电网规划与电力设计对电网安全的影响分析

[摘要]电网是各种用电设备以及发电设备的组合体，在输电和配电过程中扮演着举足轻重的角色。随着人们对生活质量的追求越来越高，因而也会对电网运行过程中的电能质量和额度的需求不断提高，对安全和稳定也越来越高，所以电力企业在电网运行过程的基础任务就是做好电网规划以及电力设计。本文将针对电网规划与电力设计如何对电网运行安全的影响进行深入浅出的分析，主要阐述电网安全规划中的原则和分析电力安全设计中的有关工作内容，并针对110KV和220KV变电站电网的规划和设计进行论述。

[关键词]电网规划；设计；安全

近30年以来，我国社会经济取得世界瞩目的成就，人民生活水平越来越高，因而对电量的需求越来越大，同时对电能的品能要求也越来越高，这在我国一线城市表现得尤为明显，所以电网运行过程中的安全问题显得越发重要。我国虽然国土面积广阔，但是可以利用的土地资源变得越来越紧张，所以也对电网的规划提出了更高的要求的。

一、电网规划在保证电网安全前提下的原则

在电力系统中，城市电网较农村电网的稳定性和安全性显得更重要，其主要的的手段就是建立一个能和城市结构相匹配以及和发展相协调的电力系统。在建设城市电网时，要遵循协调发展、统一标准、安全等原则。遵循这些原则的意义就是让城市电网在建设中既能够促进城市的经济社会发展，同时也可以保证电力系统的安全和经济性。[1]

1、科学合理的规划电压等级

电网规划的所有工作中最关键的是对电压等级的选择，其直接影响到电网规划所有内容的质量和合理性，而保证电网运行过程中能够具有可观的安全性和稳定性的重要手段就是合理科学的选择电压等级。实际上，选择的电网电压等级可能会出现过高或者过低的现象，电压等级过高很容易出现线路负荷过大而导致发生火灾事故，电压过低则很有可能造成线路负荷太小而达不到电网的设计要求，所以，电压等级的选择应该优先采用简化电压等级、缩减变压层次的原则。具体来说就是在电网规划中选择可以使用110/10/0.4kV四中等级电压作为配电网电压，而对于高、中及低压电网只采用一级电压的制度，避免出现重复降压。采用五级电压可以更加良好的减少变压层次，同时优化电压等级。以220kV的变电站为例，根据实际情况，可以考虑采用35kV、110kV、220kV三级电压。

2、保证电网供电可靠性和合法性

在电网规划的过程中，供电的可靠性和合法性是很重要的两个指标。具体来讲，必须保证电网规划中要以国家颁布的《电网规划设计准则》为指导，同时确保电网工程的安全性以及稳定性能够满足国家有关的N-1、N-2准则的法律内容，其中N-1准则的内容主要是针对电网运行过程中电力系统的安全性准则，要求在电网运行过程中保证其安全性和可靠性，保证电压和频率在电网在运行设备出现问题的情况下依然保持在一个稳定的范围内。一般的，电网规划中只要保证负荷N-1准则就可以满足基本要求，但是标准更高的N-2准则在电网规划中变得越来越受重视，电网规划的相关设计单位应该充分考虑N-1和N-2两项准则内容。另外，在电网规划中也要注重其他注意事项和电网规划内容。如运行过程中的负荷转移能力、电网容量载比配置等原则在电网规划中要兼顾考虑。[2]

3、电网负荷的转移能力

电网负荷转移需遵循以下基本的原则：

（1）配电网的供电能力要符合有关标准。在整个电网系统中，压配电网扮演着举足轻重的角色，它主要工作是负责负荷转移。进行中压配连接是在变电站的变压器和回线路连接出现不良时保证供电工作的正常运营。

（2）当中压配电网出现问题时及时解决。中压配电网在运行过程中可能会发生各种各样的问题，但当出现技术故障时，其还是可以保证负荷转移工作顺利完成。比如，变电站中不知名问题发生在一根母线上，当体制一旦进行运作时，中压配电网可以使整个供电系统处于正常的水平。符合下列几个条件才能解决故障：第一，对于那些用两条回路供电的用户，当其中一个回路不能正常工作，另外一条回路还是可以正常的供电；第二，对于那些采用三条回路进行供电的用户，一条回路出现问题不影响正常供电，但是如果两条回路同时不正常工作使，则其供电量就只能达到正常情况下的70～80%；第三，变电站的任一回路出现断电时，解决问题与到达正常电量所花的时间是相等的；最后，电网采用环网形式供电时，在开环网络之外的用户，恢复供电的时间和达到最低电量的所花的时间也是相等的，一般来说要将配网智能化控制在2分钟之内，这样用户的供电情况才不会受到很大影响。

（3）中压配电网中备用容量也很重要。一般情况下，中压配电网其本身都会有50%的剩余度。如果电网局部出现问题时，碰巧遇到维修而无法保证正常供电时，就要采取闸措施，以此来保证用户的正常用电。

二、电力设计遵循的安全原则

第一需要确定的是，电压等级差异决定着电网设计采用不同的设计原则，电力设计单位在设计的过程中要充分认识到这一点。以110kV 和220kV的变电站电力设计为例，来阐述电力设计在安全运行状况下的设计原则。

1、110KV变电站设计原则

对110kV变电站的电力安全设计中，要重点考虑电网运行结构中的供电源头、接线方式、回路出线数量等内容，要做到科学选择和处理。例如对其接线方式的选择时，通常会选择桥式接线加上多电源线路的方式，最后完成对备用电源的绝对连接的方式来完成接线方式的设计。另外，在电力设计过程中，可以根据变电站所面对的具体情况，来推进对桥式接线方式的优化设计。又例如，对于供电电源的设计，电力单位应优先选择主备结合的双电源设计方式来提升110kV变电站在电网运行过程中的安全和稳定的性能。

2、220KV变电站设计原则

在该种变电站的电力设计的过程中应该将更多的精力放在电力运行过程中的有关安全和节能技术，保证大型电网在运行过程中能够具备优良的安全和节能性能，从而明显的提升运行过程中的安全性。通常来说在220kV变电站电网设计中应该首先想到无功补贴、谐波处理等技术内容，保证该两项技术可以在电力设计过程得到科学合理利用。[3]

三、结束语

现今，我国的经济水平到达历史新高度，人们对生活品质提出了更高的要求，同时工业、农业、服务业的迅猛发展对电能产生了更大的依赖，正常供电已成为生活中不可分割的一部分。但在现阶段，我国的电网安全还存在漏洞，电网设计和电网规划工作还有很大提升空间。因此，在进行电网设计和规划工作时，要以供电安全为第一原则，并且严格执行电网安全的相关规范，对电压等级、电能可靠性、负荷转移工作都要进行长远考虑，要以保证电网的安全作为第一要务。

参考文献

[1]沈锐.电网规划与电力设计对电网安全影响分析[J].广东科技，2014年02期

[2]胡在源.浅究电网规划与电力设计对电网安全影响的考虑[J]科技与企业，2014年21期

[3]张纪晖.电网规划与电力设计对电网安全的影响[J].科技展望，2015年18期.