配电系统的正常运行及其安全控制探微

(整期优先)网络出版时间:2019-11-06
/ 2

配电系统的正常运行及其安全控制探微

高惠蓉

关键字:配电系统;正常运行;安全控制

1配电系统概述

配电系统通常是指电力系统中二次降压变电所低压侧直接或降压后向用户供、用电的部分,由架空线路、电缆、杆塔、配电变压器、隔离开关、无功补偿电容以及一些附属设施等组成,在电力网中主要起分配电能的作用。在我国,配电系统按电压等级一般分为:高压配电系统(110~35kV)、中压配电系统(10kV)和低压配电系统(380/220V)。在负载较大的特大型城市,220kV电网也有配电功能。就我国电力系统而言,配电系统是指35kV及其以下电压等级的电网。

配电系统在我国电力系统中发挥着不可替代的重要作用,和电力系统的输电网相比,配电系统有许多的不同点,主要体现在下面几个方面:其一,配电系统的网络结构在稳态运行,大多呈现辐射型,当发生故障或线路意外时,线路会短暂出现环网运行的情况。其二,配电系统线路的支路较多,线路总长度较长,从而导致了配电系统中的R/X值较高,多数情况下大于1。其三,三相运行时不完全平衡。其四,平衡节点在馈线的一端,从而导致网络中电压节点(PV节点)少,负荷节点(PQ节点)较多。

2配电系统正常运行的影响因素及故障防护措施

配电系统中主要的设备元件包括负荷开关、电缆、架空线、隔离开关、断路器、母线和配电变压器。在配电系统运行过程中,不同配电设备发生故障的类型和原因各不相同,因此对不同配电设备要采取不同的防护措施,不断提高配电设备的可靠性,确保配电系统的安全稳定运行。

(1)负荷开关

在配电系统中,断路器主要负责切除短路和切换负荷,虽然配电系统经常切换负荷,但是切除短路的频率较低。而断路器的设计结构非常复杂,在切除短路方面优势比较明显,但是检修难度较大并且检修频率很高。因此当前我国配电系统中,逐渐使用造价低廉、结构简单的负荷开关来替代断路器,有效地提高配电系统可靠性。

(2)断路器

断路器在配电系统中能够有效分合故障电流,由于长时间的进行分合操作,其故障率明显高于其他配电设备,严重影响配电系统的可靠性。在配电系统的长期运行过程中,由机械故障引起的断路器故障最为频繁,因此要结合配电系统的运行要求,加大断路器的开发和研制过程,不断提高配电系统的可靠性。

(3)配电线路

配电线路主要包括电缆线路和架空线路两种,电缆线路的生产成本较高,但是其稳定性较好,故障发生概率很低。而在配电系统的运行过程中,架空线路很容易受到室外环境的影响,停电次数很多,严重影响人们的日常生活。导致架空线路故障的原因主要有两种:自然原因和人为原因,针对不同故障原因,积极采取有效措施。

其一,积极防止他物接触和水灾、风雨、雷击等自然灾害。当前我国配电线路故障主要是由于导线接触和雷击,在雷电天气中,配电线路容易发生绝缘闪络,导致线路烧毁,因此可以在配电线路周围安装架空地线或者避雷器,减少配电线路的雷击故障。另外,配电线路可以采用架空绝缘线,架空绝缘线性价比非常高,具有良好的经济性,随着现代化城市建设的逐渐深入,架空绝缘线在我国配电系统中的应用越来越广泛。

其二,防止盐尘和化学污染危害。对沿海地区、重工业区和化工厂区域内的配电线路,积极采取能够有效防止盐尘和化学污染的措施,防止配电线路泄露电流。

其三,防止人为失误造成的配电线路故障。近年来,我国国民经济快速发展,各个地区的土木工程和建筑工程蓬勃发展,由于建筑工程施工过程中地面开挖和机械设备操作导致的配电线路故障越来越多,因此电力部门要积极协调建筑部门,提醒施工单位的施工操作,最大程度地降低人为失误导致的配电线路故障发生率。

(4)配电变压器

在配电系统的长期运行过程中,配电变压器发生故障主要是因为绝缘介质损坏和老化,为了有效提高配电变压器的可靠性,可以在配电变压器上安装相应的监测设备,实时监测配电变压器的运行状态和诊断配电变压器故障类型,一旦发现异常,及时进行维护检修,加快故障修复和探测,最大程度地缩短停电范围和停电时间。

2配电系统的安全控制措施

2.1配电系统的安全管理控制措施

2.1.1组织机构

只有健全组织、建立制度才能有据可依,有章可循。成立可靠性管理组织机构,每个季度召开可靠性管理工作的分析、研讨专业会,发现问题及时提出管理上的对策,不断促进专业化的科学管理。经常性召开关于供电可靠性管理工作的会议,认真贯彻《国家电网公司电力可靠性管理办法》的要求以及有关文件要求,明确可靠性领导和工作小组及职责,使得可靠性管理工作形成从上自下,层层有人负责,一级对一级负责,相互协调、运作高效的可靠性管理体系。

2.1.2组织措施

(1)加强检修计划管理,推行一条龙检修。在检修管理工作中,将可靠性管理与生产计划管理紧密结合,安排每项检修时,各单位配合工作,合理高效利用停电时间,杜绝重复停电。

(2)提高业务人员技术水平,杜绝各种可能的人为误操作。

(3)完善配电GIS建设,实现配电系统信息化管理,提高配电系统管理水平。利用配电自动化手段进行故障管理。故障处理的快慢直接影响供电可靠性的高低。配电网综合自动化处理采取一些列措施包括故障检测、定位、故障点隔离、网络重构以及恢复供电。

(4)加强配电设备、输配电线路运行管理。严格按照规定对电气设备、电力线路进行巡视、维护,实行24小时值班制,对发现的问题及时处理。

(5)加快用电管理步伐,制定与当前形式相匹配的用电企业现代化管理模式。

(6)从管理、技术、科技思维以及电力营销上,都要加强配电人员的自身素质建设,为供电可靠性创建一个良好的氛围。

2.2配电系统的安全技术控制措施

(1)选择先进设备。着力抓好电网建设,采用先进的设备,推广应用小型化、无油化、自动化、少维护的设备,提高电网的装备水平。对新接入配电的用户设备,进行严格的把关与技术指导。新上网的设备要有良好的性能,要符合状态检修的要求。

(2)选择合理的配电网系统结构和接线。

(3)制定合理的运行方式。

(4)建立配电网络自动化,选择合理的与本地相适应的综合自动化系统方案,配电自动化在实施一整套监控措施的同时,加强对电网实时状态、设备、开关动作次数、负荷情况、潮流动向等数据进行采集,实施网络管理,拟定优化方案,提高供电可靠性。本文将对此课题进行详细阐述分析。

(5)主干线路进行合理分段,减少停电范围。

(6)在人口较集中,树线矛盾突出的地方采用架空绝缘线或地下电缆,并加强架空绝缘线的防雷措施。

(7)中性点接地和配套技术的应用,随着电缆的广泛采用,对地容性电流越来越高,中性点运行方式的改变和配套技术的应用,是改善系统过电压对设备的危害、减少绝缘设备破坏造成的事故、增强馈线自动化对单项接地故障的判别能力的重要手段。

(8)增大导线截面,提高线路输送容量。10kV主干网要满足“准则”要求。

(9)推广设备状态检修,通过各种在线监测、诊断技术、掌握设备实际运行状况,确定状态检修周期,并做到“应修必修,修必修好”,以保证状态检修的科学性、合理性,到达延长检修周期,减少停电户时数的目的。

(10)推广带电作业,树立检修、施工不中断对客户供电的工作理念,并通过提高带电作业的水平,拓展带电作业的范围,最大限度的减少停电户时数。

3结束语

想要提高配电系统的正常运行,注重安全控制,就要从实际的工作中考虑,尽可能的使用先进的技术经验,还可以保证安全运行管理制度的科学性,使配电运行安全管理的现代化和科学化水平不断的提高,以保证人民可以使用上安全优质的电,有助于社会的发展和国家的强盛。

参考文献:

[1]王越龙.浅析10kV配电网可靠性运行及维护[J].电子世界,2012,14:46.