李曉鵬

摘 要：本文首先在對(duì)配電系統(tǒng)供電可靠性的內(nèi)涵進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，探討了影響配電系統(tǒng)供電可靠性的主要因素以及與此相關(guān)的可靠性管理原則，然后再集合配電系統(tǒng)運(yùn)行實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，分別從配網(wǎng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、實(shí)用技術(shù)、故障診斷與狀態(tài)檢修技術(shù)和停電管理技術(shù)等四個(gè)方面提出了對(duì)應(yīng)的提高配電系統(tǒng)可靠性的技術(shù)及管理措施，希望借此可以形成相對(duì)完善的提高配電系統(tǒng)運(yùn)行可靠性的技術(shù)及管理體系，并為今后的電力工作提供有益的參考。

關(guān)鍵詞：配電系統(tǒng)；可靠性；故障診斷；技術(shù)及管理措施

配電系統(tǒng)不僅只是整個(gè)電力系統(tǒng)的末端部分，同時(shí)也是與用戶直接聯(lián)系的重要功能結(jié)構(gòu)，在日常的供電工作中主要擔(dān)當(dāng)電能供應(yīng)、分配等功能，因此它的可靠性直接影響到了整個(gè)供電系統(tǒng)的功能穩(wěn)定性。根據(jù)相關(guān)部門(mén)統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)顯示，約有80%左右的用戶停電故障多是因?yàn)殡娏ο到y(tǒng)中的配電系統(tǒng)故障導(dǎo)致的。因此，開(kāi)展配電系統(tǒng)可靠性管理措施的研究對(duì)提高供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性，優(yōu)化用戶的用電體驗(yàn)具有重要作用。

一、配電系統(tǒng)供電可靠性的內(nèi)涵

通常意義上的配電系統(tǒng)供電可靠性的內(nèi)涵是指供電系統(tǒng)對(duì)用戶持續(xù)供電的能力，長(zhǎng)期以來(lái)一直是電力可靠性管理工作的重要內(nèi)容，尤其是在當(dāng)前的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制下，可以將之作為電力工業(yè)滿足當(dāng)前國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要程度的重要衡量指標(biāo)。在供電可靠性評(píng)價(jià)中，一般利用供電可靠率作為計(jì)量指標(biāo)，即在一定的統(tǒng)計(jì)期間內(nèi)，有效的供電時(shí)間的總小時(shí)數(shù)與統(tǒng)計(jì)期間的總小時(shí)數(shù)的比值（%）。

二、影響配電系統(tǒng)供電可靠性的主要因素及可靠性管理原則

（一）影響配電系統(tǒng)供電可靠性的主要因素。（1）電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的合理性。在部分偏遠(yuǎn)城鎮(zhèn)地區(qū)或者農(nóng)村地區(qū)，配電網(wǎng)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)薄弱，而且供電半徑較大、導(dǎo)線截面積小，線路的相互替代能力和可靠性較差，往往出現(xiàn)“一停一片，一停一線”的現(xiàn)象。（2）設(shè)備及線路故障。配電系統(tǒng)中的各類(lèi)型電氣設(shè)備較多，輸配電線路在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)不同類(lèi)型的故障，這些故障因素都會(huì)影響到系統(tǒng)的正常運(yùn)行，降低配電系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性。（3） 管理操作事故。部分地區(qū)的配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)并沒(méi)有完全構(gòu)建起來(lái)，導(dǎo)致系統(tǒng)的自動(dòng)化程度較低，需要人工干預(yù)的管控環(huán)節(jié)較多。而人為管理存在較大的不穩(wěn)定性，這些都會(huì)增加系統(tǒng)運(yùn)行中的不穩(wěn)定性，導(dǎo)致配電系統(tǒng)可靠性下降。

（二）配電系統(tǒng)可靠性原則。配電系統(tǒng)的可靠性原則是針對(duì)整個(gè)配電系統(tǒng)而言的，在整個(gè)系統(tǒng)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)和運(yùn)行管理過(guò)程中，為了保證系統(tǒng)的可靠性要求而采取的相應(yīng)技術(shù)指標(biāo)、條件和相關(guān)規(guī)定，是對(duì)整個(gè)配電系統(tǒng)可靠性進(jìn)行評(píng)估的標(biāo)準(zhǔn)和原則。在配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)和優(yōu)化過(guò)程中，必須從用戶需求、配電系統(tǒng)供電冗余度關(guān)系出發(fā)，從供電成本、供電質(zhì)量、連續(xù)性等幾個(gè)方面綜合考慮，分析供電成本與配電系統(tǒng)可靠性之間的遞增特性，采取合理的技術(shù)措施以盡量低的成本來(lái)保證配電系統(tǒng)處于最佳的可靠性運(yùn)行狀態(tài)。

三、提高配電系統(tǒng)可靠性的技術(shù)及管理措施

（一）優(yōu)化配電網(wǎng)規(guī)劃，強(qiáng)化系統(tǒng)可靠性。在規(guī)劃的過(guò)程中主要滿足以下三個(gè)方面的要求：① 充分了解上一級(jí)供電網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)期發(fā)展規(guī)劃與布局，并將之作為本級(jí)電網(wǎng)規(guī)劃的依據(jù)；② 在構(gòu)建10kV配電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)時(shí)，要超前15年對(duì)變電所位置、規(guī)模、線路布局和連接方式進(jìn)行一一布置；③ 保證配電網(wǎng)絡(luò)的供電穩(wěn)定性，不但要滿足其正常供電需要，同時(shí)還必須具有較強(qiáng)的備用供電能力，滿足安全供電標(biāo)準(zhǔn)；④ 由于電纜事故維修時(shí)間較長(zhǎng)，因此應(yīng)該避免使用單根放射形電纜進(jìn)行供電，盡量使用環(huán)形、開(kāi)環(huán)運(yùn)行的方式，以便保證整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的靈活度。

根據(jù)配網(wǎng)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，為了提高配電系統(tǒng)的魯棒性，在配網(wǎng)過(guò)程中，或者城網(wǎng)改造時(shí)，要做好如下幾個(gè)方面的工作：① 基于當(dāng)?shù)毓╇娋W(wǎng)絡(luò)、用電需求等實(shí)際情況，有計(jì)劃的對(duì)既有設(shè)備進(jìn)行充分利用，積極慎重的使用新技術(shù)和設(shè)備，保證電力系統(tǒng)能夠安全穩(wěn)定的運(yùn)行；② 積極采取電纜供電方式，并輔助應(yīng)用架空配電網(wǎng)輸電的方式，通過(guò)相互補(bǔ)充的方式保證配電網(wǎng)具有不低于30%的容量裕度；③ 為了提高配電網(wǎng)絡(luò)的可靠性和靈活程度，應(yīng)該積極采取開(kāi)閉所與小區(qū)變供電的方式，以確保供電網(wǎng)絡(luò)與城市改造、新區(qū)建設(shè)等同步進(jìn)行。

（二）提高配電系統(tǒng)可靠性的實(shí)用技術(shù)措施。（1）人工篩選措施。通過(guò)應(yīng)用人工排查措施進(jìn)行篩選，根據(jù)配電網(wǎng)絡(luò)設(shè)備故障率隨時(shí)間而變化的規(guī)律，對(duì)早期、偶然期、損耗期采取不同的措施。① 系統(tǒng)的早期故障率較高，但是會(huì)隨著時(shí)間推移而迅速下降。在該期間，導(dǎo)致故障的主要原因多是因?yàn)樵O(shè)計(jì)、設(shè)備和制造工藝缺陷造成的；② 偶然期故障率相對(duì)穩(wěn)定，可將之視作為常數(shù)，在運(yùn)行管理過(guò)程中主要通過(guò)加強(qiáng)維護(hù)的方式來(lái)延長(zhǎng)該時(shí)間周期；③ 損耗期的故障率將明顯上升，這主要是因?yàn)殡姎饫匣?、機(jī)械磨損和絕緣老化等造成的，這時(shí)候大部分的元件都開(kāi)始失效，需要及時(shí)的進(jìn)行更換，以提高系統(tǒng)的整體可靠性。（2）冗余措施。所謂冗余措施，其實(shí)質(zhì)就是“多余”的意思，即在滿足電網(wǎng)供電需求的基礎(chǔ)上，為了提高系統(tǒng)的可靠性而適當(dāng)?shù)脑黾訉?duì)應(yīng)的功能性元器件。在實(shí)際電網(wǎng)運(yùn)行中，可以采取優(yōu)化配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，以“手拉手”環(huán)網(wǎng)供電的方式達(dá)到冗余的目的。（3）注重施工與檢修質(zhì)量。施工和檢修質(zhì)量同樣是提高配電網(wǎng)運(yùn)行可靠性的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，這是一項(xiàng)長(zhǎng)期而艱巨的工作，尤其是檢修質(zhì)量，更是重中之重。通過(guò)提高施工和檢修質(zhì)量可以減少系統(tǒng)故障發(fā)生的概率，特別是對(duì)那些使用中的非標(biāo)器件，必須保證要其質(zhì)量，以免在后續(xù)使用中因出現(xiàn)銹蝕而影響配電系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。（4）提高配電網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)化程度。信息通信技術(shù)的發(fā)展，為提高配電網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)化程度提高了科技基礎(chǔ)。在電網(wǎng)改造過(guò)程中使用先進(jìn)的設(shè)備，利用通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)措施對(duì)配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)，可以隨時(shí)獲得各個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的元器件運(yùn)行狀況信息，并及時(shí)地進(jìn)行處理，從而將故障消除在萌芽狀態(tài)，保證了配電網(wǎng)絡(luò)的可靠穩(wěn)定運(yùn)行。

（三）積極應(yīng)用故障診斷與狀態(tài)檢修技術(shù)。（1）設(shè)備診斷與故障檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用。通過(guò)在配電系統(tǒng)中設(shè)置電纜故障尋址設(shè)備，能夠顯著減少配電系統(tǒng)電纜故障的查找時(shí)間，提高配電網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的安全性與可靠性；并且所有中性點(diǎn)經(jīng)過(guò)消弧線圈接地之后都能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)補(bǔ)償，滿足一定程度的裕度補(bǔ)償需要；同時(shí)構(gòu)建中性點(diǎn)對(duì)地絕緣系統(tǒng)，利用升級(jí)的二次回路元件和接線方式，還可以提高故障診斷和判斷的準(zhǔn)確性，減少停電時(shí)間和影響范圍，保證供電的穩(wěn)定性。（2）設(shè)備狀態(tài)檢修技術(shù)的應(yīng)用。狀態(tài)檢修通常又被稱(chēng)作為視情檢修或者預(yù)知檢修，這種檢修方式與定期的計(jì)劃性檢修存在的一個(gè)主要區(qū)別就是根據(jù)配電系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行非固定周期的檢修，檢修的最終目的在于保證設(shè)備盡可能長(zhǎng)時(shí)間地穩(wěn)定運(yùn)行，只有在等到設(shè)備結(jié)構(gòu)及其性能處于即將破壞的臨界狀態(tài)時(shí)才停止運(yùn)行并實(shí)施進(jìn)一步的檢修，這種做法能更好地保證檢修工作的針對(duì)性和目的性，減少設(shè)備檢修的盲目問(wèn)題。同時(shí)，還能夠有效的減少因?yàn)闄z修而帶來(lái)的停電問(wèn)題，保證生產(chǎn)及居民生活用電的穩(wěn)定性。

（四）提高配電網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行可靠性的停電管理技術(shù)措施。（1）停電模式。當(dāng)前，配電網(wǎng)的停電模式主要包括三種：一是計(jì)劃停電，即根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃和工作需要，通過(guò)向調(diào)度申請(qǐng)之后制定的停電計(jì)劃；二是臨時(shí)停電，主要是因?yàn)殡娋W(wǎng)故障需要處理而向調(diào)度申請(qǐng)的臨時(shí)停電，時(shí)間一般在1-2h左右；三是夜間停電，當(dāng)故障檢修工作量比較小的時(shí)候，在保證安全的前提下通常使用夜間檢修的方式，雖然從統(tǒng)計(jì)方面來(lái)講這種方式不能提高供電可靠性，但是卻能夠減少停電帶來(lái)的社會(huì)影響。（2）綜合停電。綜合停電包括兩種模式：一是調(diào)度根據(jù)各個(gè)部門(mén)之間的停電申請(qǐng)盡量將檢修工作安排在同一時(shí)段，以便保證整體停電的時(shí)長(zhǎng)和頻率；二是在本部門(mén)的各個(gè)班組之間，通過(guò)自行調(diào)整、統(tǒng)一上報(bào)停電申請(qǐng)，采用這種方式可以避免重復(fù)停電現(xiàn)象的發(fā)生，從而使配電系統(tǒng)可靠運(yùn)行的目標(biāo)得以有效保證。

參考文獻(xiàn)：

[1] 林集敏. 配電系統(tǒng)的可靠性問(wèn)題研究[J]. 信息系統(tǒng)工程， 2015（6）

[2] 劉振東. 議10kV配電系統(tǒng)供電可靠性措施[J]. 城市建設(shè)理論研究（電子版）， 2012（17）.