城市用户供电可靠性分析

王梓丞

（广东省电信规划设计院有限公司）

1 影响城市用户供电可靠性的主要原因分析

1.1 配电网络单薄，供电能力受力受限

因为随着城市经济高速发展，电力负荷的快速增加，原先的10kV配电网已经难以满足电网运行的可靠性要求。首先原来的10kV配电网主要是架空线为主要形式，接线是通过单端电源供电的树状放射的形式，新建设的工业开发区、商业小区中主要是通过环网供电的方式，电源会直接从就近架空线中取得，导致架空线的负担比较大。其次，因为规划网架在没有完善前，有些用户过于急于供电，所以就出现了规划设计投资难以一次性到位，有些接线都是临时性基础设施。此外，沿着道路架空线走廊的周边位置上，工程施工量比较多，导致了线路运行安全性无法保证。总之，城区，特别是一些老城区中，10kV配电线路网络一般都是很单薄的，供电能力比较差，且当地的地形条件复杂，容易引发严重的事故问题，供电运行可靠性不足。此外，国民经济高速发展之下，在20世纪60～70年代所建设的10kV变电设备、线路容量与安全性都不能达到电力负荷以及经济发展的需要，其主要的缺陷就是城区内分布着比较多的电力枢纽站，10kV线路的数量比较多、负荷比较大且运行时间过长，还有就是周边的环境复杂，所以设备污染问题普遍存在，绝缘性不足，造成连年事故，产生巨大的损失。

1.2 城市配电网设备闪络

供电系统的正常运行中，因为设备会在长期的电力负荷作用之下，承载较高的工作电压，如果绝缘部件表面有污垢，在含盐量达到一定的标准之后，就会出现闪络的问题。还有就是污垢堆积之下导致绝缘抗冲击能力比较低，雷电冲击、内过电压的同时作用之下，导致闪络。污闪有时是发生在一相，有时是多相出现，还有可能是多处同时出现。在污闪发生后，就会出现单相接地的问题，这样其他的两相电压会短时间内急剧升高，一般都能够达到2.5倍相电压。在正常的运行中，非故障电压幅值的升高并不会真正的威胁绝缘运行的安全性，如果工作条件比较差，绝缘耐电压性能会下降，中性点不接地系统非故障电压幅值就会在允许运行的2h内发生闪络的问题。其次因为污物使得绝缘冲击性能降低30% ～40%，导致单相接地出现了零电压的情况，如果变压器互感特性很差，出现铁磁谐振，过电压的倍数会直接增加，还有可能会出现相绝缘闪络的问题，进而导致两相短路的情况，使得电网运行难以达到安全性的标准。

1.3 城市配电网的过电压

电气设备在电网的运行中，会承载工频电压、内部过电压、电气电压等方面的影响，尤其是外部自然环境相对较差的条件下，在几十年前建设的基础设施有着明显的不足，爬距不能满足要求，导致电网运行的安全性比较差。弧光接地过电压就是系统幅值比较高的过电压的形式。电网出现了电流超出规定参数的情况，如果工作人员不能及时采取科学合理的应对措施就会导致接地电弧无法快速的熄灭，然后就会导致接地过电压的情况存在，幅值超出4倍正常电压的要求，会直接导致整个电网运行的安全性无法达到要求。对于很早之前就建设应用的10kV配电系统内，绝缘主要是通过针式瓷瓶来实现，这是电网系统内比较薄弱的结构部分，容易受到雷击的影响，出现过电压而发生闪络的问题。

1.4 不可抗拒的自然灾害因素

该因素具体指的是风、雪、雷电、泥石流、地震等方面的因素出现的电网系统损坏，造成用户电力供应受到很大的影响。这些因素都是无法预测和消除的，但是能够通过先进科学技术进行预报，及时采取措施进行防范，一旦出现这些情况，应该立即组织人员开展抢修工作。

1.5 电源的供电能力

该方面就是发电厂结合用电的需要来实现连续、高强度的供电能力。随着时代的发展，很多地区都出现了供电不足的问题，尤其是枯水期比较严重。这些因素很多都是某个局部单位不能彻底解决的，要相关部门联合起来，能够根据负荷的增长、资金方面分析来采取必要的措施，以保证其符合要求。

2 城市用户供电可靠性优化方案分析

在用电可靠性工作开展的过程中，需要结合实际，采取有效的控制方案进行控制，以下为常见的技术策略。

2.1 安装联络开关

该装置的作用就是能够避免停电影响范围过大，能够使得供电能力得以提升。一般都是采用单端电源供电树枝放射接线，沿着接线来设置必要的分支线以及变压器等，在相当长的供电线路内任何位置出现故障问题，都会造成全线的停电。选择联络开关的过程中，首先需要选择柱上式的真空开关形式。当前该开关的种类也是比较丰富的，比如柱上断路器、自动合闸器等等，内部的组成都是极为简单的，性能比较高，便于维修且成本低。当前这些开关也有明显的不足，导致故障发生之后无法及时调整，只有用户上报之后电力企业才了解情况，所以导致事故处理效率比较低。

2.2 采取综合措施

要想全面处理污闪的问题，就能够保证电力系统的供电稳定性，从而可以彻底消除闪络导致的短路、过电压损坏等一系列的问题。因此，要选择科学合理的应对措施，以保证电网运行更加稳定。对于10kV线路内的开关室内，所设置的绝缘子、套管、瓷瓶等，应该定期进行污物的清理，可以在表面设施防污罩的结构。母排应该安装绝缘热缩管的方式，以保证其清洁度。通过多年实践分析，该方式可以提升防污能力，避免小动物等造成线路损坏的情况出现。此外，变电站中的10kV开关室，还能够应用多种方式以避免污闪问题的出现，比如设置吸湿器，能够降低室内湿度，使得污闪不会发生。

2.3 采取多种措施提高10kV线路抗雷击的能力

比如使用瓷横担来取代目前的针式瓷瓶的方式，能够有效减少雷击发生的概率，但是该结构的机械性能不足，并不能应用到导线的线路内。此外，城市电力能源负荷量比较大，市区中安装的电力线路逐步增多。对于架空线路来说，要把避雷器安装到电缆斗的周边位置上，从而可以避免电缆芯线外皮出现放电的情况，还能够通过节点引线与金属线的外皮同时接地处理。电缆的另外一侧外皮也能够接地，如果架空线路中中间的位置上设置有一个部分的电缆，应该把两侧位置上都要安装避雷器装置。如果是经常开路的线路情况，这与线路终端的情况是相似的。在某个位置上出现侧落雷的问题，因为雷电波的作用导致雷电压上升可以达到一倍以上，严重的损坏开关结构。因此，在开关两侧应该合理地布置防雷装置，同时还应该保证接地线和外壳能够实现有效的连接。

2.4 提高设备质量、缩短检修时间

对于新建设的变电站项目来说，在进行开关设备选择中，必须要保证其质量优、稳定性好、维修率低等，如GIS、SF6、真空开关、全封闭式电器等。10kV线路系统内最好是应用真空开关的形式，对于开发区来说，尽量选择使用引进设备作为其核心部件。对于老式的少油设备来说，遮断容器不足的开关形式，如有条件，则需要更换成为真空开关的方式。要将砖墙结构部分全部拆掉，尽量选择使用封闭的电器形式，保证设备的运行效果达到要求。需尽量减小配电的容量，有效的缩短供电线路的长度，推广采用40kVA箱式变，一般是能够按照使用一只箱式变电设备给二幢楼进行供电，能够达到其供电能力的标准和要求。配电高压跌落熔丝的形式要逐步地替换掉，取而代之的是消弧杆形式的跌落熔丝，能够避免检修工作的进行给供电产生的不利影响。

2.5 积极推广状态检修工作

电气设备在进行维修过程中，我国一直以来都是采用定期检修的方式，其主要的优势就是能够确定合理的检修周期，只要是设备运行达到了检修周期的要求，在没有特殊规定的要求基础条件之下，必须要进行设备的大修或者小修的作业。该检修制度的应用，能够充分保障电力系统运行的安全性、稳定性，能够保证电力供应正常进行，落实各项具体的预防措施。电气检测技术有了很快的发展，电力管理系统水平也有了很大的体升，很多代表先进科学技术的设备被研发和应用，比如在线监测、红外测温等技术，能够充分了解设备的运行状态，能够保证检修工作顺利实施。总之，状态检修工作可以减少人力、物力、财力的投入，能够缩短停电时间，有着较高的实践应用价值。

2.6 加大安全用电宣传力度

积极地宣传安全用电基本知识，能够避免发生外力破坏的情况，从而可以有效地预防发生事故问题。比如消除人为或者交通事故导致的倒杆、断线、短路等问题，都能够通过积极宣传 《电力法》来实现，做好线路的维护与管理，能够有效预防上述事故发生，确保电路供应的正常进行。

3 结束语

电力能源是社会运行的基本能源，对于人们的生产生活有着极为重要的影响，所以需要加强管理。供电企业应该做好各项管理工作，提升人员素质，更换先进的电力设备，还应该积极宣传电力相关法律，可以保证人们具备一定的法律意识，自觉保护电力设备，确保供电正常进行，能够完成电力供应计划，从而可以降低故障发生率，最终可以更好地促进供电可靠性的提升，满足现代社会电力供应需要。