110kV电网的安全经济运行

陈浩东

摘  要：110kV电网的安全经济运行是保障城乡居民用电和工业生产用电的重要先决条件。本文分析了影响110kV电网安全经济运行的一些因素，提出了实现110kV电网安全经济运行的几条保障措施。

关键词：110kV电网;安全经济;保障措施

前言

我国电网通过不断的发展和建设，已经形成了全国联网的格局。110kV电网作为电网系统中的重要组成部分，研究如何保障其安全经济运行有着重要意义。电力基础设施的建设、继电保护的配置、管理制度的完善、员工素质的提高都是保障110kV电网安全经济运行的重要条件。

1  影响110kV电网安全经济运行的因素

1.1 网架结构薄弱

部分地区110kV电网线路长期重载，绝缘化率水平较低，T接线路多，使得继电保护定值整定困难，保护失配点多，导致线路跳闸率高、用户报修多，因继电保护误动、拒动、自动装置故障等二次系统原因造成的设备事故和电网事故不断发生。有的重要变电站单线或单变，不满足N-1运行要求。薄弱的网架结构不能满足电网快速发展的需要，一些线路、变压器负荷增长较快，在运行中长期处于满载甚至超载状态。区域电网之间联系薄弱，存在一定的安全稳定问题，一旦发生电网事故，极易引起大面积停电，甚至导致电网瘫痪，对电网的安全稳定造成极大威胁。

1.2 功率损耗太大

电网运行时电流或功率通过电网元件就会产生功率损耗，在电阻和电导中产生有功功率损耗，在电感中产生无功功率损耗。电网的功率损耗一般分为两部分，一部分是在输电线路和变压器的阻抗中产生的损耗，这部分损耗是电网损耗的主要部分，约占电网总功率损耗的80%左右，并且与电网输送功率有关，输送功率愈大，损耗也愈大，称为变动损耗;另一部分是产生在输电线路和变压器的并联导纳中的损耗，如电晕损耗、变压器铁损与激磁损耗等，约占电网总功率损耗的20%左右，这部分损耗只与电压有关，与电网输送功率无关，称固定损耗。远距离输电负荷增加使受端电压降低，如果缺乏无功或无功补偿装置容量不足，就会造成线损增加，电压合格率不高。

1.3 运行环境恶劣

近年来气候环境恶化，台风、水涝水害等自然灾害和意外事件频发，另外很多地区都不同程度的存在杆塔被泡在鱼塘里、在线路下烧秸秆、开山放炮、工地施工、挖沙等问题，严重影响输电线路的安全。盗窃、破坏输电线路、杆塔等现象仍然没有完全杜绝，因被盗、线下违章作业等外力因素造成的电力设施故障仍时有发生。

1.4 运行操作事故

在电网的运行倒闸操作中，任何不规范的行为都有可能影响电网的安全运行，甚至造成重大事故。调度员调度水平不高或者违反安全操作规程，比如指令票编写错误、停电检修申请错误、操作过程麻痹大意、操作失去监护、不认真核对现场设备实际状态、对设备运行情况不熟悉导致操作安排不合理、不按规程处理事故、交接班错交、漏交等情况都可能导致事故的发生。如果在正常停电时没有考虑设备停电后潮流的转移而导致非停电设备过载或者重载，可能会造成电网因超稳定限额而发生跨网事故。在事故发生后，处理时对电网信息掌握不够、处理不果断，可能造成事故的扩大，延缓停电设备送电。

1.5 用电负荷波动

受到季节、气候、节假日等各种复杂原因的影响，用电负荷的短期预测很难达到非常高的精确度。如果负荷控制的偏差太大，很可能造成用电负荷分配的不平衡，严重时还会导致某些地区用电充足，而另外一些地区用电紧张，甚至需要拉闸限电。并且采取拉闸限电行为对调度员的约束机制较弱，如果用电紧张，可能造成不必要的拉闸限电，或者对拉闸限电平衡性方面考虑不够，这样就会影响居民的正常生活用电，或者对大工业造成严重损失形成比较恶劣的社会影响。

1.6 管理制度不完善

部分地区安全管理工作流于形式，抓安全时紧时松，没有检查时得过且过，来检查时临时紧抓。安全监管部门只满足于传达和要求，没有进行有效的跟踪检查、指导和监督，对员工的安全教育疏于管理，没有对事故进行有效的预防，对已发生的安全事故没有做到“四不放过”原则，因怕得罪人姑息迁就，导致事故的发生没能得到有效的抑制。安全工器具管理混乱，有些安全工器具由于使用年限过高，已经达不到安全使用要求，报废管理不重视，对安全工器具没能做到定期检查，有些企业为了节省成本购买“三无”安全工器具，给作业人员的安全带来严重隐患。还有些企业安全规程不完善，没有做到定期组织修订，“两票三制”要求不严格，缺少相应的应急预案，对存在的缺陷不分析、不解决、不跟踪。个别区域电网的安全稳定措施不足，对安全工作缺乏认真的态度，安全管理工作沒有落到实处。

2  实现110kV电网安全经济运行的保障措施

2.1 优化网架结构

合理改变电网的接线方式和运行方式，可以有效降低网损，提高经济效益。由于各种原因导致的电网送变电容量不足、供电半径过长等问题，不但影响了供电的安全和质量，也造成了线损的增加。另外变压器的损耗也占据了电网损耗的一大部分，选择合适的接线方式、运行位置和运行方式，可以有效提升系统安全和供电质量。110kV电网一般采用环网接线、开环运行的方式，从而避免与220kV电网形成电磁环网。110kV电网网络接线种类繁多，110kV电网要满足电网“N-1”可靠性的基本要求，接线方式需要既简单又要有较强的适应性，网架结构要有层次清晰的目标，对不同规模、不同位置的变电站要选用合适的接线方式。常用的8种两台主变变电站接线方式的安全可靠性和适用范围分析如表1所示。

2.2 加强设备维护

加强定期巡视线路和变电站设备。设备巡视是发现隐患的重要措施，严格执行巡视制度，加强线路巡视和重要设备、易发故障设备以及重载、满载、过载设备的监测。加强技术监督工作，严禁设备超周期超负荷运行。对于线路上的绝缘子、分支熔断器、避雷器等设备及时进行绝缘测试、耐压试验，确保设备绝缘良好，及时更换不合格设备。另外还要建立系统、规范的电网事故预案，不断完善电网故障快速处理机制，提高调度运行人员对事故的反应能力，避免电网事故的扩大。

2.3 提升调度水平

加强电网调度的安全运行水平，不仅可以减少误操作事故的发生，保障检修运行人员的人身安全和电网的设备安全，还可以提高电网的供电可靠性和经济效益。实现安全经济调度可以从以下几个方面入手：

（1）合理调整电网运行电压。运行中电网的损耗主要集中在变压器的损耗和线路导线的损耗上，变压器铁芯损耗与电压的平方成正比，而线路导线和变压器绕组中的功率损耗电压的平方成反比。因此在不降低系统安全运行的前提下，适当提高系统电压可以降低网损。

（2）加强无功管理。无功补偿按照分层分区、就地补偿的原则进行补偿，若110kV变电站的无功补偿容量不足或者设备故障无法投入运行，将增加220kV主变的无功下载，导致功率因数偏低。合理选择变压器容量及运行方式，变压器位置选择在负荷区域中心以减少线路导线的长度，减少无功功率。加装电容器等无功补偿装置，实现无功功率的就地平衡。加快AVC系统的建设，优化无功电压的控制。

（3）合理调整负荷曲线，削峰填谷，提高负荷率。根据每日负荷指标，严格控制上午峰、下午峰和晚峰负荷，安排用户避峰生产，尽量安排三班制生产和安排低谷时段生产用电;实行峰谷电价，采用大用户负荷监控系统等技术手段对用户用电进行调控。

（4）合理安排设备检修。调度在安排检修计划时，要通过与检修、变电、送电部门的协调，统筹兼顾，合理安排检修方式。尽量做到断路器检修与线路检修同步，一次设备检修与需停电检修的二次设备同步，供电所电源进线断路器与该所其他的检修、消缺、清扫等工作同步，尽可能缩短停电时间，避免重复停电现象发生。

2.4 定期员工培训

电网安全运行水平的提高需要企业全体人员素质的提高。一方面要加强电力员工的业务技能培训，根据工作内容，联系现场实际，提高员工对系统接线、调度规程、事故处理的熟悉程度，减少甚至完全杜绝误操作;另一方面还要加强员工的安全培训，让每个员工都树立风险防范的意识，增强安全责任，建立奖惩制度，激励员工发现工作中的事故隐患并找出解决办法。

2.5 完善管理制度

电力企业应不断完善各项安全管理制度和安全措施，建立各级检查、监督制度，发现违章行为要严格执行考核制度。不断完善安全监督体制，落实安全管理责任，加强班组管理，以制度与考核的约束力使安全管理做到规范化、常态化，确保现场工作人员具备高度的责任心和认真的工作态度。

3  结语

影响110kV电网安全经济运行的因素复杂多样，既包括自然环境和人为破坏等外部因素，也包括网组织架构问题、电力设备故障以及误操作等内部问题，针对不同的问题需要采用不同的应对措施。电网的安全经济运行是一项庞大的系统工程，只有多种措施并用，不断改进技术手段和完善管理制度，才能持续的提高电网安全经济运行水平。

参考文献：

[1]DL 755-2001. 电力系统安全稳定导则[S]. 2001.

[2]DL/T 723-2000. 电力系统安全稳定控制技術导则[S].2000.

[3]姚建刚.电力安全评估与管理[M].中国电力出版社，2009.

[4]冯叶亮，翟道国.电网经济运行分析及策略[J].广西电力，2005（4）：71-73.