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實現配電線路自動化是提高城網供電可靠性的必然趨勢嗎?

文字:[大][中][小] 手機頁面二維碼 2017/7/27     瀏覽次數:    

  一、城網供電可靠性現狀和(he)差距

  隨著經濟建設突飛猛進地發展和人民生活水平日新月異地提高,城市配電網正日益面臨著提高供電可靠性的迫切要求。拔地而起的高樓大廈、辦公設施的現代化、生活用品的電氣化以及生產過程的自動化都無法忍受任何理由的哪怕是很短時間的停電。但與之極不相稱的城市配電線路的現狀是:設備陳舊落后、檢修任務繁重、人工查詢故障、一點故障全線停電、恢復供電速度慢,而且開關設備的主要滅弧介質仍然是油。因此,造成城網供電可靠性較低,即使是相對較好的大城市市區的供電可靠性也僅為99.90%左右,用戶年平均停電時間約為8.76h。而發達國家的配電網在70年代就實現了線路的自動查尋并隔離故障和滅弧介質的無油化,之后又一直保持了久盛不衰的配電自動化發展浪潮。目前已實現了以“四遙”為特征的計算機實時控制,使配電網處于安全可靠、經濟優質的運行狀態。國外現代化大都市的供電可靠率可達99.99%以上,用戶全年平均停電時間僅幾十分鐘,投資回收僅為2—3年,效益十分可觀。
  二、實現配電線路自動化提高供電可靠性的構想
  配電線路自動化是指對配電線路的故障進行快速診斷、自動隔離,以減少故障停電范圍,恢復非故障段供電,提高供電可靠性。配電線路自動化的開發是一個高投入、高技術、高難度、長周期、多方位的系統工程。如何立足于國情和網絡現狀,借鑒發達國家的經驗,多快好省地開發出有中國特色的配電線路自動化系統,廣大技術人員正在積極的探討。我們在此提出以下設想:
  1.以配電線路遠方監控自動化為主攻方向,制定開發計劃
  發達國家的配電線路自動化經歷了三個階段,分別是柱上開關設備自動化、運方監控自動化和計算機配電自動化。
  第一階段是柱上開關設備自動化,由柱上重合器、分段器等自具檢測與控制操作能力的設備組成,能自動隔離故障點,較快恢復無故障部分的供電,無需通訊手段。國外已有半個世紀的使用歷史,但由于設備自身的局限性,柱上開關設備自動化存在著明顯的缺陷:一是可能多次重合到永久故障點,多次短路電流對系統沖擊較大,對于市區尤為突出。二是電壓時間型重合式分段器在故障后按時限順序送電,使無故障線段恢復供電時間延長。三是過流脈沖計數型分析器的下級整定次數比上一級少了一次,減少了對瞬時故障的重合次數,降低了供電可靠性。這些缺點決定了第一階段被第二個階段取代的必然性,也是我們不選擇第一階段為主攻方向的原因。
  第二個階段是遠方監控自動化。將柱上開關加裝遠方終端裝置(RTU)及 操作電源,即使在停電情況下,也能通過載波或通訊線或無線電與中央控制總站保持通訊,傳送數據,搖控負荷開關進行合或分操作。第二階段比第一階段的最大優點是不會再次重合到故障電流上,可以更短的時間內恢復供電。我們在二十世紀末期開發配電線路自動化就不應重復發達國家幾十年前的模式,避免走彎路,要有起點高、技術盡快趕上的決心。供電系統已在負荷控制管理和變電站綜合自動化方面積累了多年的開發經驗,成績斐然。因此,選擇第二階段即遠方監控自動化作為配電線路自動化開發的主攻方向是實事求是的、恰如其分的。
  第三個階段是計算機配電自動化,是在第二階段的基礎上將遠動控制主機與調度和變電所計算機自動化系統在線連接,實現配電系統的以“四遙”為特征的計算機實時監控。我們應充分發揮計算機軟件人員素質的優勢,把第三個階段作為配電線路自動化開發的遠期目標,統籌規劃,連續發展。
  2.推進滅弧介質的無油化進程,采用免維護開關設備,以提高供電可靠性
  滅弧介質的無油化程度是衡量配電系統現代化的重要標志之一。用油作絕緣和滅弧介質,時刻潛伏著火災和爆炸危
  險,且檢修維護工作量大,不適應故障自動檢測和負荷調整中的頻繁操作。配電運行規程中規定柱上油開關的外部檢查與清掃應每年進行一次,絕緣電阻試驗應二年一次,油開關大修應五年一次,這已成為導致供電可靠性水平低下的關鍵問題。真空或SF6作滅弧介質的斷路器,因其電壽命長,免維護等優點已成為配電網取代油斷路器的主導產品,這是實現配電自動化,提高供電可靠性的必然趨勢。
  總之,實現配電線路自動化以提高供電可靠性是市場經濟建設和貫徹《電力法》的需要,已刻不容緩,勢在必行。
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