电网规划与电力设计中确保电网安全措施研究

山东博闻信通电力工程设计有限公司 裴延亮

1 引言

为进一步提升电网构建整体以及后期实际应用过程中的安全性和稳定性，在开展电网构建工作期间，应从整体角度出发，适时提升其规划以及设计水平，以此让实际运用过程中存在的安全隐患得到有效控制。现阶段，就电网规划以及电力设计工作而言，依旧存在大量弊端和不足有待完善，例如，在故障以及异常作用下造成多条线路跳闸的情况下，相关管控工作压力和难度将会急剧上升。而造成此种问题的主要原因在于电网规划的不科学性以及电力设计不合理所致。

2 电网规划与电力设计概述

为让电网运行的安全性、稳定性以及高效性得到强有力保障，应进一步提升电网规划以及电力设计工作的科学性、可行性以及合理性，同时充分结合相关反馈信息进行适时调整和改进完善。

2.1 核心内容

在针对电网系统开展科学规划以及合理设计工作过程中，相关设计人员应对电源规划、电力电量平衡、接入系统方案以及电气相关计算这4个层面的关注力度和重视程度进行提升[1]。其中，电力电量平衡的有效维持和保证，能够对电力系统相关规划以及设计工作进行必要约束和限制。此外，在进行接入系统选取工作过程中，一方面需要聚焦绝大多数状况下需要考量的多种不稳定因素，另一方面也需要有效保证占地面积以及所应用的技术能够充分满足接入系统相关需求和标准。

2.2 基本原则

在开展电网科学规划以及电力合理设计工作过程中，相关设计人员应严格按照稳定性原则、经济性原则以及灵敏性原则开展相关工作。就实际工作而言，相关设计人员应优先秉持稳定性原则以及灵敏性原则，在电网规划以及电力设计整体稳定性以及灵敏性充分满足预期目标和要求的条件下，可以经济性原则作为依据进行合理调整和改进，以此让电网安全性、稳定性以及高效性得到强有力保障。

3 电网规划确保电网安全的有效措施

3.1 有效保证电压等级布置的科学性

在开展电网系统科学规划设计以及合理构建工作过程中，电网规划在其中始终占据着较为基础的地位，具有一定科学性、可行性的电网规划能够让电网在实际运行过程中存在的多样化安全问题的发生概率得到有效控制。为让电网规划的有效性、科学性以及合理性得到强有力保障，这就需要相关设计人员应进一步提升对电压等级设置工作的关注力度，积极开展精细划分，以此为发电厂励磁、变电站以及变压器分接头等相关工作提供极大便利，进而让相关工作得到更具分层化特征的最为适宜合理的闭环控制模式。

与此同时，在电网系统自身电压等级划分存在一定差异的条件下，电网系统整体安全性、稳定性以及服务质量将会受到严重影响和威胁。对于此种状况，相关设计人员在开展电网系统科学规划工作前期，应对特定电网系统的专属规划设计以及构建具体需求进行深入分析和全面考量。

第一，相关设计人员应对当地的实际状况以及电力供应需求进行全面了解和深入掌握，并以此为依据和基础构建规划体系雏形并进一步完善。

第二，对于有关设计人员而言，应针对电网系统内部结构的各环节积极开展实时改进创新工作，以此让超负荷等诸多不稳定因素进行有效预防和全面控制。

第三，设计人员也应对电网系统进行实际运行的成效以及稳定性和安全性进行必要预估，以此为实时动态监管以及相关规划的合理适时调整和改进提供极大便利和必要保障。

3.2 有效保证电网负荷转移的合理性

在电网系统进行实际运行作业过程中，负荷转移工作的有效性以及合理性的有效保证是电网系统具体运行过程中安全性以及稳定性得以进一步提升的强有力保障和关键前提条件。对于此种状况，有关设计人员应让电网系统整体供电能力能够充分符合相关工作要求和标准，以相关规范以及标准作为依据和基础，以严谨态度开展标准拟定工作[2]。为真正实现电网系统运行整体科学性、有效性以及合理性的进一步提升，这就需要相关设计人员合理利用并有效发挥中压配电模式开展电网负荷有效转移工作。

其中，相关设计人员应针对中压配电网规划理念展开深入研究和不断实践，以此实现让电网系统在实际运行过程中存在的负荷得到及时有效转移。除此之外，中压配电形式作用和价值的有效施展，也能够让电网系统运行过程中所产生的能源消耗以及停电故障等问题得到有效控制。

3.3 有效保证电网供电过程的合规性

为实现电网系统内部电力荷载与电压维持平衡状态，这就需要有关设计人员对二者开展实时监控管理，以此让电网系统在实际运行期间存在的多种异常以及多种故障问题得到有效控制，从而为电网系统的安全性、稳定性以及高效性提供强有力保障。设计人员应在开展电网规划设计工作过程中有机结合多种新材料以及先进技术的同时，进一步强化自身整体电网规划知识能力水平、专业能力以及综合素养。除此之外，相关设计人员需要格外注意的是，应有效保证电网系统构建施工水平能够充分满足合理化、科学化发展需求和标准。

3.4 适时强化电网规划安全把控力度

将电网安全有机融入电网规划以及电力设计工作中，在针对电压以及电网负荷展开深入、全面考量的基础上，进一步提升对相关规划安全关把控工作的关注力度和重视程度，从设计图纸的可行性和合理性、继电产品整体质量以及招标流程整体完整性和规范性等诸多层面出发，针对电网工程开展科学化、可行性设计以及规范化、标准化操作，以此为电网安全提供强有力保障。与此同时，在相关施工作业人员操作规范性和标准性的基础上，对电网在进行实际运行过程中各种故障问题发展概率进行全面控制和掌握。例如，相关设计人员可以进一步加快图纸审核机制构建进程并进行适时改进和完善，凭借多重审核与交叉审核等多种审核形式的有机结合，以此为相关设计图纸自身的合理性、可行性、科学性提供强有力保障。除此之外，对于有关设计人员而言，其也可以充分结合实际发展需求对继电产品相关选取标准进行适时合理调整和创新，在具有一定建设资金储备的基础上积极选用具有高质量、高性能的继电产品。

4 电力设计确保电网安全的重要举措

4.1 变电站设计

对于变电站合理设计工作主要如下。

其一，针对110kV 变电设计工作而言，在开展具体设计工作过程中，应充分结合我国现阶段电力供应行业发展具体状况以及市场需求，并针对当地整体用电量以及能源消耗总量进行深入、全面考量，对多种影响因素开展全面考虑，以此为依据和基础进行合理化、可行性电力设计工作。结合实际发展状况来看，电力设计整体合理性以及可行性的缺失致使变电站后期维护成本急剧上升的弊端逐渐突出，需要在变电站设计期间进一步提升对其的关注力度和重视程度[3]。与此同时，安全性问题也不容忽略。为实现电网系统运行价值以及作用得到全面强化，在开展110kV 变电站合理设计工作过程中，可充分利用并有效发挥双绕组变压器的同时，也应将电压严格控制在规定范围内。

其二，就220 kV 变电站电力设计工作而言，220kV 在日常工作以及学习中应用较为广泛，亦是现下绝大多数城市变电站主要输出电压，在城市供电稳定性以及安全性方面占据着极为重要的地位和作用，故此国家对220kV 变电站提出了更为严苛的要求和标准。220kV 变电站的电力设计原则可以划分为：

鉴于220kV 变电站在社会发展以及生活中的重要地位和作用，220kV 变电站规模应进行适时调整和改进，以此让电网自身额定容量以及电力输送能力能够充分满足城市发展需求得到强有力保障。220kV 变电站的电力设计参数详见表1，多数情况下，220kV 变电站自身应维持两回电源，同时也能有效满足变电站额定容量。除此之外，变电站运行容量应严格维持在150～180MVA 范围内，唯有如此，才能让220kV 变电站的运行水平以及输送能力充分满足城市用电标准和需求，进而让电压过高或者过低问题的发生概率得到有效控制，从而让电网整体安全性、稳定性以及输送的高效性得到强有力保障。

表1 220kV 变电站的电力设计参数

对于各变电站而言，其内部均应配置两个以及两个以上的变压器，当其中一个变压器出现问题或者发生故障的情况下，另一台变压器能够自动将负荷及时有效转移到自身的同时，也应有效保证变压器所具有的短时过载容量应高于自身负荷，电网可以将变压器的过载容量进行有效转移和分担。绝大多数情况下，变电站内变压器的过载率能够达到1.5左右，过载时间可达到4h。

此外，对于核心设施设备选取工作而言，电压器应注重能源消耗低并且具有一定可调节能力的设备。而对于断路器的选取，应积极选用具有较强适用性和可靠性的，且能达到免检修的目的，例如GIS 组合电器SF6断路器。为了进一步提升电网运行的安全性和稳定性，应科学安装并有效发挥相关自动装置，例如备用电源等，以此有效控制由于电路故障导致的大规模停电和断电问题。而监测装置应积极选用具有较强有效性、精准性和及时性，为精准判断并明确故障位置提供极大便利，让电网整体安全性、高效性以及稳定性得到强有力保障和适时提升。

与此同时，在进行具体设计工作过程中，也应进一步提升对电网运行安全以及节能工作的关注力度和重视程度，在电网运行的安全性、稳定性以及高效性得到强有力保障的同时，也应让电网整体的节能性得到显著提升。所以，220kV 变电站设计工作的主要内容包括无功补偿以及谐波治理两方面，此两项技术在强化电网运行节能性能方面发挥着极为关键的作用。例如，220kV 变电站倘若合理科学配置了电容器补偿设备，在用电高峰期功率因素远超于0.95的条件下，电容器补偿器设备就能够将20%左右的主变容量转变为无功补偿容量。

4.2 运行故障处理

结合电网运行整体状况以及流程而言，存在多种影响要素以及不稳定因素均会造成不同程度的故障问题，对电网运行的平稳性、安全性以及高效性带来严重影响和威胁。在较为严重的状况下，甚至会极大增加大规模断电问题发生概率，对日常电力供应产生不利影响。电力设计工作的科学化、合理化以及可行化的有效保证，能够为有关预防工作提供必要支持的同时，也能够让相关故障处理工作质量以及效率得到进一步提升[4]。对此，相关设计人员应针对电网实际运行过程中存在的故障问题以及不足之处开展全面、深入分析工作以及精准研判，从而为电力设计工作的深入完善以及适时改进提供必要支持和保障，进而为电网系统后期进行运行作业的稳定性、安全性以及高效性打下更为扎实的基础。

5 结语

在城市化不断深入发展的环境背景下，社会各群体针对电力供应方面提出了更为严苛的要求和标准。除此之外，在社会经济持续稳定发展的带动下，我国电网构建进程得到进一步提升，各地区电网精细化管理模式得到贯彻落实。在此种发展状况下，电网运行的安全性、高效性以及稳定性逐渐成为现下社会关注焦点，相关人员应予以重视，结合科学化电网规划以及合理化电力设计，实现对电网运行安全提供强有力保障。