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摘 要：从目前配网供电可靠率较低的现实出发，从技术的不同角度阐述了提高供电可靠率的各种途径，为进一步搞好配网建设、运行及管理作了一个系统的论述。
关键词：配电系统；供电可靠性；技术途径
电力系统是由发电厂、输电网、配电网及用户构成的一个整体。电源和输电网的建设和发展是向社会提供充足能源的必要条件，而配电网和用户则是把电能转化为各种途径的消费市场。两者对电力系统来说都是缺一不可的。电力系统的发展必须要有充足的电源、强大的输电网、可靠的配电网的有机结合，才会“水到渠成”满足社会的需要。
经济的发展，人们对电的需求和依赖程度已越来越显得重要。供电配网作为向用户供电的直接手段，它的安全可靠和经济运行已成为电力部门和用户共同关心的主要问题。目前“供电可靠率”已经成为供电企业的一项重要经济指标，提高供电可靠率既是电力企业自身利益所在，又是用户对供电要求的企盼。以下就如何提高供电可靠率的问题，从技术角度作一个简单的阐述。
1影响供电可靠率的主要因素
1.1配网发展滞后
在电力系统发展过程中，不同的阶段，建设侧重有所不同，中国在相当长的一段时期内一直存在“重发、轻输、不管供”的现象，由此 造成了配电网建设滞后于输电网建设的客观现实。随着缺电局面的缓和，充足的电力面对陈旧的配电网，设备过载、电压偏低、走廊拥挤、检修频繁等等一系列问题开始暴露出来，使供电的可靠率受到了制约。
1.2配网建设与城市发展不同步。
城市的发展无论从规模、要求等方面与以前有很大的不同，但从其规划来讲，与配网建设有很大的差距，比如高层建筑的高可靠性供电，居民小区的美化、商业区的照明等等都要求供电有一个安全可靠与美观的问题，而对供电部门却是最麻烦的事情，配网建设与改造不能与市政同步发展，必然导致供电安全得不到保证。
1.3配网管理工作跟不上
重建设轻管理是一个既成的现实。配网管理要跟上去，必须从规划、建设、运行三方面下功夫，一个可靠的配网必须要有一个一流的管理，这好比修好一幢大楼后住了人，如没有对大楼的方方面面加强管理，最终会使人们对工作生活环境感到不满意。因此，在配网的三方面做好工作，同样会对提高供电可靠率，发挥配网优越性带来明显的效果。
2提高配网供电可靠性的几个问题
2.1完善配电网架
目前配电网的现状是以架空线为主；35 kV、10 kV、0.4 kV电压供电为主；直馈方式供电为主的“三主”方式，这种传统的陈旧的供电模式，是造成供电技术和可靠率低下的一列问题的主要原因。加上目前城市建筑高层化、生活环境绿化、居民生活小区化的要求，蜘蛛网式的供电网还会给安全和环境带来许多问题。所以必须从安全可靠、经济优质上考虑配电网的优化，改变陈旧的供电模式，完善配电网结构才能发挥配网供电的要求，这也是提高供电可靠性的首要条件。完善和加强配电网架，须从以下几方面加以重视：
2.1.1加强配网规模
电网规划是电力系统发展不可缺少的一环。它涉及电源的建设、站址的选定、变电容量配置，线路走向选择等一系列问题。如果说高压输电网是电网的中枢，那么配电网便是电网的神经。电网的发展，配网规模滞后输电网规划，或者轻前重后，也是客观现实。供电配网往往是哪儿用电线往哪儿牵，只要能供上电就算完事，很少去考虑规划上的事。由于没有规划，配网就显得杂乱，无法从安全、可靠、经济上去考虑更多的问题，网架的的薄弱，是造成可靠供电被动局面的一个主要因素。
规划，归根结底是一个超前意识的计划。作为电力系统这样一个整体，若没有一个好的规划，就是满足了一定时期的供电需要，却满足不了长远发展的目标。因此，为了更好的发挥电网的优势，一个完整的，能满足中长期发展目标的规划是配网改造和发展不可缺少的一环。它是配网建设的蓝图，是不可缺少的。
在拟定规划中，必须对负荷的需求、城市发展的总体布局、产业结构的发展方向等多方面的因素加以认真研究，既要满足当前，又要考虑长远，通过建设使配网形成电源布局合理的、网络互供能力强、电能质量有保证的一个合理优化的网络。所以，加强配电规划是配网改造和建设的前提，也是实施技术方案的依据。
负荷预测是电网规划的依据，它直接影响着电网建设的规模。在预测时必须充分研究当地用电负荷的历史数据和发展趋势，按行业、按地区进行统计分析，必要时还可应用计算机进行有效的精确分析，以提供较为实际的数据。但鉴于负荷增长的不稳定因素较多，所以负荷预测年限不宜太长，一般以十年就已足够。在预测方法上，经验的电力弹性系数法，单耗法虽然仍可采用，但往往与实际差异较大。目前有些地区提出按城区大楼负荷预测分区负荷，按平方负荷密度法预测都收到一定效果。针对不同方法预测的负荷进行比较，其准确性将会大大提高。
2.1.2简化供电电压等级
电力的输送是由各种电压等级的网络通过逐级降压送到用户的。就目前而言，一般110 kV 以上作为高压输电网，把35 kV及以下作为向用户供电的配电网。对用户来说可以10kV、6 kV和0.4 kV受电，这就有多次降压过程。而降压环节越多，设备就越多，管理层次也越多，同时也产生了多环节的电能损耗，电能损耗增加不光是浪费而且对电能质量产生影响，对电网运行也带来不利。因此，如何简化或减少电压等级，减少变电环节是值得研究的。比如，中国有些电网已经取消了6 kV的一级电压；有些直接利用110 kV降压成10 kV向用户供电，根据不同用户情况，选择合理的供电电压，对改善供电条件将起到明显作用。因此，作为配网，尤其是城市配网中，取消35 kV一级电压是值得提倡的。把110 kV及以下作为配网来认识，减少降压环节，既能节省设备投资，又方便了线路架设，又减少了多余损耗，无疑是配网建设和改造的方向。
2.1.3用电缆或绝缘导线完善架空线的供电方式
城市建设的高层化及环境的美化，对供电要求提出了更高的要求。如果继续以大量的架空线作为配电网，不但安全用电得不到保证，同时对城市美观也会带来影响。因此，配电网用电缆供电取代传统的架空线供电方式，是城市向现代化发展的必然趋势。电力改由电缆供电方式，相对来说对配电线路抵御外界的强风、雷电、冰雪、落物甚至是交通事故等所造成的自然侵害的能力大大提高了。而用绝缘导线替代裸导线的架空线的供电方式，也是一种比较经济的发展趋势，它不但提高了绝缘水平，同时为同一走廊多回路供电提供了方便，成都电业局的10 kV紧凑型导线便是节约走廊，穿城市区的一种尝试。
2.1.4其它方面
目前城市配网，大多为单电源、单回路、树杈式的供电方式，在这种传统的供电方式下，一旦某段线路故障引起总路开关跳闸，就会造成大面积的供电中断，就是中间某个元件检修也会引起全线停电。因此，其供电可靠率是很低的。加上供电线路过长，末端电压偏低，而靠近电源的用户则 往往电压偏高，造成这种电压质量不合格的原因主要是由于网络不合理所造成的。树杈式的供电方式下沿线配变挂网太多，造成线路首端重载，末端轻载的头重脚轻的现象，不但电压质量没有保证而且线损也随之增大。
要改变配网以上这种不合理方式，应从双回路，双电源供电；环网结构开环运行；居民小区内部单环供电等不同方式，最终实现“手拉手”以改变放射型树杈式供电的旧模式，从而提高供电可靠性。
在改变电源供电方式中，为了避免电磁环网问题，从技术角度可采用同一电源双回线，不同电源供电采用重合器或环网柜加箱变等方式，使配网运行安全得到保证，可靠性得到提高。
2.1.5无功补偿方式
随着城市的发展，各种电气设备大量的应用，功率因数变化较为明显。无功补偿仍然可以以就地平衡的原则，采取逐步取消上级变电站设置的集中无功补偿装置，代之以架空线路柱上变压器低压侧和在用户端装设无功补偿装置的方式进行无功补偿(采用自动跟踪方式)。必要时可在变电站10 kV侧装设干式并联电抗器进行无功补偿。
2.2提高配变容载比
变电站的变压器台数和容量是直接影响供电可靠性的因素之一。变电站变压器容量和台数的选择，要依据当地负荷的大小及增长趋势加以合理选择。其配变的容载比是反映配网供电能力的重要技术经济指标之一。过大，电网早期建设投资高；过小，则电网适应性较低。应从安全可靠性两方面综合考虑。一是正常运行方式下按经济负荷运行；二是在两台以上运行的变电站，要以N1的原则校验在停运一台时，应不使运行变压器过载。在重要供电区，也可按N-2原则确定。
随着城市的发展，对供电可靠性要求越来越高，为此，要改变单台配变供电的方式，尤其是高层建筑更应该设置两台以上配变的供电方式，这是配网发展必须要加以认真考虑的内容之一。增加变电站分布点结合网络建设，提高转供能力，合理选择配变容载比，就会使配网供电可靠性大大提高。
2.3改造一、二次设备
配网供电的优化，除了网络外，一、二次设备的优化也是十分重要的一环，它是提高供电可靠性的基础。网络好比是公路网，一、二次设备则是在公路上跑的交通工具。有了高等级公路，如果依然是老旧车辆，很显然就不能发挥公路的运输效率。因此，电网中一、二次设备的改造、更新、换代是电力事业发展的必然，也是提高供电可靠性的必由之路。
配网中的一、二次设备是担负向用户供电的直接手段，由于历史发展的不同时期，相对来说设备老旧多，型号复杂、数量大。随着用电量的急增这些老旧设备已显得越来越不适应，尽管每年加以一定数量的更新或改造，但由于受到资金投入等因素的困扰，仍不能很好地将大量老旧设备更换下来，只好带病、重载运行，给电网安全留下不少隐患，无疑给电网运行安全造成潜在的威胁。
配网一、二次设备的改造，应本着安全可靠第一、技术先进为辅的原则进行方案选定。向着配网节能化、开关无油化，保护微机化，控制远方化，设备免维护等方向发展，在设备采用上，目前技术成熟的以下方面应该是可取的。
1) 淘汰老旧变压器。可采S7、S9新型节能变压器；在居民小区推广箱式变压器，在高层建筑使用防火性能好的干式变压器，在负荷分散的用户可采用单相变压器。
2) 推广绝缘导线，逐渐替代大量低压架空裸线，以增加导线防外力破坏，解决树线矛盾和抵御自然灾害的能力。
3) 建设开闭所，采用环网柜或组合电器(GIS)，以提高配网互供能力。
4) 用真空开关、六氟化硫开关、负荷开关替代各种型号的油开关，减少泄漏及维护工作量。
5) 用复合绝缘子，提高线路防污闪和防雷能力，减少维护量提高可靠性。
2.4供电设备实施状态检修
供电设备的健康水平是与供电可靠性密切相关的。为此，供电企业长期实行以时间周期为基础的设备定期检修制度。其检修等级、周期均按全国同一规程规定进行。这种传统的检修制度，也能发现一些设备缺陷和故障，并及时消除，对确保设备安全运行起到了一定积极作用。但随着系统的扩大，运行设备的增加，各类免检设备的投入，如果仍然停留在传统的检修方式上，已经不适应运行设备的需要，同时由于是按周期检修，在一定程度上对用户停电带有一定盲目性。
“状态检修”其基本思想是改变以时间为基准的预防性检修为设备状态(发现异常或缺陷时)为基准的响应性检修，做到该检修时才检修，使检修工作做到有的放矢，目标明确。这样对运行正常的设备避免了那种盲目检修的状况。比如成都电业局调度安排检修每年大约有两千余次，如果开展状态检修停电次数可以大大下降，既减少了检修工作量，又减少了对用户的停电次数，无疑对运行的安全和供电的可靠性带来明显的成效。
当然，要实施状态检修，需要一个标准，到什么程度才会危及运行安全，这就要加强对运行设备的技术管理，在加强常规测试手段下积累各类运行数据，同时有条件时开展在线检测手段，通过对运行设备的各参数的检测，识别现有的和即将会出现的缺陷，判断出是否需要停电，从而有效的减少设备损坏。
将设备的有关资料，包括出厂试验、历次检修报告、故障记录、运行记录、巡视记录等大量资料进行统计分析，做出评估、预测、预想和预知运行设备状态变化趋势或规律，进而编制出状态检修计划，作出检修安排。
2.5开展配网自动化工作
配网是整个电力系统的重要组成部分。而电力系统自动化是现代化电网的重要标志。在电力系统发展过程中，优先实现高压输电网的自动化是建设电网“高速公路”的必须，在这个基础，来开展配网管理自动化就显得十分必要了。电力系统不但要先进的高压网架，而且也要有现代化的配网自动化，两者的结合才能充分发挥电网的优越性来。
配电网自动化概念应有三个内容：一是先进的运行设备，二是科学的管理手段，三是便捷的商业化营运系统。先进的运行设备是配电网自动化的基础，也是首要条件。科学的管理手段，是对配网的运行、操作、事故处理进行全方位的监控和信息处理，这就是计算机的实时性管理。便捷的商业化营运系统，是电作为商品在市场经济条件下所赋予电力部门新的内容，如果对大量的结算、电费的收取等等依然靠人工抄表的传统结算方式，不但效率低下，而且各种误差造成经济上的额外损失是不可低估的，只有先进的手段才能满足买卖双方的利益。
配网自动化涉及一、二次电气设备、通信及计算机诸多的新技术，是一项系统工程。要有先进的硬件、丰富的软件、可靠的通信的完美结合，才能把配网自动化水平提到一个新的水平。
配网自动化归根结底从技术上来说是对整个配网的运行、维护、控制、管理和为用户提供优质服务等方面提供信息传输、实现控制及事故判断及处理，它必须实现以下功能：
1) 变电站站内自动化：负责站内运行数据采集及安全监控(SCADA)。通过站内远方终端RTU向调度SCADA系统传送数据和接受操作命令；同时也向配网自动化系统传送数据和操作命令。
2) 对配网中的线路、配变、开关、重合器、分段器等设备数据进行采集和监视控制(包括继电保护定值更改)；自动确认馈线故障线段并隔离故障，快速恢复非故障线路供电。
3) 负荷管理和控制：随时根据系统发出电力的变化，实施动态负荷平衡、削峰填谷、事故切荷，确保电网安全稳定和向用户供电可靠。
4) 用电抄表计费自动化：用电户的增加、丰枯期及分时段电价的推行、多种电价政策等等因素使用电营业变得越来越复杂。改变人工抄表计费的传统模式、提高计费正确度是用电营业现代化的重要内容。自动抄表计费系统将抄录、计费、传输、结费合为一体，实现一条龙服务将是传统模式的彻底改革。
5) 配网地理信息管理系统：利用计算机技术，在地理图背景上将配电网上的各种设备以图文并茂的形式进行显示、打印，并录入各种设备的基础数据、运行信息和试验资料，并可随时加以修改和录入新数据。为运行和检修提供新的管理手段。
综上几个方面的内容，配网自动化是电力系统现代化的重要组成部分，也是发展的必然趋势。但配电自动化工作涉及面广、投资巨大，是一项庞大的系统工程，需要根据各地特点、社会经济发展的需求，技术经济的条件等妥善处理好局部和整体、近期和远期的关系，制订出整体规划和实施原则，通过试点、总结，逐步推广，分步实施。
3结束语
改革开放的春风，给了发展电力事业的机遇和重任，任重而道远，必须以科学的态度，加强技术和资金的投入，以提高供电可靠率为目标，不断完善配网结构，用现代化的观点，改造现有电网使电力永远与经济发展同步，不断满足社会的需求。有了高的供电可靠率，在社会能源的市场中，电能将永远占领社会广大需求的市场，电力企业将能不断得到发展，得到更大的社会效益和经济效益。
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