行
业
产
品
功
能
北极星电力网技术频道 作者:佚名 2012/1/19 13:48:30
4.4配电设备
配电设备包括城市变电站低压侧设备、开闭所开关类设备、配电线路、中压电缆、配电变压器及配网自动化设备等。由于配电设备均位于电网末端，因此当发生N-1情况时，不会对电网稳定造成影响，考虑配网N-1，重点应放在如何解决对用户的连续供电上。配网故障有如下特点：①故障范围有限。由于配网供电能力和供电半径限制，配网设备故障后影响的供电范围较小。②故障类型简单。农村、城镇及市郊配电线路故障以雷击短路和外力破坏为主，相对而言瞬间故障居多。而城市配电线路故障主要以对树木放电等外力破坏类型为主，多数是永久性故障。中压电缆故障基本上为电缆头爆炸等工艺缺陷型故障。③由于配网设备相对简单，备品备件储备容易，且部分工作可实现带电作业，因此恢复供电的周期较短，一般可在数小时内解决。
5针对设备特点应用N-1的适用性原则
从一般概念出发，解决N-1问题的最简单办法就是增加“备份”或“后备”。然而，由于电力系统属于资金密集、技术密集型产业，在供电可靠性与电价间未形成有效的利益互动关系的前提下，过分强调足够的“备份”或“后备”能力是不经济的，也不利于电网的长期发展。另一方面，参与电网运行的设备越多，电网运行就越复杂，发生元件故障的次数就越多，从某种意义上说稳定性、可靠性反而会降低。所以，针对电网、设备特点，特别是局部区域连续供电要求，灵活应用N-1准则是确保电网安全、经济、可持续发展的有效途径。
5.1发电设备
从以上分析可以看出，解决发电设备N-1问题应处理好以下几方面问题：①电网中应有足够的备用发电容量，旋转备用机组有较好的自动控制和调节性能，各类型机组群备用容量与装机容量相匹配;②做好区域电网负荷平衡，电源点与负荷中心布局合理，电源点建设与负荷发展相匹配，尽量避免大量电力的长距离传输;③机组接入电网的位置及电压等级应兼顾当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，远离负荷中心的大容量机组宜接入超高压电网，并保证足够的传输或负荷转移能力。
由于发电设备N-1的影响是全网性的，与电网发电总容量、机组单机容量有密切关系。因此，从安全可靠性角度出发，规模或备用容量相对较小的电网不宜配置单机容量过大的机组，以免因静态稳定储备容量不足造成稳定恶化或出力限制。
5.2输电线路
电网设备中发生N-1最多的元件就是输电线路，各个电网运行单位基本上都是以输电线路故障作为考核电网稳定性的出发点。考虑到N-1准则的时效性、设备特性及故障发生概率关系，解决输电线路N-1问题应处理好以下几方面问题：①发电厂电源线路应与其装机容量匹配，在采取措施后可保证电网稳定的条件下应尽量减少电厂出线线路条数，必要时应接入电网不同的变电站点;②网间联络线应适当加强，包括其传输能力(电压等级、导 体截面、线路长度)、绝缘水平(防雷、防污闪)及通道质量(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，必要时应构成双环网，当负荷进一步加大使220 kV电网逐渐变为配电网后，其环网结构应逐渐转变为辐射结构;④尽量避免形成电磁环网，已有电磁环网应通过加强高电压等级电网而实现解环;⑤终端负荷站电源线路因最大负荷限制可采用双电源、两站三线或双“T”结构，但每一回线路应具备足够的过负荷能力(适当增大导线截面);⑥当线路通道状况较差时，不宜采用同塔双回或多回线路结构;⑦伸入市区终端变电站的线路应尽可能使双电源一次建成，若为电缆线路时可采用线路变压器单元接线。
5.3变电设备
由于变电设备是电网计划及非计划停运的主要部分，且变电设备发生故障后停运时间长，修复费用高，因此在考虑变电设备N-1准则时，应按变电站地位、供电可靠性要求及设备制造水平综合采取措施。
(1) 变电站母线故障往往造成全站停电或大量甩负荷，因此母线结构和性能对稳定和安全影响巨大：① 500 kV变电站在电网中长期处于枢纽位置，其500 kV侧母线采用双母线一个半断路器接线并适当提高绝缘水平和动、热稳定水平对电网安全十分必要，经济上也是合理的;其220 kV侧母线采用双母线(双母线分段)与其枢纽地位相适应，但应注意进出线布局及与运行方式匹配问题，并尽可能提高绝缘水平及采用高可靠性开关设备;② 220 kV枢纽或环网变电站220 kV侧母线一般应采用双母线，当其进出线中有较多网间联络线时，宜设旁母;
220 kV终端变电站220 kV侧母线结构应尽量简化，一般应采用单母线或内桥接线，当线路较短或采用电缆线路时，可取消母线采用线路变压器单元接线;220 kV变电站110 kV侧母线应采用双母线，并尽可能提高绝缘水平及采用高可靠性开关设备;③ 110 kV变电站110 kV侧母线应根据其电源线路特点分别采用单母线、单母分段或内(外)桥接线;其35 kV侧、10 kV侧一般应采用单母分段接线，但对于开关柜中的母线必须采取加强绝缘措施。
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