冀北地区农网可靠性分析_secret

1、 冀北地区农网可靠性分析农网是整个电网的重要组成部分，担负着为城郊及广大农村供电的任务。随着农村经济的不断发展，生产和生活用电需求日益增加，同时由于工业园区、经济开发区相继在城郊甚至农村落户，工业用电需求也大幅提高，使农村供电可靠性在县级供电企业中的地位越来越重要。通过对冀北地区农网调研的基础上，对影响可靠性的原因进行分析，提出了提高可靠性的对策。1 冀北地区农网的特点唐山、秦皇岛、廊坊、承德、张家口五市处于河北省北部，简称冀北。根据调研发现，就经济状况而言，冀北五市的经济发展很不平衡，唐山、廊坊比较发达，承德、张家口欠发达，而秦皇岛处于中等水平。冀北地区虽然经过了农网改造，农网结构比过去有很

2、大改观，但总体上网架结构仍然比较薄弱，设备陈旧落后，对供电可靠性造成了一定的影响。通过对可靠性统计数据的分析，发现冀北地区农网有以下特点。地区用电量与经济发展状况成正比，经济发达地区（唐山、廊坊）的用电量明显高于经济欠发达地区（承德、张家口）的用电量。经济发达地区具有线路短、变压器数量多、线路变压器容量大的特点；而经济欠发达地区，则呈现线路长、线路变压器数量少、线路平均变压器容量小的特点。经济发达地区线路的供电可靠度，比经济欠发达地区线路的供电可靠度高；影响农网可靠性的主要因素是计划停电，其中主要包括计划施工、计划检修、供电网限电和系统电源不足等。2 冀北农网10 kV线路故障处理模式根据调研

3、及相关资料，按照分段元件将冀北地区农网10 kV线路故障处理模式分为5类。2.1 模式1：断路器模式1又称“断路器”模式，图1为模式1的简图。属于该模式的线路首端只有一个断路器，干线和分支线上没有分段元件。适用范围：对于冀北地区的农网来说，属于该种模式的线路一般带负荷较小，并且用户不属于一级负荷，线路供电半径短；在经济欠发达的农村地区还有一定数量该模式的线路。不过随着两次农网改造的完成，这种模式的线路数量明显减少。2.2 模式2：断路器加隔离开关（手动）模式2又称“断路器加隔离开关（手动）”模式，图2为模式2的简图。这种模式的线路是干线三分段或者两分段，分支线有无分段支线，也有带分段断路器的支

4、线。首端有出线断路器，干线分段元件与支线分段元件为普通隔离断路器。适用范围：对于冀北地区农网来说，属于该种模式的线路还有相当的数量，由于没有备用电源，所以在线路的末端，用户停电的几率大。因此该种模式的用户也不是一级负荷。负荷密度相对较小的农用线路属于该模式的较多。2.3 模式3：断路器加隔离开关（手动）加联络断路器（手动）模式3又称“断路器加隔离开关（手动）加联络断路器（手动）”模式，图3为模式3的简图。这种模式的线路是干线三分段或者两分段，分支有无分段支线和有分段断路器的支线，有备用电源，线路可通过联络断路器与备用电源连接。适用范围：属于该模式的线路在故障时能够转移负荷，因此在负荷密度较大的

5、工业密集地区，特别是工业用电较大的地区，线路基本上都有备用电源，这种模式的线路较多。2.4 模式4：重合器加断路器（自动）模式4又称“重合器加断路器（自动）”模式，图4为模式4的简图。 这种模式的线路是干线三分段或者两分段，分支有无分段支线和有分段断路器的支线。首端有重合器，干线分段元件与支线分段元件为断路器。适用范围：由于该模式的线路采用了断路器，因此处理故障隔离的速度较快，不过就目前的冀北农村电网来说，考虑到设备造价问题，属于这种模式的线路数量不是很多。2.5 模式5：重合器加断路器（自动）加联络断路器（自动）模式5 又称“ 重合器加断路器加联络断路器（ 自动）”模式，图5为模式5的简图。

6、这种模式的线路是首端重合器，干线和支线靠断路器分段，有备用电源，联络断路器。适用范围：属于该模式的线路自动化程度很高，故障隔离和负荷转移的时间都很短，因此这种模式的线路主要分布在在经济发达，用户对电力可靠性要求很高的地区，比如县城的经济开发区等地。不过目前这种模式的线路在数量上还很有限。3 冀北地区虚拟10 kV线路为了从整体上掌握冀北地区的可靠性状况，现将冀北地区各县按经济发展程度分为发达地区（唐山、廊坊）、中等发达地区（秦皇岛）和欠发达地区（张家口、承德）三类。对发达地区、中等发达地区和欠发达地区分别构造虚拟线路。在进行可靠性计算时，采用如下假设：a为设备可靠性计算参数均取冀北五市平均水平

7、，对于不同地区不加区分；b为线路负荷均匀分布。结合县调度记录和2005年全国各省设备可靠性参数，取冀北地区计算用设备可靠性参数如下：干线架空线故障率为0.06（次/年km）；每次干线架空线修复时间3 h；支线架空线故障率0.08（次/年km）；每次支线架空线修复时间4 h；线路预安排停电率0.25（次/年km）；线路预安排停电时间6 h；隔离断路器操作时间0.3 h；联络断路器操作时间0.4 h；由于属于模式1的线路数量较少，故对虚拟线路按模式2到模式5进行可靠性计算，所获得的可靠性指标可以近似代表该类地区的实际可靠性水平。3.1 发达地区虚拟10 kV线路可靠性计算发达地区（唐山、廊坊）虚拟

8、线路长度取平均线路长度16.0 km，平均线路变压器51台，平均线路变压器容量6840 kVA，干线与支线长度比为1:2.5，干线与支线用户数比为1:2.4, 干线与支线用户容量比为1:2.5。三分段时两个隔离断路器分别位于线路的1/3处和2/3处。计算结果如表1所示。3.2 中等发达地区虚拟10 kV线路可靠性计算中等发达地区（秦皇岛）虚拟线路长度取平均线路长度23.64 km，平均线路配电变压器42台，平均线路配电变压器容量5310 kVA，干线与支线长度比为1:2.5，干线与支线用户数比为1:2.5, 干线与支线用户容量比为1:2.5。三分段时两个隔离断路器分别位于线路的1/3处和2/3

9、处。计算结果如表2所示。3.3 欠发达地区虚拟10 kV线路可靠性计算欠发达地区（承德、张家口）虚拟线路长度取平均线路长度34.0 km，平均线路变压器36台，平均线路变压器容量3675 kVA，干线与支线长度比为1:2.5，干线与支线用户数比为1:3.0，干线与支线用户容量比为1:2.5。三分段时两个隔离断路器分别位于线路的1/3处和2/3处。计算结果如表3所示。3.4 结束语从表1、表2、表3可以看出：对于冀北发达地区，只考虑故障影响的系统可用度指标在99.97899.984，系统可用度指标在9 9 . 7 0 4 9 9 . 7 1 1 ； 对于冀北中等发达地区， 只考虑故障影响的系统可

10、用度指标在9 9 . 9 7 2 9 9 . 9 8 1 ， 系统可用度指标在99.56799.576；对于冀北欠发达地区，只考虑故障影响的系统可用度指标在99.96399.977，系统可用度指标在99.38199.395。从以上计算结果可以看出，冀北地区供电可靠性状况地区差异明显，距离国家要求达到的供电可靠率水平还有一定差距；同时还可以看出，不同的接线模式下，电网的可靠性水平也不同。4 提高农网供电可靠性对策对于配电网来说，要改善和提高可靠性，所采取的措施有三个方面：防止故障发生；改善系统可靠度；加速故障探测及故障修复，缩短停电时间，尽早恢复送电。针对冀北地区农网的可靠性现状，对提高可靠性提出如下措施。加强可靠性管理农网的规划，设备改型，技术革新，新技术、新设备的应用，必须按照有关规定，由负责可靠性管理工作的专业人员参与相关工作。合理规划接线方式，在规划设计中，可采用同杆架设双回路的方法，一回路检修时，另外回路可以供电。根据线路长度及所带负荷的大小尽量多使用多分段、多联络的线路布局，尽量在分支线上加装熔断器，最大范围地降低停电范围，提高线路可靠性。提高农网自动化水平，实施配网自动化，