摘要:随着国家电网建设的迅速发展,用户对供电质量的要求越来越高,同时电能的需求量也越来越大。 电力系统不仅需要提供充足、持续的电能,还应该满足安全可靠的标准,由此带来了供电可靠性的问题。 但由于电力系统电网建设的滞后,配网结构的薄弱,停电检修维护等原因,常使电力系统供电可靠性受到影响。 本文针对电力系统管理、建设等方面显存的问题,分析了影响供电可靠性的因素,就目前我国电力系统可靠性的问题,提出了一系列具体措施与办法,供电力系统管理操作人员参考。
关键词:电力系统 可靠性 分析研究
供电的可靠性对电力用户的生产生活有着直接影响,国家社会、人民生活对电力的依赖性也越来越高。自 2009 年我国提出了“坚强智能电网”起,我们加快了电网建设与完善的步伐。但由于电力系统包括了无数的保护和控制装置及设备,位于不同的地域与环境,一旦发生事故和故障引发用户停电,直接影响用户生活生产质量,将会给生产生活带来不同程度的损失。常常造成产品质量的下降、数量的减少,严重时还会损坏设备。电力系统持续供电的能力和可靠程度即为供电可靠性,它是评估供电质量的关键指标之一,它综合体现了电力系统设计、规划、基础建设、投运、工作等阶段的管控水平和质量,是电力系统供电量对国民经济发展需求的满足度的反映。
一、电力系统供电可靠性的相关理论
电力系统的可靠性主要包括安全性和充裕度两个方面,主要是指电力系统按可接受的质量标准和所需数量不间断地向电力用户供电力和电能量的能力的量度。电力系统的可靠性又可以分为发电系统可靠性、发输电系统可靠性、输电系统可靠性、配电系统可靠性以及发电厂变电所电气接线可靠性。一般情况下,电力系统的可靠性主要由一系列概率性的指标来体现的,概率指标、频率指标、期望值指标以及持续时间指标等是常用几类电力系统的可靠性指标。在对电力系统的可靠性评价的分析中,“故障”是最为主要的分析中心,这些概率性指标也都是以故障对电力用户造成不良后果的频率、概率、持续时间以及故障引起的期望电力损失及期望电量损失来衡量,不同的子系统可以有不同的可靠性指标。
二、电力系统供电可靠性影响因素
1、设备故障
电气设备是构成电力系统的基本组成单元,一旦电气设备出现故障,必然会导致整个电力系统的可靠性受到影响常见的电气设备故障主要有:电缆接头短路;变压器短路;绝缘间短路或断线。真空断路器故障;套管对地击穿等等团这些故障的产生均会电网系统产生重要影响。因此加强对电气设备的科学管理,是保障电力系统供电可靠性的重要手段。
2、用户密度和分布
我国东西差异较大,不同地域电力系统的负荷相差很大将单位长度所接用户的数量定义为用户密度,以此来评估电力系统负荷首先采用平均用户密度,选择同样的接线方式之后根据用户的分布情况来选取不同的配电指标。
3、环境、外力影响
由于社会的发展存在着一定的不平衡,不可避免某些心理障碍或对社会心存报复的人会对电缆、导线等电力设备实施破坏行动,同时由于某些电力设备价格不菲,导致某些盗窃事故频发,对电力系统的正常工作产生影响此外,环境因素也是造成电力系统供电可靠性受影响的原因之一,极端天气愈发频发导致雷击、冰雪、台风等恶劣天气对人们生产生活造成巨大影响,极有可能对电力设施产生破坏这都需要我们对电力设备加大保护力度。
4、线路故障
由于配电网长期处在露天状态,且线路长,范围广,因此在电网中的某一点出现线路故障时,将会影响整个配电网供电的可靠性,这不仅对供电企业造成严重的经济损失,更主要的是会影响人们正常的生产生活一般而言,线路出现故障的主要原因是绝缘损坏、自然恶劣以及雷害等因素叫其中,绝缘损坏是由于高空落物,周围物体与电网线路安全距离不足,导致电路出现故障,因此在线路布置时,应留有充分的安全距离,保证电网线路不受周围环境的干扰。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆自然恶劣指的是由于自然原因所引起的设备故障与线路老化,它与线路的长度,设备的材料选择有关,雷害对电网系统造成的故障取决于是否安装避雷器以及避雷器是否正常工作。
5、配网建设管理水平低下
高、中、低配网是我国大多数配网的主要构成部分,是主要承担着传输和分配电力作用的终端网络,根据有关数据显示,我国大约有百分之七十以上的发电量都是通过配网传给用户的,因此,其建设和管理水平直接关系到电力系统的供电可靠性。但是,由于我国前期很多配网缺乏合理的整体规划,而且结构上也存在着较多的缺陷,尤其难以满足中心负荷各级支撑电源要求。而这正是保证能够不间断供电的重要保证,也是构建坚强配网的中心环节。再加上很多配网中还存在着大量的老化陈旧、高损耗以及超负荷等设备,从而对配电网的可靠性带来了严峻的考验。
当前很多电力公司虽然都制定了相对比较完善的计划检修制度,但是在实际的实施过程中,总是因为存在的各种问题,从而导致了月计划有突发事件、季度计划常变动,年度计划不准确等问题,最终造成了计划检修的实施并不如人意。正是这种临时更改工作时间,临时检修随处可见,检修停电若不能提前计划,将停电范围相同的工作放在一起做,此时也只能牺牲民众的用电需求,在这种情况下,供电可靠性就自然难以得到保证。
三、提高新时期电力系统供电可靠性的措施分析
1、加强对电网构架的建设与完善
在对电网规划、设计、改造过程中,必须将供电可靠性置于首位,其次考虑经济型。因主网的重要性和特殊性,电网建设中需要满足 N-1 原则,个别区域还需符合 N-2 原则。对重要电力用户采用双回路供电,采用合理的方式工作运行。为达到减少短路容量的目的,应简化主接线、缩减中间变电站数、提升变压器容载比。市区架空配网需逐渐形成可开环运行的环网结构。合理提高传输线截面积,从而提升输送容量。在变电站间设联络线,加强转供能力。增加 10KV 开闭所、10KV 出线回路,减小 10KV 线输电半径。
2、提高带电作业的技术投入
依据具体情况进行停电检修,大力发展状态检修技术。在对供电系统网架改造时不可避免的需要断电作业,会造成时户数的减少。所以,在安全性的前提下,积极从事对带电作业的研究,减少供电中断的时间。带电作业的工作人员不仅要具备较高的技术能力,还要具备较强的心理素质。这是技术性很高的一项设备维护工程,包括带电维修、带电测试、带电检查等项目。可以通过综合分析系统中设备的结构特征、工作状态、测试结果,来判断设备需要检修与否,从而达到使电力设备以尽可能长的时间工作而不停运的基本目的。
3、提升线路绝缘能力,采用可靠供电设备
由于环境因素,架空线常发生故障,系统的可靠性在很大程度上受线路停电检修的影响。在树线矛盾严重、人口密集区考虑敷设地下电缆或改用架空绝缘线。选用免维护或少维护、智能、自动、无油化的设备,如:采用低损耗节能型变压器;采用熔断器与开关组合来保护变压器;选择火灾危险小、结构简单的断路器;使用保护特性佳、结构简单体积小、动作迅速、通流量大的金属氧化物避雷器;采用微机无功补偿设备维持功因稳定。
四、总结
电力系统供电可靠性的提高作为一个工程系统问题, 涉及到相关电力产业的整个体系,不能孤立抓某一个环节或部门。应从系统观点出发,从实际出发,采取一系列有效的措施。从停电管理、运行管理、指标管理等入手。
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论文作者:张晓峰,李晓锋,杨丹峰,牛大治
论文发表刊物:《电力设备》2017年第12期
论文发表时间:2017/8/23
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