110kV電網(wǎng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行

陳浩東

摘? 要：110kV電網(wǎng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行是保障城鄉(xiāng)居民用電和工業(yè)生產(chǎn)用電的重要先決條件。本文分析了影響110kV電網(wǎng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的一些因素，提出了實(shí)現(xiàn)110kV電網(wǎng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的幾條保障措施。

關(guān)鍵詞：110kV電網(wǎng);安全經(jīng)濟(jì);保障措施

前言

我國電網(wǎng)通過不斷的發(fā)展和建設(shè)，已經(jīng)形成了全國聯(lián)網(wǎng)的格局。110kV電網(wǎng)作為電網(wǎng)系統(tǒng)中的重要組成部分，研究如何保障其安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行有著重要意義。電力基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)、繼電保護(hù)的配置、管理制度的完善、員工素質(zhì)的提高都是保障110kV電網(wǎng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要條件。

1? 影響110kV電網(wǎng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的因素

1.1 網(wǎng)架結(jié)構(gòu)薄弱

部分地區(qū)110kV電網(wǎng)線路長期重載，絕緣化率水平較低，T接線路多，使得繼電保護(hù)定值整定困難，保護(hù)失配點(diǎn)多，導(dǎo)致線路跳閘率高、用戶報(bào)修多，因繼電保護(hù)誤動(dòng)、拒動(dòng)、自動(dòng)裝置故障等二次系統(tǒng)原因造成的設(shè)備事故和電網(wǎng)事故不斷發(fā)生。有的重要變電站單線或單變，不滿足N-1運(yùn)行要求。薄弱的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)不能滿足電網(wǎng)快速發(fā)展的需要，一些線路、變壓器負(fù)荷增長較快，在運(yùn)行中長期處于滿載甚至超載狀態(tài)。區(qū)域電網(wǎng)之間聯(lián)系薄弱，存在一定的安全穩(wěn)定問題，一旦發(fā)生電網(wǎng)事故，極易引起大面積停電，甚至導(dǎo)致電網(wǎng)癱瘓，對電網(wǎng)的安全穩(wěn)定造成極大威脅。

1.2 功率損耗太大

電網(wǎng)運(yùn)行時(shí)電流或功率通過電網(wǎng)元件就會(huì)產(chǎn)生功率損耗，在電阻和電導(dǎo)中產(chǎn)生有功功率損耗，在電感中產(chǎn)生無功功率損耗。電網(wǎng)的功率損耗一般分為兩部分，一部分是在輸電線路和變壓器的阻抗中產(chǎn)生的損耗，這部分損耗是電網(wǎng)損耗的主要部分，約占電網(wǎng)總功率損耗的80%左右，并且與電網(wǎng)輸送功率有關(guān)，輸送功率愈大，損耗也愈大，稱為變動(dòng)損耗;另一部分是產(chǎn)生在輸電線路和變壓器的并聯(lián)導(dǎo)納中的損耗，如電暈損耗、變壓器鐵損與激磁損耗等，約占電網(wǎng)總功率損耗的20%左右，這部分損耗只與電壓有關(guān)，與電網(wǎng)輸送功率無關(guān)，稱固定損耗。遠(yuǎn)距離輸電負(fù)荷增加使受端電壓降低，如果缺乏無功或無功補(bǔ)償裝置容量不足，就會(huì)造成線損增加，電壓合格率不高。

1.3 運(yùn)行環(huán)境惡劣

近年來氣候環(huán)境惡化，臺(tái)風(fēng)、水澇水害等自然災(zāi)害和意外事件頻發(fā)，另外很多地區(qū)都不同程度的存在桿塔被泡在魚塘里、在線路下燒秸稈、開山放炮、工地施工、挖沙等問題，嚴(yán)重影響輸電線路的安全。盜竊、破壞輸電線路、桿塔等現(xiàn)象仍然沒有完全杜絕，因被盜、線下違章作業(yè)等外力因素造成的電力設(shè)施故障仍時(shí)有發(fā)生。

1.4 運(yùn)行操作事故

在電網(wǎng)的運(yùn)行倒閘操作中，任何不規(guī)范的行為都有可能影響電網(wǎng)的安全運(yùn)行，甚至造成重大事故。調(diào)度員調(diào)度水平不高或者違反安全操作規(guī)程，比如指令票編寫錯(cuò)誤、停電檢修申請錯(cuò)誤、操作過程麻痹大意、操作失去監(jiān)護(hù)、不認(rèn)真核對現(xiàn)場設(shè)備實(shí)際狀態(tài)、對設(shè)備運(yùn)行情況不熟悉導(dǎo)致操作安排不合理、不按規(guī)程處理事故、交接班錯(cuò)交、漏交等情況都可能導(dǎo)致事故的發(fā)生。如果在正常停電時(shí)沒有考慮設(shè)備停電后潮流的轉(zhuǎn)移而導(dǎo)致非停電設(shè)備過載或者重載，可能會(huì)造成電網(wǎng)因超穩(wěn)定限額而發(fā)生跨網(wǎng)事故。在事故發(fā)生后，處理時(shí)對電網(wǎng)信息掌握不夠、處理不果斷，可能造成事故的擴(kuò)大，延緩?fù)ｋ娫O(shè)備送電。

1.5 用電負(fù)荷波動(dòng)

受到季節(jié)、氣候、節(jié)假日等各種復(fù)雜原因的影響，用電負(fù)荷的短期預(yù)測很難達(dá)到非常高的精確度。如果負(fù)荷控制的偏差太大，很可能造成用電負(fù)荷分配的不平衡，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)導(dǎo)致某些地區(qū)用電充足，而另外一些地區(qū)用電緊張，甚至需要拉閘限電。并且采取拉閘限電行為對調(diào)度員的約束機(jī)制較弱，如果用電緊張，可能造成不必要的拉閘限電，或者對拉閘限電平衡性方面考慮不夠，這樣就會(huì)影響居民的正常生活用電，或者對大工業(yè)造成嚴(yán)重?fù)p失形成比較惡劣的社會(huì)影響。

1.6 管理制度不完善

部分地區(qū)安全管理工作流于形式，抓安全時(shí)緊時(shí)松，沒有檢查時(shí)得過且過，來檢查時(shí)臨時(shí)緊抓。安全監(jiān)管部門只滿足于傳達(dá)和要求，沒有進(jìn)行有效的跟蹤檢查、指導(dǎo)和監(jiān)督，對員工的安全教育疏于管理，沒有對事故進(jìn)行有效的預(yù)防，對已發(fā)生的安全事故沒有做到“四不放過”原則，因怕得罪人姑息遷就，導(dǎo)致事故的發(fā)生沒能得到有效的抑制。安全工器具管理混亂，有些安全工器具由于使用年限過高，已經(jīng)達(dá)不到安全使用要求，報(bào)廢管理不重視，對安全工器具沒能做到定期檢查，有些企業(yè)為了節(jié)省成本購買“三無”安全工器具，給作業(yè)人員的安全帶來嚴(yán)重隱患。還有些企業(yè)安全規(guī)程不完善，沒有做到定期組織修訂，“兩票三制”要求不嚴(yán)格，缺少相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案，對存在的缺陷不分析、不解決、不跟蹤。個(gè)別區(qū)域電網(wǎng)的安全穩(wěn)定措施不足，對安全工作缺乏認(rèn)真的態(tài)度，安全管理工作沒有落到實(shí)處。

2? 實(shí)現(xiàn)110kV電網(wǎng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的保障措施

2.1 優(yōu)化網(wǎng)架結(jié)構(gòu)

合理改變電網(wǎng)的接線方式和運(yùn)行方式，可以有效降低網(wǎng)損，提高經(jīng)濟(jì)效益。由于各種原因?qū)е碌碾娋W(wǎng)送變電容量不足、供電半徑過長等問題，不但影響了供電的安全和質(zhì)量，也造成了線損的增加。另外變壓器的損耗也占據(jù)了電網(wǎng)損耗的一大部分，選擇合適的接線方式、運(yùn)行位置和運(yùn)行方式，可以有效提升系統(tǒng)安全和供電質(zhì)量。110kV電網(wǎng)一般采用環(huán)網(wǎng)接線、開環(huán)運(yùn)行的方式，從而避免與220kV電網(wǎng)形成電磁環(huán)網(wǎng)。110kV電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)接線種類繁多，110kV電網(wǎng)要滿足電網(wǎng)“N-1”可靠性的基本要求，接線方式需要既簡單又要有較強(qiáng)的適應(yīng)性，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)要有層次清晰的目標(biāo)，對不同規(guī)模、不同位置的變電站要選用合適的接線方式。常用的8種兩臺(tái)主變變電站接線方式的安全可靠性和適用范圍分析如表1所示。

2.2 加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)

加強(qiáng)定期巡視線路和變電站設(shè)備。設(shè)備巡視是發(fā)現(xiàn)隱患的重要措施，嚴(yán)格執(zhí)行巡視制度，加強(qiáng)線路巡視和重要設(shè)備、易發(fā)故障設(shè)備以及重載、滿載、過載設(shè)備的監(jiān)測。加強(qiáng)技術(shù)監(jiān)督工作，嚴(yán)禁設(shè)備超周期超負(fù)荷運(yùn)行。對于線路上的絕緣子、分支熔斷器、避雷器等設(shè)備及時(shí)進(jìn)行絕緣測試、耐壓試驗(yàn)，確保設(shè)備絕緣良好，及時(shí)更換不合格設(shè)備。另外還要建立系統(tǒng)、規(guī)范的電網(wǎng)事故預(yù)案，不斷完善電網(wǎng)故障快速處理機(jī)制，提高調(diào)度運(yùn)行人員對事故的反應(yīng)能力，避免電網(wǎng)事故的擴(kuò)大。

2.3 提升調(diào)度水平

加強(qiáng)電網(wǎng)調(diào)度的安全運(yùn)行水平，不僅可以減少誤操作事故的發(fā)生，保障檢修運(yùn)行人員的人身安全和電網(wǎng)的設(shè)備安全，還可以提高電網(wǎng)的供電可靠性和經(jīng)濟(jì)效益。實(shí)現(xiàn)安全經(jīng)濟(jì)調(diào)度可以從以下幾個(gè)方面入手：

（1）合理調(diào)整電網(wǎng)運(yùn)行電壓。運(yùn)行中電網(wǎng)的損耗主要集中在變壓器的損耗和線路導(dǎo)線的損耗上，變壓器鐵芯損耗與電壓的平方成正比，而線路導(dǎo)線和變壓器繞組中的功率損耗電壓的平方成反比。因此在不降低系統(tǒng)安全運(yùn)行的前提下，適當(dāng)提高系統(tǒng)電壓可以降低網(wǎng)損。

（2）加強(qiáng)無功管理。無功補(bǔ)償按照分層分區(qū)、就地補(bǔ)償?shù)脑瓌t進(jìn)行補(bǔ)償，若110kV變電站的無功補(bǔ)償容量不足或者設(shè)備故障無法投入運(yùn)行，將增加220kV主變的無功下載，導(dǎo)致功率因數(shù)偏低。合理選擇變壓器容量及運(yùn)行方式，變壓器位置選擇在負(fù)荷區(qū)域中心以減少線路導(dǎo)線的長度，減少無功功率。加裝電容器等無功補(bǔ)償裝置，實(shí)現(xiàn)無功功率的就地平衡。加快AVC系統(tǒng)的建設(shè)，優(yōu)化無功電壓的控制。

（3）合理調(diào)整負(fù)荷曲線，削峰填谷，提高負(fù)荷率。根據(jù)每日負(fù)荷指標(biāo)，嚴(yán)格控制上午峰、下午峰和晚峰負(fù)荷，安排用戶避峰生產(chǎn)，盡量安排三班制生產(chǎn)和安排低谷時(shí)段生產(chǎn)用電;實(shí)行峰谷電價(jià)，采用大用戶負(fù)荷監(jiān)控系統(tǒng)等技術(shù)手段對用戶用電進(jìn)行調(diào)控。

（4）合理安排設(shè)備檢修。調(diào)度在安排檢修計(jì)劃時(shí)，要通過與檢修、變電、送電部門的協(xié)調(diào)，統(tǒng)籌兼顧，合理安排檢修方式。盡量做到斷路器檢修與線路檢修同步，一次設(shè)備檢修與需停電檢修的二次設(shè)備同步，供電所電源進(jìn)線斷路器與該所其他的檢修、消缺、清掃等工作同步，盡可能縮短停電時(shí)間，避免重復(fù)停電現(xiàn)象發(fā)生。

2.4 定期員工培訓(xùn)

電網(wǎng)安全運(yùn)行水平的提高需要企業(yè)全體人員素質(zhì)的提高。一方面要加強(qiáng)電力員工的業(yè)務(wù)技能培訓(xùn)，根據(jù)工作內(nèi)容，聯(lián)系現(xiàn)場實(shí)際，提高員工對系統(tǒng)接線、調(diào)度規(guī)程、事故處理的熟悉程度，減少甚至完全杜絕誤操作;另一方面還要加強(qiáng)員工的安全培訓(xùn)，讓每個(gè)員工都樹立風(fēng)險(xiǎn)防范的意識(shí)，增強(qiáng)安全責(zé)任，建立獎(jiǎng)懲制度，激勵(lì)員工發(fā)現(xiàn)工作中的事故隱患并找出解決辦法。

2.5 完善管理制度

電力企業(yè)應(yīng)不斷完善各項(xiàng)安全管理制度和安全措施，建立各級(jí)檢查、監(jiān)督制度，發(fā)現(xiàn)違章行為要嚴(yán)格執(zhí)行考核制度。不斷完善安全監(jiān)督體制，落實(shí)安全管理責(zé)任，加強(qiáng)班組管理，以制度與考核的約束力使安全管理做到規(guī)范化、常態(tài)化，確?，F(xiàn)場工作人員具備高度的責(zé)任心和認(rèn)真的工作態(tài)度。

3? 結(jié)語

影響110kV電網(wǎng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的因素復(fù)雜多樣，既包括自然環(huán)境和人為破壞等外部因素，也包括網(wǎng)組織架構(gòu)問題、電力設(shè)備故障以及誤操作等內(nèi)部問題，針對不同的問題需要采用不同的應(yīng)對措施。電網(wǎng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行是一項(xiàng)龐大的系統(tǒng)工程，只有多種措施并用，不斷改進(jìn)技術(shù)手段和完善管理制度，才能持續(xù)的提高電網(wǎng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平。

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