电网规划与电力设计对电网安全的影响分析

2020-12-01吴克慈

无线互联科技 2020年11期

吴克慈

（福州万山电力咨询有限公司，福建福州 350000）

19世纪70年代以后，人们迎来了电力时代，随着时代的不断推进，人类对于电力的使用越来越广泛，电力逐渐成为人类生活不可缺少的要素之一。在当今社会，人们对于电能的需求与日俱增，也更加重视电力系统的安全。电网的安全关系着人们的日常生活和工作能否正常进行。在建设电网的过程中要注重对电网的规划以及电力系统的设计，减电网安全事故的发生频率，在节约经济成本的同时保证人们的工作生活正常进行。

1 电网规划与电力设计的主要作用

电网规划与电力设计的使用有助于改善电网的工作状态。由于电网在运行时经常发生故障，影响了电网系统的供电工作质量，相关部门需要采取相应的管理措施，保障电网安全运作，提高整体的供电效率。在进行电网规划时，对电压等级以及相关供电系统的实际情况进行科学管理和建设，可以提升电网整体运行的安全性；在电力设计中，对输出、输入等设备优化选择，利用不同的接线方式提高电网运行的可靠性，可以防止电路故障影响电网供电安全的情况[1]。

2 电网规划与电力设计对电网安全的影响

2.1 电网规划对电网安全的影响

2.1.1 电压等级的影响

电压等级是电网规划中不可缺少的因素，目前在我国的电网运行中普遍存在所使用电压等级相对过高或过低的问题，电压等级过高会导致整个电压网络线路所承受的负荷太多，线路容易高温，进而引起线路失火造成电网供电安全隐患等情况发生；同样，电压等级过低也会是整个电压线路负荷过低，并不符合相关电力设计标准。

2.1.2 规划电网用电的影响

保证电网安全运行，需要提升整个供电线路的可靠性和安全性，在设计过程中要严格遵守相关的电力设计准则，使计划符合国家的电力标准，将整个电网系统的电压以及频率控制在可承受范围内，从而使整个电力系统能够正常、安全地运行。

2.1.3 转移电力负荷的影响

只有保证配电网有足够的供电能力，才能使电网在运行过程中转移电力负荷[2]。转移电力符合以中压配电网为核心，借助不同的电流回路以及不同等级的变压器使电网的供电工作能够安全进行，避免因为线路的接触不良而导致电路故障。

2.2 电力设计对电网安全的影响

电力设备的选择是影响电网安全的主要因素。选择合理的电力设备，能够保证整个电网供电工作的安全；在进行相应的电力设计时还要根据当地用电的实际情况选用符合要求的变电站，确保110 kV变电站能够正常供电，从而节约成本，最大化地发挥变电站的作用，进而提高电网系统整体的安全性；在面对220 kV变电站时要注意，与110 kV变电站不同的是，220 kV所需要的供电量配送更大，变电站规模足够大才能使其正常运作，在设计时可以适量增加变电设备，减少出现电压等级偏高或者偏低等问题。

3 电网安全运行中电网规划的要点

3.1 合理选择电压等级

在电网的规划中，合理选择所要选用的电压等级也是实现电网安全运行的必要措施，进而提高整个电网规划的安全质量。由于电网在不同地方的规划程度不同，所选用的电压等级也会发生改变[3]。在降低主城区所用电压时，要根据周边郊区的实际情况决定郊区的电压是否要进行改动。

在对电压等级进行简化时，还要针对不同地区用电程度进行变压处理。进行电压等级调整时还要注意电网出现重复降压的问题，因此，只选用电压中的某一级，能有效避免降压出现的一系列问题。例如，用来为居民用户提供生活电力的220 kV变电站，在降压时，就要选用5 kV，110 kV以及220 kV其中一个进行相应的调整；为工业建筑提供能源的变电站一般都是380 kV，在进行选择时就要选用18 kV，190 kV或者380 kV，变电站需要在根据自身所能承受的电压范围内进行相应的电压调整。

3.2 确保电网供电可靠性

电源的输出供电是确保电网系统工作中最重要的部分，而对于电网供电来说，必须要满足供电的安全性以及可靠性要求。

首先，在主城区电路系统中，不同区域有着不同的电力需求，相对应的，供电系统所涉及的变电容载比也会出现差异。进行电网供电时要确保变电容载比要符合相关电力要求，从而对供电设备进行严格调配安装，确保电网供电的可靠性。

其次，在电网规划的过程中，大部分供电区域的设计准则都要满足N1标准，只有较为重要的区域才会采用N2标准进行供电建设。真正实现电网供电的可靠性，需要使N2标准的实施范围扩大到整个城区，从而使电网供电的安全等级得到提高，提高整体的可靠性[4]。

最后，在对变压站进行建设的同时严格监控相应的变压器质量，并对变压器在工作中出现的超负荷情况进行预防，减少在电网供电过程中发生的安全事故。

3.3 电网负荷转移能力

加强电网负荷转移能力也是提高电网系统安全等级的方式。在进行电网负荷转移的过程中要使配电网能够满足电网系统的满额供电要求。作为电网结构的核心组成部分，配电网的供电量是电网进行负荷转移的关键。一旦电网系统的变压器发生故障而无法工作，配电网就是能够使整个电网系统继续维持电量供应的备用能源。

假如在电网供电中主线出现了问题，整个电网系统依旧能利用中压配电网能进行负荷转移，并且中压配电网还能针对影响电网供电的主要原因进行维护工作。面对双回线时，单线的故障并不会阻碍用户的供电使用，中压配电网会提供满额的电量供应；面对三回线时，单一线出现故障并不会影响供电，当两条回线都出现问题时，中压配电网会保证供电量为满额状态下的80%左右；当所有线路都出现问题时，恢复用电的时间与修复时间对等。

4 电网安全运行中电力设计的要点

4.1 变电站的电力设计

变电站的电力设计也会影响电网安全运行。在对变电站的电力线路进行设计时，要考虑变电站所要用到的电源、备用电源、电线回路以及电线的连接形式，科学、有效地完成电力系统安装设计。在变电站中选择符合实际情况的电回路连接方式，结合当地具体用电量进行供电线路的安装。电力线路的连接方式分为外桥式以及内桥式，安装人员在进行线路安装时要注意根据线路情况不同选用相应的连接方法，并满足相关的电力设计要求。

在对电源进行设计时，要使电流输出单位选用电源或者备用电源作为输出单位，进而提升整个电网供电工程的安全性与可靠性。在对变电站供电系统进行优化设计的同时还要加强相应的供电管理机制，确保变电站的电力设计具有实际操作性，能够顺利开展相应的电力设计安装工作。

4.2 选择主要设备

在整个电网安全运行中，对于电力设备的选择尤为重要。在进行选择时要挑选能使电网系统安全运行的变压器，并且选择可以调节电压以及对于能源消耗程度相对较低的用电设备；在选择断路器方面优先选择不需要检修维护、对电力电压适应力强以及自身安全、可靠的设备，在保证电网安全运行的同时还能提高相应的供电效率；监测设备是电网系统中不可缺少的一环，在进行设备选择时要尽量选用高精准性的监测设备，在电网系统出现问题的第一时间作出精准的反应，锁定出现故障的具体位置，进而保障供电系统不会因故障而受到影响[5]。另外，在监测设备上应安装相应的电力补偿装置，避免电网系统出现故障后导致城市大面积停电而影响人们生活。