基于供电可靠性的市区配网优化措施

（新疆天富能源股份有限公司电力调度中心，石河子市，832000） 张逻恒

近年来，城市建设和经济发展不断向前，市民对电力品质的要求越来越高。“十三五”期间，石河子提出建设新型的智慧城市，对居民供电提出更高的要求。目前，10KV配电网络覆盖整个石河子市区，拥有10KV公用线路121条，联络线32条，用户专线37条，10KV线路的稳定运行关乎供电可靠性，为此必须从配电网薄弱点入手，通过一系列优化措施，确保供电“安全、优质、经济”。

1 市区配网基本现状

目前，石河子市区配网供电面积460平方公里，市区配网具有接入点多、电力线路长、接线方式复杂的特点，主要由110kV园林变、城东变、城西变、军垦变、城北变、化工变供电，网络结构以放射式接线、环式接线为主，能够实现园林变与城东变、城西变、军垦变“手拉手”供电模式。南区由110kV安康变供电，

北区由110kV明珠变、东桥变供电。市区拥有10kV分接箱、10kV环网柜、10kV开闭所近100座、安康变投运后又增加26座分接箱、环网柜。市区主干线以架空线和电缆混合线路为主，纯电缆主干线路有32条，近年来随着城市人口增加，城镇化建设，市民对供电可靠性的要求不断增加，为此，供电公司先后进行市区北三路、北四路、北五路、北六路架空线改接电缆入地工程。通过线路改造，不断完善供电设备，做好“最后一公里”的服务。

图1 石河子市区配网供电图

2 市区供电可靠性分析

2.1 市区主干线停电时间统计

用户停电不仅影响日常生活，还会给工、农业生产带来较大的经济损失，减少线路非计划停运，减少线路故障次数，是提高供电可靠性的必要条件。选取市区30条主干线，对2016年和2017年停电小时数进行统计分析。

图2 2016～2017年停电小时数统计分析图

从图2看出，停电小时数的高点集中在4月到9月，主要原因是每年4月、5月、6月石河子市区大风天气偏多，局部地区伴有扬尘现象，市区树木较多极易导致线路故障跳闸；每年7月、8月、9月是高温天气，气温可达四十多摄氏度，阵雨天气偏多，易诱发电缆、架空线路故障。2017年度比2016年度停电小时数减少200h，是因为市区北五路、北六路、北三路进行了电缆入地改造项目，同时供电部门加强了故障处理速度，供电可靠性有所提高。

2.2 市区主干线停电次数分析

石河子市区配网点多、面广、分支线路复杂，选取市区30条主干线路对每月停电次数进行统计分析。

图3 2016～2017年停电次数统计分析图

从图3中对比发现2017年度市区主干线停电次数比2016年度多，原因在于2017年度配网计划检修同比增加25次，对市区主干线树障、隐患进行消除工作，外部故障比2016年度同比减少12次，停电次数最多的是5月份，其次是6月和7月，5月份受大风恶劣天气影响大，市区线路跳闸次数频繁，大大影响供电质量。从表1中看到2017年市区电缆故障同比增加4次，集中体现在电缆头或电缆中间头故障，处理故障时间较长，损失电量较大。

表1 2016～2017年停电故障统计表

3 基于供电可靠性的薄弱环节及优化措施

3.1 市区配网的薄弱环节

配电网的薄弱环节是限制可靠性的主要因素，针对市区配网薄弱环节进行改造优化，可以减少投资成本，提高配网运行效益。目前，石河子市区配网主要存在以下几方面的薄弱环节。①配网设备命名不统一；②主干线上柱上开关较多；③重要分支线路无分段开关；④重要负荷线路无备自投功能、环网能力弱；⑤线路保护定值不完善，越级跳闸现象时有发生；⑥电缆中间头故障率高；⑦线路设备部分老化，损耗大，线路跳闸次数多；⑧配网管理制度不健全。

3.2 采取优化措施

3.2.1 加强市区配网设备的统一命名

市区10kV电缆分接箱、10kV环网柜、变压器、柱上开关种类较多，涉及不同的厂家，设备命名缺乏唯一性，大大增加了安全隐患。为使配网设备规范化、标准化，应制定《石河子市区配网设备命名准则》对配电网的线路杆塔、分段断路器、跌落保险、环网柜、电缆分接箱等设备进行统一编号，确保设备命名的唯一性。

3.2.2 优化市区主干线柱上开关

以10kV天山I线为例，架空线路不长却设置四个柱上开关，10kV南东一线设置七个柱上开关，在满足安全前提下可以减少柱上开关数目。10kV西北四I、II线、西北三I、II线、东北三A、B线为电缆加架空线的混合线路，柱上#1开关因电网瞬时故障跳闸次数频繁，可将#1柱上开关跳闸线圈短接，如线路发生故障，可由变电站侧保护出口跳闸。对重要分支线路应该装设柱上开关，避免分支故障扩大停电面积，造成不良的影响。

3.2.3 实现配网自动化

目前石河子配网还处于“盲调”状态，配网自动化还没有建立起来，线路出现故障，主要采取拉路，分段试送的老办法，效率很低。随着220kV主网架建立，110kV系统开环运行，市区线路的供电可靠性如何保障，应尽快实现配网自动化，满足线路备自投功能。

3.2.4 完善配网保护整定方案

随着电缆入地工程和市区配网发展，10kV分接箱、环网柜数量多且分布较集中，线路保护整定面临分支多、逐级配合困难的特点，部分电缆分接箱及环网柜保护无选择性，线路越级跳闸现象较多。由于设备维护不到位造成分接箱失电无保护运行，比如北三路#2分接箱、#5分接箱、25小区南分接箱，面对诸多问题，只有加强配网分接箱、环网柜保护定值管理及运行设备定期维护，完善保护整定方案，才能更好地解决供电可靠性。

3.2.5 严控电缆质量，做好技术监督

电缆故障很大程度上来源于电缆头或电缆中间头，由于质量不过关，受到高温天气、负荷、运行方式等其他因素，极易发生电缆头爆炸或者电缆中间头绝缘击穿现象。每年春季融雪、夏季高温天气市区配网电缆故障多发期，电缆绝缘不好，中间头制作工艺不达标是影响电缆可靠运行的最大因素，为此必须严格把控电缆选型，进行相关试验，对电缆中间头制作进行“高标准、高质量”技术监督，同时做好地埋电缆标识，防止施工等外力破坏。

3.2.6 优化网架结构，更换耗能设备

逐步更换市区老化、多耗能设备，采用节能变压器、新型开关、连接金具，不断减少电能浪费，降低线耗，同时合理分配输电线路负荷，避免不对称负荷引起电压的不平衡。目前，市区配网环网能力较差，以园林变为例，只能实现部分线路手拉手模式，园北五、北六线与城西变不能环网，南区安康变是辐射型供电，供电可靠性差，应根据城市发展，优化配网结构，采用双射网、双环网网架结构，增强负荷转供、互供能力。

3.2.7 健全配网管理制度

配网管理应该以精益化管理为标准，把停电计划管理和可靠性管理相结合，制定相应的考核机制。可靠性管理应设置专门的负责人，加强对非计划停电，重复停电、随意停电的考核，同时计划检修一定要保证“应修必修、修必修好”的原则，减少对用户的停电时间，对检修质量不达标，缺陷故障频繁发生，处理不彻底的情况，加大考核力度。健全配网划区管理，专人专责制度，提高配网供电可靠性，保证向用户供给优质的电力，并日益满足电网安全运行和优质服务的要求。

4 结论

通过对市区线路停电次数和停电时间的分析，发现线路停电受天气变化影响大，停电大多发生在夏季，冬季停电次数较少。如何解决线路频繁跳闸的问题，本文归纳了石河子市区配网存在的薄弱环节，针对薄弱环节提出了七条优化措施，落实相关措施将进一步提高城市的供电可靠性。