1.問(wèn)題的提出

　　城區(qū)配電系統(tǒng)用戶供電部分，指由降壓變電站起，根據(jù)用戶需要將配置好的各電壓等級(jí)的電能，經(jīng)配電網(wǎng)絡(luò)送至用戶的系統(tǒng)部分。這部分的整個(gè)系統(tǒng)對(duì)用戶連續(xù)供電能力通常稱為用戶供電系統(tǒng)可靠性，即衡量供電系統(tǒng)對(duì)用戶持續(xù)供電能力，定義為：在統(tǒng)計(jì)期間內(nèi)，對(duì)用戶有效供電時(shí)間總小時(shí)數(shù)與統(tǒng)計(jì)期間日歷小時(shí)數(shù)的比值。由于用戶供電系統(tǒng)可靠性作為考核供電企業(yè)“安全生產(chǎn)文明雙達(dá)標(biāo)、創(chuàng)一流”的必備條件，如何預(yù)見(jiàn)城市配電系統(tǒng)常見(jiàn)的故障、分析原因，減少對(duì)用戶的停電時(shí)間來(lái)提高可靠性，將越來(lái)越受到社會(huì)的關(guān)注。

　　2影響用戶供電可靠性的因素及原因分析

　　2.1線路方面

　　(1)線路非全相運(yùn)行。原因往往是三相開(kāi)關(guān)中的一相沒(méi)有合好或合不上;或者是線路某相嚴(yán)重過(guò)負(fù)荷，而使跌落熔斷器一相熔斷;或者是線路斷線及接點(diǎn)氧化接觸不良等造成的缺相運(yùn)行。(2)瓷瓶閃絡(luò)放電。10kV配電線路上的瓷瓶(針式、懸式)、避雷器、跌落保險(xiǎn)的瓷體，常年暴露在空氣中，表面和瓷裙內(nèi)積污穢，或者是制造質(zhì)量不良，瓷體產(chǎn)生裂紋，因而降低了瓷瓶的絕緣強(qiáng)度，當(dāng)陰雨受潮后，即產(chǎn)生閃絡(luò)放電，嚴(yán)重時(shí)使瓷瓶擊穿，造成接地故障。(3)倒桿。由于外力破壞(如車撞電桿，建筑施工向下扔雜物拉倒電桿)，或者由于線路斷線或拉線斷，而使耐張桿或直線桿傾桿;或者由于暴風(fēng)雨、洪水等自然災(zāi)害及平時(shí)缺乏維護(hù)，而使桿根土壤嚴(yán)重流失或強(qiáng)度不夠而造成倒桿。(4)斷線。由于氣候變化或施工不當(dāng)，使導(dǎo)線馳度過(guò)緊而拉斷導(dǎo)線，外力破壞造成相間短路而燒斷導(dǎo)線或線路長(zhǎng)期過(guò)負(fù)荷，接點(diǎn)接觸不良等。(5)短路。如外力破壞，車撞電桿、鐵絲或樹(shù)枝橫落在導(dǎo)線上等,造成兩相或三相導(dǎo)線，不經(jīng)負(fù)荷而直接碰撞接觸，造成混線短接(6)接地。一相導(dǎo)線斷落在大地上，或搭落在電桿及金具上，或因?qū)Ь€與樹(shù)枝相碰，通過(guò)樹(shù)木接地，瓷瓶絕緣擊穿而接地等。(7)樹(shù)害。樹(shù)木生長(zhǎng)超過(guò)了與導(dǎo)線的安全距離，由于不及時(shí)砍伐而使樹(shù)枝觸碰導(dǎo)線，造成線路接地故障，或者樹(shù)枝斷落在導(dǎo)線上，造成線路短路跳閘。(8)柱上油開(kāi)關(guān)故障。油開(kāi)關(guān)分合閘時(shí)，由于操作機(jī)構(gòu)或動(dòng)、靜觸頭故障合不上閘或分不開(kāi)閘，造成拒合、拒分。(9)跌落熔斷器故障。由于負(fù)荷電流大或接觸不良，而燒毀接點(diǎn);或制造質(zhì)量有問(wèn)題，操作人員用力過(guò)猛而造成跌落熔斷器瓷體折斷;或由于拉合操作不當(dāng)而造成相間弧光短路，或絲管調(diào)節(jié)不當(dāng)(松動(dòng))自動(dòng)脫落產(chǎn)生缺相。

　　2.2變電方面

　　(1)配電變壓器常見(jiàn)故障主要有鐵芯局部短路或燒毀，絕緣損壞;線圈間短路、斷線，對(duì)地?fù)舸?分接開(kāi)關(guān)觸頭灼傷或有放電;套管對(duì)地?fù)舸┗蚍烹姟?2)戶內(nèi)10kV少油或真空斷路器故障主要有開(kāi)斷關(guān)合類故障，如不能可靠開(kāi)斷、關(guān)合、三相不同期等;絕緣性能差，在耐受最高工作電壓及短時(shí)過(guò)電壓時(shí)發(fā)生閃絡(luò)或擊穿;載流能力差，通過(guò)負(fù)荷電流及短時(shí)故障電流發(fā)熱，熔焊，操作機(jī)械性能差，如分合閘失靈，或拒分拒合等。(3)開(kāi)閉所和配電室部分主要故障設(shè)施是電纜進(jìn)、出線，大都發(fā)生在電纜中間接頭及電纜端頭短路等故障。(4)電壓互感器故障有鐵磁諧振、受潮短路、絕緣劣化、局放或擊穿。(5)電流互感器故障有二次開(kāi)路，如引線接頭松、端子壞等;受潮絕緣下降而擊穿;過(guò)熱絕緣老化、腐蝕而造成電暈放電或局部放電。

　　2.3不可抗拒的自然災(zāi)害因素

　　主要指暴風(fēng)雨、雪、雷電、洪水、地震的發(fā)生而造成系統(tǒng)故障直接影響對(duì)用戶和社會(huì)供電的中斷。這些因素雖不可抗拒，但可通過(guò)預(yù)測(cè)和預(yù)報(bào)，做好防范措施減少損失及影響;若一旦發(fā)生，積極搶修也可減少損失。

　　2.4系統(tǒng)和設(shè)備的計(jì)劃性檢修

　　這是歷年不可避免的影響因素，但是通過(guò)管理工作的科學(xué)化，可以減少這方面的影響因素。如一些供電企業(yè)將每年度的單一性計(jì)劃?rùn)z修改為根據(jù)設(shè)備技術(shù)的具體狀況和條件情況及聯(lián)合配電網(wǎng)作業(yè)的狀態(tài)性檢修做了償試，應(yīng)該說(shuō)這是一種由定性的傳統(tǒng)管理方法向科學(xué)的定量管理轉(zhuǎn)變的一個(gè)進(jìn)步。由于一般性事故的發(fā)生帶有很大的未知性，難以預(yù)測(cè)，如：人為或外力破壞、交通運(yùn)輸事故等造成的倒桿、斷線、短路等。這些都要通過(guò)大力宣傳《電力法》和加強(qiáng)維護(hù)、及時(shí)搶修來(lái)減少這些因素。

　　2.5城市電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)影響

　　由于一些電網(wǎng)結(jié)構(gòu)滿足不了安全標(biāo)準(zhǔn)，即在受端系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生任何嚴(yán)重單一故障時(shí)不能可靠、快速地切除，保持系統(tǒng)穩(wěn)定;當(dāng)突然失去任一元件(線路或變壓器)時(shí)，其他元件超過(guò)事故過(guò)負(fù)荷規(guī)定，從而影響了電力負(fù)荷的轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)供能力;市區(qū)線路間互聯(lián)能力差等。因此對(duì)城區(qū)網(wǎng)架的要求是在受端系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生任何嚴(yán)重單一故障時(shí)應(yīng)能可靠、快速地切除，保持系統(tǒng)穩(wěn)定。當(dāng)突然失去任一元件(線路或變壓器)時(shí)，不得使其他元件超過(guò)事故過(guò)負(fù)荷規(guī)定

　　2.6電源的供電能力

　　指電廠(或變電站)根據(jù)需要，持續(xù)、不間斷地提供電力、電量的能力。這一影響因素不是某一局部單位所能解決的，需要有關(guān)部門根據(jù)負(fù)荷增長(zhǎng)需要、資金等因素統(tǒng)籌考慮和安排。上述原因均是影響城市配電系統(tǒng)用戶供電可靠性的因素。

　　3提高城區(qū)配電系統(tǒng)供電可靠性的途徑和措施

　　3.1加強(qiáng)配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)改造

　　通過(guò)增加二次變電站之間的聯(lián)絡(luò)線路，實(shí)行分段控制和更換導(dǎo)線截面，提高轉(zhuǎn)供能力，從而達(dá)到少停電提高供電可靠性的目的。近年來(lái)，濟(jì)寧局屬各供電局進(jìn)行了一系列的配電線路改造，導(dǎo)線截面、電桿等均有不同程度質(zhì)的改善，城區(qū)配網(wǎng)線路實(shí)現(xiàn)帶電負(fù)荷轉(zhuǎn)移。如果兩個(gè)二次變電站之間具備3～4條聯(lián)絡(luò)線路，即可轉(zhuǎn)載1/2負(fù)荷的目的。另外，增設(shè)主干線路的聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)、分支開(kāi)關(guān)、高壓用戶的分支開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)定值整定的保護(hù)措施。這樣有利于最大限度地縮小停電范圍。

　　3.2改革停電檢修制度

　　每年度的配電線路檢修停電，是造成停電時(shí)戶數(shù)較多的原因之一。因此，有必要對(duì)年度檢修停電的作業(yè)項(xiàng)目安排和停電是否科學(xué)合理進(jìn)行分析和探討。配電線路的檢修，應(yīng)根據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況存在的缺陷多少、工作量大小等靈活處理。如果某條線路工作量大，需要停電時(shí)間長(zhǎng)，應(yīng)該單獨(dú)計(jì)劃停電時(shí)間，而使其它多數(shù)常規(guī)作業(yè)的線路提高送電量。從歷年兗州局配電線路檢修停電時(shí)間來(lái)看，屬于二次變電站的設(shè)備停電時(shí)間，一般每次停電一個(gè)白天(約10h)。而配電線路檢修作業(yè)，一般半天左右就可完成任務(wù)，如無(wú)改造任務(wù)，僅處理缺陷3～5h作業(yè)是可以滿足的。而送電線路(110kV)大多數(shù)是雙回線供電，對(duì)變電站無(wú)影響。那么配電線路定檢停電時(shí)間可以說(shuō)是受變電設(shè)備檢修時(shí)間長(zhǎng)短的制約是主要的。

　　3.2.1停一運(yùn)一方案通過(guò)母聯(lián)開(kāi)關(guān)，只停電檢修預(yù)試一臺(tái)變壓器及其附屬設(shè)備，另一臺(tái)照樣運(yùn)行，送出 全部負(fù)荷或利用10kV分段母線送出至少1/2負(fù)荷，這樣就較常規(guī)全停電檢修減少1/2的工作量，從而減少1/2以上的停電時(shí)間。剩下的另一半檢修任務(wù)，下一次停電完成。該方案特點(diǎn)是變一次作業(yè)為兩次，檢修工作是在帶電場(chǎng)地進(jìn)行，需要加強(qiáng)監(jiān)護(hù)措施。

　　3.2.2兩臺(tái)主變?nèi)Ｖ话才排c變壓器有直接關(guān)系的檢修預(yù)試項(xiàng)目，其它項(xiàng)目在送電后可通過(guò)刀閘與帶電母線脫離，在不影響正常運(yùn)行情況下單獨(dú)進(jìn)行。該方案特點(diǎn)是：削減原來(lái)一次停電作業(yè)量，但以后的作業(yè)也是在帶電的場(chǎng)地進(jìn)行，同樣需要加強(qiáng)安全監(jiān)護(hù);另一方面，還要求該變電站的主變、斷路器等設(shè)備的檢修預(yù)試周期同步，避免重復(fù)停電。3.2.3通過(guò)變電站之間的聯(lián)絡(luò)線路互相轉(zhuǎn)供負(fù)荷該方案視城網(wǎng)建設(shè)的狀況而定，如果每個(gè)變電站10kV間都具備3～4條聯(lián)絡(luò)線路(每條轉(zhuǎn)供300A左右)，而且導(dǎo)線截面達(dá)到185--240mm2，即可達(dá)到變電站一臺(tái)主變停運(yùn)，而配電線路不停電或基本不停電的目的，從而可減少停電時(shí)戶

　　3.3提高設(shè)備質(zhì)量縮短檢修時(shí)間

　　新建變電站的斷路器應(yīng)選質(zhì)量好、可靠性高、少維護(hù)和少檢修的開(kāi)關(guān)設(shè)備，如GIS、SF6、真空開(kāi)關(guān)、全封閉式電器等。10kV出線開(kāi)關(guān)盡可能采用真空開(kāi)關(guān)，開(kāi)發(fā)區(qū)內(nèi)重點(diǎn)變電站可以已引進(jìn)設(shè)備為主。對(duì)老式的少油開(kāi)關(guān)，遮斷容量不足的開(kāi)關(guān)，有條件地逐步以真空開(kāi)關(guān)替代。大力推廣開(kāi)關(guān)柜及封閉式電器，提高設(shè)備的運(yùn)行可靠性。有條件的地方逐步推行帶電檢測(cè)裝置，如氧化鋅避雷器的帶電檢測(cè)、紅外線測(cè)溫儀測(cè)量設(shè)備溫度、變壓器的帶電檢測(cè)、開(kāi)關(guān)的帶電檢測(cè)裝置等。配電網(wǎng)方面，逐步采用環(huán)網(wǎng)結(jié)線和環(huán)網(wǎng)開(kāi)關(guān)，首先考慮配電線路自動(dòng)化，當(dāng)發(fā)生故障后能自動(dòng)隔離故障區(qū)段，自動(dòng)恢復(fù)對(duì)非故障區(qū)段的供電。配電導(dǎo)線在開(kāi)發(fā)區(qū)內(nèi)采用電纜，其它市區(qū)部分有條件的也改用電纜并逐步推廣采用絕緣導(dǎo)線，近郊及遠(yuǎn)郊仍可以架空導(dǎo)線為主。同時(shí)要推廣使用故障指示器，縮短故障尋找時(shí)間。要據(jù)實(shí)際負(fù)荷情況配置配變?nèi)萘?，縮小供電半徑，逐步推廣箱式變。減少配變檢修對(duì)用戶的影響。

　　4結(jié)論

　　4.1影響城市配電系統(tǒng)用戶供電可靠性的供電設(shè)施，按設(shè)備分類有變電類和線路兩大類：變電部分有互感器、各種開(kāi)關(guān)(包括隔離開(kāi)關(guān))、避雷器、保護(hù)、自動(dòng)裝置及其它設(shè)備等;線路類有架空及電纜線路、柱上開(kāi)關(guān)等。另外開(kāi)閉所和配電室部分有斷路器、熔斷器、自動(dòng)補(bǔ)償裝置等。4.2影響城市配電系統(tǒng)用戶供電可靠性的技術(shù)原因有設(shè)備過(guò)載損壞、局部過(guò)熱、漏油、熔斷、傾斜、空氣污染、進(jìn)水、燒損、爆炸、腐蝕、松動(dòng)、斷裂、擊穿、絕緣不良、短路、接地、污閃、誤動(dòng)、拒動(dòng)、斷線、閃絡(luò)、斷股、倒桿(塔)、沉陷等。4.3影響城市配電系統(tǒng)用戶供電可靠性的責(zé)任原因有：設(shè)計(jì)缺陷、產(chǎn)品質(zhì)量及安裝不良、檢修不良、運(yùn)行維護(hù)不當(dāng)、設(shè)備失修、超役運(yùn)行、小動(dòng)物事故、用戶影響、自然災(zāi)害、老化、規(guī)程不當(dāng)、各種檢修、交通運(yùn)輸、盜竊、破壞、人員過(guò)失、樹(shù)木生長(zhǎng)或傾倒、市政建設(shè)、配網(wǎng)限電、用戶臨時(shí)申請(qǐng)停電等。4.4提高城市配電系統(tǒng)供電可靠性的途徑和措施應(yīng)主要從加強(qiáng)城網(wǎng)結(jié)構(gòu)改造，采用高質(zhì)量設(shè)備，縮短檢修時(shí)間，盡可能采用帶電作業(yè)、改革停電檢修制度，推廣“狀態(tài)檢修”辦法等。