摘要:通过对中压配电网基本接线方式的分析,提出影响供电可靠性的主要因素,用模式后果分析法对基本接线的可靠度进行评估,并分析主要因素变化对供电可靠性的影响,有助于指导中压配电网的规划和建设。
4 基本接线方式的供电可靠性评估 4.1 基本接线方式评估 根据上述影响供电可靠性的主要因素,按表1设定的配电线路可靠性指标及参数,设断路器为手动操作,有联络线路故障隔离操作时间(含故障定位和向完好线段恢复供电时间)为1h,作业隔离操作时间计入作业停运时间,对总长同是12km(每段线路长2km)的基本接线方式进行评估。 评估方法采用故障模式后果分析法,评估结果见表2。 4.2 主要因素对可靠度的影响 (1) 故障率及故障修复时间: 降低线路故障率对全联络树枝网效益最高,若故障率降至0.05次/km·年,用户年平均停电时间可由3.4h/户降至2.7h/户,减少了20.6%;而树枝网效益最低,用户年平均停电时间可由15.6h/户降至13.8h/户,仅减少11.5%。减少故障修复时间有同样的结论。 (2) 作业停运率及作业停运时间: 由于用户增容报装的原因,对运行管理较完善的电网,作业停运率降低空间不大。缩短作业停运时间,若从4h缩短至2h,对树枝网用户年平均停电时间可由15.6h/户降至9.6h/户,减少了38.5%;而全联络树支网用户年平均停电时间也可由3.4h/户降至2.4h/户,减少了29.4%。 表1 配电线路可靠性指标及参数 | 项目 | 故障率 (次/km·年) | 修复时间(h) | 作业停运率 (次/段·年) | 施工时间 (h) | 用户密度 (户/km) | 典型分布 | | 数值 | 0.1 | 3 | 0.5 | 4 | 1.5 | 均匀 |
表2 基本接线供电可靠性评估结果 | 基本接线方式 | 用户年平均停电时间(h/户) | 供电可靠率(%) | | 树枝网 | 15.6 | 99.8219 | | 分段隔离树枝网 | 9.1 | 99.8996 | | 干线(部分)联络树枝网 | 5.1 | 99.9418 | | 全联络树枝网 | 3.4 | 99.9612 |
(3) 用户分布模式: 对树枝网和全联络树枝网,用户分布模式对供电可靠性无影响。对分段隔离树枝网,用户分布模式对供电可靠性的影响如前所叙。对主干线联络树枝网,若用户大部分直接接入主干线,供电可靠性较高;反之,供电可靠性就较低。 4.3 开关类型和系统自动化对可靠性的影响 (1) 开关类型: 中压配电线路上常用开关设备有:柱上断路器、负荷开关和隔离开关。若能装设过流脱扣的柱上断路器,可有效地缩小故障影响范围,提高供电可靠性。若使用隔离开关,故障修复和施工完成后恢复供电,要增加操作停电时间。上述分析基本上是以负荷开关为蓝本。 (2) 系统自动化: 对配电系统可靠度有较大影响的一个因素是故障定位和隔离,以及向完好线段恢复供电时间。若配电系统实现了自动化,故障隔离操作时间可大大缩短,如远方手动操作时间可缩短至几min~十几min,全自动操作则可以缩短至几min内完成。如全联络树枝网,实现自动化后故障隔离操作时间降至0.2h,用户年平均停电时间可由3.4h/户降至2.4h/户,减少了29.4%,供电可靠率则可提高至99.9726%。 5 结束语 从对基本接线方式的评估结果可知,树枝网供电可靠性最低,全联络树枝网供电可靠性最高。由于中压配电网是随着电力用户的增加而不断发展,线路建设初期虽然暂未能实现联络,也应对主干线进行分段和分支线的隔离。一旦联网条件成熟,应尽早实现联络,从根本上提高中压配电网的供电可靠性,并为将来实现配电自动化提供坚实的基础。联络一般从主干线做起,避免全线路长时间停电的发生,然后按重要分支线、一般分支线逐步实现全联络。另外,重视线路元件的质量,降低线路故障率,以及合理地组织施工、检修,都可有效地提高中压配电网的供电可靠性。 |