電網規劃以及電力設計是針對電網運行過程中狀態、規模、安全、進度、質量、容量等多種要素進行統一規劃和設計的重要工作內容,其中電網規劃指的是在電網建設運行之初對電網結構中的諸多輸電線路以及回路數量進行具體的設計,并且針對電網建設運行過程中的具體成本投入以及電網運行過程中的安全性和穩定性進行綜合的考量工作。 同時電力設計則則包括電力工程設計以及電力設備設計兩項內容,其中電力工程設計指的是各種發電、輸電、變電以及配電工程具體的電力工程線路、地點等工程的全部設計內容等等,而電力設備設計則是指開關設備、輸電設備、配電設備、配電設備等諸多電力設備的具體設計以及電力設備的具體應用情況等等內容。 電網規劃以及電力設計兩項內容對于電網運行過程中的安全性都有著非常重要的影響,在考慮到電網安全性的原因下,必須針對電網規劃以及電力設計的相關工作內容作出具體的約束,保證電網規劃以及電力設計能夠在工作的過程中為電網安全性提供全面的支撐,而不是因為工作的失誤造成電網運行過程中的安全失誤現象。
1 電網規劃在電網安全運行狀況下的規劃原則
具體來講,電網規劃的過程中必須遵循以下原則內容才能充分的保障電網運行過程中的安全性:
1.1 保證電壓等級的科學性
電壓等級是電網規劃內容中最基礎也是最重要的一項規劃內容,其對于整體電網規劃內容的質量以及合理性有著至關重要的影響,保證電壓等級選擇過程中的科學性和合理性是保證電網運行過程中能夠擁有較好的安全性以及可靠性的重要措施。 事實上,如果在電網規劃的內容中選擇的電網電壓等級出現過高或者過低的現象,過高等級的電壓很容易造成線路負荷過大出現火災安全事故,過弱等級的電壓則很有可能造成線路負荷出現過小而不符合整體電網工程的設計要求現象,一般來說電網規劃的內容中針對電壓等級的選擇應該采取盡量簡化電壓等級、減少變壓層次的原則來完成對電壓等級的選擇工作。 具體來講,電網規劃內容中針對電壓等級的選擇可以使用500/220/110/0.4kV 的電壓分級制度, 同時采用 500/220kV 電壓作為輸電網電壓、 采用 110/10/0.4kV 電壓作為配電網電壓,同時在電網規劃的內容中針對高壓、中壓以及低壓電網只采用一級電壓的制度,避免產生重復降壓的現象。 以 220kV 變電站的電網規劃為例,其可以根據當前地區的實際供電要求選擇 220/110/35kV 的電壓為電網電壓,而拒絕選擇 1/0.4kV 的電壓等級。
1.2 保證電網供電的合法性
電網規劃的過程中,還必須保障電網供電的合法性,才能更好的保證電網工程運行過程中的安全性。 舉例來講,電網規劃的過程中必須保證電網規劃的內容能夠符合國家頒布的《電網規劃設計準則》中的相關內容,保證電網規劃中電網工程的安全性以及穩定性能夠滿足國家法律中 N-1 準則以及 N-2 準則的相關內容,其中 N-1 準則的內容主要是針對電網運行過程中電力系統相關設備故障原因的安全性要求,要求電網規劃的內容中必須保證電網運行過程中的額安全性以及可靠性,保證電網在運行設備出現問題的情況下電壓和頻率依然保持在一個安全穩定的范圍內。一般來講電網規劃只要保證負荷 N-1 準則的相關內容就好,但是更高標準的 N-2 準則也是當前電網規劃中越來越注重的規劃原則內容,相關設計單位在電網規劃的過程中應該充分考慮上述兩項準則內容。
此外,電網規劃的過程中還應該積極注重其他電網規劃內容的注意事項原則。 例如電網規劃的過程中應該積極注重電網運行過程中的負荷轉移能力、電網運行過程中的電網容量載比配置原則等等,更加有效的提升電網規劃內容中針對電網運行安全性的相關內容,保證電網能夠具備更好的安全性以及可靠性。
2 電力設計在電網安全運行狀況下的設計原則
首先需要明確的是,電網運行過程中針對不同電壓等級的電網有著不同的設計原則內容,相關設計單位在電力設計的過程中應該充分的注重這一點,保證電力設計能夠按照不同的電壓等級完成對電力安全設計的內容。以 110kV 和 220kV 的變電站電力設計為例,電力設計在電網安全運行狀況下的設計原則主要包括以下內容:
2.1110kV 變電站的電力設計一般來說 110kV 變電站的電力設計原則主要包括以下內容:
(1)110kV 變電站的電力設計規模 , 應該在綜合考量當前區域的實際電能需求后再完成相應的設計內容,同時在電力設計的過程中充分考慮電力設計成本以及電網運行安全性的綜合需求,保證電力設計能夠在占用資源最少的情況下發揮最大的電力供應能力, 保證電網運行過程中的安全性。 一般來講110kV 變電站的電力設計應該采用雙繞組變壓器設備 ,同時采用 110/35kV 的兩級電壓模式;(2)在 110kV 變電站的電力設計內 容中 ,應該充分考慮到電網運行結構中的接線形式、出線回路數量、供電電源等多項內容,保證上述內容的科學選擇和合理應用。 例如在 110kV 變電站電力設計中的接線形式的選擇中,一般都會選擇采用雙電源線路加上橋式接線的方式,最終完成對備投電源的充分連接的方法來完成對接線形式的設計。 同時在電力設計的過程中,還可以根據變電所中的實際情況,完成對橋式接線方式的進一步優化設計,根據變電所的實際情況完成對內橋接線或者外橋接線的選擇或者是綜合應用。 有比如在供電電源的設計過程中,電力單位應該盡量選擇一主一備兩項電源的設計方式來提升 110kV 變電站電網運行過程中的安全性以及穩定性。
2.2220kV 變電站的電力設計具體來講,220kV 變電站的電力設計原則主要包括以下內容:
(1)220kV 變電站主要承擔著城市電力配送的任務 , 因此在 220kV 變電站電力規模的設計中應該全面的提升變電站的設計規模,保證變電站電網運行過程中電網額定容量以及電力輸送功率的要求。一般來說 220kV 變電站的建設規模應該保持在至少兩回以上的電源供電模式、變電所內的變電設備規模應該保持在 2-3 臺之間的數量、 變電站的主要運行容量應該在150MVA 或者 180MVA 范圍內,進而有效的保證 220kV 變電站能夠符合城市電網的運行要求,不會出現電壓等級過高或者過弱的不安全現象;(2)220kV 變電站電力設計的過程中應該更多的考慮到電網運行過程中的相關安全技術以及節能技術,保證城市電網這種大型電網的運行過程中能夠具備更好的安全性能以及節能性 能 , 進 而 有 效 的 提 升 電 網 運 行 的 安 全 性 . 一 般 來 說220kV220kV 變電站電網設計的內容中應該充分的考慮到無功補償、諧波治理等等技術內容,保證這兩項技術在電力設計內容中的科學和合理應用。 以無功補償技術的應用為例,220kV變電站電力設計中應該裝設電容器補償裝置,在高峰負荷時的功率因素達到 0.95 以上的可以采取主變容量的 10%---30%作為無功補償的容量。
3 結語
綜上所述,本文對電網規劃以及電力設計對電網運行過程中的安全性影響以及在電網安全運行狀態下應該采取的規劃和設計原則進行了具體的分析,相關單位在電網規劃以及電力設計的內容中必須充分的考慮安全規劃和安全設計的原則,提升電網運行過程中的安全性。
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