电网规划与电力设计对电网安全的影响曾锦发

电网规划与电力设计对电网安全的影响曾锦发

曾锦发

惠州电力勘察设计院有限公司516221

摘要：电网是连接用电设备以及发电设备的统称，在整体的输电以及配电过程中都起到了至关重要的作用。在电网规划以及设计过程中，应当考虑电网的整体安全性能。就如何在电网保证安全的情况下，做好电网的设计以及规划工作进行了探讨。同时，对220kV以及110kV变电站电网的设计和规划进行概述。

关键词：电网；设计；规划；安全

引言

改革开放以来，社会的经济文化水平都得到了飞速的提高，用电量不断增加的同时也对电力设备有了更大的需求，这种现象在城市中表现的尤其突出，因此开展电力设计和规划工作时一定要将安全问题作为重中之重。可是我国现今的土地资源很紧张，用电需要的成本也越来越高，电网规划和电力设计工作也因此面临着更大的挑战。开展电力系统的设计工作时，一定要首先考虑电网的安全运行和稳定供电。

电网规划与电力设计是对电力传输的状态、规模、质量、安全等进行管理与设计的一项工作，电网规划是指建设电网之前对电网中线路、回路等的规划，还包括对建设电网过程中成本投入、安全性、稳定性等的考虑；电力设计主要有工程设计与设备设计两方面，电力工程设计是指各项工程的具体施工线路、地点等；电力设备设计是指电力传输涉及到的设备，如开关设备、输电设备、配电设备等的安放、布线、选位置等。电网规划与电力设计都对电网的安全性有着较大影响，必须对电网规划与电力设计工作加以约束，以确保这两项工作能提高电网运行的安全性，减少安全事故。

1电网规划———在电网安全运行状况下的规划要点

1.1合理选择电压等级

在电网规划中，合理的确定电压等级是一项十分重要的基础性工作，其对于整体电网规划内容的质量以及合理性有着至关重要的影响，合理选择电压等级是保证电网运行过程中能够拥有较好的安全性以及可靠性的重要措施。事实上，如果在电网规划的内容中选择的电网电压等级出现过高或者过低的现象，过高等级的电压很容易造成线路负荷过大出现火灾安全事故，过弱等级的电压则很有可能造成线路负荷出现过小而不符合整体电网工程的设计要求现象，一般来说电网规划的内容中针对电压等级的选择应该采取尽量简化电压等级、减少变压层次的原则来完成对电压等级的选择工作。具体来讲，电网规划内容中针对电压等级的选择可以使用500/220/110/0.4kV的电压分级制度，同时采用500/220kV电压作为输电网电压、采用110/10/0.4kV电压作为配电网电压，同时在电网规划的内容中针对高压、中压以及低压电网只采用一级电压的制度，避免产生重复降压的现象。以220kV变电站的电网规划为例，其可以根据当前地区的实际供电要求选择220/110/35kV的电压为电网电压，而拒绝选择1/0.4kV的电压等级。

1.2确保电网供电可靠性

电网供电有两个最基本的原则：①可靠性；②安全性。为了保证电网运行的安全性，首先要确保电网的合法性。例如，电网规划的内容必须符合我国出台的《电网规划设计准则》。安全性与稳定性要满足我国相关法规中的“N-1准则”与“N-2准则”。N-1准则是对电网运行中各个设备的安全性提出的要求，要保证即使有设备出现了问题，也不能影响到输出的电压与频率，也等于是保证了电网运行的安全性与可靠性；N-2准则要求更高，正常情况下，只需保证做到N-1准则即可，而有的企业开始重视N-2准则。

1.3电网负荷转移能力

电网负荷转移能力主要包括以下几项能力：①配电网必须满足供电能力。在电网运行中，中压配电网的作用非常重要，因为它起到转移负荷的作用。例如在变压器出现故障，与回线路失去联系时，中压配就会转移负荷，保证电网的持续供电。②中压配电网拥有备用容量。一般情况下，中压配有50%的裕度，当电网中出现故障导致无法供电时，利用中压配电网的裕度就可以实现继续为用户供电，保证电网的可靠性。变电站与两台主变同时停电时，公用线路应调出60%以上的负荷。

1.4电网故障处理及分析的原则

需要注意的是，一旦电网出现了大面积的故障导致出现停电等情况时，应当掌握正确的处理技巧和处理的原则。如果是用户使用的供电方式而导致的电网环路出现了相应的故障，则应当结合供电的方式以及供电的水准等，进行电路的维修。如果是用户本身属于两回路，则应当重点的分析其中回路的故障情况，以便更好的实现故障的分析和解决。

2、110kV和220kV变电站区别

2.1110kV变电站

现今，110KV变电站的设计工作已经开始朝着多样化、简洁化、室内化的方向发展。在110KV的变电站中，电网内的主接线方式极大的影响了电网系统的安全性。110KV的变电站，一般都是终端变电站，因此在确定接线方式时，也会优先选择双电源路线，然后再将备投电源设置为主线。进行变电站内桥段的接线工作时，一般都使用2线2变式；如果内桥段的接线持续增长，则要选用2线3变式。如果110KV变电站的测量电压小于10KV，还要采取单母分段法实施连接。一般条件下，110KV变电站的容量与变压器自身有着极其密切的联系，所以通常条件下110KV变电站的10KV出线都为25~30回。

2.2220kV变电站

我们都知道，现在我国大多数城市的大部分输电站的电压也是220KV。我国对220KV的变电站有着非常严格的条件约束，主要是这种供电站在城市供电中占据着非常重要的地位。开展220KV变电站的电网规划工作时，一定要考虑到下列几个内容：

（1）对220kV变电站的规模进行重点考虑。在对变电站规模进行规划时，应当首先使用180MVA或150MVA作为主要变容量。

（2）要对电源供应进行充分考虑：对于220kV的变电站而言，其电源供应应当有两回或者两回以上。在这些电源回路上，要满足变电站规定的额定功率以及穿越功率。

（3）在每个单个变电所的内部，都一定要配有大于等于两个的变压器。如果变电所中的某一台变压器发生未知问题，负荷便会自动转移到能够顺利工作的变压器上。除此之外，还能使变压器短期内的过载容量超过变压器的最大负荷。一般条件下，变电站中变压器的过载率能够到达15，并能保持4个小时的过载。如果变电站中变电器大于两台，则运行率就能达到70%，如果大于4台，还能达到90%。

3电力设计在电网安全运行中的主要设计原则

通过上述内容的介绍，对电网规划具有一定的了解，故对电力设计原则实施具有一定的指导性作用。值得一提的是，电网运行过程中，对于不同电压等级的电网来说，应遵循不同的设计原则。以常见的110kV与220kV的电压等级为例，在电力设计过程中，不同的电压等级遵循的原则不同。

以110kV的电压等级来说，其变电站的电力设计原则应包括以下两个方面：首先，电力设计规模的综合考量。准确来说，应在综合考量当前区域的实际电能需求以后，对设计内容予以完善。还应对设计成本予以考量，保证最少的资源下发挥最大的效能，进而展现电网运行的安全性。在设计过程中，应采用双绕组变压器，并采用110/35kV的两极电压模式；

其次，电力设计内容予以重视。对电网运行结构中的接线形式、出线的数量等内容予以综合考虑，确保合理应用下尽显安全性能。比如，在接线形式设计方面，通常情况下，会选择双电源线路加上桥式接线的方式，进而实现对背投电源的充分连接。不仅如此，还可以依据实际情况，完成设计工作，实现设计的优化，确保电网安全运行。

以220kV的电压等级来说，其变电站的电力设计原则同样包括两个方面，具体如下。首先，应提升电力设计规模。由于220kV的变电站在城市电力配送方面承担着一定的作用，所以，提升设计规模尤为重要，能够有效保证电网额定容量及电力输送功率的要求。通常情况下，220kV变电站的建设规模应予以保持在两个或两个以上的电源供电模式，对运行容量具有一定的要求，一般在150-180MVA范围之内。只有在这样的范围内，才能更好的确保220kV变电站符合城市电网运行要求；其次，具备相关安全技术与节能技术。在城市电网运行过程中，220kV变电站除了应满足运行要求以外，还应保证具备相关的安全技术与节能技术，保障安全用电的同时，实现节能用电，确保环保政策的落实，实现可持续发展战略。以无偿技术为例，应用过程中，可以采取主变容量作为无功补偿的容量，确保电网的安全运行。

结束语

总而言之，电力通信对现代智能电网系统的构建和发展，具有非常重要的作用，针对当前智能电网行业的特殊性和大规模性特点，实践中若想建设优质、高效的现代智能电网体系，一定要认真做好电力通信工作，这是未来发展的必然趋势，也是电力通信技术在现代智能电网中的应用价值体现。

参考文献：

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［2］石际.电力通信及其在智能电网中的应用［J］.数字技术与应用，2012（6）：45~46.

［3］刘四聪.电力通信及其在智能电网中的应用［J］.科技传播，2013（4）.