影響中壓配電網供電可靠性因素的分析

1、影響中壓配電網供電可靠性因素的分析摘要： 通過對中壓配電網基本接線方式的分析，提出影響供電可靠性的主要因素，用模式后果分析法對基本接線的可靠度進行評估，并分析主要因素變化對供電可靠性的影響，有助于指導中壓配電網的規(guī)劃和建設。關鍵詞：供電可靠性因素分析1前言中壓配電網多采用架空線或以架空線為主的混合結構，一般為放射形供電方式。由于中壓配電線路沿線地理條件較復雜，線路絕緣水平較低，因此線路故障率高。另外， 中壓配電網直接面向眾多電力用戶，線路作業(yè)停電的機會也多，如何提高中壓配電網供電可靠性，是中壓配電網改造和建設的重要課題。2中壓配電網基本接線方式中壓配電網接線方式可分為公用網和專線(網)兩類。公

2、用網， 基本接線方式有：樹枝網、分段隔離樹枝網、干線(部分 )聯絡樹枝網和全聯絡樹枝網。3影響供電可靠性的主要因素影響中壓配電網供電可靠性的主要因素有：線路故障率、故障修復時間，作業(yè)停運率、作業(yè)停運時間，用戶密度及分布等。3.1線路故障率及故障修復時間線路故障可能是由于絕緣損壞、雷害、自然劣化或其他等原因造成。對架空裸導線：(1)絕緣損壞是指高空落物，樹木與線路安全距離不足等造成的故障，與沿線地理環(huán)境有關；一般認為絕緣損壞率與線路長度成正比。(2)雷害造成的故障與避雷器的安裝情況有關；雷害故障率大體上與避雷器安裝率成反比，與避雷器自身故障率成正比。(3)自然老化引起的故障與線路設備、材料有關；

3、對同一類設備、材料，自然老化率與線路長度成正比。(4)其他原因主要是指外力破壞，人為過失等造成的故障。(5)故障修復時間與運行管理水平，網絡結構，以及配電網自動化水平有關。因為正確、迅速地判明故障點，可大大縮短故障停電時間。對同一網絡結構，運行管理水平、自動程度相同的配電網，故障修復時間取平均值。3.2作業(yè)停運率與停運時間作業(yè)停運是指配電線路因試驗、檢修和施工造成的停運；施工停運則與線路供電區(qū)域發(fā)展情況有關，發(fā)展中區(qū)域線路施工停運率高，發(fā)展接近飽和區(qū)域，線路施工停運率低。作業(yè)停運時間與作業(yè)復雜程度和施工技術水平有關，一般可取平均值。3.3用戶密度與分布用戶密度是指每單位長度線路所接用戶數。因用

4、戶負荷的不同，各回線路用戶密度一般也不相同。在估計接線方式對供電可靠性的影響時，可取平均密度。按現行供電可靠性統(tǒng)計指標，對同一接線方式，用戶分布情況不同，可有不同供電質量服務指標。按用戶分布模式分析，用戶大部分分布在線路前段，線路中、 后段故障可通過分段斷路器隔離， 從而前段線路可恢復運行，故有最佳的評估結果；用戶大部分在線路中段的模式次之，用戶集中在線路末端的分布模式最差。4基本接線方式的供電可靠性評估4.1基本接線方式評估根據上述影響供電可靠性的主要因素，按表 1 設定的配電線路可靠性指標及參數，設斷路器為手動操作，有聯絡線路故障隔離操作時間(含故障定位和向完好線段恢復供電時間)為1h，作

5、業(yè)隔離操作時間計入作業(yè)停運時間，對總長同是12km(每段線路長2km)的基本接線方式進行評估。評估方法采用故障模式后果分析法，評估結果見表2。4.2主要因素對可靠度的影響(1)故障率及故障修復時間：降低線路故障率對全聯絡樹枝網效益最高，若故障率降至0.05 次/km年，用戶年平均停電時間可由3.4h/戶降至 2.7h/戶，減少了20.6%；而樹枝網效益最低，用戶年平均停電時間可由 15.6h/戶降至 13.8h/戶，僅減少11.5%。減少故障修復時間有同樣的結論。(2)作業(yè)停運率及作業(yè)停運時間：由于用戶增容報裝的原因，對運行管理較完善的電網，作業(yè)停運率降低空間不大?？s短作業(yè)停運時間，若從4h

6、縮短至 2h，對樹枝網用戶年平均停電時間可由15.6h/戶降至 9.6h/戶，減少了38.5%；而全聯絡樹支網用戶年平均停電時間也可由3.4h/戶降至 2.4h/戶，減少了 29.4%。表 1配電線路可靠性指標及參數項目故障率(次/km年 ) 修復時間 (h) 作業(yè)停運率(次/段年 ) 施工時間(h) 用戶密度(戶/km) 典型分布數值0.1 3 0.5 4 1.5 均勻表 2基本接線供電可靠性評估結果基本接線方式用戶年平均停電時間(h/戶) 供電可靠率 (%) 樹枝網15.6 99.8219 分段隔離樹枝網9.1 99.8996 干線 (部分 )聯絡樹枝網5.1 99.9418 全聯絡樹枝網

7、3.4 99.9612 (3)用戶分布模式：對樹枝網和全聯絡樹枝網，用戶分布模式對供電可靠性無影響。對分段隔離樹枝網，用戶分布模式對供電可靠性的影響如前所敘。對主干線聯絡樹枝網，若用戶大部分直接接入主干線，供電可靠性較高；反之，供電可靠性就較低。4.3開關類型和系統(tǒng)自動化對可靠性的影響(1)開關類型：中壓配電線路上常用開關設備有：柱上斷路器、 負荷開關和隔離開關。若能裝設過流脫扣的柱上斷路器，可有效地縮小故障影響范圍，提高供電可靠性。若使用隔離開關，故障修復和施工完成后恢復供電，要增加操作停電時間。上述分析基本上是以負荷開關為藍本。(2)系統(tǒng)自動化：對配電系統(tǒng)可靠度有較大影響的一個因素是故障定

8、位和隔離，以及向完好線段恢復供電時間。 若配電系統(tǒng)實現了自動化，故障隔離操作時間可大大縮短，如遠方手動操作時間可縮短至幾 min十幾 min，全自動操作則可以縮短至幾min 內完成。如全聯絡樹枝網，實現自動化后故障隔離操作時間降至0.2h，用戶年平均停電時間可由3.4h/戶降至 2.4h/戶，減少了29.4%，供電可靠率則可提高至99.9726%。5結束語從對基本接線方式的評估結果可知，樹枝網供電可靠性最低，全聯絡樹枝網供電可靠性最高。 由于中壓配電網是隨著電力用戶的增加而不斷發(fā)展，線路建設初期雖然暫未能實現聯絡，也應對主干線進行分段和分支線的隔離。一旦聯網條件成熟，應盡早實現聯絡，從根本上提高中壓配電網的