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(国网浙江开化县供电公司 浙江省衢州市开化县 324000)
摘 要:随着我国社会经济的不断发展,在规划设计中,我国的输配电线路的安全运行得到了很多的关注。电能作为各个经济领域发展中的基础能源,对于社会的快速稳定发展有着巨大的影响,为防止电网出现瓦解而造成大面积停电事故的发生。因此,在电网规划与电力设计中需要加强对电网安全的考虑,本文主要介绍了规划设计中 提高输配电线路的安全运行。
关键词:电网规划设计;电网;安全运行
1、输配电线路规划设计的原则
1.1 电网配套发展
电力能源由于存储不方面,造成电力的生产与供应大约同时进行,在电力输送和销售过程中,似乎与电力生产没有任何联系,但事实不然。电网的发展是一个整体,电网需要配套发展才能发挥作用,因此,需要对输电和变电设施同时进行改进和设计,在设计过程中充分体现通信自动化的优势。
1.2 合理利用能源
输配电线路的规划和设计时首先要分析能源的分布情况,在了解能源布局的情况下,科学合理的利用能源,能源是不可再生资源,在利用中要尽可能的减少浪费。因此,在对输配电线路进行设计和规划时,应对配电网的骨干网架进行合理的规划和布局。
1.3 适当提高经济效益
供电企业优先考虑的通常时企业的经济效益,因此,在对输配电线路规划时,经济效益首先是要考虑的因因素。对不同的输变电的工程项目,因从不同地区的具体实际情况出发,从城市建设的整体利益出发,然后经过科学严格的分析计算,使整个电力建设符合客观的经济规律,以最小投资获取最大的经济成果,提高供电企业的经济利益。
2、电网规划及配电设计对电网安全运行的重点分析
2.1选择合适的变压器
变压器和线路同为输变电系统中最重要的构件,但也均为大量消耗的部分,特别为10KV配电系统小、中型变压器的消耗量方面更大。由于其运行时间长、使用次数多,所以在10KV配电设计的过程需要选择适合的变压器,以达到良好的节能目的,促使电力工程可以获得更好的发展前景。变压器的选择需要满足下几种原则:变压器的选择容量要合理;变压器的选择需要结合当地实际的情况进行相应的选择,适量容量的变压器可以降低变压器出现空载和负载损耗的问题,同时可以达到节能的效果,延长变压器使用的寿命;变压器的选择数量要合理;结合当地负荷相关的等级进行数量的选择,若发生特殊情况,需要同时选择多个容量较小的变压器;变压器的选择类型要合理,尽可能选择具有一定节能功效的变压器。
2.2确定电网负荷的转移能力
加强电网运行的安全性和可靠性,需要在电网规划与电力设计中确定电网负荷的转移能力,笔者就变电站电网负荷转移应当具备的几个能力进行分析:第一,中压电网应当具有备用容量,通常在中压电网中会有50%的备用容量,但是一旦电网中的某个元部件发生了问题或者是在对电网进行抢修而无法进行正常的供电工作时,可以使用道闸操作的方式,确保电网仍然能够为用户持续供电,避免出现大面积停电的现象。第二,若在用电的过程中出现了中压配技术方面的问题,中压电网可以对出现的问题进行修复,实现负荷的转移,保障电网可以持续安全的供电。但是在对变电站出现的问题进行修复时,首先需要保证在确定变电站出现故障使两条回路供电的用户失去一条回路后,不能够再限制其用电,其次对变电站出现故障使三条回路供电的用户失去其中一条回路后,不能够再限制其用电,但是若失去了两条回路,则需要保证供电量能够达到70%到80%之间,最后在变电站的单个回路或者是多个回路的电源同时关停时,故障处理回复的时间应该与恢复电量的时间相同,对于处于电网开环网络状态中的用户,在电网恢复供电时的最低供电的要求应该为恢复供电的时间,保证用户可以及时的用电。
2.3合理选择导线截面
常用的选择方法包括:检验机械强度、选择导线截面和进行发热校验。以前在选择导线截面时,主要是考虑导线的机械强度。现在主要是根据线路供带的负荷大小,按经济电流密度选择。需要指出的是,由于经济电流密度取值是与最大负荷利用小时数对应的,而最大负荷利用小时数划分为<3000、≤5000~3000≥、>5000三个区间,3000上下对应的经济电流密度取值相差很大,在农网最大负荷利用小时数普遍在3000左右的情况下,计算的导线截面相差很大。所以,建议采用插入法确定经济电流密度取值。另外,導线截面选择还应按电压损耗满足要求来进行校验。一般情况下,对于处于环网上的线路,110kV导线截面宜选用185~240mm2,35kV导线截面宜选用120~150mm2,对于少数终端线路可根据供带负荷大小选择导线截面。变电站母线导线截面选择应按变电站最终建设规模一次选定,当有系统穿越功率时,还应满足穿越功率通过的要求。
2.4改善电网结构
由于10kV网架比较脆弱,抵抗恶劣天气、外力破坏的能力较弱,电力线路遇不良天气,容易导致线路跳闸,造成一定范围的供电中断。由于放射线或树枝网供电可靠性最低,全联络树枝网供电可靠性最高。l0kV架空导线为主的单电源放射性结构存在网络薄弱、供电能力差的缺点。应将10kV配电网逐步改造为联络性强的环网结构,实施手拉手多电源的备用电源自动投入装置,为提高供电可靠性,在相邻的两条线路某一处或两处设联络开关,当一条线路出现故障或计划检修时,通过相应操作,除故障段或工作段外的线路设备仍可带电运行。对一些负荷较重、影响较大的重要线路,宜采用双电源供电优化网络结构。以减少线路故障停电时间,提高线路运行可靠性,并可逐步向l0kV配网自动化过渡。在一条线路中,实行双电源供电,中间设置分段开关,可减少每段线路户数,缩小故障停电范围。实现配网自动化后,分段器与重合器配合使用(跳闸之后自动重合),自动完成预期的分合及闭锁操作,可以自动排除分段性故障,保护配网线路,提高设备运行的可靠性。联络一般从主干线做起,避免全线路长时间停电的发生,然后按重要分支线、一般分支线逐步实现全联络。
3、10KV电力配电线路智能化的发展分析
根据我国行政管理体制及配电网网络结构的现状,可以看出我国现有的配电智能化基础模式,配电智能化系統多采用分层控制处理的模式,具有代表性的城市10kV配电智能化系统分4层。智能化配电系统是由具有通信功能的智能化设备(比如AEC公司的智能配电仪表等)经数字通信和计算机系统网络连接,实现了变电站电力设备运行管理的智能化。这个电力系统能够实现数据的故障分析、数字通信、实时采集、保护定值管理、远程操作与程序控制、事件记录与告警、各类报表和设备维护信息管理等功能。面对10kV电力系统配电网络有时要直接面向控制终端,分布广、设备多,且现场条件很复杂,其本身设备频繁操作,容易出现故障脱扣等原因产生的谐波干扰及强电磁等现象,智能化配电系统能实现解决这些问题的操作模式,其超强的抗干扰能力,重要的控制功能都是由设备层智能化设备完成,逐步形成了网络集成式的完全分布控制系统,如此才能满足电力系统运行的快速而安全的要求。电力系统的智能化元件就其功能可分为:开关保护与控制、电能质量监测及电动机保护控制等。
4、结论
总之,加强电网规划与电力设计对电网安全的考虑,能够保证电网可以正常、稳定的运行,实现电网的规划设计能够与城市或者农村发展的协调和统一,但是在加强电网规划与电力设计对电网安全的考虑中需要保证电网供电的安全性,增强电网供电的可靠性,确定电网负荷的转移能力,使中压电网具有备用容量,对出现的问题进行修复,同时在选择电压等级时应当结合电网设计的实际要求,合理的选择电压的等级,尽量简化电压的等级,减少变压的层次。
参考文献:
[1]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,2014,21:152.
[2]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,2015,18:97-98.
作者简介:
冯麟(1984.11-),男,籍贯:辽宁省阜新市清河门区,学历:本科学历,助理工程师,研究方向:电力工程。
摘 要:随着我国社会经济的不断发展,在规划设计中,我国的输配电线路的安全运行得到了很多的关注。电能作为各个经济领域发展中的基础能源,对于社会的快速稳定发展有着巨大的影响,为防止电网出现瓦解而造成大面积停电事故的发生。因此,在电网规划与电力设计中需要加强对电网安全的考虑,本文主要介绍了规划设计中 提高输配电线路的安全运行。
关键词:电网规划设计;电网;安全运行
1、输配电线路规划设计的原则
1.1 电网配套发展
电力能源由于存储不方面,造成电力的生产与供应大约同时进行,在电力输送和销售过程中,似乎与电力生产没有任何联系,但事实不然。电网的发展是一个整体,电网需要配套发展才能发挥作用,因此,需要对输电和变电设施同时进行改进和设计,在设计过程中充分体现通信自动化的优势。
1.2 合理利用能源
输配电线路的规划和设计时首先要分析能源的分布情况,在了解能源布局的情况下,科学合理的利用能源,能源是不可再生资源,在利用中要尽可能的减少浪费。因此,在对输配电线路进行设计和规划时,应对配电网的骨干网架进行合理的规划和布局。
1.3 适当提高经济效益
供电企业优先考虑的通常时企业的经济效益,因此,在对输配电线路规划时,经济效益首先是要考虑的因因素。对不同的输变电的工程项目,因从不同地区的具体实际情况出发,从城市建设的整体利益出发,然后经过科学严格的分析计算,使整个电力建设符合客观的经济规律,以最小投资获取最大的经济成果,提高供电企业的经济利益。
2、电网规划及配电设计对电网安全运行的重点分析
2.1选择合适的变压器
变压器和线路同为输变电系统中最重要的构件,但也均为大量消耗的部分,特别为10KV配电系统小、中型变压器的消耗量方面更大。由于其运行时间长、使用次数多,所以在10KV配电设计的过程需要选择适合的变压器,以达到良好的节能目的,促使电力工程可以获得更好的发展前景。变压器的选择需要满足下几种原则:变压器的选择容量要合理;变压器的选择需要结合当地实际的情况进行相应的选择,适量容量的变压器可以降低变压器出现空载和负载损耗的问题,同时可以达到节能的效果,延长变压器使用的寿命;变压器的选择数量要合理;结合当地负荷相关的等级进行数量的选择,若发生特殊情况,需要同时选择多个容量较小的变压器;变压器的选择类型要合理,尽可能选择具有一定节能功效的变压器。
2.2确定电网负荷的转移能力
加强电网运行的安全性和可靠性,需要在电网规划与电力设计中确定电网负荷的转移能力,笔者就变电站电网负荷转移应当具备的几个能力进行分析:第一,中压电网应当具有备用容量,通常在中压电网中会有50%的备用容量,但是一旦电网中的某个元部件发生了问题或者是在对电网进行抢修而无法进行正常的供电工作时,可以使用道闸操作的方式,确保电网仍然能够为用户持续供电,避免出现大面积停电的现象。第二,若在用电的过程中出现了中压配技术方面的问题,中压电网可以对出现的问题进行修复,实现负荷的转移,保障电网可以持续安全的供电。但是在对变电站出现的问题进行修复时,首先需要保证在确定变电站出现故障使两条回路供电的用户失去一条回路后,不能够再限制其用电,其次对变电站出现故障使三条回路供电的用户失去其中一条回路后,不能够再限制其用电,但是若失去了两条回路,则需要保证供电量能够达到70%到80%之间,最后在变电站的单个回路或者是多个回路的电源同时关停时,故障处理回复的时间应该与恢复电量的时间相同,对于处于电网开环网络状态中的用户,在电网恢复供电时的最低供电的要求应该为恢复供电的时间,保证用户可以及时的用电。
2.3合理选择导线截面
常用的选择方法包括:检验机械强度、选择导线截面和进行发热校验。以前在选择导线截面时,主要是考虑导线的机械强度。现在主要是根据线路供带的负荷大小,按经济电流密度选择。需要指出的是,由于经济电流密度取值是与最大负荷利用小时数对应的,而最大负荷利用小时数划分为<3000、≤5000~3000≥、>5000三个区间,3000上下对应的经济电流密度取值相差很大,在农网最大负荷利用小时数普遍在3000左右的情况下,计算的导线截面相差很大。所以,建议采用插入法确定经济电流密度取值。另外,導线截面选择还应按电压损耗满足要求来进行校验。一般情况下,对于处于环网上的线路,110kV导线截面宜选用185~240mm2,35kV导线截面宜选用120~150mm2,对于少数终端线路可根据供带负荷大小选择导线截面。变电站母线导线截面选择应按变电站最终建设规模一次选定,当有系统穿越功率时,还应满足穿越功率通过的要求。
2.4改善电网结构
由于10kV网架比较脆弱,抵抗恶劣天气、外力破坏的能力较弱,电力线路遇不良天气,容易导致线路跳闸,造成一定范围的供电中断。由于放射线或树枝网供电可靠性最低,全联络树枝网供电可靠性最高。l0kV架空导线为主的单电源放射性结构存在网络薄弱、供电能力差的缺点。应将10kV配电网逐步改造为联络性强的环网结构,实施手拉手多电源的备用电源自动投入装置,为提高供电可靠性,在相邻的两条线路某一处或两处设联络开关,当一条线路出现故障或计划检修时,通过相应操作,除故障段或工作段外的线路设备仍可带电运行。对一些负荷较重、影响较大的重要线路,宜采用双电源供电优化网络结构。以减少线路故障停电时间,提高线路运行可靠性,并可逐步向l0kV配网自动化过渡。在一条线路中,实行双电源供电,中间设置分段开关,可减少每段线路户数,缩小故障停电范围。实现配网自动化后,分段器与重合器配合使用(跳闸之后自动重合),自动完成预期的分合及闭锁操作,可以自动排除分段性故障,保护配网线路,提高设备运行的可靠性。联络一般从主干线做起,避免全线路长时间停电的发生,然后按重要分支线、一般分支线逐步实现全联络。
3、10KV电力配电线路智能化的发展分析
根据我国行政管理体制及配电网网络结构的现状,可以看出我国现有的配电智能化基础模式,配电智能化系統多采用分层控制处理的模式,具有代表性的城市10kV配电智能化系统分4层。智能化配电系统是由具有通信功能的智能化设备(比如AEC公司的智能配电仪表等)经数字通信和计算机系统网络连接,实现了变电站电力设备运行管理的智能化。这个电力系统能够实现数据的故障分析、数字通信、实时采集、保护定值管理、远程操作与程序控制、事件记录与告警、各类报表和设备维护信息管理等功能。面对10kV电力系统配电网络有时要直接面向控制终端,分布广、设备多,且现场条件很复杂,其本身设备频繁操作,容易出现故障脱扣等原因产生的谐波干扰及强电磁等现象,智能化配电系统能实现解决这些问题的操作模式,其超强的抗干扰能力,重要的控制功能都是由设备层智能化设备完成,逐步形成了网络集成式的完全分布控制系统,如此才能满足电力系统运行的快速而安全的要求。电力系统的智能化元件就其功能可分为:开关保护与控制、电能质量监测及电动机保护控制等。
4、结论
总之,加强电网规划与电力设计对电网安全的考虑,能够保证电网可以正常、稳定的运行,实现电网的规划设计能够与城市或者农村发展的协调和统一,但是在加强电网规划与电力设计对电网安全的考虑中需要保证电网供电的安全性,增强电网供电的可靠性,确定电网负荷的转移能力,使中压电网具有备用容量,对出现的问题进行修复,同时在选择电压等级时应当结合电网设计的实际要求,合理的选择电压的等级,尽量简化电压的等级,减少变压的层次。
参考文献:
[1]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,2014,21:152.
[2]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,2015,18:97-98.
作者简介:
冯麟(1984.11-),男,籍贯:辽宁省阜新市清河门区,学历:本科学历,助理工程师,研究方向:电力工程。