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[摘要]本文基于IEEE Std493-2007《IEEE Recommended Practice for the Design of Reliable Industrial and Commercial Power Systems》，列举工作实例，分析建筑供配电系统的可靠性评估方法，旨在为有关工作提供参考。
[关键词]建筑 供配电系统可靠性评估
中图分类号：TU852 文献标识码：TU 文章编号：1009―914X（2013）31―0023―01
随着人们生活水平的提高，建筑物中的用电设备越来越多，这对供配电系统可靠性提出了更高的要求。建筑物供配电系统是整个电力系统中的末端环节，与用户设备直接相连，供配电系统可靠性评估是确保建筑物使用安全性的重要措施，关系着人民群众的生命财产安全，必须要做到万无一失。
一、建筑供配电系统可靠性评估方法
建筑供配电系统可靠性评估就是要检验系统、产品、部件能否在一定时间内安全、有效的运作，建筑供配电系统具有可修复性，评估可靠性时采用的特征量主要有平均故障时间、平均修复时间、故障率、可用度，可用度又包括使用可用度、固有可用度。年平均故障时间的计算公式为：DHY=λ•r，其中DHY代表建筑供配电系统的年故障时间，λ代表建筑供配电系统的年故障率，r代表平均修复时间。固有可用度（Ai）的计算公式为：Ai=1-DHY/（8760+DHY），年平均故障时间（GHY）与固有可用度（Ai）相互对应，通过年平均故障时间（GHY）能够反映出固有可用度（Ai）。
在建筑供配电系统中，串联部分与并联部分的可靠性计算方式有所不同，串联部分年故障率的计算公式为：λ串=λ1+λ2，串联部分平均修复时间的计算公式为：r串=（λ1r1+λ2r2）/（λ1+λ2），由此可得出，串联部分年故障时间的计算公式为：DHY串=（λ1+λ2）×[（λ1r1+λ2r2）/（λ1+λ2）]=λ1r1+λ2r2。由此可见，部件串联能够增加年平均故障时间以及年故障率，降低建筑供配电系统可靠性。
并联部分年故障率的计算公式如下：λ并=[λ3λ4（r3+r4）]/8760，并联部分平均修复时间的计算公式为：r并=（r3r4）/（r3+r4），由此可得出，并联部分年故障时间的计算公式为：DHY并=[λ3λ4（r3+r4）/8760]×[（r3r4）/（r3+r4）]=λ3r3λ4r4/8760，并联可以降低年平均故障时间以及年故障率，进而加强降低建筑供配电系统可靠性。
运用以上公式计算建筑供配电系统可靠性时，需要满足下列条件：①.每个故障事件之间均相互独对。②.元件故障率为常数，不随着使用时间而变化。③.部件的可工作时间远远高于不可工作时间。④.故障修复时间的分布呈指数。
二、工作实例
根据《IEEE导则》，某民用建筑单回路10kV电源进线用电负荷点的可靠性计算结果如表1所示。
表1某民用建筑单回路10kV电源进线用电负荷点的可靠性计算结果
编号 项目 平均修复时间 年故障率 年故障时间 固有可用度
1 10kV母线 2.270000 0.017940 0.040724 0.999995
2 10kV单回路 1.320000 1.956000 2.581920 0.999705
3 10kV断路器 0.500000 0.001850 0.000925 1.000000
4 低压固定式断路器 0.000000 0.000020 0.000000 1.000000
6 低压抽出式断路器 6.000000 0.000210 0.001260 1.000000
7 10kV断路器 0.500000 0.001850 0.000925 1.000000
8 变压器 0.000000 0.000120 0.000000 1.000000
5+9 低压电缆1000ft 8.000000 0.000070 0.000560 1.000000
10 低压母线 4.000000 0.009490 0.037960 0.999996
11 低压抽出式断路器 6.000000 0.000210 0.001260 1.000000
12 低压隔离开关 0.000000 0.000610 0.000000 1.000000
其他 低压电缆接头（4） 3.000000 0.001480 0.004440 0.999999
C1 用电负荷供电点 1.341797 1.989850 2.669974 0.999695
由表1可知，该系统的故障主要来源于10kV单回路电源进线，10kV单回路电源进线导致的年故障时间总计2.581920h，其中故障时间最长的是10kV母线，导致年故障时间为0.040724h，其次是低压母线，导致故障时间0.037960h。
将10kV单回路电源进线改为10kV双回路电源进线，用电负荷点的可靠性计算结果如表2所示。
表2双回路10kV电源进线用电负荷点的可靠性计算结果
编号 项目 平均修复时间 年故障率 年故障时间 固有可用度
1 10kV母线 2.270000 0.017940 0.040724 0.999995
2 10kV双回路 0.520000 0.312000 0.162240 0.999981
3 10kV断路器 0.500000 0.001850 0.000925 1.000000
4 低压固定式断路器 0.000000 0.000020 0.000000 1.000000
6 低压抽出式断路器 6.000000 0.000210 0.001260 1.000000
7 变压器 0.000000 0.000120 0.000000 1.000000
5+8 低压电缆1000ft 8.000000 0.000070 0.000560 1.000000
9 低压母线 4.000000 0.009490 0.037960 0.999996
10 低压抽出式断路器 6.000000 0.000210 0.001260 1.000000
11 低压隔离开关 0.000000 0.000610 0.000000 1.000000
其他 低压电缆接头（4） 3.000000 0.001480 0.004440 0.999999
C2 用电负荷供电点 0.724909 0.344000 0.249369 0.999972
对比C1和C2可知，将10kV单回路电源进线改为10kV双回路电源进线后，系统可靠性显著提高，在表2中忽略了表1中编号7的10kV断路器，对计算结果没有明显影响。
总结
随着人们生活水平的提高，建筑物中的用电设备越来越多，建筑供配电系统可靠性与人们的生活息息相关，供配电系统可靠性评估是确保建筑物使用安全性的重要措施，笔者在文中阐述了一些评估方法，在以后的发展中，如何提高建筑供配电系统可靠性评估水平，还有待于我们继续研究。
参考文献
[1] 别朝红，李更丰，王锡凡.含微网的新型配电系统可靠性评估综述[J].电力自动化设备，2011（01）：1-6.
[2] 叶充.建筑供配电系统可靠性评估与思考[J].建筑电气，2011（06）：19-24.
[关键词]建筑 供配电系统可靠性评估
中图分类号：TU852 文献标识码：TU 文章编号：1009―914X（2013）31―0023―01
随着人们生活水平的提高，建筑物中的用电设备越来越多，这对供配电系统可靠性提出了更高的要求。建筑物供配电系统是整个电力系统中的末端环节，与用户设备直接相连，供配电系统可靠性评估是确保建筑物使用安全性的重要措施，关系着人民群众的生命财产安全，必须要做到万无一失。
一、建筑供配电系统可靠性评估方法
建筑供配电系统可靠性评估就是要检验系统、产品、部件能否在一定时间内安全、有效的运作，建筑供配电系统具有可修复性，评估可靠性时采用的特征量主要有平均故障时间、平均修复时间、故障率、可用度，可用度又包括使用可用度、固有可用度。年平均故障时间的计算公式为：DHY=λ•r，其中DHY代表建筑供配电系统的年故障时间，λ代表建筑供配电系统的年故障率，r代表平均修复时间。固有可用度（Ai）的计算公式为：Ai=1-DHY/（8760+DHY），年平均故障时间（GHY）与固有可用度（Ai）相互对应，通过年平均故障时间（GHY）能够反映出固有可用度（Ai）。
在建筑供配电系统中，串联部分与并联部分的可靠性计算方式有所不同，串联部分年故障率的计算公式为：λ串=λ1+λ2，串联部分平均修复时间的计算公式为：r串=（λ1r1+λ2r2）/（λ1+λ2），由此可得出，串联部分年故障时间的计算公式为：DHY串=（λ1+λ2）×[（λ1r1+λ2r2）/（λ1+λ2）]=λ1r1+λ2r2。由此可见，部件串联能够增加年平均故障时间以及年故障率，降低建筑供配电系统可靠性。
并联部分年故障率的计算公式如下：λ并=[λ3λ4（r3+r4）]/8760，并联部分平均修复时间的计算公式为：r并=（r3r4）/（r3+r4），由此可得出，并联部分年故障时间的计算公式为：DHY并=[λ3λ4（r3+r4）/8760]×[（r3r4）/（r3+r4）]=λ3r3λ4r4/8760，并联可以降低年平均故障时间以及年故障率，进而加强降低建筑供配电系统可靠性。
运用以上公式计算建筑供配电系统可靠性时，需要满足下列条件：①.每个故障事件之间均相互独对。②.元件故障率为常数，不随着使用时间而变化。③.部件的可工作时间远远高于不可工作时间。④.故障修复时间的分布呈指数。
二、工作实例
根据《IEEE导则》，某民用建筑单回路10kV电源进线用电负荷点的可靠性计算结果如表1所示。
表1某民用建筑单回路10kV电源进线用电负荷点的可靠性计算结果
编号 项目 平均修复时间 年故障率 年故障时间 固有可用度
1 10kV母线 2.270000 0.017940 0.040724 0.999995
2 10kV单回路 1.320000 1.956000 2.581920 0.999705
3 10kV断路器 0.500000 0.001850 0.000925 1.000000
4 低压固定式断路器 0.000000 0.000020 0.000000 1.000000
6 低压抽出式断路器 6.000000 0.000210 0.001260 1.000000
7 10kV断路器 0.500000 0.001850 0.000925 1.000000
8 变压器 0.000000 0.000120 0.000000 1.000000
5+9 低压电缆1000ft 8.000000 0.000070 0.000560 1.000000
10 低压母线 4.000000 0.009490 0.037960 0.999996
11 低压抽出式断路器 6.000000 0.000210 0.001260 1.000000
12 低压隔离开关 0.000000 0.000610 0.000000 1.000000
其他 低压电缆接头（4） 3.000000 0.001480 0.004440 0.999999
C1 用电负荷供电点 1.341797 1.989850 2.669974 0.999695
由表1可知，该系统的故障主要来源于10kV单回路电源进线，10kV单回路电源进线导致的年故障时间总计2.581920h，其中故障时间最长的是10kV母线，导致年故障时间为0.040724h，其次是低压母线，导致故障时间0.037960h。
将10kV单回路电源进线改为10kV双回路电源进线，用电负荷点的可靠性计算结果如表2所示。
表2双回路10kV电源进线用电负荷点的可靠性计算结果
编号 项目 平均修复时间 年故障率 年故障时间 固有可用度
1 10kV母线 2.270000 0.017940 0.040724 0.999995
2 10kV双回路 0.520000 0.312000 0.162240 0.999981
3 10kV断路器 0.500000 0.001850 0.000925 1.000000
4 低压固定式断路器 0.000000 0.000020 0.000000 1.000000
6 低压抽出式断路器 6.000000 0.000210 0.001260 1.000000
7 变压器 0.000000 0.000120 0.000000 1.000000
5+8 低压电缆1000ft 8.000000 0.000070 0.000560 1.000000
9 低压母线 4.000000 0.009490 0.037960 0.999996
10 低压抽出式断路器 6.000000 0.000210 0.001260 1.000000
11 低压隔离开关 0.000000 0.000610 0.000000 1.000000
其他 低压电缆接头（4） 3.000000 0.001480 0.004440 0.999999
C2 用电负荷供电点 0.724909 0.344000 0.249369 0.999972
对比C1和C2可知，将10kV单回路电源进线改为10kV双回路电源进线后，系统可靠性显著提高，在表2中忽略了表1中编号7的10kV断路器，对计算结果没有明显影响。
总结
随着人们生活水平的提高，建筑物中的用电设备越来越多，建筑供配电系统可靠性与人们的生活息息相关，供配电系统可靠性评估是确保建筑物使用安全性的重要措施，笔者在文中阐述了一些评估方法，在以后的发展中，如何提高建筑供配电系统可靠性评估水平，还有待于我们继续研究。
参考文献
[1] 别朝红，李更丰，王锡凡.含微网的新型配电系统可靠性评估综述[J].电力自动化设备，2011（01）：1-6.
[2] 叶充.建筑供配电系统可靠性评估与思考[J].建筑电气，2011（06）：19-24.