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摘要:随着城市建设的不断发展,住宅小区对供电模式要求越来越高,配电网络的供电可靠性直接关系到用户用电的安全和可靠,關系到供电企业的生存和发展也。因此,如何确保和提高配网安全可靠的运行,是每一个供电企业都必须关心的重要课题。本文在分析住宅小区供电特点的基础上,探讨了如何提高小区的供电可靠性。
关键词:住宅小区;供电特点;可靠性
Abstract: with the development of city construction, residential area power supply mode to demand more and more, the distribution network power supply reliability directly related to the users of the safety and reliable electricity, related to the survival and development of the power supply enterprise. Therefore, how to ensure and improve the distribution network, safe and reliable operation, is each power supply enterprise must be concerned about an important issue. Based on the analysis of the residential area based on the characteristics of the power supply, and probes into how to improve the power supply reliability.
Keywords: residential district; The power supply characteristics; reliability
中图分类号:F276.6文献标识码:A 文章编号:
1 配电用户供电可靠性的定义
供电系统对用户持续供电的能力是电力可靠性管理的一项重要内容,反映了电力工业对国民经济电能需求的满足程度,它通过供电可靠率作为度量的指标。供电可靠率是指在统计期间内对用户有效供电时间总小时数与统计期间小时数的比值。
配电系统处于电力系统末端,直接与用户相连,是向用户供应电能和分配电能的重要环节,由于电力生产具有发、供、用同时性的特点,一旦配电系统或设备发生故障或进行检修、试验,往往就会同时造成系统对用户供电的中断,直到配电系统及其设备的故障被排除或修复到可用状态,才能继续对用户供电,整个电力系统对用户的供电能力和质量都必须通过配电系统来体现,配电系统的可靠性指标实际上是整个电力系统结构及运行特性的集中反映。
2 城市小区供电特点
城市小区一般主要包括商业、住宅、办公及相应的公用设备。小区供电的特点是以环网供电为原则,正常状况下采用地下电缆供电,双电源采用不同母线段,不同开关站或同一开关站均是如此,城市小区往往需要根据本小区的电网负荷以及负荷分配情况,来合理选取开环点,并依据城网规划设计的原则要求合理划分供电范围,决定配变站的数量以及配变站的配电变压器的容量和台数,一般配电变压器选取630KVA 及以下。
1)负荷开关与断路器的选用由于配电变压器容量小,自我保护能力差,必须通过高压开关设备对其进行保护。这里的高压开关设备可有两种选择:一是选择断路器+继电保护;二是选择高压负荷开关+限流熔断器。对于油浸式变压器保护而言,关键是短路持续时间问题,若短路持续时间长,一旦配电变压器内部发生故障,变压器内的电弧就可能使变压器油压急剧上升,出现箱体炸开和大面积燃油等严重事故。如果使用断路器+继电保护作保护,由于其全开断时间由继电保护时间、断路器固有分闸时间、燃弧时间三部分组成。熔断器动作的同时冲击撞击器,撞开负荷开关的脱扣机构,使其随之动作,开断变压器另两相电路,从而达到完全保护变压器的目的。由此可见,在小区环网供电中,为保护变压器,必须使用高压负荷开关加限流熔断器。
2)高压负荷开关的类型及特点高压负荷开关的种类较多,目前较为流行的是产气式、压气式和真空式三种。在国家标准中,高压负荷开关被分为一般型和频繁型两种。产气式和压气式属于一般型,而真空式属于频繁型。产气式负荷开关是在隔离开关的基础上,设置电弧触头和狭缝灭弧室,灭弧片由产气的有机材料制成,在灭弧片外侧增设了磁极板。压气式负荷开关是靠外力熄灭电弧的。其灭弧室由导电筒、触头和喷咀组成。目前国内使用数量最多的是意大利 VEI的ISARC 型,虽然ISARC—I、Ⅱ型采用了钟罩型灭弧室,但经多次开断后,由于碳粒子或金属粒子附着在钟罩绝缘子内壁上,将会影响其绝缘性能。真空式负荷开关用真空作为灭弧介质,其绝缘强度高,熄弧能力强,能开断3000A转移电流。
3 小区的配电室应当具备以下几个条件
1)考虑到电缆进出线的方便及通风采光等问题,配电室应设于建筑物外靠外墙侧,配电室不得位于卫生间、浴室或其它经常积水的下方,且不宜与上述场所相邻。配电室应能自然通风,并应采取防止雨雪侵入和动物进入的措施。
2)配电室内的设备应当趋于简洁、合理。小区总配电室出线路数比较多,负荷集中,建议采用带保护的高压柜,以利于提高变电所的可靠性,并且尽量采用交流操作,以减化接线,减少维护环节。
3)为配合小区负荷容量不断增加的趋势,供电质量也要提高,小区配电方式应当考虑双路供电的标准及供电半径的需求。
4 提高配电室供电可靠性的措施
1)采用老化筛选的方法设备元件的故障随时间的变化分为三个时期,即早期、偶然期、损耗期。早期故障较高,但随时间的增加,故障率迅速降低。在这段时间内发生故障的原因是由于设计、原料和制造工艺中缺陷而引起的。因此要提高设计水平和电网装备水平,积极采用新技术、新设备,尽量减少故障率。偶然期故障较稳定,可视为常数,而且数值较低。在运行中应加强维护延长这段时期的时间。损耗期故障率上升,这是因为机械和电气磨损以及绝缘的老化所引起。在这段时期里大部分元件开始失效。老化筛选方法就是结束早期,延长偶然期,及时更换损耗期,提高供电可靠性。该方法主要针对不可修复元件。
2)重视施工及检修的质量提高供电可靠性是一项长期、持久的工作。施工、质检是非常重要的环节,必须严格把关。特别是配电网使用的非标准金具的设计及镀锌材料的质量,是目前的当务之急,否则,工作量将特别繁重,供电可靠性得不到保证。
3)采用先进设备,实现配电网自动化采用先进设备,通过网络,对配电网进行实时监测,随时掌握网络中各元件的运行状况,故障未发生就能及时消除。实现配电网络自动化,能自动将故障段隔离,非故障段恢复供电,通过选择合理的与本地相适应的综合自动化系统方案,在实施一整套监控措施的同时,加强对电网实时状态、设备、开关动作次数、负荷管理情况、潮流动向进行采集,实施网络管理,拟定优化方案,提高了配电网供电可靠性,使 99.99%的供电可靠率得以实现。另外,联络开关与切换开关相互配合,可以使由故障造成的部分失电负荷转移到其它系统恢复供电,从而缩短非故障线路的停电时间。
4)采用中心点接地和配套技术随着光缆广泛应用,对地容性电流越来越高,中性点运行方式的改变和配套技术的应用,是改善系统过电压对设备的危害、减少绝缘设备破坏造成的事故,增强馈线自动化对单相接地故障的判别能力的重要手段。
5)选用可靠的接线方式:
a放射式接线:小区集中配电室为双路供电,各分配电室均由总配电室引出,高压双路进线,均设联络。此种接线供电可靠性高,运行灵活,接线简单,比较适用于小型、负荷相对集中的高档社区。但是,由于每个配电室均设高压联络,对于大型社区来说,小区集中配电室内设备过多,高压联络电缆回路数多,投资增加,不够经济。b链接式接线:有利于节约资源,充分利用电缆容量。它是目前比较常见的接线方式,适合占地面积大,而负荷分散的小区。
5、配网可靠性的管理
1.人的管理
随着科技的发展,配电网络的科学含量不断的提高,这将对人员的素质提出更高的要求。要不断提高人员的业务素质和思想素质,才能胜任其工作岗位。
2.停电管理
1)停电模式:目前,我们的停电方式主要有三种。第一种为计划停电,根据月生产计划工作需要,在月底向调度申请下个月的停电计划;第二种为临时停电,主要是处理故障,临时向调度申请停电(时间一般在1~2小时);第三种停电为夜间停电,对工作量较小,在安全前提下采用夜间检修工作,这样虽然不能提高供电可靠性(要统计在停电户时数里)。但可以减少电量的损失,还可以得到良好的社会效率。
(2)综合停电:主要有两种情况。第一种为各部门之间的,调度所根据各部门的停电申请进行调整,使各部门的工作安排在同一天进行。另外,调度所根据某部门的停电申请来通知其他部门是否有工作;第二种为本部门各班组之间的,由本部门自行调整,统一报停电申请。这样,可以避免重复停电,达到提高可靠性的目的。
6、发展带电作业,提高配网可靠性
带电作业就是对高压电气设备及设施进行不停电的作业。发展带电作业是提高供电可靠性的重要手段。
结语:城市住宅小区的供电配电室不同于普通用户配电室,它要求供电可靠性高、维护量少、操作次数少、故障率低。因此小区的接线方式应当根据具体情况而定,要求简洁、明了、便于运行、管理,不应该限于某种方式而一概而论。
参考文献:
【1】 俞平. 住宅小區供电方案设计实例分析[J]. 建材/建筑/装修.2009.
【2】 区家辉. 提高10kV配电网配电可靠性的措施[J]. 湖北电力,2005,
【3】 陈文高. 配电系统可靠性实用基础[M]. 北京,中国电力出版社.1998
注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键词:住宅小区;供电特点;可靠性
Abstract: with the development of city construction, residential area power supply mode to demand more and more, the distribution network power supply reliability directly related to the users of the safety and reliable electricity, related to the survival and development of the power supply enterprise. Therefore, how to ensure and improve the distribution network, safe and reliable operation, is each power supply enterprise must be concerned about an important issue. Based on the analysis of the residential area based on the characteristics of the power supply, and probes into how to improve the power supply reliability.
Keywords: residential district; The power supply characteristics; reliability
中图分类号:F276.6文献标识码:A 文章编号:
1 配电用户供电可靠性的定义
供电系统对用户持续供电的能力是电力可靠性管理的一项重要内容,反映了电力工业对国民经济电能需求的满足程度,它通过供电可靠率作为度量的指标。供电可靠率是指在统计期间内对用户有效供电时间总小时数与统计期间小时数的比值。
配电系统处于电力系统末端,直接与用户相连,是向用户供应电能和分配电能的重要环节,由于电力生产具有发、供、用同时性的特点,一旦配电系统或设备发生故障或进行检修、试验,往往就会同时造成系统对用户供电的中断,直到配电系统及其设备的故障被排除或修复到可用状态,才能继续对用户供电,整个电力系统对用户的供电能力和质量都必须通过配电系统来体现,配电系统的可靠性指标实际上是整个电力系统结构及运行特性的集中反映。
2 城市小区供电特点
城市小区一般主要包括商业、住宅、办公及相应的公用设备。小区供电的特点是以环网供电为原则,正常状况下采用地下电缆供电,双电源采用不同母线段,不同开关站或同一开关站均是如此,城市小区往往需要根据本小区的电网负荷以及负荷分配情况,来合理选取开环点,并依据城网规划设计的原则要求合理划分供电范围,决定配变站的数量以及配变站的配电变压器的容量和台数,一般配电变压器选取630KVA 及以下。
1)负荷开关与断路器的选用由于配电变压器容量小,自我保护能力差,必须通过高压开关设备对其进行保护。这里的高压开关设备可有两种选择:一是选择断路器+继电保护;二是选择高压负荷开关+限流熔断器。对于油浸式变压器保护而言,关键是短路持续时间问题,若短路持续时间长,一旦配电变压器内部发生故障,变压器内的电弧就可能使变压器油压急剧上升,出现箱体炸开和大面积燃油等严重事故。如果使用断路器+继电保护作保护,由于其全开断时间由继电保护时间、断路器固有分闸时间、燃弧时间三部分组成。熔断器动作的同时冲击撞击器,撞开负荷开关的脱扣机构,使其随之动作,开断变压器另两相电路,从而达到完全保护变压器的目的。由此可见,在小区环网供电中,为保护变压器,必须使用高压负荷开关加限流熔断器。
2)高压负荷开关的类型及特点高压负荷开关的种类较多,目前较为流行的是产气式、压气式和真空式三种。在国家标准中,高压负荷开关被分为一般型和频繁型两种。产气式和压气式属于一般型,而真空式属于频繁型。产气式负荷开关是在隔离开关的基础上,设置电弧触头和狭缝灭弧室,灭弧片由产气的有机材料制成,在灭弧片外侧增设了磁极板。压气式负荷开关是靠外力熄灭电弧的。其灭弧室由导电筒、触头和喷咀组成。目前国内使用数量最多的是意大利 VEI的ISARC 型,虽然ISARC—I、Ⅱ型采用了钟罩型灭弧室,但经多次开断后,由于碳粒子或金属粒子附着在钟罩绝缘子内壁上,将会影响其绝缘性能。真空式负荷开关用真空作为灭弧介质,其绝缘强度高,熄弧能力强,能开断3000A转移电流。
3 小区的配电室应当具备以下几个条件
1)考虑到电缆进出线的方便及通风采光等问题,配电室应设于建筑物外靠外墙侧,配电室不得位于卫生间、浴室或其它经常积水的下方,且不宜与上述场所相邻。配电室应能自然通风,并应采取防止雨雪侵入和动物进入的措施。
2)配电室内的设备应当趋于简洁、合理。小区总配电室出线路数比较多,负荷集中,建议采用带保护的高压柜,以利于提高变电所的可靠性,并且尽量采用交流操作,以减化接线,减少维护环节。
3)为配合小区负荷容量不断增加的趋势,供电质量也要提高,小区配电方式应当考虑双路供电的标准及供电半径的需求。
4 提高配电室供电可靠性的措施
1)采用老化筛选的方法设备元件的故障随时间的变化分为三个时期,即早期、偶然期、损耗期。早期故障较高,但随时间的增加,故障率迅速降低。在这段时间内发生故障的原因是由于设计、原料和制造工艺中缺陷而引起的。因此要提高设计水平和电网装备水平,积极采用新技术、新设备,尽量减少故障率。偶然期故障较稳定,可视为常数,而且数值较低。在运行中应加强维护延长这段时期的时间。损耗期故障率上升,这是因为机械和电气磨损以及绝缘的老化所引起。在这段时期里大部分元件开始失效。老化筛选方法就是结束早期,延长偶然期,及时更换损耗期,提高供电可靠性。该方法主要针对不可修复元件。
2)重视施工及检修的质量提高供电可靠性是一项长期、持久的工作。施工、质检是非常重要的环节,必须严格把关。特别是配电网使用的非标准金具的设计及镀锌材料的质量,是目前的当务之急,否则,工作量将特别繁重,供电可靠性得不到保证。
3)采用先进设备,实现配电网自动化采用先进设备,通过网络,对配电网进行实时监测,随时掌握网络中各元件的运行状况,故障未发生就能及时消除。实现配电网络自动化,能自动将故障段隔离,非故障段恢复供电,通过选择合理的与本地相适应的综合自动化系统方案,在实施一整套监控措施的同时,加强对电网实时状态、设备、开关动作次数、负荷管理情况、潮流动向进行采集,实施网络管理,拟定优化方案,提高了配电网供电可靠性,使 99.99%的供电可靠率得以实现。另外,联络开关与切换开关相互配合,可以使由故障造成的部分失电负荷转移到其它系统恢复供电,从而缩短非故障线路的停电时间。
4)采用中心点接地和配套技术随着光缆广泛应用,对地容性电流越来越高,中性点运行方式的改变和配套技术的应用,是改善系统过电压对设备的危害、减少绝缘设备破坏造成的事故,增强馈线自动化对单相接地故障的判别能力的重要手段。
5)选用可靠的接线方式:
a放射式接线:小区集中配电室为双路供电,各分配电室均由总配电室引出,高压双路进线,均设联络。此种接线供电可靠性高,运行灵活,接线简单,比较适用于小型、负荷相对集中的高档社区。但是,由于每个配电室均设高压联络,对于大型社区来说,小区集中配电室内设备过多,高压联络电缆回路数多,投资增加,不够经济。b链接式接线:有利于节约资源,充分利用电缆容量。它是目前比较常见的接线方式,适合占地面积大,而负荷分散的小区。
5、配网可靠性的管理
1.人的管理
随着科技的发展,配电网络的科学含量不断的提高,这将对人员的素质提出更高的要求。要不断提高人员的业务素质和思想素质,才能胜任其工作岗位。
2.停电管理
1)停电模式:目前,我们的停电方式主要有三种。第一种为计划停电,根据月生产计划工作需要,在月底向调度申请下个月的停电计划;第二种为临时停电,主要是处理故障,临时向调度申请停电(时间一般在1~2小时);第三种停电为夜间停电,对工作量较小,在安全前提下采用夜间检修工作,这样虽然不能提高供电可靠性(要统计在停电户时数里)。但可以减少电量的损失,还可以得到良好的社会效率。
(2)综合停电:主要有两种情况。第一种为各部门之间的,调度所根据各部门的停电申请进行调整,使各部门的工作安排在同一天进行。另外,调度所根据某部门的停电申请来通知其他部门是否有工作;第二种为本部门各班组之间的,由本部门自行调整,统一报停电申请。这样,可以避免重复停电,达到提高可靠性的目的。
6、发展带电作业,提高配网可靠性
带电作业就是对高压电气设备及设施进行不停电的作业。发展带电作业是提高供电可靠性的重要手段。
结语:城市住宅小区的供电配电室不同于普通用户配电室,它要求供电可靠性高、维护量少、操作次数少、故障率低。因此小区的接线方式应当根据具体情况而定,要求简洁、明了、便于运行、管理,不应该限于某种方式而一概而论。
参考文献:
【1】 俞平. 住宅小區供电方案设计实例分析[J]. 建材/建筑/装修.2009.
【2】 区家辉. 提高10kV配电网配电可靠性的措施[J]. 湖北电力,2005,
【3】 陈文高. 配电系统可靠性实用基础[M]. 北京,中国电力出版社.1998
注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。