陈荣刚
云南曲靖罗平供电局,云南 曲靖 655800
摘要:故障停电是一种突发性事件,以往供电部门即使准备预案也无法在短时间内解决受影响用户停电问题。针对故障停电特点,有关专家提出“先复电后抢修”的思路,摈弃以前先抢修后复电的老做法,将抢修作业次序进行重新规划,以保民生为重点,提高供电可靠性。本文将对该思路进行梳理,提出思路关键点并介绍相关技术和解决方案。
关键词:先复电后抢修;配网线路故障;电源;取电点
1引言
供电可靠性是指供电系统持续供电的能力,是考核供电系统电能质量的重要指标,反映了电力工业对国民经济电能需求的满足程度,已经成为衡量一个国家经济发达程度的标准之一。供电可靠性可以用如下一系列指标加以衡量:供电可靠率、用户平均停电时间、用户平均停电次数、用户平均故障停电次数。所以供电可靠性与用户停电密不可分。用户停电一般分为计划停电和故障停电。对于计划停电,供电部门可以提前做出预案,减少用户停电时间。
2配电线路先复电后抢修思路
2.1复电技术关键点
先复电后抢修思路的关键点在于先复电。而对于设计复电技术方案,重点则在于两个方面:复电电源的选取和用户电源接入方式。
2.1.1复电电源选取
复电电源一般分为网内电源和网外电源。网内电源是指配电网系统内电源。网外电源是指非配电网系统内电源,如移动发电车、UPS电源车、发电机等等临时自发电源。对于10kV线路故障,目前复电技术中复电电源选取的多为网内电源,也有极少数采用网外电源,如中压发电车。网内电源选取采用就近原则,即在故障点附近寻找完好的网内电源取电进行复电。如果没有,则采用中压发电车这种复电方式。近几年国家对国内城市配电网建设非常重视,城市配电网10kV线路布局趋近完备。除非遇到战争及重大灾害,造成大面积停电,否则一般线路故障,是可以在附近找到完好的网内电源。
在复电技术中,复电电源选取网内电源方式,对于非环网结构线路又分为故障线路电源选取和非故障线路电源选取两种。故障线路电源选取方式是指取电点选择在故障线路故障点送电侧电源,作业方式采取旁路电缆作业法,跨接故障点,对故障点后侧用户复电。非故障线路电源选取方式是选取故障点附近完好线路电源进行供电,作业方式选取临时取电作业法。对于环网结构线路则采用电源转供的方式复电。
对于低压线路故障,由于电压等级低,用户接入简单,复电电源选取的多为网外电源,如移动电源(移动发电车、UPS电源车、发电机等等临时自发电源)。但从稳定性、长期供电可靠性的角度出发,网内电源选取优于网外电源选取。
2.1.2电源用户接入方式
电源用户接入一般跟受电侧电源接入设备有关,10kV线路主要分为架空线路和电缆线路。当线路故障造成线路中断导致故障点后段受电侧用户停电时,架空线路可采用带电作业方式或停电方式接入(故障线路末端用户虽然停电,但架空线路考虑多回路同杆的情况,仍然需要带电作业。单回路电杆则进行的是停电作业),电缆线路如故障点存在环网结构中段,则进行环网倒闸作业。如故障点不在环网结构中,则进行停电作业接入。电源用户接入目前都是非固定点临时接入。随着技术发展,尤其是电力快速连接技术的发展,有必要引入固定接入点概念,即在中压重要用户点、低压用户点、电网节点等处设置快速临时电源接入设备,遇到故障停电,能够快速引入临时复电电源恢复供电。
3先复电技术
本文提出先复电后抢修的概念,利用现有技术或创新技术减少配网线路故障抢修作业时线路用户的停电时间。根据总体思路图,先复电后抢修作业方式主要有四种:移动电源作业法;旁路作业法;环网倒闸作业法;临时取电作业法。作业人员可以根据现场情况选择合适的作业方法。如果提前制定相关应急抢修预案,进行培训,作业效率会大大提高。
3.1移动电源作业法
移动电源作业法中的移动电源定义为移动自发性电源,即中、低压发电车、UPS电源车、发电机等。作业方式为将移动电源转移到受线路故障影响用户附近,采取带电或非带电方式接入用户,向用户供电。该作业方式优点是供停电灵活,不受线路、气候等因素影响;故障率低;操作简单。缺点是容量有限;噪音大;环境污染问题突出;持续供电能力差。
3.2旁路作业法
旁路作业方法核心是临时替代,即临时构建一个小型配电线路或单元替代原运行线路段或单元,并实现其功能。其目的是对被替代线路段或单元实施停电作业,降低其功能损失而造成的停电影响。对于线路故障点,旁路作业法则直接跨接故障点,从故障点前段送电侧取电,向后段受电侧线路或用户侧送电。该作业方式优点是不受容量限制;持续供电能力强;电能稳定。缺点是取电不方便;受线路和环境因素影响大;线路敷设较长,维护工作量大。
3.3环网倒闸作业法
城市配电网采用环网供电,可以实现网内负荷合理调整和再分配。并且在出现线路故障时,可以快速对故障点进行隔离,防止故障影响扩散,同时利用环网转移负荷,避免不必要的停电。该作业法仅对接入环网线路设备起作用。
3.4临时取电作业法
临时取电作业法本应该涵盖旁路作业法,但本文为了今后技术和装备发展更加明确化,提出将两者定义进行区分。在故障线路中取电的作业方式称为旁路作业法。在非故障线路取电的作业方式则称为临时取电作业法。临时取电作业法作业方式为在线路故障点后段受电侧线路或用户侧附近寻找合适的电源点,采取带电或非带电方式进行取电后,再接入需要复电负荷侧。该作业方式优、缺点同旁路作业法一致。以上四种作业方式除去环网倒闸作业法,其他三种作业法,以现有的技术和设备而言,都无法在极短的时间内完成布置。所以根据配网线路实际情况,如果线路故障停电4h以内可复电的情况,则不进行先复电后抢修作业。4h以上则利用以上作业法进行先复电后抢修作业。等待技术进步后,时间可以重新设定。
3.5固定取电点的设置
根据先复电后抢修技术思路,针对旁路作业法和临时取电作业法作业特点,如果线路设置有固定取电点,则作业效率成倍提高。对于10kV线路设置固定取电点,有以下几个研究方向:架空线路固定取电点,可以研究多工位断路器,即在原有三工位基础上增加一个临时取电工位;地下电缆线路固定取电点,如果环网柜有备用间隔,可以改造备用间隔电缆接线桩头,通过电缆接头转换装置实现电缆快速连接。如果没有备用间隔,则可以通过研制后插式电缆接头转换装置,加装后实现电缆快速连接。另外可以研发带电缆快速连接接口的环网柜单元,并在单元柜中设计独立的负荷开关与电缆快速连接接口配套,则可以实现完全不停电取电作业。对于低压线路,设备改造费用相对10kV中压线路低很多,所以可以统一进行预装备用接线盒方案。一旦这种备用接线盒在线路中设置形成规模,对于小范围低压线路故障,可以完全实现先复电后抢修,大大减少线路故障停电时间。
4结语
针对配电线路故障,提出“先复电后抢修”的供电抢修思路。根据该思路,合理地配置作业方案,可以大幅缩短线路故障影响的用户停电时间。本文对该思路进行分析总结,提出实施重点在于复电电源的选取和用户电源接入方式两个方面。并根据电压等级、电源情况、作业方式等对这两个方面进行了分类,相应地提出:移动电源作业法;旁路作业法;环网倒闸作业法;临时取电作业法;固定取电点设置等方案。方便供电部分针对性地设计提高供电可靠性解决方案。
参考文献
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