摘要:根据2019年电网故障的统计分析,从破坏的角度对故障原因和故障区域分布进行了统计分析。破坏主要包括外力,自然因素和动物影响。雷击和强风是大多数自然灾害,而对鸟类的伤害则是大多数动物灾害。同时还提出了技术措施,以加强配电网的运行管理,防止外部电力的破坏,降低配电网的故障率,提高电网的管理水平,分销网络的运营和维护。
关键词:配电网;故障统计分析;预防措施
1配电网故障情况
配电系统中因故障导致停电的原因多种多样,不仅受到外部因素的影响,还受到设备本身和操作管理的影响。据统计,到2019年,由于自然因素,外部破坏和动物影响的原因,电力公司的配电网络故障率分别为27.9%,17.7%,16%和3%。设备原因、用户原因和不明原因故障占比分别为,14.7%,13.6%,8.1%;不正确的设计和安装,不正确的操作和维护分别仅为1.0%和0.7%。从1月到12月,故障主要集中在第二和第三季度,占每年故障总数的75.2%。自然因素,动物影响和外部损坏是导致故障的主要原因[1]。
2配电网故障统计分析
2.1配电网故障影响因素分析
2.1.1外力破坏配电线路
根据导线的类型,它可以分为架空线,电缆线和混合架空线。漂浮物,木制障碍物和与柱子相撞的交通车辆等外力会导致架空线被阻塞。与开挖的道路,管道和箱式设备相撞的运输工具容易受到电缆损坏。据统计,2019年公司外部故障造成的配电网故障占故障总数的17.7%,主要是由异物短路和车辆碰撞引起的,异物短路占故障总数的8.6%。由于整个地区整个配电网络的绝缘化率低(16.9%),4月至7月的强风和异常天气经常导致异物短路;由于最近的城市建设,车辆碰撞导致配电网络故障,它占总数的4.9%。城市建设推进,由于车辆碰撞而导致的故障在4月至9月期间仍然很高。
2.1.2自然因素
配电网通常覆盖范围广泛,涉及室外空地,树木,农田等。据统计,该地区自然灾害造成的电网故障占2019年总故障的27.9%。故障的主要原因是强风,包括雷击和大风。雷电占停电总数的10.9%,强风停电占电网造成的停电总数的11.9%。雷击主要发生在7月和8月。主要原因是线路要么没有有效的防雷保护,要么防雷能力弱,不能提供防雷保护(反而会增加线路故障率)。强风干扰主要发生在5月。这主要是由于某些区域的队列较长,网络结构薄弱以及电路对强风灾的抵抗力较低。
2.1.3动物影响
在裸线连接器上移动的鸟类和啮齿动物等小型动物会影响配电网络。据统计,2019年由动物影响引起的配电网干扰占干扰总数的16.3%,主要是由于鸟类的伤害造成的,约占干扰总数的15.7%。它是在鸟类筑巢的季节中,如果鸟类筑巢在杆塔上并意外接触裸露的电线,则会发生短路故障,这主要发生在四月。
2.2配电网故障地域分布分析
2.2.1重复停电地域特征
2019年,配电网络中重复停电的区域占17.4%以上,其中大部分分布在农村地区。具有功能差,年限长,严重老化,承受恶劣天气能力差的特点。
2.2.2故障频次地区特征
2.2.2.1故障次数
在2019年,公司配电网的A供电局记录了最多的故障。这占所有故障的22.8%,主要是由于自然因素和动物的影响。在这些自然灾害中,自然灾害占所有自然灾害的最大比例29.6%;动物碰撞失败也占27.0%,是动物碰撞失败的最高数量。电力部门需要加强对自然和动物因素的预防。同年,D供电局的故障占故障总数的12.9%,外力破坏是外力故障的最大数目,即23.5%。D供电局需要加强对外部停电的保护。
图1 配电网故障次数按地区分析
2.2.2.2故障率
根据分析,该公司在2019年的配电网的A局故障率最高(见图2),故障率为4.6次/(a·100km)。故障主要是由于自然因素造成的,例如强风和雷击,需要予以加强预防。
图2 配电网故障故障率情况分析
3预防措施
3.1管理措施
3.1.1配电网运行管理
(1)制定计划以纠正检查过程中发现的故障和设备问题,并及时实施以实现缺陷消除的闭环管理。(2)定期分析配电网的运行情况,根据故障情况制定预防措施,收集故障预防和故障管理的经验,检查并及时维修故障线路。(3)如果配电线路出现故障,请调查原因并立即采取措施以防止再次发生。
3.1.2配电网巡检
(1)对树木与线路矛盾进行分类和汇总,为开展季节性巡视和清理工作提供指导。(2)在检查过程中要注意管线附近的变化。发现建筑、掘路、违章搭挂通信线、砍伐树木及爆破等威胁线路安全的施工,应立即予以制止,发放违章通知书,并督促施工方签订安全协议。(3)在配电线路和设备上将安装各种警告标志,扶手和保护装置,在电话杆上将安装防撞警告标志和防撞保护墩。
3.1.3配电网保护的宣传工作
(1)加强公共关系活动,提高公众对电气设备保护的意识。(2)加强车辆安全宣传,提高驾驶员安全意识,减少车辆与配电设备之间的碰撞。(3)加强与政府部门的沟通与合作,严格防止破坏电气设备。
3.2技术措施
3.2.1外力破坏
(1)在难以跨线实施隔离转换的区域,请考虑使用机器人自动应用新材料(例如绝缘材料和包装)的方法。(2)沿着道路铺设电缆时,可以使用电缆管保护电缆免受外部机械损坏和其他介质的侵害。同时,中间头设置在工井内,以节省故障排除时间。
3.2.2自然灾害
(1)在春夏季风季节到来之前,加强检查并检查导线弧垂、线路周围的杂物、落枝和树木情况。(2)在每个雷暴季节之前,应完成防雷设备的检查和障碍物的处理,是否规范了避雷线,是否通过了防雷接地电阻,以及是否采取了完善的防雷措施。(3)必须根据雷电活动的强度和路线的地形来区分山区和雷电频繁的地区,必须增加避雷器等防雷措施。(4)必须在配电变压器的高压侧和低压侧以及断路器的两侧都安装避雷器,并且必须安装单独的镀锌扁钢接地导体。
3.2.3动物影响
(1)鸟害多发区架空线路,应根据鸟害类型、鸟类生活习性、鸟体大小等情况,加装风车式驱鸟器、占位器、防鸟针,或采取绝缘横担等防鸟措施。(2)根据鸟类筑巢的季节特性,有必要将经常破坏鸟类的路段和路段的线分开并进行改造。(3)在架空配电线路中,发生乌鸦等鸟类的垂直运动和振动时,应采取缩短线路间距等措施,通过放宽线路和加强电缆连接点来减少线路障碍。(4)箱式变压器和环形笼等能源分配设备的基础设施必须采取综合措施防止小动物进入。
3.2.4配电自动化治理
(1)通过设置分段开关或在故障发生率较高的分支设置智能开关,实现对故障的就地隔离,防止停电范围的扩大。(2)提高配电自动化覆盖范围,安装智能配电终端和故障指示器等设备,以有效地识别故障范围,减少处理故障的时间,并提高电力可靠性。
4结语
通过对某供电公司配电网的故障情况、原因进行统计分析,分别从技术、管理方面提出配电网故障防范措施,供配电网相关工作人员参考。
参考文献:
[1]徐凤乾,吕慧珍,巫水萍,郑志祥,乐健.计及信息畸变的低压有源配电网故障定位方法[J/OL].电力系统及其自动化学报:1-7.