论提高10kV配电网供电可靠性的措施
2022-08-16国网渭南市华州区供电公司
国网渭南市华州区供电公司 霍 娟 韩 倡
随着社会的进步和经济的发展,人们对电力行业供电可靠性的要求也越来越高,电力供应必须始终保持在高效稳定的状态才得以满足人们日益增长的需求,其中10kV配电网的发展与人们的生活最为密切。10kV配电网的供电可靠性是反映10kV电力系统持续供电的能力,是电力行业考核企业工作完成情况的一项硬性指标,也是衡量一个国家经济发展程度的标准之一。在实际生活中,10kV配电网的供电可靠性却被各种各样的因素影响着,比如配电线路的网络构架、配电线路的故障以及线路的计划停电次数等。本文以我省10kV配网现状为例,通过对影响配电系统供电可靠性的几个因素进行分析,探讨进一步提高10kV配网供电可靠性的措施。有助于更好地保障10kV配电网可靠供电,确保电力企业效益提升。
1 各种停电对10kV配电网供电可靠性的影响
目前10kV配电网建设是我省电网建设的薄弱环节。影响10kV配电网供电可靠性的原因很多,涉及面广,从线路初期的规划设计、设备的采购到后期的安装调试、设备的日常运行管理等环节都有一定的影响因素。以我省10kV配电网为例,主要弊端就是电源点少。目前10kV配电网结构主要采用单辐射接线(图1),这种接线方式供电能力较差,当其中某条线路或设备因故障停电或检修时其所带负荷均需全部停电,扩大了不必要的停电范围;且后期接入的新用户通常采用搭接老线路的方法进行接线,使配网负荷结构发生变化,也会造成供电不灵活,供电可靠性差[1]。
图1 单辐射接线10kV配电网结构
1.1 故障停电对配网供电可靠性的影响
因设备发生绝缘损坏或者雷击灾害等其他外力原因引起的停电。它与设备的运行管理和配网自动化的运行水平有关。由于10kV配网线路普遍采用的是辐射结构的架空线路,对于外部恶劣环境的抗干扰能力差,长期运行在户外环境下,都会增加设备的故障概率,影响10kV配电网的供电可靠性。
主网采购设备质量不过关,设备数据测试不严谨导致的设备误动。如2013年某35kV变电站因新投1#主变某项出厂数据测试不准确,造成该站新投1#主变在运行中差动保护动作,开关跳闸,后经反复调查取证,发现该变压器差动跳闸是由于设备出厂数据调试不准确而导致差动保护误动,后返厂家维修。在事故处理上浪费了很大的时间和精力,2#主变单台运行很长时间,因限负荷给居民生活生产造成了极大的影响。
天灾人祸等外力破坏因素造成的影响。暴风雨、洪水等自然灾害使杆根土壤严重流失而造成的倒杆断线等事故,还有各种突发事件造成的金属、树枝等异物搭接线路造成的跳闸等,也是引起供电可靠性降低的原因。
1.2 计划性安排停电对10kV配网供电可靠性的影响
随着10kV城乡配电网改造工程的实施,线路和变电站的检修或设备预试等都需10kV配电系统在停电状态下完成,其停电时间长短与此项工作的复杂程度及其施工技术水平有关,计划停电已成为影响10kV配电网系统可靠性的重要因素,从近几年停电数据统计看,设备的计划停电比例已占到总停电比例的一半,这对于10kV配电网供电可靠性影响很大。加之在实际工作中,如计划停电管理不够严谨,不能达到“一处停电,多处干活”的要求,则会造成用户重复停电,这又进一步增大了10kV配电网供电的不可靠因素。
1.3 配网自动化管理中还存在很多漏洞
由于配网自动化系统综合应用了一二次设备、通信技术、信息技术等高科技,随着技术的发展,要求在调度中心与用户之间进行的数据交换越来越多,与此同时,随着E-mail、Web等系统的广泛应用,病毒和黑客也日益猖獗,这给配网自动化的发展带来了威胁.所以提升配网自动化安全防护水平很有必要[2]。
在互联网的智能化和互动化发展方面,配电网的感知管控系统还很空白,终端采集监测覆盖不足、实时性难以保障等基础工作还需加强。目前配电网的运行自动化功能运行正常,但配电网管理功能自动化尚未完善,还无法满足设备的检修自动化及停电管理自动化、设计管理自动化等要求;其次由于老旧设备改造工作的程度与配网自动化的要求不能很快达成统一,在一定程度上也减少了配网自动化系统的使用效果,在实际使用过程中还未真正减轻运维人员的工作量,有时会出现采集信息掉线或配电终端遥控拒动等现象。
1.4 10kV配电网供电可靠性的衡量指标
供电可靠率是反映用户供电可靠性的指标,用公式RS-1=(1-用户平均停电时间/统计期间时间)×100%表示,由公式直观得知,影响供电可靠性的主要因素是每次停电持续时间长短和停电户数,所以减少配电网停电时间和停电户数是提高10kV配电网供电可靠性的关键措施。目前以DL/T(供电系统用户供电可靠性评价规程)为参考,结合10kV配电网可靠性管理办法要求,提出10kV配电网供电可靠性的刚性管理目标为10kV配网结构坚强、设备稳定、设备防止故障于未然,当线路和设备有发生停电时尽快缩小停电范围,并能迅速恢复到原来的运行状态。
2 提高10kV配电网供电可靠性管理工作的具体措施
2.1 运行管理方面
完善配电网管理体制,电力企业各部门间要加强分工协作。设备管理部门要明确辖区内设备供电可靠性管理的目标及任务,要定期召开供电可靠性分析会,认真分解全年的供电可靠性指标,明确每年、每季度、每月的供电可靠性目标值,再分解至各基层班组,使各基层班组明确自己所管辖设备的供电可靠性目标值,从而制定符合其设备的保障措施和考核办法,管理部门要及时掌握基层班组供电可靠性指标完成情况,做好实施情况监督并纳入班组考核。
优化停电流程,加强调度审批及停电操作上的管理,严格控制停电次数。将每年的春秋检修计划改为根据设备实际运行情况和存在缺陷程度而进行的设备检修;在保证安全的条件下,根据用电性质尽量实行状态检修或零点检修,有条件的要实行带电作业,如通过带电新装、更换或拆除开关、台变等,带电接入或拆除台变、电缆等构架引下线等确保用户不停电,在施工点前带电加装分段或分支开关隔离施工面等措施,尽量缩短停电时间;实行“撮合”施工,可将同一回线路需大修技改的项目与设备的定检预试停电的工程相整合,达到工程停电最少化,真正实现“一处停电,多处干活”的要求,尽可能做到少停电。
2.2 技术方面
要持续做好10kV配电网改造升级工程,要梳理配网线路,实行分区分片供电,避免交叉重叠供电,适当发展线路间联络,重要用户在设计供电方式时要适度超前,争取一步到位,要做到随时根据负荷变化能及时调整接线方式,推广采用环网,尽量采用多分段多联络类型接线。可在原有线路的基础上对所有分支线路均装隔离开关或熔断器,合理分段以限制分支线路停电对主干线路造成的影响(图2)。对同杆线路进行合理的调整和布置,减少同杆线路回数,改变公用线和专用线同杆现状;对于供电半径较大的线路,通过新增线路、增加变压器布点等方式,缩小线路故障时的停电范围。
图2 多分段多联络类型接线
提倡采用“四新”设备,实现设备的免维修或少维修。首先尽量选用生产技术过关、经济实用的设备,大力推广采用免维修、免维护设备,如SF6断路器、真空断路器等,做好设备定期维修和状态维修;其次尝试利用新设备,目前市场上出现一种配网储能供电系统,这套系统可很好地解决早晚负荷高峰出现的短暂重载问题,缓解配电变压器短时过载,预防限电情况发生,如经济允许,可在负荷变化较大且比较重要的地方考虑引进此项设备。
提升配网自动化安全防护水平,完善其程序运行能力。随着互联网技术的快速发展,接入电力数据网络的控制系统也越来越多,所以要求网自动化系统须配备可靠的网络通讯信道及稳定的UPS电源;同时要规范调度数据网络防护,对外来调控指令要有详细严谨的辨别并伴有加密措施,避免黑客等利用数据通道进行病毒植入等操作;还有要将生产控制系统与管理信息系统及办公自动化系统实行有效安全隔离,通过采取认证、加密、访问控制等技术,实现生产控制数据的远程安全传输,采取横向隔离、纵向认证的措施,预防不速之客对配网自动化监控系统及调度数据网络的攻击侵害,保障配网自动化系统的安全运行[2]。随着配网改造的进行,因老旧设备后期改造而产生的增量配网设备,其后期的设计、施工、维护等均要按照配网自动化规范进行统一要求,加强运维、通信、调度等部门的业务协调,具备规范的技术支撑,才能满足配电调控一体化需求,确保10kV配电网设备运行正常。
大力推广引用零序保护接地选相装置。当配电网发生接地故障时,通过引入零序保护接地选相装置,其相应的线路保护动作,自动切除故障。相对于逐条试拉线路的故障处理方式,可以减少10kV配电网线路的接地时间和线路的停电时间。
重视10kV配电线路维修及保养工作,多举措保证线路安全可靠运行。由于10kV配电线路错综重叠,线路间联络复杂,应积极地采用先进技术手段,如利用红外线测像仪对设备进行状态诊断、在线监测技术对设备进行负荷监测等,及时发现设备缺陷,确保设备健康可靠运行。另外,由于10kV配电网周边居住人群多,影响电力线路的安全因素较多,运维人员要以预防为,对线路进行实时巡视及定期检测,及时清理线路通道及线路上的树枝、鸟巢等搭接物,对重要线路和事故多发地要适当增加巡视次数,在特殊天气要增加夜巡或者特殊巡视。在大风地区,线路经常会经受暴风的考验,运维人员要做好防风工作,应加固线路防风设施,防止因大风影响而发生倒杆倾覆事件;在汛期,要做好防洪工作,制定防汛预案,供电部门要及时与防洪部门联系,做好线路护岸、护基工作,对有可能被水冲击的杆塔要提前修筑防护提,确保杆根稳固。在做好设备巡视工作的同时要采取多种有效手段,对设备异常状况进行高质量的处理,并对已解决的问题做好详细记录,总结经验,及时上报上级部门[3]。
加强10kV配电设施保护,做好用户安全用电宣传工作。供电部门要经常开展安全用电宣讲活动,加大对《中华人民共和国电力法》《电力设施保护条例》等法律法规的宣传力度,防止发生人为或外力破坏等造成的倒杆、断线、短路等事故,做好客户安全用电管理工作,在用电高峰时及时引导用户调整负荷,防止用电不合理而引发停电。
扎实开展隐患排查治理工作,提升电力线路设备健康运行水平。要树立隐患就是事故的理念,坚持“标准贯穿始终、责任铭记心中”的安全理念,长效抓好电力设施建设过程中的缺陷隐患治理工作,杜绝设备带病带患加入运行。另外要严格执行隐患识别、评估、防控和治理全过程管理工作,严格落实一患一档制度,按照发现-登记-评估-治理-销号扎实开展隐患排查治理工作,全面提升线路设备健康运行水平。
综上,配电网强则电网强,10kV配电网可靠性管理工作任重而道远,影响10kV配电网可靠性的原因很多、涉及面广,要结合实际采用多种手段相结合的措施加强10kV配电网计划停电的综合管理,不断提升运维人员的业务素质,提升10kV配电网整体管理水平及维护水平,努力建设成设备坚强可靠、品质高效一流的配电网企业。