电网与线路运行的安全对策分析

姚元晴

中煤集团大屯公司电热公司 江苏徐州 221611

经济的发展向来离不开资源的开发和利用，并且也需要消耗大量的基础物质和能源，其中，电能的应用是最突出的，并且也是各类基础产业发展的重要支点。电网规划和电力设计都在很大程度上影响甚至决定着电网的管理质量和社会效益，能够保证电力工程的顺利进行，并且也可以提高能源输送的合理性与稳定性。正因为如此，电网项目的开发也必须给予这两部分更加高度的重视，确保自身的系统能够不断优化，调整配电管理和输电管理，同时还要兼顾到变电管理。

1 电网调控运行中的安全风险

1.1 集约化风险因素

从当前的实际情况来看，绝大多数电网在运行的过程中，都是采用着集约化的管理方式。其管理原理主要是基于我国信息技术的发展，利用网络信息来推动管理工作不断向着智能化的方向转变，以及向着集约化的方向转变。一般认为，通过对完善网络信息平台的建立，能够进一步提高电力调控运行管理体系的覆盖面，在自动化程度不断提高和集约化程度不断提高的过程中，基于电网安全运行更有效地维护力度，并也在同时提升了继电保护的业务规模，能够保证电网调控运行中更好的科学性与合理性。但是在实施集约化管理的过程中，虽然集约化具有显著的优势，但也仍存在很多管理上的风险，这也对电网调控的安全运行提出了更高的要求[1]。

1.2 系统可靠性风险因素

伴随着我国当前社会、经济的不断发展，电力企业在整体效益上也得到了显著的提高。那么在电网调度的过程中，就需要制定出相应的管理措施，进一步推动我国电网办公的自动化发展，使其在科学技术的应用下，不断优化我国的电力输送效率和电力输送质量。对此，在大量先进技术的应用中，便能促使我国电力系统的不断完善，进一步提升了电气企业和用电稳定性，也保证了系统的可靠性，减少了不确定的风险因素。

1.3 管控制度以及管控人员风险因素

在电力调控运行安全风险管理的过程中，管理人员是至关重要的。而管理人员的工作展开则需要依托于制度的完善，要在制度的规范下来展开。只是从当前电力企业的实际情况来看，制度的不完善已然成为一种通病，这便使得很多管理工作的展开无法得到有效的约束和支持，更无法切实落实到每一个工作人员身上，进而造成了管理过程的混乱。此外，从管理人员自身的角度来看，其综合素质也需要进行提升。目前，仍存在一部分管理人员并未认识到自身工作的重要性，缺乏一个认真严谨的工作态度，进而导致了许多人为问题。

2 电网规划对于电网安全的影响

电网规划标准对电网安全的影响。电网规划的技术标准高低直接影响着建成电网的安全系数高低。以电力规划中的B类供电区域为例，2019年以前的标准规定110千伏电网的目标网架结构可以采用单环网，但2019年新修订的标准取消了这一规定，取而代之的是更为坚强安全的双链结构；对于规范要求的供电安全水平，原来对应1级供电安全的组负荷大小为2兆瓦，而新标准减小到了1.5兆瓦，减小后的1级供电安全允许损失负荷更小，安全标准更高；对于变电站的主变推荐标准容量，旧规划导则规定220千伏主变主要选择120兆伏安和150兆伏安，110千伏主变主要选择20兆伏安和31.5兆伏安，而新规划导则规定，220千伏主变主要选180兆伏安，110千伏主变主要选50兆伏安。由此可见，随着规划导则相关标准的不断优化，电网安全裕度也会随之增高[2]。

电网规划方法对电网安全的影响。电网规划作为国家的专项规划，前提是要符合国家的发展规划，对于不同的区域，地方规划特别是控制性规划详细程度不同。区域内如有详细的控制性规划，就可依据用地性质采用空间负荷密度法先进行负荷预测；如果没有控规仅有总规，则需要采用人均用电量法、空间负荷密度法、回归系数法、趋势外推法、大用户+自然增长率法、弹性系数法等方法。通过不同方法预测出来的远景年饱和负荷会存在精准性上的差异，而饱和负荷的大小决定了目标网架的各级电网供电容量，电网供电容量又决定了远景年的具体电网构架，并进一步影响目标网架的安全裕度。

3 电网与线路运行的安全对策分析

3.1 电网调控配一体化方向发展

电网调控配一体化主要指的是在电网调度控制中心和运维操作站的结合中，所形成的更具整体性和更具系统性的管理模式。

（1）从电网调度监控中心来看，主要的工作内容是对主配网进行调度和指挥、对信息进行监控和分析，以及开展远程操作。过程中，如果电网运行期间，出现了系统的故障问题，便能够借助于自动化的监控系统来对各类信息和资料进行接收和分析，并保证第一时间内形成有效的解决方案。

（2）从运维操作站来看，其工作内容主要表现为针对运行进行维护、针对倒闸进行操作，以及针对设备进行巡视。那么通过对以上两者的融合，便能够在各自功能的发挥下，进一步提高电网运行的安全性和稳定性。但是，针对一体化建设，还需要电力企业明确以下两点内容：①要针对一体化的自动化监控系统进行持续的优化与完善，确保数据的正确，以及上报的及时，从而为后续工作提供科学有效的数据支持。②持续优化自动化控制系统，并针对变电站端的库点信息进行重新梳理，以此来保证报文发出的时效性和准确性[3]。

3.2 强化人员的安全意识，优化安全管理措施

为进一步提高电网安全运行的能力，电力企业还需要持续提高班组的核心制度执行力，并确保其中各项核心条款能够落实到实际的工作中。对此，首先是需要电力企业针对工作人员进行培训和教育工作。一方面是强化人员的工作能力和技术水平，另一方面则是强化人员的制度认可度和安全重视度，树立工作中的责任心和使命感，减少人为问题的发生。其次，则是要电力企业制定出完善的人员考核制度，通过人员的学习任务安排、学习目标安排开展定期的考核工作，不断督促人员进步。最后，则是要定期开展会议，针对近期工作中遇到的各类问题进行反思可总结，加速问题的整改，并同时做好记录工作，形成经验和方法。

3.3 设备选型

电力设备的选择是电网规划中较为关键的步骤，除了要确保单个设备符合规格性要求外，也要确保设备之间能够组成完整的系统。技术人员要保证设备的标准化，而且应当确保参数的合理与准确，这样可以有效避免浴盆效应的产生。对于那些具有关联性的设备，应当保证这些设备的兼容性和开放性，这样可以让系统的运行变得更加灵活。而在选择变压器的时候，应当尽可能以电压调节能力好的类型为优先，要控制设备的能源消耗量。另外，断路器应当选择适用性较好的类型，这样可以方便检修人员及时排查故障，降低出现错误的概率。也就是说，选择性能优越并且功能完好的设备，能够确保电网规划工作的有序进行。除此之外，单位还应当选择并安装较为精细的监测装置，这样可以提高故障判断的准确性和及时性，能够让系统快速对出现的问题进行处理和解决方便后续的人员维修和保养。就为功补偿来讲，单位就应当装配电容器补偿设备。而且，电网中还应当配备相应的自动装置，当下较为常用的有备用电源与重合闸，这两项装置的主要功能是为了防止大范围的停电，能够杜绝电路的大型故障，并对一些问题作出及时的反应和处理。

3.4 配网电力线路防雷技术

（1）改造避雷线。对于10kV及以下电压等级可采用架设避雷线的方法，同时也要根据电压情况确定避雷线的保护角。通过降低避雷线的保护角能避免雷电的绕击，尤其是山区位置，应严格遵守小保护角的原则，以及确保两根避雷线间的距离要在导线和避雷线间垂直距离的5倍以内。山区线路必须做好对保护角的控制，以及适当增加杆塔高度和避雷支架的宽度，从而避免绕击率增加。

（2）自动重合闸。在出现雷击闪络后，绝大多数线路在跳闸后可迅速恢复之前的绝缘性能，拥有较高的重合闸概率，证明自动重合闸可有效消除雷击故障问题。而为避免雷击所导致的工频电弧烧伤、烧断导线，需尽量采取快速继电保护的方法，防止跳闸时间过长。

（3）安装线路型氧化锌避雷器。在输电线路的杆塔遭受雷击时，会有一部分电力经过避雷线进入相邻杆塔，还有一部分会经过塔体进入地面。在雷电流超过一定数值后避雷器也会加入分流的作用中，其中大部分雷电流会从避雷器流入到导线，然后再传送到相邻杆塔并流入大地[2]，如导线受到雷击会有大量电流途径避雷器进入地面。避雷器拥有钳位电作用，在雷电电压的作用下，避雷器会在绝缘子之前放电，在放电后可恢复其绝缘性能，避免绝缘子出现闪络，从而达到保护绝缘子的目的。

3.5 做好变电站安全管理

变电站也应当成为电力设计中的重要任务，如果没有把握好变电站电力的大小，那么具质量也必然会受到严重的波及。在具体规划的过程中，单位应当把经济性和安全性结合到一起，要控制好变电站建设的成本，尽可能降低自身的投资，同时也要以此为基础，提高电网的供电质量。例如，在设计110kv变电站的时候，就要先对区域的供电需求进行分析和计划，展开一系列的科学调查，为后续的操作奠定坚实的理论基础。而且还要把变电站投资的成本考虑在内，要确保系统的安全和稳定，优化变电站设计的结构，可以采用双绕组变压器。另外，技术人员也应当考虑接线的形式，考虑到电源的安装，电线回路的数量和分配区域等内容，就110kV变电站来讲，其自身的接线，可以选择双电源线路和桥式接线这两种方法，但要同自身的备用电源有效连接到一起。在其他规格变电站设计的时候，技术人员也应当严格按照操作标准和规范，结合区域用电实际[4]。

3.6 维持10kV配电网三相负荷平衡

三相负荷平衡与否将直接影响10kV配电网的运行质量及供电安全。从供电安全层面来看，如三相负荷无法稳定保持为平衡状态会降低变压器与线路供电效率，使得中性点电位偏移，有可能出现某相导线烧断与变压器单相烧毁等安全事故。而从节能层面来看，在三相负荷不平衡情况下将会持续产生不平衡电压，进而增加中性线电流与电压偏移量，加大线路损耗。根据相关调查结果显示，在10kV配电网处于三相负荷不平衡状态时，线路损耗率将会提高2-10%左右。为解决这一问题，应分析10kV配电网运行负荷情况，准确掌握配电规律，合理采取三相负荷不平衡治理措施。例如，可选择在10kV配电网中设置补偿装置，在配电网运行期间，补偿装置可以有效调节负荷不平衡，稳定保持三相负荷的平衡状态。以三相半桥功率调节器为例，这类装置同时具备有功补偿及无功补偿使用功能，通过SPC有源型换流器发挥相间转移有功功率以及治理无功功率的作用[5]。

4 结语

在优化与完善电网安全运行能力的过程中，可通过促进电网调控配一体化方向发展、全面强化人员的安全意识，优化安全管理措施以及关注技术人员问题，提升技术人员综合素质等一系列方法来达到目的。意在从多个角度出发，针对目前电网安全运行能力的实际情况，分析问题成因，找寻解决方法，制定更为有效的优化措施，从而不断提高工作展开的效率和质量。