摘要:電力工業是國民經濟的重要行業之一,它即為現代工業、農業、科學技術和國防提供必不可少的動力,電力系統規劃設計及運行的任務是在國民經濟發展計劃的統籌安排下,合理開發,利用動力資源,用較少的投資和運行成本,來滿國民經濟各部門及人民生活不斷增長的需要,提供可靠,允足,質量合格的電能。
關鍵詞:電力工業 規劃 合理 最優化
1、對電網系統規劃最主要的要求
\\(1\\)系統主干網絡結構應與電源方案協調一致,并且有一定的適應發展能力。\\(2\\)主干網絡應有一定的抗干擾能力,防止發生災害性的大面積停電;在主干網絡上不得有“T”型接線及用戶變電所。\\(3\\)有利于“分層分區”調度控制的實施及受端系統的加強。\\(4\\)受端主干網絡發生三相短路又重合不成功時,應能保持系統穩定運行和正常供電。但在初期,受端主干網絡尚未形成多回路結構時,允許采取切除部分發電機及負荷的措施。\\(5\\)送端系統與受端系統間有多回聯絡線時,交流一回線或直流單極故障,應能保持系統穩定運行并不損失負荷。\\(6\\)網絡的輸送容量必須滿足各種正常及事故后運行方式的送電要求,其輸送容量至少應考慮投運后5-10年的發展。若線路走廊困難時,應充分考慮發展裕度。\\(7\\)同一電壓等級網絡內任一元件(變壓器,線路,母線,短路器等)事故時,其他元件不應超過事故過負荷的規定值。\\(8\\)向無電源或電源很小的終端地區供電,若同一電壓等級線路有兩回及以上時,任一回線事故停運后,應分別能保證地區負荷的80%或70%以上。
2、電網接線兩種情況利弊分析
2.1 無備用接線
無備用接線的主要優點在于簡單,經濟,運行方便,主要缺點是供電可靠性差。因此,這種接線不適用于一級負荷占很大比重的場合。但在一級負荷的比重不大,并可為這些負荷單獨設置備用電源時,仍可采用這種接線。這種接線之所以適用于二級負荷是由于架空電力線路已廣泛采用自動重合閘裝置,而自動重合閘的成功率相當高。
2.2 有備用接線
有備用接線中,雙回路的放射式,干線式,鏈式網絡優點在于供電可靠性和電壓質量高,缺點是可能不夠經濟。因雙回路放射式接線對每一負荷都以兩回路供電,每回路分擔的負荷不大,而在較高電壓級網絡中,往往由于避免發生電暈等原因,不得不選用大于這些負荷所需的導線截面積,以致浪費有色金屬。干線式或鏈式接線所需的斷路器等高壓電器很多。有備用接線中的環式接線有與上列接線方式相同的供電可靠性,但卻較它們經濟,缺點為運行調度較復雜,且故障時的電壓質量差。有備用接線中的兩端供電網絡最常見,但采用這種接線的先決條件是必須有兩個或兩個以上獨立電源,而且它們與各負荷點的相對位置又決定了采用這種接線的合理性。
3、關于電氣主接線的設計
3.1 電氣主接線合理設計的重要性
電氣主接線是電力系統接線的主要組成部分。它表明了發電機、變壓器、線路和斷路器等電器設備的數量和連接方式及可能的運行方式,從而完成發電、變電、輸配電的任務。它的設計,直接關系著全廠電氣設備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護和自動裝置的確定,關系著電力系統的安全、穩定、靈活和經濟運行。由于電能生產的特點是發電、變電、輸電和用電是在同一時刻完成的,所以主接線設計的好壞,也影響到工農業生產和人民生活。
3.2 設計主接線的基本要求
3.2.1 可靠性
斷路器檢修時,能否不影響供電。線路、斷路器或母線故障時,以及母線檢修時,停運出線回路數的多少和停電時間長短,以及能否保證對重要用戶的供電。發電廠、變電所全部停運的可能性。對大機組超高壓情況下的電氣主接線,應滿足可靠性準則的要求
3.2.2 靈活性
調度要求:可靈活的投入和切除變壓器、線路。調配電源和負荷,能夠滿足系統在運行方式下,檢修方式下特別方式下的調度要求。檢修要求:可方便的停運斷路器,母線及其繼電器保護設備進行安全檢修,且不致影響對用戶的供電。擴建要求:可容易的從初期過度到終期接線使在擴建時,無論一次和二次設備改造量最小。
3.2.3 經濟性
投資省:主接線應簡單清晰,以節約斷路器、隔離開關等一次設備投資;要使控制、保護方式不過于復雜,以利于運行并節約二次設備和電纜投資;要適當限制短路電流,以便選擇價格合理的電器設備;在終端或分支變電所中,應推廣采用直降式(110/6~kV)變電所和以質量可靠的簡易電器代替高壓側斷路器。占地面積小:電氣主接線設計要為配電裝置的布置創造條件,以便節約用地和節省架構、導線、絕緣子及安裝費用。在運輸條件許可的地方,都應采用三相變壓器。電能損耗少:經濟合理地選擇主變壓器的型式、容量和臺數,避免兩次變壓增加電能損失。
4、所用電設計要求
所用電設計應按照運行,檢修和施工的需要,考慮全廠發展規劃,積極慎重的采用經過試驗鑒定是新技術和新設備,使設計達到技術先進,經濟合理。所用電接線應滿足正常運行的安全,可靠,靈活,經濟和檢修,維護方便等一般要求外,還應滿足下列特殊的要求:\\(1\\)盡量縮小所用電系統的故障影響范圍,并應盡量避免引起全廠停電事故。\\(2\\)充分考慮發電廠正常,事故,啟動等運行方式下的供電要求,切換操作簡便。\\(3\\)便于全期擴建連續施工,對公用負荷的供電要結合遠景規劃。\\(4\\)所用電設計應按照運行、檢修和施工的要求,考慮全所發展的規劃,積極慎重的采用經過實驗鑒定的新技術和新設備,使設計達到技術先進,經濟合理。\\(5\\)在選擇所用電設備的形式時,應結合所用配電裝置的布置。
5、結語
在發、變工程設計的各階段中,電氣專業自始至終是主體專業,設計工作中,電氣專業更是起主導作用。而電網損耗與壓降是設計的主要部分,也是構成電力系統的主要環節,電力網絡的確定對電力系統整體及變電站本身的靈活性、可靠性和經濟性密切相關的,并且對電氣設備的選擇、配電裝置布置、繼電保護和控制方式的擬定有較大影響,必須正確處理各方面的關系,全面分析有關影響因素,通過技術經濟比較,合理的確定主接線方案。電器和導線的選擇是變電所設計的重要環節,它是對發電廠與變電所現階段建設投資的依據,它的選擇應該安全可靠,經濟合理的前提下選擇最先進的設備。