探讨提升0.4kV 低压配电网供电可靠性的相关问题
叶平平
广东电网有限责任公司韶关南雄供电局 广东南雄 512400
一、影响供电可靠性的常见因素
1.1 突发事件对低压配网供电可靠性的影响
突发事件包括自然事件和外力破坏事件,在自然事件中,常常有洪水,寒潮,火灾等各种不定的因素,直接影响低压配电网的运行,严重的会直接导致供电设施停运。在外力破坏事件中,包含车辆撞倒电线杆、其他施工单位挖断电缆等直接或间接导致供电设施不能正常供电的事件,以上突发事件会影响低压配电网的供电可靠性。
1.2 低压配网架结构不完善
低压配网的架构不完善对供电可靠性产生了显著影响。当前许多地区的低压配网采用辐射式接线方式,这种接线方式存在转供电能力差、故障影响范围大等特点。部分地区变压器台区供电半径过长,线径小,特别是在用电高峰期间,会出现短暂低电压的问题,影响大功率设备的使用,此外,线路架构不合理也会导致部分线路的电流超过设计值,长期超负荷运行,引发烧线等故障,进一步降低了供电的可靠性。
1.3 负荷分割不合理
用户负荷具有动态性,某一条线路的用电情况会随着节假日、寒暑假等时期而显著变化,因此,当负荷分割不合理时,会出现在某些时段表现为负荷分布暂时均匀,但在节假日或寒暑假等用电高峰期又会出现分布不均,导致部分线路末端负荷过重,甚至出现低电压现象。综上,如果未能根据实际运行状况合理评估并分割负荷,会直接影响供电可靠性。
1.4 低压配网三相不平衡
在低压配电网中,三相电压不平衡会导致中性点偏移,使得零序电流过大。一方面,变压器会处于不对称运行状态,特别是对于一些重过载变压器,局部金属部件温度会升高,严重时甚至导致变压器烧毁,影响大规模用户的供电。另一方面,由于流入中性线的不平衡电流过大,低压线的实际所需线径比设计线径要大,导致低压线发热,由于连接T 接处阻抗较大,发热现象会更加明显,严重时会造成线路烧损,导致用户停电,影响供电可靠性。
二、提升供电可靠性的措施
2.1 优化低压配电线路的规划
2.1.1 做好负荷预测并及时优化调整供电线路
随着用电负荷的不断增加,以往设置电源点的容量与位置、线路拓扑与线路截面积会出现与区域建设发展需求不符的情况,尤其是城乡结合部等发展速度较快的区域,对于这种情况,应建立科学的负荷预测机制,充分考虑节假日、季节性以及产业和居民用电增长因素 , 将预测结果与当前网架结构相结合,优化线路的设计规划,一方面是基于以往供电分配状况与用户分布情况,对变压器所的位置、容量进行科学调整,保证所设置的配电变压器处于负荷中心,切实提升低压配网的稳定性与可靠性。另一方面对于需要重新选定电源电的情况,应充分考虑周边公用配电变压器,用电负荷的分布情况,适时装设低压联络开关,在小范围内实现环网配电,提高供电可靠性。
2.1.2 设计更可靠的低压配网的网络结构
更可靠的低压配网才能能更好地满足发展的需求,低压配网的网络结构连线涉及辐射网、单环网、双环网、多分段联络等方式,在实际工作中要通过科学合理的设计,运用可靠性更高的低压配电网格结构。当线路发生故障时可以通过联络开关实现各条线路的相互转供电,提高低压配电网的供电可靠性。
2.1.3 加强低压配网的自动化建设
配电网自动化系统是指利用现代电子技术、通信技术、计算机及网络技术,将配电网实时信息、离线信息、电网结构参数、地理信息进行集成,构成完整的自动化管理系统,实现配电系统的监测、保护、控制。这种低压配电网的自动化建设,可以实现故障快速定位,隔离故障,自愈修复,使得低压配电网可以更快的恢复供电,提高供电可靠性。
2.2 在运维中提高线路的供电可靠性
2.2.1 对老旧小区、密集小区等三相不平衡、故障多发区域进行专项线路改造
以上区域均存在共同特点。一是网架基础薄弱,线路运行年限长、老化严重,易发生接地、短路等故障。二是供电容量不足,早期规划标准低,线径细、变压器容量小,无法满足空调、电动汽车等用电需求,高峰期易现低电压、过载烧线。三是自动化程度低,故障发生后主要依赖人工排查,恢复供电时间长。因此及其有必要对以上的区域开展线路改造,通过更换大线径绝缘导线、增容或新增变压器、优化布线结构、安装智能开关等手段,大幅减少故障发生频次,缩短故障停电时间,解决“频繁停电”和“低电压”问题,提高供电可靠性。
2.2.2 做好线路缺陷及隐患管理
实际运维工作中,需周期性开展设备缺陷及各项隐患排查、治理。在夏季用电高峰和冬季用电高峰对低压配电网进行全面的巡视测温,着重对老旧小区,城乡结合点这类线路老化程度较严重,问题故障多的重点对象进行巡视,并同时记录好各类缺陷,及时安排消缺,提高低压配电网的供电可靠性。
2.2.3 做好线路、设备差异化运维
加强现有的基础数据管理,利用各种信息化管理方式,以及各种离线和在线检测方法 ( 如红外检测、局部放电检测等 ),逐步实现对低压配电线路和设备状态的评估,根据设备的健康程度将设备划分为等级,对不同等级的设备实行实施分类管控,对设备进行重要性评估,并根据设备风险矩阵确定设备的管控等级,防止故障的发生,减少故障的停运时间,提高供电的可靠性。
2.2.4 配网带电作业与保电措施协同开展。
配网带电作业是指在低压配电线路及设备在不停电的前提下,使用绝缘工具或采取隔离防护措施,对线路或设备进行安装、检修等操作的作业。目标是保证用户不断电,同时确保作业人员安全和设备安全。保电措施通常是指安排应急发电车或移动箱变车等方式为用户提供临时供电。在配网工程中,带电作业与保电措施的协同推进尤为重要。在施工前,作业人员应根据保电任务清单和现场负荷情况,制定详细的带电施工方案和安全技术措施,确保施工期间用户侧不受影响。作业实施过程中,要严格按照带电作业规范执行,设立专人监护,重点关注作业点附近的保电线路运行状态,防止因操作不当导致供电中断。施工结束后,应立即对施工点及相关保电线路进行复核,确保设备状态正常。通过带电作业与保电措施的结合,能有效减少停电时间,提高供电可靠性。
三、结语
综上所述,在低压配电网在实际运行过程中,由于受到配网网架结构不完善、负荷分割不合理、三相不平衡等常见的因素影响,会降低 0.4kV 配电网的供电可靠性,难以适应用户越来越高的用电要求。针对这些问题,可以通过优化配电网架结构、合理负荷预测与分配、加强配电自动化建设及运维管理,切实提升低压配电网供电可靠性。未来,在持续推进智能化配电网络和故障自愈技术的基础上,低压配电网的供电可靠性将得到更大提升,满足社会经济发展的需求。
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