“输电线路备用问题”的一点介绍

guojie — Sat, 23 Feb 2008 06:45:19 -0800

输电线路在设计时一般都会有备用线路，由于我的专业并不是可靠性，只能在这里写一些简单的。其实，备用线路这个提法是不常用的，因为事实上如果让某条线路专门用来备用是不合理的，一般都是备用线路平时也运行，所以并不存在纯粹的备用线路。
一般线路的结构有下面3种，更复杂的结构基本上都是它们组合而成的。

晕，这个图也太不清楚了吧，链接个大图：http://www.ncepubbs.cn/bbs/UploadFile/2008-2/200822321422986019.jpg

第一种是最普通的接线形式，主要用在配电变压器（比如说小区里的变压器，街边变电箱）接入千家万户，也用在不连续用电的用户（比如农村浇地用），结构简单便于维修，但是，是最不可靠的，因为它没有备用线路。
第二种是双回线路，就是平时有两回（每回就是3根，ABC三相）导线供电，任意一回出问题不影响连续供电。双回线路分为同杆架设和不同杆架设，同杆架设就是每根铁塔6根导线，但是，如果仅考虑铁塔倒塌，它的可靠性并不比普通型好，倒塌任一座会停电。不同杆架设就是相当于2条普通形式的接线，当然不一定就是想图上画的两回离得很近，也许比较远，这样铁塔倒塌任意一座都不影响连续供电，缺点是占用大量输电走廊（如耕地占用）。
第三种是环网，类似于计算机的环形拓扑。环上任意一点断开，不影响供电连续。但是，环网的暂态性能不好，安全规程要求一部分环网禁止闭环运行（就是在环上人为设置一个断点，出现故障后再通过自动装置把它合上）。还有就是如果发生故障，环网的电压有可能比较低，造成电能质量不合格（电灯过暗、电动机过流）。
当然，实际中三种网络是结合起来的，如双回环网、双环环网（如，日字型环网），这样可靠性就更高。
电力专业中评价可靠性有“N－1准则”，“N－2准则”。。。依此类推。所谓“N-x准则”就是，一共网上有N个节点，x个出现故障不影响运行连续性。现在，我们国家按国际惯例，110kV及以上的电网设计都通过“N－1准则”，再改变运行方式时往往要求“N－2校验”。（德国前一两年引起一次西欧大停电，原因是有一条巨轮通过，需要停运跨河线路一条，但是运行人员没有进行“N－2校验”，另一事故发生，导致多国与联合电网解列。美国814大停电更是因为没有符合“N－1准则”，五大湖水利发电7条线路中1条停运就导致大面积停电。）500kV的主网则更加严格。如果突破“N-x准则”，就会引起潮流剧烈变化导致事故。不过还可以通过及时主动解列等手段保住重要的生活用电、要害部门用电。
N一般都是成千上万，一般x都不会很大，大家可以从排列组合原理得出可能情况巨多，x大于5的计算计算机都难以胜任，何况计算出来还要设计线路。
但是，再这次冰灾中似乎前面的可靠性设计受到严峻挑战，因为我们国家遇到了几乎是“N－N”的毁灭性事故。面对大部分铁塔倒塌的情况，x是1还是5甚至都无关紧要了。
以前，我们国家在贵州建了一个西电东送“日字型环网”，是由双回线构成的两个套在一起的环网，500kV，2001年建成，可靠性是非常高的。但是在冰灾中受到毁灭性打击，造成所有的7个变电站（电厂）全部停运，贵阳电网面临黑启动（就是连保证电厂发电，如锅炉上水、给煤、排渣等的电都没有，黑启动是一个非常复杂、昂贵、漫长的过程）。
以上就是一点介绍，进一步阅读可以参阅《电力系统可靠性》，电力出版社。

能源与电力

输电线路可靠性

“输电线路备用问题”的一点介绍