matlab配电网故障因素关联性分析与研究(4)
2.1.3 网架结构
网架结构的不同也会影响到配网的安全，我国的配网结构可以分为放射状、环状和树状三类，接线方式也由放射状到环网、树状接线。下面分析一下上述三种不同结构的安全性[7]。
(1)放射状接线
此种结构的安全性较差，不适用于重要负荷较多的系统。它虽然结构简单，一个系统中只有一个电源，能够减少前期投资，但这会使配网的可靠性变差，在很大程度上不能满足配网持续、稳定、安全供电的要求。尤其是当系统中的某段线路发生故障时，造成的故障区域很大，严重时将会导致整条线路停运，因为没有备用电源等设备，一旦电源故障，整个系统都会故障停运，造成的损失可想而知。
(2)环状接线
与放射状的相比，环状结构中增加了一个备用电源可以在配网故障时对非故障区域进行供电，这种方式结构并不复杂，且具有一定的灵活性，也有效增强了配网的可靠度。但它的缺点是当线路正常运行时，它所承载的负荷量不能超过运载量的二分之一，因此这种结构的经济性不高，必须留有一半作为备用。
(3)树状接线
这种结构是在配网的供电干线上添加一定数量的分段开关，并且隔开的每一段线路之间都连接有联络开关，所以当故障发生时，每一条线路都有两条转供路径，可保证双重故障同时发生时的负荷转供，减小了故障影响的区域，能够在很大程度上提高系统的供电可靠性。这种接线也有一定的缺点，由于两条线路之间配备有联络开关，当它闭合时，很有可能造成保护的错误或拒绝动作，从而使继保装置不容易进行选择和彼此的配合动作。
因为结构有以上几种不同的类型，所以要保证各地区的网架结构统一、有序，这样才不会出现严重的大面积停电事故[8]。但由于我国历史原因，再加上各地区各方面发展不同步，造成了各地区不管在接线模式上还是在城市供配电的方式上都存在着很大的区别，无法达到国家标准。在这样的状况下，系统在运行过程中如果发生故障，如果不能立即解决故障问题，就会影响到用户的正常用电，降低了电力系统的供电能力。 所以我们不仅要改造并统一配电网的结构，还要提高线路的绝缘能力，在保证经济性的情况下尽可能地增加分段开关和电源等设备。这样不仅能降低配网的发生故障的概率，还能从各方面完善配网结构。
2.2 影响配电网安全运行的外部因素
2.2.1 环境因素
引起配电网故障的环境因素主要分为不可控的自然灾害和设备的运行环境这两种。不可控的自然灾害有很多，如雨雪、雷电、地震、洪涝、海啸等，它们的发生在很大程度上会造成电力的中断。运行环境引发的问题主要是指污闪对设备的不良影响。这些都是常见的影响配电网正常运行的外部因素，所以需要了解它们的致障机理，因此，本节针对南京地区近年来常见的对电网产生影响的雷电、高污染等环境因素[9]，分别阐述它们的致障机理。
（1）雷电致障机理
①雷击使架空绝缘导线断线
由雷击引起的雷电过电压会造成绝缘导线的绝缘子发生闪络，导致绝缘层被击穿。此时绝缘导线与裸导线不同，绝缘导线的工频续流电弧会受到绝缘层的隔断，使之不能在导线上滑移。因此使得电荷只在击穿点放电，弧根在绝缘击穿处点燃。由于它能够在极其短的时间内将导线烧断，所以一般在断路器动作的时候导线已经被烧断，造成了绝缘导线断线。
②雷击使其他电力设备故障
一般配电变压器都是由于通过线路传送过来感应雷过电压的作用，导致绝缘被击穿的。而开关是由于通过线路传送过来的雷电波，它会在开关断开处发生全反射现象，使电压上升一倍，最终将绝缘击穿。
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