解析電網規劃與電力設計對電網安全影響

田宏生

（國網湖南省電力有限公司湘西供電分公司，湖南 湘西 416000）

0 引 言

電網承擔電能的傳輸任務和分配任務，是電力系統重要的組成部分。只有確保電網的安全運行，才能保證電力系統的穩定供電。電網規劃和電力設計是指電網系統工作過程中，相關工作人員統一規劃并且設計電網系統的運行質量、運行狀態以及運行規模的一系列行為。電網規劃的相關過程中，工作人員的主要工作重心是規劃設計電網系統結構中的各種線路，在控制電網系統運行成本的基礎上提升電網的穩定性，使其具有最大的經濟效益。電網規劃和電力設計的主要目的是優化相關設計，如電力的傳輸狀態和傳輸規模等，從而不斷提升電網的安全性，促進電力系統的穩定。

1 電網規劃以及電力設計對電網安全的重要性

相關工作人員在開展電網項目建設過程中，應當建立健全完善的管理體系，以提升電網的安全性能，同時也能使管理的時效性得到相應提升。電網的運行情況主要取決于電網規劃以及電力設計水平。因此，在電網項目建設的各個環節中，初期的主要工作內容是圍繞電網規劃開展相關工作。開展電網規劃工作的具體過程中，相關工作人員應當科學合理地規劃好相應的輸電線路和回路數量，同時也要建立健全相應的設計機制，統籌規劃好電網工作[1]。此外，工作人員在開展電力設備設計的過程中，需要把工作重點放在控制、處理電氣開關設備和線路輸電設備，從而提升設計模型的質量，并保證電力設備發揮出最大的作用。做好電網規劃和電力設計的相關工作，完善相應的管理機制，才能促進電力系統的穩定運行和供電安全。

2 電網規劃和電力設計工作中的重點

2.1 電網供電安全

相關工作技術人員在開展電網規劃和電力設計的工作過程中，要圍繞確保供電安全的原則進行工作開展。需注意，工作過程中，要注重電網運行的效率和穩定性。如果需要對電網進行變電，應當立足于實際的電網配制，選擇相應的容載比。如果變電過程中的容載比非同等級別，相關工作人員要參照《電網規劃設計標準》重新配制容載比，從而保障電網規劃工作規范開展。此外，相關工作人員不能忽視電網建設工作，通過促進電網規劃建設來保障網架的靈活穩定。用電安全主要決定于城市中心的供電是否穩定可靠。開展電網規劃的各項工作中，需結合實際狀況，綜合考慮城市的規劃建設，以消除潛在的電網安全隱患。

2.2 電網負荷轉移能力的確定

開展電力設計和電網規劃工作時，轉移負荷的能力決定了電網運行的穩定性和安全性。一般中壓配電網中，50%備電容量的存在為電力故障產生時的供電提供了可能性，此外，電力系統運行過程中，為修復改善中壓配電技術的相關問題，需要保障故障產生時用戶的用電正常。如果變電回路出現問題，工作人員在處理相應故障時，要保證恢復電量的時間和處理故障的時間相同[2]。

3 提高電網規劃與電力系統設計安全性的措施

3.1 合理選擇電壓等級

工作人員在開展電網規劃的相關工作過程中，需選擇好電壓等級。電壓等級的選擇嚴重影響電網的安全運行。此外，相關工作人員還要規劃好電壓規劃等級制度。只有根據實際狀況正確選擇好相應的等級，才能逐步提升電網系統的安全性和穩定性。分析當前狀況可知，電網運行過程中，電壓等級總是或多或少地出現一些問題。當電壓等級過高時，會使得電網線路承受的荷載過重，從而導致線路內部被燒壞；當電壓等級過低時，電網線路承受的荷載過低，不能達到電網設計的預期要求，無法正常供電。工作人員選擇電壓等級時，要根據實際狀況選擇500/220/110/10/0.4 kV不同等級的電壓，其中500 kV和220 kV屬于輸電網電壓，110 kV、10 kV及0.4kV屬于配電網電壓。

3.2 電力設備的選型

工作人員在開展電力設計的相關工作過程中，要注重選擇好電力設備的型號。為提升電網運轉的安全性和穩定性，工作人員選擇變壓器時，主要選擇損耗較低以及調壓靈活的設備；選擇斷路器時，選擇的設備應當具有實用性好、可靠性高以及可免修的特點。為進一步提升電力系統運行的穩定性，工作人員也要選擇好監測設備，從而準確迅速地確定好電力故障產生的位置，添加電容器補償設備可以達到無功補償的目的。此外，為避免電網故障而導致的大面積電網癱瘓和停電現象的產生，相關工作人員需要安裝好相應的安全自動裝置。例如，導體和電器應按正常運行情況選擇，按短路條件驗算其動、熱穩定性，并按環境條件校核電器的基本使用條件[3]。

回路持續工作電流為：

其中，Ig為導體回路持續工作電流；Ixu為相應于導體在某一運行溫度、環境條件及安裝方式下長期允許的載流量。

驗算短路動穩定時，硬導體的最大應力大于表所列數值，如表1所示。

表1 硬導體的最大應力大于表所列數值

針對導體和電器選擇和校驗項目，一般按表2所列各項進行選擇和校驗。

表2 導體和電器設備選擇和校驗項目

3.3 優化變電站設計

工作人員在開展電力設計的相關過程中，為促進變電站穩定、安全及高效運轉，需要實地調查變電站所在地區的電能需求，通過走訪或者問卷調查的形式掌握相關資料，針對實際情況科學合理地做好相關設計。然后，工作人員在優化變電站的設計時要將設計的成本以及運行的效率綜合考慮在內，最大程度地確保變電站利用最少的資源發揮出最大的作用，不斷地提升電力系統運行的穩定性和高效性，避免不必要的資源消耗。工作人員在開展變電站的實際設計環節中，需要仔細分析研究供電電源、電網的接線形式以及回路的數量，為電力設計提供理論基礎。變電站所用的線路一般都是雙電源線路，還會采用橋式接線的接線形式。工作人員選擇電源時，除要根據實際狀況進行電源選擇外，還需要設計好相應的主備用電源，以不斷提升電網的穩定性、高效性及安全性。

4 結 論

電網規劃和電力設計工作的開展是保障電力系統正常運轉的重要環節。此外，科學合理的電網規劃和電力設計也會帶來巨大的經濟效益和社會效益。目前，我國電網建設問題頻頻，相關領域的研究人員需要對電網規劃和電力設計進一步探索研究，以不斷提升電網系統穩定性，從而滿足人們日益增長的用電需求。