浅谈配电系统可靠性

杨杰敏

（国网内蒙古东部电力有限公司检修分公司028000）

摘要；电力在我国能源结构中占据核心位置。电力系统的安全稳定运行对国民经济和社会发展有重大意义。电力系统当中的最薄弱环节是配电系统，超过80%的用户停电事故都是由配电系统故障引起的。本文主要介绍了配电系统可靠性的现状，分析了配电系统可靠性的影响因素，从多角度提出了提高配电系统可靠性的措施。

关键词：配电系统可靠性；影响因素；提高措施

1引言

配电系统包括输电线路、馈电线路、二次配电线路、配电变电站、继电保护设备及与用户相联的相关电气设备，其功能是向用户分配电能和提供电能。可靠性在配电系统的应用应以用户为导向，对可靠性分析时，不用考虑发电系统与发电系统，只需要考虑当地的配电系统。配电系统一般情况下，从本质上讲是辐射状的，基于此原因，当配电系统中发生单一故障时，很容易引起用户故障。用户的用电需求一般需要配电系统的主馈线和分支线来满足。

在许多电网公司，可接受的供电连续水平是通过比较实际停电频率与停电持续时间和预定目标来决定的[1]。通常可靠性的分析方法有两种，即历史评估和预测评估。历史评估包括配电系统故障和用户停电数据的收集与分析。通过连续记录系统元件故障、用户停电频率、持续时间以及成因来衡量系统过去的性能[2]。

2配电系统可靠性研究现状

最早对系统可靠性研究的时间是在1955年左右，但当时研究的重点是发电系统和输电系统。而以中压配电系统为主的配电系统的可靠性分析没有得到重视，但是，由于配电系统故障所造成的损失却是严重的。在美国等发达国家，配电网可靠性的研究在电力系统规划当中可以说是一项重要工作。

最近十多年来，伴随着科技的进步，经济的发展，人们越来越对配电系统可靠性感兴趣。目前，有些国家进行了专门的研究，并把研究结果进行统计总结后运用到了实际层面。国内对配电系统可靠性的研究始于上世纪80年代，但由于数据的缺乏和行之和方法的不奏效，发展较为迟缓。后来随着国内城市经济与配电网的快速发展，城网改造的加快，人们对可靠性的研究更加重视。1980年代，学者RoveBollixing等发表了《工程方法可靠性评估》和《电力系统可靠性评估》两本专著，这两本书的出现，人们可以以数学的算法准确得出系统的可靠性指标，使得可靠性评估达到了前所未有的阶段。

很多国家对可靠性指标做出了规定。比如日本采用客户年平均停电时间、停电次数，衡量可靠性[3]。而英国则采用客户平均系统可靠率、安全目标和客户平均停电持续时间等来衡量可靠性。其他国家也相继效仿。近几年国内的供电可靠性水平有了较为显著的改善，但也应该注意到，与供电可靠性特别高的日本有很大差距。根据相关资料，截止到1997年，日本的平均系统可用率指标已达到了99．998％，这意味着在日本平均每户每年的停电时间短至9分钟。由此可见，国内对于配电系统可靠性的研究还需加大力度，对电力用户供电的可靠性有待提高。

3配电系统可靠性的影响因素

内部因素：在线路部分，对可靠性有影响的原因主要有线路的非全相运行、短路、断路瓷瓶闪络放电等。因为这些故障会造成线路保护跳闸。在变电部分，配电变压器故障，配电室故障，电压互感器和电流互感器的故障都会造成配电系统可靠性的降低。

外部因素：配电系统的可靠性也会受到天气条件变化的影响。如在雷雨天，配电系统绝缘损坏、线路相间短路等故障是很容易发生的。另外，在实际配电网中，线路检修或者道路施工等原因导致的线路停运[4]，也会导致各个指标的升高。此类事故的发生与所能造成的影响完全不可预知，出现该状况后只能通过及时抢修来消除。

4提高可靠性的措施

从设备选择的角度考虑，整个系统的可靠性直接受到元件可靠性的影响。近年来，运用到系统中的元件的电气水平显著提高，研究开发更高电气水平的元件，对可靠性是至关重要的。

（1）配电线路的选择

线路分为架空线路和电缆线路两类，在国内架空线路选用的最多。架空路线的优点是造价低，架设方便，检修起来也比较简单。其最大缺点是占用空间，在地段儿比较繁华紧张的商业区，一般选择电缆线路。

（2）开关设备的选择

断路器在电网中的功能是对电流异常时跳闸，是一种非常重要的设备，其故障率较其他设备要高。断路器故障大部分是机械故障引起。断路器的选择应选故障率低，不需要经常维护的类型。

（3）配电变压器的选择

配电变压器绝缘介质的老化和损坏是其发生故障的主要原因。虽然其故障率较低，但修复时间长。对配电变压器应当做到及时检测，经常对其进行故障诊断。此外，为应对雷电入侵波，还应装设避雷器保护。

从网络结构的角度考虑，各地区用电情况不同，城区相对农村来说，负荷较多，线路复杂。规划合理的网络结构能够改善配电网结构，有利于配电系可靠性的提高。网络的规划首先需要调查当地的具体情况，设计出对现有配电网进行优化改造的方案，对改造后的方案进行可靠性指标的计算，考虑其经济效益与优化效果。最后根据工程计划，落实每个时期的建设项目。这样，合理的配电网络结构就逐步搭建起来，系统的供电可靠性也将得到提高。

对供电负载较重，线路复杂的地区，为降低线路的故障率，需要对负荷进行分流，可通过增加电源布置点与线路改造的措施解决。为缩短停电时间和范围，可选择截面积大的导线，以提高在用电高峰时转移负荷的能力。负荷较多的分支线通过装设分段开关以及熔断器，保证隔离支线发生故障时不影响主干线。

从配电系统自动化程度的角度考虑，配电系统自动化是运用技术手段，如电力电子技术、通信技术、微型计算机技术对配电网的运行状况进行智能化的监察，保证其始终能够在安全可靠的状态下运行。

在系统正常运行时，也要时刻监察它的运行状态，对各种情况做出反应，使其在最优状态下运行。当出现异常或故障情况时，应能迅速检出故障类型和位置，并能够及时消除故障情况，防止故障范围扩大，将其造成的影响降到最低。

5结语

配电系统是电力系统当中的重要组成单元，从用户的角度来看，直接能够表明电力供应安全可靠性。配电系统可靠性低的高低，反映了故障率的高低，如果故障率太高，可能会对用户造成经济损失，甚至会影响全社会。当今社会经济发展迅猛，电力需求巨大，这样便给了供电部门更大的压力，配电系统的可靠性问题显得尤为突出。提高配电系统的可靠性，可以为人民带来不少便利，减少不必要的问题发生，可充分利用电能。

参考文献：

[1][2]王守相，李志新.配电系统可靠性实践方法及应用.中国电力出版社，2013.

[3]郭永基.电力系统可靠性分析.北京：清华大学出版社，2003.

[4]史晓娟.山东工业技术.中国电力出版社，2014.

作者简介：

杨杰敏（1991-），男，汉族，山西临汾，国网内蒙古东部电力有限公司检修分公司，助理工程师，现从事变电运维专业工作。