電網規劃與電力系統設計對電網安全影響分析

楊警衛+李敏霞+李云霞

摘 要：在電力資源應用廣泛的同時，對電力系統建設以及電力資源需求量有了更高的要求。電網電壓是衡量供電穩定性的主要標志，它直接決定著用電質量。為了提高電網電壓的穩定性，我國不僅對配線電路進行優化調整，更多智能化的變電站也被投入到供電系統中。該文從保證居民用電安全性與穩定性的角度出發，對目前我國電網規劃與電力系統中存在的問題以及原因進行分析，最后針對存在的問題提出幾點可行的建議。

關鍵詞：電網規劃 電力系統 電網安全

中圖分類號：F407 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）03（a）-0037-02

由于經濟發展水平較低，直到20世紀90年代我國一些地區仍然存在用電緊張問題，加上我國人口基數較大，對電能的需求量也在逐年攀升。到了21世紀，隨著三峽電站、西電東送工程投入運行，我國用電壓緊迫性得到緩解。但是由于配線電網、電力系統設計不構完善，不僅影響居民用電質量，還容易導致用電事故的發生。隨著社會用電需求量的日益增多，電力系統基礎建設薄弱的問題日益突出，強化電網規劃，保證電力系統設計的科學性、合理性已經成為電力部門工作的重點。

1 電網規劃與電力系統設計常見安全問題

1.1 用電不穩定

用電不穩定通常表現為電壓過低與電壓過高兩種。首先電壓過低，電壓過低是電網電壓事故中最普遍的現象。根據我國用電標準規定，居民用電的規格為220 V，工業生產的用電規格為380 V。在用電高峰期很多地方出現電壓過低的情況。出現電壓過低時，電器設備無法正常運行。第二，電壓過高。盡管我國家庭用電標準為220 V，但是我國家電在220 ～235 V區間內都可以正常運轉。和電壓低相比，電壓高的危害為更大。通常情況下，電壓低只會導致電器無法正常運轉，而當電壓高時，電器功率就會增加，電器溫度升高最后導致其自燃、爆炸。因此，當居民家庭電壓過高時，很容易產生火災，嚴重危害了人們的人身財產安全。

1.2 導線斷裂

導線是電能運輸的載體，也是配電網的主體。由此導線對電力供應質量以及穩定性有著舉足輕重的作用。電網規劃與電力系統設計需要投入大量的人力、物力，因此建設成本非常大。為了節省建設成本一些承建單位所選擇的導線不能滿足電網規劃與電力系統設計的需求，加之電網規劃具有跨區域性，長距離加上導線自身重量，導線過細很容易發生導線斷裂的情況，給周邊居民帶來安全隱患。此外，隨著使用時間的推移，原來的導線會逐漸老化，外層絕緣層會出現脫落的情況，同樣容易造成觸電情況的發生。

2 影響電網規劃與電力系統安全問題的原因

2.1 缺乏完善的規劃方案

目前，我國配電網建設與規劃的水平，呈現出總體相對落后情況，由于技術人員專業水平的限制，對配電網的規劃和管理的專業知識掌握不夠扎實，導致配電線路在規劃上存在很多不合理性。具體體現在以下幾點：（1）用電需求量評估不準確。配電線路規劃之前，設計人員對該地區評估不夠準確，電能供給量小于人們的需求量。因此容易造成電壓不穩。（2）電網規劃缺乏安全性。我國居民用電壓范圍在220～380 V之間，要知道人體安全電壓超過36 V、電流超過30 mA時就會出現生命危險。配電網的電壓與電流要遠遠大于人體安全的電壓、電流。但是在一些電網規劃中，安全問題考慮的并不完善。例如：在魚塘邊建設電網，人們釣魚時魚線與魚竿都沾上了水，一旦魚竿、魚線觸及到導線很容易造成人員傷亡。

2.2 電網規劃監督不到位

電網運行管理手段落后，監管不到位。檢查時往往上下通氣，走形式，走過場，不能真正發現安全隱患。基層主管為了政績，緩報、瞞報現象較為普遍。目前多數運行單位的技術監督仍然停留在按周期開展的一般性預防性試驗工作上，缺少采用新技術新設備對特殊方式、重點設備和重點時段的針對性檢測試驗。繼電保護設備的周期校驗或和設備停電時進行試驗傳動仍然存在項目不全，傳動不細的問題。近年來，電力工程建設周期縮短，留給運行方進行交接驗收的時間被不斷壓縮，交接驗收管理不細，驗收標準化程度不夠，方案不細，項目不全，過程把關不嚴格，沒有做到按照工藝標準和要求全面核查設備，造成一些隱藏的缺陷沒有及時消除，設備運行后，隨著設備的運行不斷發展直至釀成事故或造成設備故障。

2.3 外部因素

配電線路的規劃是配電系統建設過程中最基礎的工作。人口的分布情況，決定著配電線路的基本情況。科學合理的配電線路規劃不僅可以提高用電效率，還可以避免用電事故的發生。但是一些外部因素同樣給電網規劃帶來安全隱患，例如自然天氣。雷雨天氣配線電網會出現電磁擾動現象。電磁擾動是電力系統在特定情況下發生的特殊情況，在電磁擾動的環境下，配電電路中的電流、電壓會超過之前數值的10%，并且會持續1 min以上。過電壓分有外過電壓和內過電壓兩種類型。外過電壓一般出現在陰雨天氣，由于雷云中帶有一定的電荷，如果兩塊不同電荷的雷云交織在一起會產生閃電。如果雷雨較低，并且沒有與之電荷相反的雷云相遇，那么它就會對地面大樹或者高大建筑物放電，一旦雷云對地面放電，空間磁場強度也隨之上升，從而形成過電壓現象。內過電壓主要是由于電路運行故障而引起的內部過電壓現象。

3 提高電網規劃與電力系統設計安全性的措施

3.1 保證設計方案的科學性

在供電系統中配電線路的建設具有舉足輕重的作用，良好的配電線路不僅可以提高用電質量，還可以減小用電損耗，節省建設成本。為了避免電壓過低情況的出現，可以從以下幾點出發：（1）對區域用電進行精準評估。任何設計工程在建設之前都會對設計方案進行預估，在配電線路建設中同樣如此。良好的預估可以避免用電事故的發生，為了提高預估準確性，工作人員不僅要查詢建設區域內往年的用電總量，還要對未來幾年的用電量進行預估。可以從人口數量的變化、區域擴建以及企業發展等諸多方面統籌考慮，避免出現供電不足的現象。（2）電線規格的選擇。當電線橫截面過小時，電線實際荷載電壓大于額定荷載電壓容易導致電壓過低，如果電線橫截面過大時線損也會隨之增大，容易造成電能浪費。因此，對于電線規格的選擇設計人員應該更加區域內用電總量進行嚴格的實驗。找出相對適合的電線規格。同時，在配電線路建設的過程中，應該與周邊樹木保持一定距離，避免出現外過電壓現象。

3.2 完善變電站建設

變電站主要用于改變電壓，電線就是傳輸電能的主要取代，但是電線本身也是電阻，因此電能在傳輸過程中也會逐漸減小。為了延伸傳輸距離減小線損，必須采用高壓傳輸，知道了指定區域再用變電器將電壓降低。在電力系統中變電站具有可以升壓、降壓、分配電能、調節電力流向的作用。并且通過其它變壓器使各級電壓連接成整體的電力供應系統。

3.3 強化配電網檢查工作

在設備投入使用前需要認真核對設備相關的參數和圖紙等，做到材料與實際相一致，對實際運行的設備狀況心里有數；一定要做到新設備投入運行時要親自到現場，現場協調解決問題；完善事故預案的事先規劃，結合配電網運行方式的改變而修改事故預案；根據不同階段配電網的負荷特點等，結合轄區配電網的具體運行方式制定相關的實戰演習等，切實做到對配電網運行的安全管理。

參考文獻

[1] 劉靜頤，邸召強.應用波特五力模型分析電力設計行業競爭現狀[J].中國集體經濟，2011（12）：96.

[2] 張沅.推動電力設計企業信息化發展的有益探索[J].科技與企業，2012（18）：3.