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电力系统可靠性分析及其提高的措施
作者：李仁波 曹文钟
来源：《中国新技术新产品》2009年第24期
摘要:本文论述了可靠性理论,并对电力系统的供电可靠性作了详细介绍,如供电可靠性的一些定义,所需统计一些指标及有关评价指标的应用和提高可靠性的措施。 关键词:供电可靠性;评价指标;提高措施
电力系统供电可靠性指标是供电企业的一项重要技术经济指标,体现了电力生产技术水平、装备水平和企业管理水平,也反映了城市总体经济的发展水平。电力系统可靠性的实质就是用最科学、最经济的方式,充分发挥发、供电设备的潜力,保证向全部用户不断供给质量合格的电力,从而实现全面的质量管理和全面的安全管理。
供电可靠性管理是一种全电力行业的全面安全和全面质量管理,它反映了一个供电企业的电网状况、供电水平和管理水平的高低,直接决定着企业的经济效益,因此供电可靠性的提高,将愈来愈得到社会的重视。
1 电力系统可靠性
把可靠性工程的一般原理和方法与电力系统的工程问题相结合,便形成了电力系统可靠性。电力系统可靠性渗透到电力系统的规划、设计、电力系统的运行管理等各个方面。可靠性这门学科在电力系统的应用得以蓬勃发展,其主要原因有两方面:其一,随着经济的发展,电力系统不断向高电压、远距离、大容量发展,在要求提高经济效益的同时,安全可靠和电能质量的问题也日益突出,近若干年以来,国内外大电网发生的大面积长时间停电事故,不但造成巨大的经济损失,而且危及社会秩序。因此,定量地评定和改善电力系统的可靠性,对可靠性的研究显得更加必要和迫切。可以说,电力系统可靠性的形成和发展是电力工业本身发展的客观规律所决定的。其二,其它工业部门都在研究和应用可靠性技术方面取得了积极成果,总结出一套保证产品能有效地完成其预定功能的科学方法(质量管理体系)。这些给电力系统可靠性的发展以巨大的推动。
研究电力系统可靠性的任务是从各个方面,各个环节着手,研究系统的故障现象,提出定量的评定指标和提高可靠性的措施。电力系统包括的范围很大,研究可靠性时要根据发电、输电、变电、配电等不同环节的要求,突出主要矛盾,构成不同环节的可靠性计算方法。例如电源可靠
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性为研究发电机组与负荷之间的可靠性;变电所的可靠性则把变电所主接线及组成主接线的断路器、变压器、母线等元件的可靠性,构成系统可靠性。从可靠性管理的角度,电力系统可靠性形成了若干分支,如:电源可靠性、输电网可靠性、电气主接线可靠性,配电网可靠性等等。描述电力系统不同环节,可靠性的性能指标是不同的,可靠与不可靠的标准也是有差别的。电力系统可靠性研究,就是在研究寻找提高电力系统可靠性的措施和方法,在提高可靠性的同时,提高经济效益。
2 配电系统供电可靠性
2.1 配电系统是电力系统与用户联接的重要环节,包括了各级电压的配电网、变配电设备和用户联接的设施。配电系统可靠性的研究包括以下三个方面:配电系统可靠性指标;配电系统可靠性指标的统计;配电系统可靠性预测。
2.2 我国配电系统可靠性的管理,根据原水电部颁发的行标,《配电系统供电可靠性统计办法》的规定执行,配电系统供电可靠性统计是指供电部门负责运行、维护和管理的配电系统对用户供电可靠性的统计。可靠性统计中的配电系统,是指由变电所(发电厂)的10(6)kV母线出线侧隔离开关至配电变压器的二次出线侧套管,以及10(6)kV用户的电气设备与供电部门产权分界点范围内所构成的网络。以一台公用配电变压器或一个10(6)kV用电单位作为一个用户统计单位。
2.3 供电可靠性评价指标及其应用:
为了改善配电系统的运行管理,提高供电可靠性,对用户供电可靠性的统计,是以是否造成对用户停电为标准进行的。为了考察和分析对用户持续供电的能力和配电系统中各种设备的特性和功能,以及其对供电能力的影响等,对配电系统的供电可靠性建立了主要评价指标和参考评价指标。
2.3.1 供电可靠性主要评价指标如下: ①供电可靠率(RS)可分别统计:
RS1-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比值。
配电系统供电可靠性评价指标,既可以直接反映电力系统对用户的供电能力,也可反映电力工业在国民经济中对电能需求的满意程度,同时也是配电系统从规划、设计、设备制造和安装,直至生产、运行、管理等各方面的质量和水平的综合体现。
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2.3.2 供电可靠性评价指标主要应用:
对配电系统(包括网络结构、设计、安装和运行管理)进行可靠性分析、评价;进行故障分析;开展可靠性指标预测;确定最佳(合理)的检修方式和更换周期;进行运行方式的可靠性定量评价;分析设备的制造和安装质量。 2.4 提高供电可靠性: 2.4.1 影响供电可靠性的因素:
网络结构方面:网络的结构型式,是否为多回路、多电源或环网等;网络的联络方式;供电半径是否合理等。
设备方面:设备的设计、技术性能、制造和安装质量;设备老化程度及更新;设备自动化程度;线路的传输容量及设备裕度;继电保护和自动装置动作的正确性。
运行维护和管理方面:设备运行和操作能力水平;检修质量及试验水平;带电作业的水平和能力;处理停电故障能力;通信联络方式;计划停电安排的合理性;人员的素质水平及培训工作。 环境方面:地理条件;自然现象和环境影响的防护水平;社会环境条件及宣传工作情况。 负荷及上、下级网络方面:负荷高低及分布情况;负荷的增长;上下级网络的影响,包括电源容量、网络结构、性能和管理水平等。 2.4.2 提高供电可靠性的措施:
提高配电系统供电可靠性应根据实际情况,既要考虑技术上的必要性和可行性,又要考虑经济上的可能性,以使供电可靠性达到合理的水平。提高配电系统供电可靠性,可重点考虑以下措施:
加强线路绝缘,提高供电可靠性。在供电主要设备安排停电对供电可靠率的影响中,架空线路占很大的比例。提高线路的绝缘,对供电可靠性的提高有着明显的作用;改善配电系统网络结构,提高运行灵活性;提高设备的制造和安装质量,降低设备的故障率,尽可能选用先进的技术装备,提高自动化水平;合理安排计划停电,统一协调,统筹安排减少重复停电;提高运行管理水平,提高检修质量;加强宣传,减少外界因素对运行的干扰。