发电厂电气主接线可靠性研究

程越

摘 要：针对发电厂电气主接线可靠性的相关问题，对其可靠性的分析方法、改进措施做进一步研究。先介绍了发电厂电气主接线可靠性的内涵与相关指标；然后对当前发电厂主接线可靠性分析的常见指标、优化策略进行了研究。旨在进一步加深相关人员对发电厂电气主接线可靠性的认识，为全面提高发电厂稳定运行奠定基础。

关键词：发电厂；电气主接线；可靠性

目前，发电厂电气主接线可靠性成为评价电力系统可靠性的关键领域，其管理水平对电力系统运行产生重要影响。目前，做好发电厂电气主接线可靠性研究已经成为相关人员工作的重点，有助于进一步提高电力系统运行安全性。

1 发电厂电气主接线可靠性内涵与指标

1.1 发电厂电气主接线可靠性内涵

早在上世纪八十年代，我国就已经对可靠性的名词解释进行确定，认为可靠性是产品在规定条件下与规定时间内，完成规定功能的能力。由此可见，可靠性并不是一个明确的可执行指标，其需要按照故障发生的脉络：失效——故障——可靠性的基本方向展开思考。因此，可靠性往往会以解决故障为研究的主要内容。

可靠性与电力系统的结合出现在上世纪三十年代，相关学者在统计学理论的支撑下，分析了电力系统设备维修工作中的可靠性；而随着电力行业不断发展，人们对可靠性的研究不断深入，目前，发电厂电气主接线可靠性分析已经成为电力系统综合管理中必不可少的一部分内容。目前普遍认为的发电厂电气主接线可靠性定义为：在组成电气主接线系统元件可靠性参数已知和可靠性准则给定的条件下，按可靠性准则评估整个主接线系统满足电力系统电能和电量的量度。

1.2發电厂电气主接线系统的可靠性指标

在有关发电厂电气主接线系统可靠性指标研究中，需要以故障为中心。发电厂主接线的可靠运行需要满足三个基本条件，包括运行安全、供电连续性、充裕性等，因此在有关电气主接线系统可靠性分析中，也需要按照上述三个指标进行深入的探讨：

1）供电连续性指标。在发电厂生产过程中，主接线供电连续性主要指对输电线路的连续性供电，它所需要研究的指标包括故障频率（次/年）与输电线路可用度。2）供电充裕性指标。主要采用发电厂输出容量受阻概率与故障导致年发电量下降期望值两个指标进行研究。但需要注意的是，上述两个指标主要从整体上研究了主接线的可靠性，而无法反应某一故障的严重性。因此在分析中，还需要重视对这一特点的研究。3）运行安全性指标。目前，常见的发电厂电气主接线运行安全性指标主要体现在发电机停运概率、出线停运概率等方面，这些基本反映了电厂所在网络可能出现的动态、静态性特征。

2 常见的发电厂主接线可靠性分析方法

2.1 网络法

网络法主要将电力系统按照实际出现的逻辑顺序进行划分，并根据每个部分的实际情况，进行单独的指标测试，并根据每个指标的测试结果，确定整个发电厂主接线的可靠性情况。一般在采用网络法进行评估过程中，相关人员需要提出一系列的假设条件，并对其中可能出现的风险误差进行分析，以降低人为因素与外界干扰等对可靠性评估结果的影响。

从当前应用效果来看，网络法的应用效果良好，且适用性广，是当前一种常见的发电厂电气主接线可靠性分析方法。

2.2 故障模式与后果分析方法

在应用该方法过程中，需要首先确定每个关键器件的状态类型，再对这些故障类型进行统一的研究，并以此为基础确定故障与逻辑关系的发生几率，同时，相关人员也可以以此为基础确定可靠性参数。

从应用来看，故障模式与后果分析方法与系统器件数量存在密切关系，器件总量越大，则需要分析的时间越长。

2.3 模拟法

模拟法由著名物理学家Metropolis提出，其原理就是通过设定一组随机过程，通过研究其反复生成时间序列，确定其参数估计量与统计量，最终确定序列分布特征的方法。从应用效果来看，模拟法的主要优点就是能按照试件序列有效的完成操作，且其采样次数不会受到系统规模影响。但相关人员如果想获取较高的计算经济，还需要进行长时间运算。因此在应用过程中，不建议相关人员将这种方法应用在相互联系紧密的系统中，避免因为计算难度较大而影响计算质量。

3 发电厂主接线可靠性改进策略

总体而言，发电器主接线在不同发电厂的接线方式存在明显差异，且造成电器故障的原因也不尽相同。当前主流的接线方式主要采用4/3断路器接线与3/2断路器接线，其可靠性效果明显优于双母接线形式。其主要体现为以下几点：

1）双母线接线在供电模式上无法形成多环路形式，导致每台断路器都会对应一个环路完成供电，这种模式下的接线十分脆弱。相比之下，3/2断路器界限有助于形成环网供电方式，一个回路能对应2～3台断路器，并且在进线端、出线端都具备双母线优势，且任一断路器断开不会对回路造成影响，保证了运行质量。

2）3/2断路器接线中的隔离开关不需要进行倒闸操作，在运行过程中仅被作为检修设备。在这种情况下，相关人员就不需要因为防范错误操作隔离开关而导致出现安全隐患；若发生安全事故，断路器也会快速切断电源，而双母接线不具备上述功能。由此可见，3/2断路器接线的效果优于双母接线。

3）4/3是在3/2基础上发展而来的一种技术，是将断路器的一个串中连上4台断路器，并在进出线回路中接三回。与3/2断路器接线相比，其安全性、灵活性更好。但需要注意的是，该技术的二次接线技术较为复杂，但在母线连接、减少投资方面具有优势，因此同样具有良好的应用价值。

4 结语

本文主要研究了发电厂电气主接线可靠性的相关问题。总体而言，电气主接线可靠性是影响发电厂运行质量的关键因素。因此相关人员在该问题研究中，需要全面分析该技术的适用性，并结合技术发展趋势，加深对其可靠性的研究，为更好的推动发电厂安全运行奠定基础。

参考文献：

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