停电。故障停电不能随时掌控，是一种突发事件，引起故障停电的根本原因是配电设备存在严重问题，具体体现在线路层面、网架结构、变电层面等方面。

3.2 外部因素

配电网供电可靠性外部影响因素相对多些，而环境因素是降低供电可靠性的重要原因。环境因素涉及：雨雪、雷电、地震、洪水、旱涝，海啸，这些问题是人们不能掌控的，是一种自然灾害。当自然灾害来临时，配电设备势必会受到一定毁坏，从而引发停电事故。无论哪种工作都需要人力的支持，而人为因素同样对配电网供电可靠性带来影响。多数员工专业层次低，多次引发操作不合理事件，严重影响配电网供电的可靠性[3]。

4 提高农村10kV配电网供电可靠性的措施

4.1 完善配电网结构

配电网线路具有诸多特征，如分布广、长时间暴露在自然环境中等，在运行过程中不仅会受到外界环境因素影响，还会受到电力负荷、正常机械载荷的影响。如果想进一步降低各因素影响程度，高效控制影响范围，相关工作者需在第一时间完成检修工作，综合考虑10kV配电网线路工程所处地貌、气候变化以及地形等情况，通过有效测试设备仪器的运行情况，同时依据测试结果制定针对性的防范措施等，高效控制故障，将故障发生率降至最低。此外，电力企业还应改造故障多发线路，为保障10kV配电网线路运行的安全性、可靠性提供重要的技术支撑，最终提升10kV配电网供电的可靠性。

4.2 加强电网的改造力度

加强电网改造力度是提高农村电网供电可靠性的第一步，也是最关键的一步。首先，要从提高架空线路、电缆、杆塔、配电变压器、隔离开关、无功补偿装置的可靠性入手，采购可靠、稳定、性价比高的供电设备和附属设施。推广各种免维护或少维护的供电设备设施，例如大力推广使用分段器、真空开关、自动重合闸等电力设备。这些设备不仅稳定性和可靠性高，而且可以打破各种供电设备到期必修的惯例，可根据实际情况延长设备检修周期。其次，要从提高供电设备相配套的各种附属设施的可靠性为切入点，在采购和新建时不仅仅要考虑到供电设备相配套的各种附属设施的性价比，还应该优先考虑到各种附属设施的可靠性[4]。

4.3 加强自然灾害预防控制工作

加强自然灾害预防控制工作，在一定程度上有利于提升10kV配电网供电的可靠性。针对不同季节的雷雨、暴风雪高发时期，电力企业应与地方实际情况及配电网供电需求相结合，科学制定相应措施，提升配电网防灾能力。例如，针对暴风高发地区，必须在建设基础设施时，制定科学的措施对基础设施如电杆等实施加固处理，同时适当调整导线的弧垂，定期清理线路周围的杂物及树木等，以防其影响线路的正常运行。

通常情况下，我国在发射架和大型建筑上应用架空避雷线。为了提升避雷结构的有效性，也可将架空避雷线广泛应用在10kV配电线路中。此外，为了更好地保护10kV配电线网，架空避雷线还必须具备较好的屏蔽功能。总之，合理使用架空避雷线，在避雷工作中取得了较好的实践效果，具有较高的适用性。

4.4 优化工程施工环境

在10kV配电网线路工程施工建设过程中，施工单位如果想有效规避安全意外事故，必须优化施工环境，进而有效预防人为破坏及交通事故等。在10kV配网线路工程施工建设过程中，施工人员还应将反光漆涂刷在杆塔下部，同时注重间距控制，在杆塔周围配置警示标牌，进而有效避免杆塔被外力破坏。此外，在10kV配网线路工程施工建设过程中，如果必须进行高空架线施工，则一定要制定好防雷措施。假设在环境允许的情况下，应在线路上架设相应的支柱式绝缘子。同时，为防止资源浪费和环境污染现象出现，在高污染地区应采用耐腐蚀的绝缘导线，进而有效避免资源浪费和环境污染现象，最终为10kV配电网安全稳定运行提供重要保障[5]。

4.5 强化电网自动化

强化农村电网自动化是提高电网可靠性的重要手段，农村电网企业应结合本地实情，制定适当的和当地经济社会发展相适应的电气发展规划，将通信、网络等综合技术结合在一起，实现与相关应用系统信息相集成的配网综合自动化系统方案。有计划、有步骤地推进农村配电网自动化工作，实现利用综合自动化系统对农村配电网的实时状态、供电设备运行情况、开关动作次数、供电负荷波动，潮流动向等多种数据进行实时采集和记录，为农村配电网综合管理系统提供实时的综合数据支撑。并借助综合自动化系统实现科学合理的对农村电网的故障区段进行隔离、诊断，及时地恢复，实现优化农村配电网运行方式，改善农村配电网供电质量、提升农村配电网运营效率和效益，快速处理农村配电网故障，提高农村配电网的可靠性。与此同时，应积极进行员工技术培训，根据工作实际制定培训计划，不断提高基层员工自动化技术应用水平[6]。