解析電網(wǎng)規(guī)劃與電力設(shè)計(jì)對(duì)電網(wǎng)安全影響

田宏生

（國(guó)網(wǎng)湖南省電力有限公司湘西供電分公司，湖南 湘西 416000）

0 引 言

電網(wǎng)承擔(dān)電能的傳輸任務(wù)和分配任務(wù)，是電力系統(tǒng)重要的組成部分。只有確保電網(wǎng)的安全運(yùn)行，才能保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定供電。電網(wǎng)規(guī)劃和電力設(shè)計(jì)是指電網(wǎng)系統(tǒng)工作過(guò)程中，相關(guān)工作人員統(tǒng)一規(guī)劃并且設(shè)計(jì)電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量、運(yùn)行狀態(tài)以及運(yùn)行規(guī)模的一系列行為。電網(wǎng)規(guī)劃的相關(guān)過(guò)程中，工作人員的主要工作重心是規(guī)劃設(shè)計(jì)電網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中的各種線路，在控制電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行成本的基礎(chǔ)上提升電網(wǎng)的穩(wěn)定性，使其具有最大的經(jīng)濟(jì)效益。電網(wǎng)規(guī)劃和電力設(shè)計(jì)的主要目的是優(yōu)化相關(guān)設(shè)計(jì)，如電力的傳輸狀態(tài)和傳輸規(guī)模等，從而不斷提升電網(wǎng)的安全性，促進(jìn)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定。

1 電網(wǎng)規(guī)劃以及電力設(shè)計(jì)對(duì)電網(wǎng)安全的重要性

相關(guān)工作人員在開(kāi)展電網(wǎng)項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)建立健全完善的管理體系，以提升電網(wǎng)的安全性能，同時(shí)也能使管理的時(shí)效性得到相應(yīng)提升。電網(wǎng)的運(yùn)行情況主要取決于電網(wǎng)規(guī)劃以及電力設(shè)計(jì)水平。因此，在電網(wǎng)項(xiàng)目建設(shè)的各個(gè)環(huán)節(jié)中，初期的主要工作內(nèi)容是圍繞電網(wǎng)規(guī)劃開(kāi)展相關(guān)工作。開(kāi)展電網(wǎng)規(guī)劃工作的具體過(guò)程中，相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)科學(xué)合理地規(guī)劃好相應(yīng)的輸電線路和回路數(shù)量，同時(shí)也要建立健全相應(yīng)的設(shè)計(jì)機(jī)制，統(tǒng)籌規(guī)劃好電網(wǎng)工作[1]。此外，工作人員在開(kāi)展電力設(shè)備設(shè)計(jì)的過(guò)程中，需要把工作重點(diǎn)放在控制、處理電氣開(kāi)關(guān)設(shè)備和線路輸電設(shè)備，從而提升設(shè)計(jì)模型的質(zhì)量，并保證電力設(shè)備發(fā)揮出最大的作用。做好電網(wǎng)規(guī)劃和電力設(shè)計(jì)的相關(guān)工作，完善相應(yīng)的管理機(jī)制，才能促進(jìn)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和供電安全。

2 電網(wǎng)規(guī)劃和電力設(shè)計(jì)工作中的重點(diǎn)

2.1 電網(wǎng)供電安全

相關(guān)工作技術(shù)人員在開(kāi)展電網(wǎng)規(guī)劃和電力設(shè)計(jì)的工作過(guò)程中，要圍繞確保供電安全的原則進(jìn)行工作開(kāi)展。需注意，工作過(guò)程中，要注重電網(wǎng)運(yùn)行的效率和穩(wěn)定性。如果需要對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行變電，應(yīng)當(dāng)立足于實(shí)際的電網(wǎng)配制，選擇相應(yīng)的容載比。如果變電過(guò)程中的容載比非同等級(jí)別，相關(guān)工作人員要參照《電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》重新配制容載比，從而保障電網(wǎng)規(guī)劃工作規(guī)范開(kāi)展。此外，相關(guān)工作人員不能忽視電網(wǎng)建設(shè)工作，通過(guò)促進(jìn)電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)來(lái)保障網(wǎng)架的靈活穩(wěn)定。用電安全主要決定于城市中心的供電是否穩(wěn)定可靠。開(kāi)展電網(wǎng)規(guī)劃的各項(xiàng)工作中，需結(jié)合實(shí)際狀況，綜合考慮城市的規(guī)劃建設(shè)，以消除潛在的電網(wǎng)安全隱患。

2.2 電網(wǎng)負(fù)荷轉(zhuǎn)移能力的確定

開(kāi)展電力設(shè)計(jì)和電網(wǎng)規(guī)劃工作時(shí)，轉(zhuǎn)移負(fù)荷的能力決定了電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性。一般中壓配電網(wǎng)中，50%備電容量的存在為電力故障產(chǎn)生時(shí)的供電提供了可能性，此外，電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，為修復(fù)改善中壓配電技術(shù)的相關(guān)問(wèn)題，需要保障故障產(chǎn)生時(shí)用戶的用電正常。如果變電回路出現(xiàn)問(wèn)題，工作人員在處理相應(yīng)故障時(shí)，要保證恢復(fù)電量的時(shí)間和處理故障的時(shí)間相同[2]。

3 提高電網(wǎng)規(guī)劃與電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)安全性的措施

3.1 合理選擇電壓等級(jí)

工作人員在開(kāi)展電網(wǎng)規(guī)劃的相關(guān)工作過(guò)程中，需選擇好電壓等級(jí)。電壓等級(jí)的選擇嚴(yán)重影響電網(wǎng)的安全運(yùn)行。此外，相關(guān)工作人員還要規(guī)劃好電壓規(guī)劃等級(jí)制度。只有根據(jù)實(shí)際狀況正確選擇好相應(yīng)的等級(jí)，才能逐步提升電網(wǎng)系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。分析當(dāng)前狀況可知，電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中，電壓等級(jí)總是或多或少地出現(xiàn)一些問(wèn)題。當(dāng)電壓等級(jí)過(guò)高時(shí)，會(huì)使得電網(wǎng)線路承受的荷載過(guò)重，從而導(dǎo)致線路內(nèi)部被燒壞；當(dāng)電壓等級(jí)過(guò)低時(shí)，電網(wǎng)線路承受的荷載過(guò)低，不能達(dá)到電網(wǎng)設(shè)計(jì)的預(yù)期要求，無(wú)法正常供電。工作人員選擇電壓等級(jí)時(shí)，要根據(jù)實(shí)際狀況選擇500/220/110/10/0.4 kV不同等級(jí)的電壓，其中500 kV和220 kV屬于輸電網(wǎng)電壓，110 kV、10 kV及0.4kV屬于配電網(wǎng)電壓。

3.2 電力設(shè)備的選型

工作人員在開(kāi)展電力設(shè)計(jì)的相關(guān)工作過(guò)程中，要注重選擇好電力設(shè)備的型號(hào)。為提升電網(wǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)的安全性和穩(wěn)定性，工作人員選擇變壓器時(shí)，主要選擇損耗較低以及調(diào)壓靈活的設(shè)備；選擇斷路器時(shí)，選擇的設(shè)備應(yīng)當(dāng)具有實(shí)用性好、可靠性高以及可免修的特點(diǎn)。為進(jìn)一步提升電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，工作人員也要選擇好監(jiān)測(cè)設(shè)備，從而準(zhǔn)確迅速地確定好電力故障產(chǎn)生的位置，添加電容器補(bǔ)償設(shè)備可以達(dá)到無(wú)功補(bǔ)償?shù)哪康?。此外，為避免電網(wǎng)故障而導(dǎo)致的大面積電網(wǎng)癱瘓和停電現(xiàn)象的產(chǎn)生，相關(guān)工作人員需要安裝好相應(yīng)的安全自動(dòng)裝置。例如，導(dǎo)體和電器應(yīng)按正常運(yùn)行情況選擇，按短路條件驗(yàn)算其動(dòng)、熱穩(wěn)定性，并按環(huán)境條件校核電器的基本使用條件[3]。

回路持續(xù)工作電流為：

其中，Ig為導(dǎo)體回路持續(xù)工作電流；Ixu為相應(yīng)于導(dǎo)體在某一運(yùn)行溫度、環(huán)境條件及安裝方式下長(zhǎng)期允許的載流量。

驗(yàn)算短路動(dòng)穩(wěn)定時(shí)，硬導(dǎo)體的最大應(yīng)力大于表所列數(shù)值，如表1所示。

表1 硬導(dǎo)體的最大應(yīng)力大于表所列數(shù)值

針對(duì)導(dǎo)體和電器選擇和校驗(yàn)項(xiàng)目，一般按表2所列各項(xiàng)進(jìn)行選擇和校驗(yàn)。

表2 導(dǎo)體和電器設(shè)備選擇和校驗(yàn)項(xiàng)目

3.3 優(yōu)化變電站設(shè)計(jì)

工作人員在開(kāi)展電力設(shè)計(jì)的相關(guān)過(guò)程中，為促進(jìn)變電站穩(wěn)定、安全及高效運(yùn)轉(zhuǎn)，需要實(shí)地調(diào)查變電站所在地區(qū)的電能需求，通過(guò)走訪或者問(wèn)卷調(diào)查的形式掌握相關(guān)資料，針對(duì)實(shí)際情況科學(xué)合理地做好相關(guān)設(shè)計(jì)。然后，工作人員在優(yōu)化變電站的設(shè)計(jì)時(shí)要將設(shè)計(jì)的成本以及運(yùn)行的效率綜合考慮在內(nèi)，最大程度地確保變電站利用最少的資源發(fā)揮出最大的作用，不斷地提升電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和高效性，避免不必要的資源消耗。工作人員在開(kāi)展變電站的實(shí)際設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，需要仔細(xì)分析研究供電電源、電網(wǎng)的接線形式以及回路的數(shù)量，為電力設(shè)計(jì)提供理論基礎(chǔ)。變電站所用的線路一般都是雙電源線路，還會(huì)采用橋式接線的接線形式。工作人員選擇電源時(shí)，除要根據(jù)實(shí)際狀況進(jìn)行電源選擇外，還需要設(shè)計(jì)好相應(yīng)的主備用電源，以不斷提升電網(wǎng)的穩(wěn)定性、高效性及安全性。

4 結(jié) 論

電網(wǎng)規(guī)劃和電力設(shè)計(jì)工作的開(kāi)展是保障電力系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的重要環(huán)節(jié)。此外，科學(xué)合理的電網(wǎng)規(guī)劃和電力設(shè)計(jì)也會(huì)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。目前，我國(guó)電網(wǎng)建設(shè)問(wèn)題頻頻，相關(guān)領(lǐng)域的研究人員需要對(duì)電網(wǎng)規(guī)劃和電力設(shè)計(jì)進(jìn)一步探索研究，以不斷提升電網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定性，從而滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的用電需求。