中国能源建设集团山西省电力勘测设计院有限公司山西太原030001
摘要；电力工业是国民经济的重要行业之一,它即为现代工业、农业、科学技术和国防提供必不可少的动力,电力系统规划设计及运行的任务是在国民经济发展计划的统筹安排下,合理开发,利用动力资源,用较少的投资和运行成本,来满国民经济各部门及人民生活不断增长的需要,提供可靠,允足,质量合格的电能。
关键词：电力工业；规划；合理；最优化
1、对电网系统规划最主要的要求
(1)系统主干网络结构应与电源方案协调一致,并且有一定的适应发展能力。(2)主干网络应有一定的抗干扰能力,防止发生灾害性的大面积停电;在主干网络上不得有“T”型接线及用户变电所。(3)有利于“分层分区”调度控制的实施及受端系统的加强。(4)受端主干网络发生三相短路又重合不成功时,应能保持系统稳定运行和正常供电。但在初期,受端主干网络尚未形成多回路结构时,允许采取切除部分发电机及负荷的措施。(5)送端系统与受端系统间有多回联络线时,交流一回线或直流单极故障,应能保持系统稳定运行并不损失负荷。(6)网络的输送容量必须满足各种正常及事故后运行方式的送电要求,其输送容量至少应考虑投运后5-10年的发展。若线路走廊困难时,应充分考虑发展裕度。(7)同一电压等级网络内任一元件（变压器,线路,母线,短路器等）事故时,其他元件不应超过事故过负荷的规定值。(8)向无电源或电源很小的终端地区供电,若同一电压等级线路有两回及以上时,任一回线事故停运后,应分别能保证地区负荷的80%或70%以上。
2、电网接线两种情况利弊分析
2.1无备用接线
无备用接线的主要优点在于简单,经济,运行方便,主要缺点是供电可靠性差。因此,这种接线不适用于一级负荷占很大比重的场合。但在一级负荷的比重不大,并可为这些负荷单独设置备用电源时,仍可采用这种接线。这种接线之所以适用于二级负荷是由于架空电力线路已广泛采用自动重合闸装置,而自动重合闸的成功率相当高。
2.2有备用接线
有备用接线中,双回路的放射式,干线式,链式网络优点在于供电可靠性和电压质量高,缺点是可能不够经济。因双回路放射式接线对每一负荷都以两回路供电,每回路分担的负荷不大,而在较高电压级网络中,往往由于避免发生电晕等原因,不得不选用大于这些负荷所需的导线截面积,以致浪费有色金属。干线式或链式接线所需的断路器等高压电器很多。有备用接线中的环式接线有与上列接线方式相同的供电可靠性,但却较它们经济,缺点为运行调度较复杂,且故障时的电压质量差。有备用接线中的两端供电网络最常见,但采用这种接线的先决条件是必须有两个或两个以上独立电源,而且它们与各负荷点的相对位置又决定了采用这种接线的合理性。
3、关于电气主接线的设计
3.1电气主接线合理设计的重要性
电气主接线是电力系统接线的主要组成部分。它表明了发电机、变压器、线路和断路器等电器设备的数量和连接方式及可能的运行方式,从而完成发电、变电、输配电的任务。它的设计,直接关系着全厂电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定,关系着电力系统的安全、稳定、灵活和经济运行。由于电能生产的特点是发电、变电、输电和用电是在同一时刻完成的,所以主接线设计的好坏,也影响到工农业生产和人民生活。
3.2设计主接线的基本要求
3.2.1可靠性
断路器检修时,能否不影响供电。线路、断路器或母线故障时,以及母线检修时,停运出线回路数的多少和停电时间长短,以及能否保证对重要用户的供电。发电厂、变电所全部停运的可能性。对大机组超高压情况下的电气主接线,应满足可靠性准则的要求
3.2.2灵活性
调度要求:可灵活的投入和切除变压器、线路。调配电源和负荷,能够满足系统在运行方式下,检修方式下特别方式下的调度要求。检修要求:可方便的停运断路器,母线及其继电器保护设备进行安全检修,且不致影响对用户的供电。扩建要求:可容易的从初期过度到终期接线使在扩建时,无论一次和二次设备改造量最小。
3.2.3经济性
投资省:主接线应简单清晰,以节约断路器、隔离开关等一次设备投资;要使控制、保护方式不过于复杂,以利于运行并节约二次设备和电缆投资;要适当限制短路电流,以便选择价格合理的电器设备;在终端或分支变电所中,应推广采用直降式（110/6～kV）变电所和以质量可靠的简易电器代替高压侧断路器。占地面积小:电气主接线设计要为配电装置的布置创造条件,以便节约用地和节省架构、导线、绝缘子及安装费用。在运输条件许可的地方,都应采用三相变压器。电能损耗少:经济合理地选择主变压器的型式、容量和台数,避免两次变压增加电能损失。
4、所用电设计要求
所用电设计应按照运行,检修和施工的需要,考虑全厂发展规划,积极慎重的采用经过试验鉴定是新技术和新设备,使设计达到技术先进,经济合理。所用电接线应满足正常运行的安全,可靠,灵活,经济和检修,维护方便等一般要求外,还应满足下列特殊的要求:(1)尽量缩小所用电系统的故障影响范围,并应尽量避免引起全厂停电事故。(2)充分考虑发电厂正常,事故,启动等运行方式下的供电要求,切换操作简便。(3)便于全期扩建连续施工,对公用负荷的供电要结合远景规划。(4)所用电设计应按照运行、检修和施工的要求,考虑全所发展的规划,积极慎重的采用经过实验鉴定的新技术和新设备,使设计达到技术先进,经济合理。(5)在选择所用电设备的形式时,应结合所用配电装置的布置。
5、结语
在发、变工程设计的各阶段中,电气专业自始至终是主体专业,设计工作中,电气专业更是起主导作用。而电网损耗与压降是设计的主要部分,也是构成电力系统的主要环节,电力网络的确定对电力系统整体及变电站本身的灵活性、可靠性和经济性密切相关的,并且对电气设备的选择、配电装置布置、继电保护和控制方式的拟定有较大影响,必须正确处理各方面的关系,全面分析有关影响因素,通过技术经济比较,合理的确定主接线方案。电器和导线的选择是变电所设计的重要环节,它是对发电厂与变电所现阶段建设投资的依据,它的选择应该安全可靠,经济合理的前提下选择最先进的设备。
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