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如何提高县城电网的供电可靠性 |
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| 如何提高县城电网的供电可靠性 |
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作者：佚名 文章来源：不详 点击数： 更新时间：2008-9-24 9:23:37  |
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山东省蓬莱市电业公司 李永军 姜 丽 荆咏梅
自2003年底到2005年6月，历经1年半的时间，总投资7000万元的蓬莱市县城电网建设改造工程胜利竣工。其中110 kV项目8项，总投资3219.9万元；35 kV项目4项，总投资418万元；10 kV项目26项，总投资2694.1万元；低压“一户一表”改造投资668万元。
此次县网建设改造，我们在保证完成低压用户“一户一表”改造的前提下，将加强网络结构，实现线路手拉手，提高互供能力作为此次建设改造的重点，其目的是为广大城区用户提供更加可靠、优质的电能。
1 配网系统方案的选择
配网改造的主要目的是提高供电可靠性，改善电能质量，提高运行管理水平。实现配网自动化的最重要的技术原则是可靠性原则，建设高度可靠的配电系统必须具有可靠的电源点、合理的配电网构架、可靠的设备、可靠的通信系统和可靠的主站系统，其关键是合理地选择自动化方案和配电网的基础设计，将线路出现的故障用最快的、最简便的方法切除，并尽快地恢复供电。
县级城市配电网的供电半径相对较短，为保证在故障情况下对重要用户供电，通常采用多电源环网供电，网络复杂时可形成网格供电。根据老城区配电网改造的经验，综合考虑资金和效益两个因素，采用以重合器、分段器和负荷开关为主的架空线网络比较合适，其中，架空线路双电源手拉手供电是最基本的方式。
“手拉手”环网供电也称作双电源环网供电，这种供电方式以多用户为对象，两电源互为备用，主干线路分段，要求系统对各分段线路的故障能够自动识别并排除，及时转移供电，最大限度地缩短非故障区域的停电时间。除了主干线采用“手拉手”架空环网以外，蓬莱新城区配网的分支线路采用了电缆线路，并通过环网柜形成小分支“手拉手”环网向用户供电，初步形成了网格式的供电结构。这样，当主干线上任意线路故障或检修时，下游客户将被转移至另一侧电源供电，减少受影响用户的停电时间，进一步提高供电可靠性。
2 供电可靠性的计算方法
供电可靠性统计范围包括计划停电和故障停电，故障停电包括停电范围、停电次数、故障查找时间、检修时间等等，这些都与配电网络结构和所采用的设备密不可分。现仅以10 kV南王线为例，通过改造前后可靠率的变化对比，说明改造之后新城区10 kV配网的供电可靠性得到了明显提高。
根据改造前后的电网结构、采用的设备、多年来统计的各种线路、设备的故障率和故障恢复时间，计算出整个网络的每年每户平均故障停电时间，从而得到年度的供电可靠率。
根据近几年来城镇和农村线路可靠性统计数据，尤其是故障停电的统计分析，结合蓬莱市电业公司设备现状、管理水平、运行水平、服务承诺等具体情况，现对供电可靠性的计算做如下假设：
·不考虑计划停电、外力破坏、人为故意或不可抗力造成的停电。
·裸导线的故障率为0.1次/km·年，电缆线路、架空绝缘线路为0.05次/km·年，故障修复时间为5 h。
·电源故障率为0.1次/年，修复时间为3 h。
·断路器、分段开关、分支开关短路故障率为0.02次/年，修复时间为3h。
·断路器、分段开关、分支开关误分闸事故率为0.003次/年，拒分闸概率为0.02次/年，恢复时间为0.5 h。
·客户变压器故障率为0.01次/台·年，发现及解除平均时间为0.5 h。
·故障查找时间平均为0.5 h。
·倒环网平均时间为0.5 h，远方对不需拉合隔离开关的合闸操作不计时间。
·小分支平均所带客户为3户。
·保护越级跳闸概率为0.03次/年。
·电缆分支箱本体的故障为0次/台·年。
·改造后断路器、联络开关、分支开关、环网柜两者或多者同时故障的影响忽略不计。
3 改造前南王线的可靠性水平
10 kV南王线由110 kV蓬莱站出线，现有5个分支，线路全长67 km。中压客户122户，配变122台，配变总容量13.425 MVA。主干线没有客户，支线由可远方操作的柱上开关控制，线路主干及分支均为架空裸导线。改造前的线路示意如图1所示。图中S1为 110 kV蓬莱变电站。224为出线开关，162、163、165、166、167为分支柱上开关。①～⑨为主干线段及分支线段。
南王线只涉及设备故障停电的供电可靠率为99.8929%。
4 改造后南王线的可靠性水平
将南王线改造为主干线双电源“手拉手”，分支线路通过电缆实现网格式供电，另一侧电源从110 kV许马站出线，将线路改为6个分支，全长45 km，主干线采用绝缘导线，分支基本实现电缆下地，通过分段开关、分支开关、环网柜和电缆分支箱实行小分支环网供电，每个肘型头控制的客户平均数为3。
改造后的南王线的示意如图2所示。图中S1、S2分别为110 kV蓬莱变电站和许马变电站。224、221为出线断路器，160~170为柱上开关，单数为分段开关（其中165为联络开关，正常处于分断状态）、双数为分支开关。分段开关检修时，需将线路侧线段停电（如161开关检修，需将线段（2）停电）。
FZ1-N为电缆分支箱。HG1-3为环网柜。（1）～（12）为主干线段及分支线段。
改造后南王线中压客户供电可靠率为99.9911%。
5 结论
由改造前后各分支可靠性指标计算可见，10 kV南王线中压客户供电可靠率从改造前的99.8929%提高到改造后的99.9911%，提高了0.0982个百分点，实现了由三个9到四个9的飞跃。
截止目前，蓬莱市城区用户供电可靠率由2003年的99.95%提高到99.99%，县城电网建设改造起到了至关重要的作用。
参考文献
［１］ 农村电网县级城市配电自动化方案研讨［Z］.中国电力科学研究院.
［２］ 袁钦成, 张忠华, 等. 电缆系统自动化方案与应用［Ａ］. 中国电机工程学会配电自动化分专委2000年年会论文［Ｃ］, 2002.
［３］ 周家启, 谢开贵. 配电系统可靠性工程应用的现状及前景.
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