周斐斐

寧夏經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院（國網(wǎng)寧夏電力設(shè)計(jì)有限公司） 寧夏銀川 750011

電網(wǎng)規(guī)劃與電力設(shè)計(jì)對電網(wǎng)安全的影響分析

周斐斐

寧夏經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院（國網(wǎng)寧夏電力設(shè)計(jì)有限公司） 寧夏銀川 750011

電網(wǎng)是各種用電設(shè)備以及發(fā)電設(shè)備的組合體，在輸電和配電過程中扮演著舉足輕重的角色。隨著人們對生活質(zhì)量的追求越來越高，因而也會對電網(wǎng)運(yùn)行過程中的電能質(zhì)量和額度的需求不斷提高，對安全和穩(wěn)定也越來越高，所以電力企業(yè)在電網(wǎng)運(yùn)行過程的基礎(chǔ)任務(wù)就是做好電網(wǎng)規(guī)劃以及電力設(shè)計(jì)。本文將針對電網(wǎng)規(guī)劃與電力設(shè)計(jì)如何對電網(wǎng)運(yùn)行安全的影響進(jìn)行深入淺出的分析，主要闡述電網(wǎng)安全規(guī)劃中的原則和分析電力安全設(shè)計(jì)中的有關(guān)工作內(nèi)容，并針對110KV和220KV變電站電網(wǎng)的規(guī)劃和設(shè)計(jì)進(jìn)行論述。

電網(wǎng)規(guī)劃；設(shè)計(jì)；安全

近30年以來，我國社會經(jīng)濟(jì)取得世界矚目的成就，人民生活水平越來越高，因而對電量的需求越來越大，同時對電能的品能要求也越來越高，這在我國一線城市表現(xiàn)得尤為明顯，所以電網(wǎng)運(yùn)行過程中的安全問題顯得越發(fā)重要。我國雖然國土面積廣闊，但是可以利用的土地資源變得越來越緊張，所以也對電網(wǎng)的規(guī)劃提出了更高的要求的。

一、電網(wǎng)規(guī)劃在保證電網(wǎng)安全前提下的原則

在電力系統(tǒng)中，城市電網(wǎng)較農(nóng)村電網(wǎng)的穩(wěn)定性和安全性顯得更重要，其主要的的手段就是建立一個能和城市結(jié)構(gòu)相匹配以及和發(fā)展相協(xié)調(diào)的電力系統(tǒng)。在建設(shè)城市電網(wǎng)時，要遵循協(xié)調(diào)發(fā)展、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、安全等原則。遵循這些原則的意義就是讓城市電網(wǎng)在建設(shè)中既能夠促進(jìn)城市的經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展，同時也可以保證電力系統(tǒng)的安全和經(jīng)濟(jì)性。[1]

1、科學(xué)合理的規(guī)劃電壓等級

電網(wǎng)規(guī)劃的所有工作中最關(guān)鍵的是對電壓等級的選擇，其直接影響到電網(wǎng)規(guī)劃所有內(nèi)容的質(zhì)量和合理性，而保證電網(wǎng)運(yùn)行過程中能夠具有可觀的安全性和穩(wěn)定性的重要手段就是合理科學(xué)的選擇電壓等級。實(shí)際上，選擇的電網(wǎng)電壓等級可能會出現(xiàn)過高或者過低的現(xiàn)象，電壓等級過高很容易出現(xiàn)線路負(fù)荷過大而導(dǎo)致發(fā)生火災(zāi)事故，電壓過低則很有可能造成線路負(fù)荷太小而達(dá)不到電網(wǎng)的設(shè)計(jì)要求，所以，電壓等級的選擇應(yīng)該優(yōu)先采用簡化電壓等級、縮減變壓層次的原則。具體來說就是在電網(wǎng)規(guī)劃中選擇可以使用110/10/0.4kV四中等級電壓作為配電網(wǎng)電壓，而對于高、中及低壓電網(wǎng)只采用一級電壓的制度，避免出現(xiàn)重復(fù)降壓。采用五級電壓可以更加良好的減少變壓層次，同時優(yōu)化電壓等級。以220kV的變電站為例，根據(jù)實(shí)際情況，可以考慮采用35kV、110kV、220kV三級電壓。

2、保證電網(wǎng)供電可靠性和合法性

在電網(wǎng)規(guī)劃的過程中，供電的可靠性和合法性是很重要的兩個指標(biāo)。具體來講，必須保證電網(wǎng)規(guī)劃中要以國家頒布的《電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)準(zhǔn)則》為指導(dǎo)，同時確保電網(wǎng)工程的安全性以及穩(wěn)定性能夠滿足國家有關(guān)的N-1、N-2準(zhǔn)則的法律內(nèi)容，其中N-1準(zhǔn)則的內(nèi)容主要是針對電網(wǎng)運(yùn)行過程中電力系統(tǒng)的安全性準(zhǔn)則，要求在電網(wǎng)運(yùn)行過程中保證其安全性和可靠性，保證電壓和頻率在電網(wǎng)在運(yùn)行設(shè)備出現(xiàn)問題的情況下依然保持在一個穩(wěn)定的范圍內(nèi)。一般的，電網(wǎng)規(guī)劃中只要保證負(fù)荷N-1準(zhǔn)則就可以滿足基本要求，但是標(biāo)準(zhǔn)更高的N-2準(zhǔn)則在電網(wǎng)規(guī)劃中變得越來越受重視，電網(wǎng)規(guī)劃的相關(guān)設(shè)計(jì)單位應(yīng)該充分考慮N-1和N-2兩項(xiàng)準(zhǔn)則內(nèi)容。另外，在電網(wǎng)規(guī)劃中也要注重其他注意事項(xiàng)和電網(wǎng)規(guī)劃內(nèi)容。如運(yùn)行過程中的負(fù)荷轉(zhuǎn)移能力、電網(wǎng)容量載比配置等原則在電網(wǎng)規(guī)劃中要兼顧考慮。[2]

3、電網(wǎng)負(fù)荷的轉(zhuǎn)移能力

電網(wǎng)負(fù)荷轉(zhuǎn)移需遵循以下基本的原則：

（1）配電網(wǎng)的供電能力要符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。在整個電網(wǎng)系統(tǒng)中，壓配電網(wǎng)扮演著舉足輕重的角色，它主要工作是負(fù)責(zé)負(fù)荷轉(zhuǎn)移。進(jìn)行中壓配連接是在變電站的變壓器和回線路連接出現(xiàn)不良時保證供電工作的正常運(yùn)營。

（2）當(dāng)中壓配電網(wǎng)出現(xiàn)問題時及時解決。中壓配電網(wǎng)在運(yùn)行過程中可能會發(fā)生各種各樣的問題，但當(dāng)出現(xiàn)技術(shù)故障時，其還是可以保證負(fù)荷轉(zhuǎn)移工作順利完成。比如，變電站中不知名問題發(fā)生在一根母線上，當(dāng)體制一旦進(jìn)行運(yùn)作時，中壓配電網(wǎng)可以使整個供電系統(tǒng)處于正常的水平。符合下列幾個條件才能解決故障：第一，對于那些用兩條回路供電的用戶，當(dāng)其中一個回路不能正常工作，另外一條回路還是可以正常的供電；第二，對于那些采用三條回路進(jìn)行供電的用戶，一條回路出現(xiàn)問題不影響正常供電，但是如果兩條回路同時不正常工作使，則其供電量就只能達(dá)到正常情況下的70~80%；第三，變電站的任一回路出現(xiàn)斷電時，解決問題與到達(dá)正常電量所花的時間是相等的；最后，電網(wǎng)采用環(huán)網(wǎng)形式供電時，在開環(huán)網(wǎng)絡(luò)之外的用戶，恢復(fù)供電的時間和達(dá)到最低電量的所花的時間也是相等的，一般來說要將配網(wǎng)智能化控制在2分鐘之內(nèi)，這樣用戶的供電情況才不會受到很大影響。

（3）中壓配電網(wǎng)中備用容量也很重要。一般情況下，中壓配電網(wǎng)其本身都會有50%的剩余度。如果電網(wǎng)局部出現(xiàn)問題時，碰巧遇到維修而無法保證正常供電時，就要采取閘措施，以此來保證用戶的正常用電。

二、電力設(shè)計(jì)遵循的安全原則

第一需要確定的是，電壓等級差異決定著電網(wǎng)設(shè)計(jì)采用不同的設(shè)計(jì)原則，電力設(shè)計(jì)單位在設(shè)計(jì)的過程中要充分認(rèn)識到這一點(diǎn)。以110kV和220kV的變電站電力設(shè)計(jì)為例，來闡述電力設(shè)計(jì)在安全運(yùn)行狀況下的設(shè)計(jì)原則。

1、110KV變電站設(shè)計(jì)原則

對110kV變電站的電力安全設(shè)計(jì)中，要重點(diǎn)考慮電網(wǎng)運(yùn)行結(jié)構(gòu)中的供電源頭、接線方式、回路出線數(shù)量等內(nèi)容，要做到科學(xué)選擇和處理。例如對其接線方式的選擇時，通常會選擇橋式接線加上多電源線路的方式，最后完成對備用電源的絕對連接的方式來完成接線方式的設(shè)計(jì)。另外，在電力設(shè)計(jì)過程中，可以根據(jù)變電站所面對的具體情況，來推進(jìn)對橋式接線方式的優(yōu)化設(shè)計(jì)。又例如，對于供電電源的設(shè)計(jì)，電力單位應(yīng)優(yōu)先選擇主備結(jié)合的雙電源設(shè)計(jì)方式來提升110kV變電站在電網(wǎng)運(yùn)行過程中的安全和穩(wěn)定的性能。

2、220KV變電站設(shè)計(jì)原則

在該種變電站的電力設(shè)計(jì)的過程中應(yīng)該將更多的精力放在電力運(yùn)行過程中的有關(guān)安全和節(jié)能技術(shù)，保證大型電網(wǎng)在運(yùn)行過程中能夠具備優(yōu)良的安全和節(jié)能性能，從而明顯的提升運(yùn)行過程中的安全性。通常來說在220kV變電站電網(wǎng)設(shè)計(jì)中應(yīng)該首先想到無功補(bǔ)貼、諧波處理等技術(shù)內(nèi)容，保證該兩項(xiàng)技術(shù)可以在電力設(shè)計(jì)過程得到科學(xué)合理利用。[3]

三、結(jié)束語

現(xiàn)今，我國的經(jīng)濟(jì)水平到達(dá)歷史新高度，人們對生活品質(zhì)提出了更高的要求，同時工業(yè)、農(nóng)業(yè)、服務(wù)業(yè)的迅猛發(fā)展對電能產(chǎn)生了更大的依賴，正常供電已成為生活中不可分割的一部分。但在現(xiàn)階段，我國的電網(wǎng)安全還存在漏洞，電網(wǎng)設(shè)計(jì)和電網(wǎng)規(guī)劃工作還有很大提升空間。因此，在進(jìn)行電網(wǎng)設(shè)計(jì)和規(guī)劃工作時，要以供電安全為第一原則，并且嚴(yán)格執(zhí)行電網(wǎng)安全的相關(guān)規(guī)范，對電壓等級、電能可靠性、負(fù)荷轉(zhuǎn)移工作都要進(jìn)行長遠(yuǎn)考慮，要以保證電網(wǎng)的安全作為第一要務(wù)。

[1]沈銳.電網(wǎng)規(guī)劃與電力設(shè)計(jì)對電網(wǎng)安全影響分析[J].廣東科技，2014年02期

[2]胡在源.淺究電網(wǎng)規(guī)劃與電力設(shè)計(jì)對電網(wǎng)安全影響的考慮[J]科技與企業(yè)，2014年21期

[3]張紀(jì)暉.電網(wǎng)規(guī)劃與電力設(shè)計(jì)對電網(wǎng)安全的影響[J].科技展望，2015 年18期.