電網規劃與電力設計對電網安全的影響分析

吳克慈

（福州萬山電力咨詢有限公司，福建 福州 350000）

19世紀70年代以后，人們迎來了電力時代，隨著時代的不斷推進，人類對于電力的使用越來越廣泛，電力逐漸成為人類生活不可缺少的要素之一。在當今社會，人們對于電能的需求與日俱增，也更加重視電力系統的安全。電網的安全關系著人們的日常生活和工作能否正常進行。在建設電網的過程中要注重對電網的規劃以及電力系統的設計，減電網安全事故的發生頻率，在節約經濟成本的同時保證人們的工作生活正常進行。

1 電網規劃與電力設計的主要作用

電網規劃與電力設計的使用有助于改善電網的工作狀態。由于電網在運行時經常發生故障，影響了電網系統的供電工作質量，相關部門需要采取相應的管理措施，保障電網安全運作，提高整體的供電效率。在進行電網規劃時，對電壓等級以及相關供電系統的實際情況進行科學管理和建設，可以提升電網整體運行的安全性；在電力設計中，對輸出、輸入等設備優化選擇，利用不同的接線方式提高電網運行的可靠性，可以防止電路故障影響電網供電安全的情況[1]。

2 電網規劃與電力設計對電網安全的影響

2.1 電網規劃對電網安全的影響

2.1.1 電壓等級的影響

電壓等級是電網規劃中不可缺少的因素，目前在我國的電網運行中普遍存在所使用電壓等級相對過高或過低的問題，電壓等級過高會導致整個電壓網絡線路所承受的負荷太多，線路容易高溫，進而引起線路失火造成電網供電安全隱患等情況發生；同樣，電壓等級過低也會是整個電壓線路負荷過低，并不符合相關電力設計標準。

2.1.2 規劃電網用電的影響

保證電網安全運行，需要提升整個供電線路的可靠性和安全性，在設計過程中要嚴格遵守相關的電力設計準則，使計劃符合國家的電力標準，將整個電網系統的電壓以及頻率控制在可承受范圍內，從而使整個電力系統能夠正常、安全地運行。

2.1.3 轉移電力負荷的影響

只有保證配電網有足夠的供電能力，才能使電網在運行過程中轉移電力負荷[2]。轉移電力符合以中壓配電網為核心，借助不同的電流回路以及不同等級的變壓器使電網的供電工作能夠安全進行，避免因為線路的接觸不良而導致電路故障。

2.2 電力設計對電網安全的影響

電力設備的選擇是影響電網安全的主要因素。選擇合理的電力設備，能夠保證整個電網供電工作的安全；在進行相應的電力設計時還要根據當地用電的實際情況選用符合要求的變電站，確保110 kV變電站能夠正常供電，從而節約成本，最大化地發揮變電站的作用，進而提高電網系統整體的安全性；在面對220 kV變電站時要注意，與110 kV變電站不同的是，220 kV所需要的供電量配送更大，變電站規模足夠大才能使其正常運作，在設計時可以適量增加變電設備，減少出現電壓等級偏高或者偏低等問題。

3 電網安全運行中電網規劃的要點

3.1 合理選擇電壓等級

在電網的規劃中，合理選擇所要選用的電壓等級也是實現電網安全運行的必要措施，進而提高整個電網規劃的安全質量。由于電網在不同地方的規劃程度不同，所選用的電壓等級也會發生改變[3]。在降低主城區所用電壓時，要根據周邊郊區的實際情況決定郊區的電壓是否要進行改動。

在對電壓等級進行簡化時，還要針對不同地區用電程度進行變壓處理。進行電壓等級調整時還要注意電網出現重復降壓的問題，因此，只選用電壓中的某一級，能有效避免降壓出現的一系列問題。例如，用來為居民用戶提供生活電力的220 kV變電站，在降壓時，就要選用5 kV，110 kV以及220 kV其中一個進行相應的調整；為工業建筑提供能源的變電站一般都是380 kV，在進行選擇時就要選用18 kV，190 kV或者380 kV，變電站需要在根據自身所能承受的電壓范圍內進行相應的電壓調整。

3.2 確保電網供電可靠性

電源的輸出供電是確保電網系統工作中最重要的部分，而對于電網供電來說，必須要滿足供電的安全性以及可靠性要求。

首先，在主城區電路系統中，不同區域有著不同的電力需求，相對應的，供電系統所涉及的變電容載比也會出現差異。進行電網供電時要確保變電容載比要符合相關電力要求，從而對供電設備進行嚴格調配安裝，確保電網供電的可靠性。

其次，在電網規劃的過程中，大部分供電區域的設計準則都要滿足N1標準，只有較為重要的區域才會采用N2標準進行供電建設。真正實現電網供電的可靠性，需要使N2標準的實施范圍擴大到整個城區，從而使電網供電的安全等級得到提高，提高整體的可靠性[4]。

最后，在對變壓站進行建設的同時嚴格監控相應的變壓器質量，并對變壓器在工作中出現的超負荷情況進行預防，減少在電網供電過程中發生的安全事故。

3.3 電網負荷轉移能力

加強電網負荷轉移能力也是提高電網系統安全等級的方式。在進行電網負荷轉移的過程中要使配電網能夠滿足電網系統的滿額供電要求。作為電網結構的核心組成部分，配電網的供電量是電網進行負荷轉移的關鍵。一旦電網系統的變壓器發生故障而無法工作，配電網就是能夠使整個電網系統繼續維持電量供應的備用能源。

假如在電網供電中主線出現了問題，整個電網系統依舊能利用中壓配電網能進行負荷轉移，并且中壓配電網還能針對影響電網供電的主要原因進行維護工作。面對雙回線時，單線的故障并不會阻礙用戶的供電使用，中壓配電網會提供滿額的電量供應；面對三回線時，單一線出現故障并不會影響供電，當兩條回線都出現問題時，中壓配電網會保證供電量為滿額狀態下的80%左右；當所有線路都出現問題時，恢復用電的時間與修復時間對等。

4 電網安全運行中電力設計的要點

4.1 變電站的電力設計

變電站的電力設計也會影響電網安全運行。在對變電站的電力線路進行設計時，要考慮變電站所要用到的電源、備用電源、電線回路以及電線的連接形式，科學、有效地完成電力系統安裝設計。在變電站中選擇符合實際情況的電回路連接方式，結合當地具體用電量進行供電線路的安裝。電力線路的連接方式分為外橋式以及內橋式，安裝人員在進行線路安裝時要注意根據線路情況不同選用相應的連接方法，并滿足相關的電力設計要求。

在對電源進行設計時，要使電流輸出單位選用電源或者備用電源作為輸出單位，進而提升整個電網供電工程的安全性與可靠性。在對變電站供電系統進行優化設計的同時還要加強相應的供電管理機制，確保變電站的電力設計具有實際操作性，能夠順利開展相應的電力設計安裝工作。

4.2 選擇主要設備

在整個電網安全運行中，對于電力設備的選擇尤為重要。在進行選擇時要挑選能使電網系統安全運行的變壓器，并且選擇可以調節電壓以及對于能源消耗程度相對較低的用電設備；在選擇斷路器方面優先選擇不需要檢修維護、對電力電壓適應力強以及自身安全、可靠的設備，在保證電網安全運行的同時還能提高相應的供電效率；監測設備是電網系統中不可缺少的一環，在進行設備選擇時要盡量選用高精準性的監測設備，在電網系統出現問題的第一時間作出精準的反應，鎖定出現故障的具體位置，進而保障供電系統不會因故障而受到影響[5]。另外，在監測設備上應安裝相應的電力補償裝置，避免電網系統出現故障后導致城市大面積停電而影響人們生活。

5 結語

隨著我國國民生活質量不斷提高，人們對于電力的需求量也在逐漸加大，電網所面臨的安全問題十分嚴峻。因此，在進行電力設計和電網規劃時要嚴格遵守國家的相關規定，將電網的安全性放在首位。這一舉措在整個電網安全運行中起到了至關重要的作用，對于社會發展有巨大的推進作用并提供了相應的安全保障。