谈提高10kV配电网供电可靠性方法

摘要：10kV配电网多采用以架空线为主的混合结构、放射形供电方式，沿线地理条件复杂、绝缘水平较低，线路故障率高。10kV配电网面向众多客户，线路作业停电机会也多，供电可靠性体现供电能力、软硬件水平及城市总体经济发展水平，对影响供电可靠性因素全面分析、研究、解决，持续提高配电网供电可靠性。

关键词：配电网 供电可靠性 因素

一、10kV配电网基本接线方式

10kV配电网接线可分为公用网和专线两类。公用网基本接线方式有树枝网、分段隔离树枝网、干线联络树枝网和全联络树枝网。

二、影响供电可靠性主要因素

影响10kV配电网供电可靠性主要因素有：线路故障率、故障修复时间，作业停运率、作业停运时间，用户密度及分布等。

（一）线路故障率及故障修复时间

线路故障由于绝缘损坏、雷害、自然劣化或其他原因造成。对架空裸导线：绝缘损坏是高空落物，树与线安全距离不足等造成故障，与沿线环境有关，绝缘损坏率与线路长度成正比；雷害造成故障与避雷器安装情况有关，雷害故障率与避雷器安装率成反比，与避雷器自身故障率成正比；自然老化引起故障与线路设备、材料有关；对同一类设备、材料，自然老化率与线路长度成正比；外力破坏、人为过失等造成故障；故障修复时间与运行管理水平、网络结构、配电网自动化水平有关。正确迅速判明故障点，可大大缩短故障停电时间。

（二）作业停运率与停运时间

作业停运是指因试验、检修和施工造成；施工停运与线路供电区域发展有关，发展中区域线路施工停运率高，发展接近饱和区域，线路施工停运率低。作业停运时间与作业复杂度和施工技术水平有关。

（三）用户密度与分布

用户密度是单位长度线路所接用户数。用户负荷不同，各回线路用户密度也不同，在估计接线方式对供电可靠性影响时，取平均密度。按用户分布模式分析，用户大部分分布在线路前段，线路中后段故障可通过分段断路器隔离，有最佳评估结果；用户大部分在线路中段模式次之，用户集中在线路末端的分布模式最差。

三、基本接线方式的供电可靠性评估

（一）基本接线方式评估

根据影响供电可靠性主要因素，按表1设定配电线路可靠性指标及参数，设断路器为手动操作，有联络线路故障隔离操作时间为1h，作业隔离操作时间计入作业停运时间，对总长同是12km基本接线方式评估，评估采用故障模式后果分析法。

（二）主要因素对可靠度的影响

1、故障率及故障修复时间

降低线路故障率对全联络树枝网效益最高，若故障率降至0.05次/km・年，用户年平均停电时间可由3.4h/户降至2.7h/户，减少20.6%；而树枝网效益最低，用户年平均停电时间可由15.6h/户降至13.8h/户，仅减少11.5%。减少故障修复时间有以上同样的结论。

2、作业停运率及作业停运时间

由用户增容报装原因，对运行管理较完善电网，作业停运率降低空间不大。缩短作业停运时间，若从4h降至2h，对树枝网用户年平均停电时间可由15.6h/户降至9.6h/户，减少38.5%；而全联络树支网用户年平均停电时间可由3.4h/户降至2.4h/户，减少29.4%。

3、用户分布模式

对树枝网和全联络树枝网，用户分布模式对供电可靠性无影响。对分段隔离树枝网，用户分布模式对供电可靠性影响如前所叙。对主干线联络树枝网，若用户大部分直接接入主干线，供电可靠性较高。

（三）开关类型和系统自动化对可靠性的影响

1、开关类型

10kV配电线路常用开关有柱上断路器、负荷开关和隔离开关，若装过流脱扣柱上断路器，可有效缩小故障影响范围，提高供电可靠性。若使用隔离开关，故障修复和施工完成后恢复供电，要增加操作停电时间。

2、系统自动化

对配电网可靠度有较大影响的一个因素是故障定位和隔离，以及向完好线段恢复供电时间。若配电系统实现自动化，故障隔离操作时间可显著缩短，如远方手动操作时间可缩短至几min～十几min，全自动操作则可缩短至几min内完成。全联络树枝网，实现自动化后故障隔离操作时间降至0.2h，用户年平均停电时间可由3.4h/户降至2.4h/户，减少29.4%，供电可靠率可提高至99.9726%。

四、提高配电网供电可靠性方法

提高供电可靠性措施一是防止故障于未然；二是当发生故障时，尽量缩小停电范围；三是使系统在发生故障后能迅速恢复到完好状态。

（一）防止配网故障发生

1、做好配网运行管理

对重点线路增加检查次数；为断路器、变压器加装防护装置；及时清整线路、台区内树木等障碍物，缩小线路因雷、雪等所带来的故障范围；根据季节、天气提前做好事故预防；对因地理因素而不足条件线路，将裸导线更换为绝缘导线；在污染及雷害较严重区，10kV架空线瓷瓶可用20kV等级。

2、做好线路巡视

实行24h值班制，对多用户、常发故障线路多巡视、早发现、快处理；开展特巡、夜巡，消除事故萌芽；杜绝人为误操作，及时消除外力、人为线路缺陷，提高线路安全运行水平。

（二）加强停运计划管理

配网检修是造成停电户数较多原因之一，做好计划检修管理、科学合理分析、探讨、安排检修作业、优化检修方式。抓好停电计划管理，推行一条龙检修，精细停电过程开展设备在线监测、带电测试、状态预试及检修，减少设备预试和检修时间。在检修管理中，将可靠性与生产计划管理紧密结合，采用免维护或少维护设备，延长设备检修周期，对设备缺陷加强技术分析，做好设备故障诊断。安排每项检修时，各站所积极配合、严格把关、根据生产计划需停电，处理故障向调度申请临时停电，在安全前提下可夜间检修，提高检修质量。对以往同一地点、同一类型缺陷实行运行、检修分离制度，有利于监督检修和运行质量。

五、结束语

树枝网供电可靠性最低，全联络树枝网供电可靠性最高。由于10kV配电网随电力用户的增加而不断发展，线路建设初期虽暂未实现联络，也应对主干线进行分段和分支线隔离。一旦联网条件成熟，尽早实现联络，从根本上提高配网供电可靠性，为实现配电自动化提供坚实基础。联络从主干线做起，避免全线长时间停电发生，按重要分支线、一般分支线逐步实现全联络。重视线路元件质量，降低线路故障率，合理组织检修，有效提高10kV配电网供电可靠性。