淺談電網(wǎng)規(guī)劃與電力設計對電網(wǎng)安全的影響

姜超

[摘 要]近年來，我國社會經(jīng)濟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，同時對電能的質(zhì)量要求也越來越高，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。本文將針對電網(wǎng)規(guī)劃與電力設計對電網(wǎng)安全的影響進行具體的分析，主要針對電網(wǎng)安全規(guī)劃中的相關原則內(nèi)容以及電力安全設計中的相關工作內(nèi)容進行分析和闡述。

[關鍵詞]電網(wǎng)規(guī)劃；電力設計；電網(wǎng)安全；影響

中圖分類號：TM715 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）14-0376-01

引言

電網(wǎng)規(guī)劃以及電力設計是針對電網(wǎng)運行過程中狀態(tài)、規(guī)模、安全、進度、質(zhì)量、容量等多種要素進行統(tǒng)一規(guī)劃和設計的重要工作內(nèi)容，其中電網(wǎng)規(guī)劃指的是在電網(wǎng)建設運行之初對電網(wǎng)結(jié)構(gòu)中的諸多輸電線路以及回路數(shù)量進行具體的設計，并且針對電網(wǎng)建設運行過程中的具體成本投入以及電網(wǎng)運行過程中的安全性和穩(wěn)定性進行綜合的考量工作。同時電力設計包括電力工程設計以及電力設備設計兩項內(nèi)容，其中電力工程設計指的是各種發(fā)電、輸電、變電以及配電工程具體的電力工程線路、地點等工程的全部設計內(nèi)容等等，而電力設備設計則是指變電設備、輸電設備、配電設備等諸多電力設備的具體設計以及電力設備的具體應用情況等內(nèi)容。電網(wǎng)規(guī)劃以及電力設計兩項內(nèi)容對于電網(wǎng)運行過程中的安全性都有著非常重要的影響，在考慮到電網(wǎng)安全性的原因下，必須針對電網(wǎng)規(guī)劃以及電力設計的相關工作內(nèi)容作出具體的約束，保證電網(wǎng)規(guī)劃以及電力設計能夠在工作的過程中為電網(wǎng)安全性提供全面的支撐，而不是因為工作的失誤造成電網(wǎng)運行過程中的安全失誤現(xiàn)象。

1 電網(wǎng)規(guī)劃在電網(wǎng)安全運行狀況下的規(guī)劃原則

具體來講，電網(wǎng)規(guī)劃的過程中必須遵循以下原則內(nèi)容才能充分的保障電網(wǎng)運行過程中的安全性：

1.1 保證電壓等級的科學性

電壓等級是電網(wǎng)規(guī)劃內(nèi)容中最基礎也是最重要的一項規(guī)劃內(nèi)容，其對于整體電網(wǎng)規(guī)劃內(nèi)容的質(zhì)量以及合理性有著至關重要的影響，保證電壓等級選擇過程中的科學性和合理性是保證電網(wǎng)運行過程中能夠擁有較好的安全性以及可靠性的重要措施。事實上，如果在電網(wǎng)規(guī)劃的內(nèi)容中選擇的電網(wǎng)電壓等級出現(xiàn)過高或者過低的現(xiàn)象，過高等級的電壓很容易造成線路負荷過大出現(xiàn)火災安全事故，過弱等級的電壓則很有可能造成線路負荷出現(xiàn)過小而不符合整體電網(wǎng)工程的設計要求現(xiàn)象，一般來說電網(wǎng)規(guī)劃的內(nèi)容中針對電壓等級的選擇應該采取盡量簡化電壓等級、減少變壓層次的原則來完成對電壓等級的選擇工作。具體來講，電網(wǎng)規(guī)劃內(nèi)容中針對電壓等級的選擇可以使用500/220/66/10kV 的電壓分級制度， 同時采用500/220kV 電壓作為輸電網(wǎng)電壓、采用66/10/0.4kV 電壓作為配電網(wǎng)電壓，同時在電網(wǎng)規(guī)劃的內(nèi)容中針對高壓、中壓以及低壓電網(wǎng)只采用一級電壓的制度，避免產(chǎn)生重復降壓的現(xiàn)象。以220kV 變電站的電網(wǎng)規(guī)劃為例，其可以根據(jù)當前地區(qū)的實際供電要求選擇220/66/10kV 的電壓為電網(wǎng)電壓。

1.2 保證電網(wǎng)供電的合法性

電網(wǎng)規(guī)劃的過程中，還必須保障電網(wǎng)供電的合法性，才能更好的保證電網(wǎng)工程運行過程中的安全性。舉例來講，電網(wǎng)規(guī)劃的過程中必須保證電網(wǎng)規(guī)劃的內(nèi)容能夠符合國家頒布的《電網(wǎng)規(guī)劃設計準則》中的相關內(nèi)容，保證電網(wǎng)規(guī)劃中電網(wǎng)工程的安全性以及穩(wěn)定性能夠滿足國家法律中N-1 準則以及N-2 準則的相關內(nèi)容，其中N-1 準則的內(nèi)容主要是針對電網(wǎng)運行過程中電力系統(tǒng)相關設備故障原因的安全性要求，要求電網(wǎng)規(guī)劃的內(nèi)容中必須保證電網(wǎng)運行過程中的安全性以及可靠性，保證電網(wǎng)在運行設備出現(xiàn)問題的情況下電壓和頻率依然保持在一個安全穩(wěn)定的范圍內(nèi)。一般來講電網(wǎng)規(guī)劃只要保證負荷N-1 準則的相關內(nèi)容就好，但是更高標準的N-2 準則也是當前電網(wǎng)規(guī)劃中越來越注重的規(guī)劃原則內(nèi)容，相關設計單位在電網(wǎng)規(guī)劃的過程中應該充分考慮上述兩項準則內(nèi)容。

此外，電網(wǎng)規(guī)劃的過程中還應該積極注重其他電網(wǎng)規(guī)劃內(nèi)容的注意事項原則。例如電網(wǎng)規(guī)劃的過程中應該積極注重電網(wǎng)運行過程中的負荷轉(zhuǎn)移能力、電網(wǎng)運行過程中的電網(wǎng)容量載比配置原則等等，更加有效的提升電網(wǎng)規(guī)劃內(nèi)容中針對電網(wǎng)運行安全性的相關內(nèi)容，保證電網(wǎng)能夠具備更好的安全性以及可靠性。

2 電力設計在電網(wǎng)安全運行狀況下的設計原則

首先需要明確的是，電網(wǎng)運行過程中針對不同電壓等級的電網(wǎng)有著不同的設計原則內(nèi)容，相關設計單位在電力設計的過程中應該充分的注重這一點，保證電力設計能夠按照不同的電壓等級完成對電力安全設計的內(nèi)容。以66kV 和220kV 的變電站電力設計為例，電力設計在電網(wǎng)安全運行狀況下的設計原則主要包括以下內(nèi)容：

2.166kV 變電站的電力設計

一般來說66kV 變電站的電力設計原則主要包括以下內(nèi)容：

（1）66kV 變電站的電力設計規(guī)模， 應該在綜合考量當前區(qū)域的實際電能需求后再完成相應的設計內(nèi)容，同時在電力設計的過程中充分考慮電力設計成本以及電網(wǎng)運行安全性的綜合需求，保證電力設計能夠在占用資源最少的情況下發(fā)揮最大的電力供應能力， 保證電網(wǎng)運行過程中的安全性。一般來講66kV 變電站的電力設計應該采用雙繞組變壓器設備，同時采用66/10kV 的兩級電壓模式；

（2）在66kV 變電站的電力設計內(nèi)容中，應該充分考慮到電網(wǎng)運行結(jié)構(gòu)中的接線形式、出線回路數(shù)量、供電電源等多項內(nèi)容，保證上述內(nèi)容的科學選擇和合理應用。例如在66kV 變電站電力設計中的接線形式的選擇中，一般都會選擇采用雙電源線路加上橋式接線的方式，最終完成對備投電源的充分連接的方法來完成對接線形式的設計。同時在電力設計的過程中，還可以根據(jù)變電所中的實際情況，完成對橋式接線方式的進一步優(yōu)化設計，根據(jù)變電所的實際情況完成對內(nèi)橋接線或者外橋接線的選擇或者是綜合應用。比如在供電電源的設計過程中，電力單位應該盡量選擇一主一備兩項電源的設計方式來提升66kV 變電站電網(wǎng)運行過程中的安全性以及穩(wěn)定性。

2.2220kV 變電站的電力設計

具體來講，220kV 變電站的電力設計原則主要包括以下內(nèi)容：

（1）220kV 變電站主要承擔著城市電力配送的任務， 因此在220kV 變電站電力規(guī)模的設計中應該全面的提升變電站的設計規(guī)模，保證變電站電網(wǎng)運行過程中電網(wǎng)額定容量以及電力輸送功率的要求。一般來說220kV 變電站的建設規(guī)模應該保持在至少兩回以上的電源供電模式、變電所內(nèi)的變電設備規(guī)模應該保持在2-3 臺之間的數(shù)量、變電站的主要運行容量應該在180MVA 或者240MVA 范圍內(nèi)，進而有效的保證220kV 變電站能夠符合城市電網(wǎng)的運行要求，不會出現(xiàn)電壓等級過高或者過弱的不安全現(xiàn)象；

（2）220kV 變電站電力設計的過程中應該更多的考慮到電網(wǎng)運行過程中的相關安全技術以及節(jié)能技術，保證城市電網(wǎng)這種大型電網(wǎng)的運行過程中能夠具備更好的安全性能以及節(jié)能性能， 進而有效的提升電網(wǎng)運行的安全性。一般來說220kV 變電站電網(wǎng)設計的內(nèi)容中應該充分的考慮到無功補償、諧波治理等技術內(nèi)容，保證這兩項技術在電力設計內(nèi)容中的科學和合理應用。以無功補償技術的應用為例，220kV變電站電力設計中應該裝設電容器補償裝置，在高峰負荷時的功率因素達到 0.95 以上的可以采取主變?nèi)萘康?10%———30%作為無功補償?shù)娜萘俊?/p>

結(jié)語

綜上所述，本文對電網(wǎng)規(guī)劃以及電力設計對電網(wǎng)運行過程中的安全性影響以及在電網(wǎng)安全運行狀態(tài)下應該采取的規(guī)劃和設計原則進行了具體的分析，相關單位在電網(wǎng)規(guī)劃以及電力設計的內(nèi)容中必須充分的考慮安全規(guī)劃和安全設計的原則，提升電網(wǎng)運行過程中的安全性。

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