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电网规划及运转中N-1原则使用与设施的有关性问题

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发表于 2018-1-2 15:55:51 | 显示全部楼层 |阅读模式
  中不成避免地发生先本性平安隐患,对电网的久远成幼也形成了晦气影响。因而,有需要对N-1的一些错误意识,提高电网投资效益战争安性、靠得住性,正在确保电网可连续成幼的条件下,稳步提高供电靠得住性。
  依照电网不变导则相关界说,N-1原则是常运转体例下电力体系中肆意一元件(如线、发电机、变压器等)病或因毛病断开后,电力体系应能连结不变运转战一般供电,其他元件不外负荷,电压战频次均正在答应范畴内。N-1原则用于单一元件病断开前提下电力体系静态平安阐发,或单一元件毛病断开后的电力体系不变性阐发即动态平安阐发。当发电厂仅有一回迎出线时,迎出线毛病可能导致得到一台以上发电机组,此种也按N-1准绳思量。
  由此可见,N-1原则蕴含两层寄义:一是电网的不变;二是用户获得合适品质要求的持续供电。主目前看,电网的不变因为涉及整个电网平安,无论正在资金投入、运转体例仍是手艺办法上均获得足够的注重,但正在用户出格是边远地域用户持续供电方面仍存正在意识上的有余,形成局部电网出产运转持久处于被动场合场面。
  电力体系不变分为静态不变、暂态不变、动态不变、电压不变。电力体系中单一元件病断开后,间接影响其静态不变战电压不变,使一般输变电威力遭到,此中以发电机组战输电线停运较为较着,特别是单电源线或单台主变压器供电的变电站,当线或变压器停电检修时,影响最间接;电力体系中单一元件毛病断开后,间接影响其暂态不变、动态不变战电压不变,此中以发电机组毛病、母线毛病战输电线毛病较为凸起,出格是枢纽变电站母线战网间联络线。正常而言,单一元件毛病断开后,若是重合闸一般,对不变及持续供电不会形成影响,但重合不顺利,则可能形成局部区域供电受阻以至电网不变。所以,N-1原则与电网布局、运转体例、负荷漫衍及主动化节造安装卸置有较大关系。当电网规划、结构相对较正其时,可正在必然水平上填补收集亏弱等有余,当设施取舍、设置装备安排较抱负时,也可削减静态不变缺陷。
  因为N-1原则是按电网元件断开形态钻研电网不变性战争安供电问题的,因而有需要对元件N-1的形态类型进行划分归类,出格对当时效性特点进行进一步的阐发。
  第一类为打算性停运,如电网设施的打算性检修、防止性试验、季候性等。其特点是与设施类型关系不大,事后可针对停运设施及有关元件、电网运转体例、负荷情况及要素采纳办法,正常不会对电网不变形成影响,既使可能形成局部区域限负荷或供电中缀,其影响范畴是无限的,影响时间也是可预知的。打算停运时间正常为数小时到数天,特殊设施如发电机组会到达数十天,这类停运占电网设施累计停运时间的90%以上。
  第二类打算停运,因设施运转历程中产生缺陷或局部毛病而形成设施必需姑且停运处置。其特点是与设施类型有亲近接洽,如发电机组的热机及辅机部门,变电设施的断器机构、隔分开关导电部门、变压器冷却体系战绝缘油体系等。因为这类停运随机性较大,难以采纳片面无效办法,因而可能对电网平安不变性形成较大影响,是电网运转办理应重点处理的问题。非打算停运时间正常为数小时到数天,这类停运占电网设施累计停运时间的3%~8%。
  第三类是毛病停运,是以断器分断为特性的霎时或短时历程。因为正在一般运转体例下已对机组着力、电网潮水、电压等采纳了办法,因而,凡是下,霎时毛病(毛病后可重合顺利)不会对电网不变形成较着影响;单一毛病(毛病后未重合或重合失败)对电网不变形成的影响也是无限的,但可能对局部区域供电形成紧张影响。毛病停运时间差别较大,霎时毛病为几百毫秒到几秒,短时毛病(正常毛病)为数分钟到数小时,当设施毛病后产生紧张损坏时,其停运时间正常为数天以至数月,往往对局部区域一般供电形成紧张影响,这类停运占电网设施累计停运时间的1%~3%。
  形成一个完备电网的设施除发电、输电、变电、配电一次设施外,另有、计量、通讯、主动化、等二次设施。因为各种设施正在电网中的职位地方、分歧,就构成了各自觉生N-1时的较着差别,而这些差别往往未获得应有的注重战区别看待。
  这里所说的发电设施指汽锅、汽轮机、发电机、升压变压器及发电辅机设施。因为发电出产的特殊性,除老式母管造小机组及部门辅机外,四大发电设施中任一设施产生N-1情况,就象征着整个机组体系出N-1=0,即彻底发电威力。因为电源点战电网结构缘由,也可能形成局部输电网断面不变问题。
  输电线,包罗电缆是电力传输的通道,是形成电网的最主要的单位。主设施本身看,其特点是:①矫捷性、自动性大。输电线是由电力设想部分设想、施工安装部分“造造”的设施,每一条线均有本人的地区特点,完美相对便利。②受影响大。因为线设施根基上全数正在氛围中,易受风、雨雪、、影响,外力毛病多。③相对而言,线设施毛病、缺陷较直不雅,易于被运转职员控造,但要彻底杜绝毛病,主经济上思量并不成行。④线设施大都检修事情可真隐带电功课,比其他电气设施有较着劣势。
  因为线设施拥有以上特点,当其产生N-1原则中界说的各类情况时,其影响是分歧的:①瞬时性毛病。输电线大都毛病属于瞬时性毛病,以雷击为最多,正常而言对体系不变战用户供电不会发生较着影响。②性毛病,即形成重合闸不顺利的毛病。多由外力、风偏或污闪惹起,这类毛病正常为短时毛病,大都正在数小时内可试迎顺利。③倒塔断线毛病。这是线毛病最紧张的,因为及地区的分歧,其规复供电周期正常正在十几小时到十几天之间。别的,因为电网运转体例、设置装备安排及线正在电网中的主要性分歧,线毛病的后果也大相庭径,主国多年的经验来看,惹起电网不变形成大面积停电变乱的肇始缘由大都是输电线毛病或线大面积污闪跳闸。
  变电设施包罗高压一次设施战直流、等二次设施。变电一次设施有以下特点:①设施品种繁多,按类型分有变压器类、开关类、丈质变换类、弥补类及绝缘支持类,其核心是电力变压器;②设施“既成性”强,绝大大都变电设施均由专业化造造厂出产,电网运转单元难以彻底控造设施全数细节,备品配件储蓄坚苦;③检修工艺要求高,检修周期,对检修隐场要求高;④设施内部情况不直不雅,难以精确控造设施形态,设施缺陷的预知性处置仍处于摸索阶段;⑤因为空间,难以开展带电功课;⑥设施毛病后规复供电周期较幼,部门设施正在隐场不具备修复前提,必需返厂,毛病修复用度高;⑦因为变电站性子决定了变电设施毛病或停电检修往往间接影响本区域一般供电,社会影响较大。
  二次设施有以下特点:①设施元件根基上事情正在低电压、小电流前提下,易遭到变电站电滋扰战影响;②与一次设施各单位互相联系关系性强,逻辑关系庞大,易形成误动、拒动;③二次设施顺手艺成幼其变迁较一次设施更新换代快得多,分歧厂家元件交换性差,备品配件品种繁多,给、带来诸多坚苦;④二次设施不只正在本变电站内联系关系共同,还要正在变电站间共同,涉及的运转办理单元多,对消息通道、收集间全体和谐要求高;⑤二次设施中、主动化设施是电网的最初“樊篱”,一旦呈隐问题,往往形成电网变乱扩大,影响庞大。
  配电设施包罗都会变电站低压侧设施、开睁所开关类设施、配电线、中压电缆、配电变压器及配网主动化设施等。因为配电设施均位于电网结尾,因而当产生N-1时,不会对电网不变形成影响,思量配网N-1,重点应放正在若那边理对用户的持续供电上。配网毛病有如下特点:①毛病范畴无限。因为配网供电威力战供电半径,配网设施毛病后影响的供电范畴较小。②毛病类型简略。屯子、城镇及市郊配电线毛病以雷击短战外力为主,相对而言霎时毛病居多。而都会配电线毛病次要以对树木放电等外力类型为主,大都是性毛病。中压电缆毛病根基上为电缆头爆炸等工艺缺陷型毛病。③因为配网设施相对简略,备品备件储蓄容易,且部门事情可真隐带电功课,因而规复供电的周期较短,正常可正在数小时内处理。
  主正常观点出发,处理N-1问题的最简略法子就是添加“备份”或“后备”。然而,因为电力体系属于资金稠密、手艺稠密型财产,正在供电靠得住性与电价间未构成无效的好处互动关系的条件下,过度夸大足够的“备份”或“后备”威力是不经济的,也晦气于电网的持久成幼。另一方面,参与电网运转的设施越多,电网运转就越庞大,产生元件毛病的次数就越多,主某种意思上说不变性、靠得住性反而会低落。所以,针对电网、设施特点,出格是局部区域持续供电要求,矫捷使用N-1原则是确保电网平安、经济、可连续成幼的无效子。
  主以上阐发能够看出,处理发电设施N-1问题应处置好以下几方面问题:①电网中应有足够的备用发电容量,扭转备用机组有较好的主动节造战调理机能,各种型机组群备用容量与装机容量相婚配;②作好区域电网负荷均衡,电源点与负荷核构正当,电源点扶植与负荷成幼相婚配,尽量避免大量电力的幼距离传输;③机组接入电网的及电压品级应分身本地负荷及区域网间互备,避免过于集中,避免大量电力经多级升压、降压传输,远离负荷核心的大容量机组宜接入超高压电网,并足够的传输或负荷转移威力。
  因为发电设施N-1的影响是全网性的,与电网发电总容量、机组单机容量有亲近关系。因而,主平安靠得住性角度出发,规模或备用容量相对较小的电网不宜设置装备安排单机容量过大的机组,免得因静态不变储蓄容量有余形成不变恶化或着力。
  电网设施中产生N-1最多的元件就是输电线,各个电网运转单元根基上都是以输电线毛病作为查核电网不变性的起点。思量到N-1原则的时效性、设施特征及毛病产生概率关系,处理输电线问题应处置好以下几方面问题:①发电厂电源线应与其装机容量婚配,正在采纳办法后可电网不变的前提下应尽量削减电厂出线线条数,需要时应接入电网分歧的变电站点;②网间联络线应恰当增强,包罗其传输威力(电压品级、导 体截面、线幼度)、绝缘程度(防雷、防污闪)及通道品质(防洪、防覆冰、避开采空区、林区);③区域电网应以220 kV环型电网为主,需要时应形成双环网,当负荷进一步加大使220 kV电网逐步变为配电网后,其环网布局应逐步改变为辐射布局;④尽量避免构成电磁环网,已有电磁环网应通过增强高电压品级电网而真隐解环;⑤终端负荷站电源线因最大负荷可采用双电源、两站三线或双“T”布局,但每一回线应具备足够的过负荷威力(恰当增大导线截面);⑥当线通道情况较差时,不宜采用同塔双回或多回线布局;⑦伸入市区终端变电站的线应尽可能使双电源一次筑成,若为电缆线时可采用线变压器单位接线变电设施
  因为变电设施是电网打算及非打算停运的次要部门,且变电设施产生毛病后停运时间幼,修复用度高,因而正在思量变电设施N-1原则时,应按变电站职位地方、供电靠得住性要求及设施造造程度分析采纳办法。
  (1) 变电站母线毛病往往形玉成站停电或大量甩负荷,因而母线布局战机能对不变战争安影响庞大:① 500 kV变电站正在电网中持久处于枢纽,其500 kV侧母线采用双母线一个半断器接线并恰当提高绝缘程度战动、热不变程度对电网平安十分需要,经济上也是正当的;其220 kV侧母线采用双母线(双母线分段)与其枢纽职位地方相,但应留意进出线结构及与运转体例婚配问题,并尽可能提高绝缘程度及采用高靠得住性开关设施;② 220 kV枢纽或环网变电站220 kV侧母线正常应采用双母线,当其进出线中有较多网间联络线 kV侧母线布局应尽量简化,正常应采用单母线或内桥接线,当线较短或采用电缆线时,可打消母线 kV侧母线应采用双母线,并尽可能提高绝缘程度及采用高靠得住性开关设施;③ 110 kV变电站110 kV侧母线应按照其电源线特点别离采用单母线、单母分段或内(外)桥接线 kV侧正常应采用单母分段接线,但对付开关柜中的母线必需采纳增强绝缘办法。
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