（工商管理专业论文）营口地区实现可靠供电的研究.pdf

东北大学硕士学位论文摘要 营口地区实现可靠供电的研究 摘要 本文介绍了我国目 前电力市场需求状况、全国电网、东北电网供电能力及促 进用电的政策。 为了 便于分析营口 地区 供电可 靠性，本文简述电力系统运作过程 和特点及供电企业担负的责任。 在此基础上，本文运用电力系统可靠供电分析的基本理论和内 容，从营口 地 区电源可靠供电、输变电系统可靠供电、配电系统可靠供电、电 气主接线可靠供 电 等方面进行分析，找出影响营口地区实现可靠供电的原因。 同时对影响可靠供电的非技术因素进行分析，即从营口供电公司组织机构及 职能、 人力资源状况、设备和维护手段、用户影响入手， 指出营口 供电公司现阶 段生产管理对实现可靠供电的影响。 在对影响营口 地区可靠供电的技术和非技术因素分析基础上，本文提出提高 营口地区可靠供电的对策和措施，即通过改进营口 地区供电 硬件建设、改进供电 公司设备维护手段和对用户实行无停电作业等建议来加强营口地区可靠供电;同 时提出为实现可靠供电必须对供电管理工作进行改进， 如对配电系统可靠供电实 行目 标管理、对设备和生产管理实行安全性评价、加强对用户用电 监察力度、电 网建设与城市规划相结合、利用电价杠杆调节供需矛盾等措a夹室现可靠供南 关键词供电公司可靠供电分析研究 东北大学硕士学位论文ab s t r a c t ab s t r a c t t h e a r t i c l e i n t r o d u c e d t h e s i t u a t i o n o f e l e c t r i c i ty m a r k e t d e m a n d o f o u r c o u n try , p o w e r s u p p l y c a p a c i ty o f n a t i o n a l a n d n o r th e a s t e rn g r i d n e tw o r k a n d t h e e n c o u r a g i n g p o l i c i e s o f c o n s u m i n g e l e c t r i c i ty . i n o r d e r t o a n a l y z e t h e r e l i a b i l i ty o f p o w e r s u p p l y i n y i n g k o u a r e a , t h e a r t i c l e b r i e fl y i n t r o d u c e d t h e o p e r a t i o n c o u r s e a n d c h a r a c t e r i s t i c s o f e l e c t r i c i ty s y s t e m , a n d t h e r e s p o n s i b i l i ty t h a t t h e p o w e r s u p p l y e n t e r p r i s e s s h o u l d t a k e . o n t h e b a s i s o f t h i s , t h e a r ti c l e u s e s t h e b a s i c t h e o r y o f r e l i a b l e p o w e r s u p p l y , f r o m s e v e r a l r e s p e c t s o f r e l i a b l e p o w e r s u p p l y o f e l e c t r i c i ty s o u r c e , t r a n s m i s s i o n a n d t r a n s f o r m a t i o n s y s t e m , d i s t r i b u t i o n s y s t e m , m a i n c o n n e c t i o n l i n e t o a n a l y z e a n d f i n d o u t t h e r e a s o n s o f in fl u e n c i n g p o w e r - s u p p l y r e l i a b i l i t y i n y i n g k o u a r e a . me a n w h i l e t h e a r t i c l e a n a l y z e d n o n - t e c h n o l o g i c a l f a c t o r s o f i n fl u e n c i n g s u p p l y in g p o w e r r e l i a b l y , s u c h a s o r g a n i z a t i o n a n d f u n c t i o n , m a n p o w e r r e s o u r c e s , e q u i p m e n t a n d m a i n t a i n i n g , u s e r i n fl u e n c e s o f y i n g k o u p o w e r s u p p l y c o m p a n y , a n d p o in t e d o u t t h e i n fl u e n c e o f p r o d u c t i o n m a n a g e m e n t o f y i n g k o u c o m p a n y t o r e l i a b l e p o w e r s u p p l y . o n t h e a n a l y s i s o f t e c h n o l o g i c a l a n d n o n - t e c h n o l o g i c a l f a c t o r s o f r e a l i z i n g r e l i a b l e p o w e r s u p p l y i n y i n g k o u , t h e a r ti c l e p r o p o s e d m e a s u r e s o f r a i s i n g r e l i a b i l i ty o f p o w e r s u p p l y , s u c h a s t o i m p r o v e h a r d w a r e c o n s t r u c t i o n a n d e q u i p m e n t m a in t e n a n c e m e a n s a n d t o a p p l y n o n - s t o p p o w e r s u p p l y o p e r a t i o n t o s t r e n g t h e n r e l i a b i l i ty o f s u p p l y i n g p o w e r i n 东北大学硕士学位论文ab s t r a c t y i n g k o u . t h e a r t i c l e a l s o in d i c a t e d t h a t w e m u s t i m p r o v e p o w e r s u p p l y m a n a g e m e n t t o r e a l i z e r e l i a b l e p o w e r s u p p l y , f o r e x a m p l e : a p p l y o b j e c t i v e m a n a g e m e n t s t o d i s t r i b u t i o n s y s t e m s , a p p l y s a f e ty a p p r a i s a l s t o e q u i p m e n t s a n d p r o d u c t i o n m a n a g e m e n t , s t r e n g t h e n t h e i n s p e c t i o n w i t h e l e c t r i c i ty u s i n g o f u s e r s , c o m b i n e g r i d n e t w o r k c o n s t r u c t i o n w i t h u r b a n p l a n n i n g , u t i l i z e e l e c t r i c i ty p r i c e l e v e r t o r e g u l a t e i m b a l a n c e b e t w e e n s u p p l y a n d d e m a n d t o r e a l i z e r e l i a b l e p o w e r s u p p l y . k e y w o r d s : p o w e r r e s e a r c h c o m p a n y r e l i a b i l i ty p o w e r s u p p l y a n a l y s i s m .到旨 于 门明 本人声明所呈交的学位论文是在张忠贤副教授的指导下完成的。 论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人已 经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过 的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已 在论文中 作了明确的说明并表示谢意。 本人签字: 私叹 日期:2 0 0 3 年8 月 东北大学硕士学位论文引言 第一章引言 1 . 1 我国电力市场需求与电网供电能力 1 . 1 . 1 我国电 力市 场需求 随着改革的深入，我国的国民经济增长方式发生了根本性地变化，产业结构 调整的步伐和技术进步水平得到了进一步的加快和提高。在国家大力发展电力工 业的前提下， 我国电 力装机容量和发电 量呈现出 快速增长，电 力供应基本满足国 民 经济发展需要。在资源配置以市场为导向的大环境下，国家已经逐步取消过去 计划经济下由于严重缺电而给予电力企业的各项优惠政策。随着各项优惠政策的 取消，受社会宏观环境的影响，电力工业增速放缓。 亚洲金融危机以 后，在国际经济形势不振的环境下，我国 政府采取积极的财 政政策及稳健的货币 政策，为经济的增长注入了活力。 取得了连续几年g d p 高增 长的好成绩。 经济的 快速发展导致电 力需求增长迅猛:1 9 9 9年一 2 0 0 2年全社会用 电 量分别增长6 .9 %, 1 1 .4 %, 8 . 6 % 和1 1 % ，呈现出过去五年中 ( 1 9 9 7 年一 2 0 0 2 年) g d p 年均增长7 . 7 % ， 而全社会用电 量年均增长8 . 1 % 的高增长势头， 使得电 力消费 弹 性系数高 达1 .0 5 . 与电力需求高速增长相对应，电力供应能力增长较慢，电力供需矛盾显现。 在2 0 0 2 年经济增长较高的 环境下， 全社会用电 量增长1 0 . 3 % ，电力供应基本上满 足了国民经济发展的需求， 然而， 2 0 0 2 年夏季高温， 使电力负荷迅猛增长，华北、 华中、 华东、西北、 广东等地区的发电出力均已 接近可调出力，尽管电 力部门做 了 大量的工作， 采取了 许多 措施， 让发电 机组及输变电 设备提前检修，确保这些 设备及系统备用容量在高峰期充分投入并安全运行， 但还是没有避免部分地区高 峰时段的拉闸限电。 东北大学硕士学位论文引言 2 0 0 3 年尤为严重。今年一季度用电量承接去年逐季高攀，全国用电量完成 4 1 2 4 .4 亿千瓦时，比去年同期增长1 7 .2 %。其中城乡居民生活用电增长1 5 .3 6 %;第 三产业同比增长1 9 . 5 % ;乡镇工业增长迅猛， 速度高达3 6 . 1 %;轻、重工业齐头并 进， 分别增长2 0 .2 % 和1 7 %; 制造业增长1 8 . 9 %. 5 月中旬， 全国发电 量完成6 4 8 5 .4 6 亿千瓦时，比去年同 期增长1 6 .0 3 %，部分地区用电高峰时段电力供应再度紧张。 电力供需平衡继续总体偏紧， 季节性、区域性和随机性拉闸限电幅度进一步扩大。 缺电省份己 从去年1 2 个扩大到今年一季度的1 6 个，预计明年缺电面积还将进一步 扩大，2 0 0 3 年可能出现拉闸限电的电网有:华北、华东、华中、四川、西北和东 北局部电网。 初步统计， “ 十五”后三年预测新增发电量3 4 2 0 - 3 8 2 0 亿千瓦时，相应需新增 发电装机 7 5 0 0 0 - 8 5 0 0 0兆瓦左右，而再建项目只能投产 5 0 9 7 0兆瓦，相差 2 4 0 0 0 - 3 4 0 0 0 兆瓦左右。急需尽快开工建设一批 “ 十五” 后三年投产的 常规火电、 燃气蒸汽联合循环发电项目 及中型水电项目。 1 . 1 .2 电网 供电 能力及东北电网 促进用电的 政策 我国电力工业在新中国成立前十分落后，1 9 4 9年全国发电装机容量只有 1 8 5 万千瓦，发电量只有4 3亿千瓦时，均位居世界第 2 5位。为求得尽快发展，新中 国建立了由中央政府完全垄断的集中统一的电力工业管理体制，发、输、配、 售 电一体化，政企合一，使电力工业得到较快的发展，初步建立了我国的电力工业 体系。 与1 9 4 9 年相比， 1 9 7 8 年电力装机容量增加到5 7 1 2 万千瓦， 增长了2 9 .9 倍; 年发电量增加到2 5 6 6 亿千瓦时，增长了5 8 . 7 倍。8 0 年代实行改革开放后，集资 建电厂、利用外资建电厂开始出现，电力工业逐步走出了由中央政府独家建设电 厂的格局。1 9 8 7年，国家进一步提出了“ 政企分开、省为实体、联合电网、统一 调度、 集资办电” 和“ 因地因网制宜”的方针以 及 “ 新电 新价、还本付息”的 政 策，使2 0 0 1 年底全国电力装机容量突破了3 .3 8 亿千瓦，是1 9 4 9 年的1 8 4 倍;全 国发电 量1 4 7 8 0 亿千瓦时，是1 9 4 9 年的3 4 3 倍，均位居世界第2 位。 东北大学硕士学位论文引言 1 9 9 7 年我国 扭转了 连续二十多 年的 长期缺电 局面。 从1 9 8 8 年起连续1 1 年每 年新增投产大中型发电 机组超过 1 0 0 0 0 兆瓦，按全国统计口 径达 1 5 0 0 0兆瓦。各 大区和省网随着电 源的增长加强了网架建设，从 1 9 8 2 年到 1 9 9 9 年底，全国新增 3 5 千伏以上输电线路3 7 2 8 3 7 公里，新增变电容量7 3 2 6 9 0 兆伏安。我国现有发电 装机容量在2 0 0 0 0 兆瓦以上的电 力系统1 1 个，其中东北、华北、华东、华中电网 装机容量均超过3 0 0 0 0兆瓦，华东、华中电网甚至超过4 0 0 0 0兆瓦，西北电网的 装机容量也达到 2 0 0 0 0兆瓦。南方电力联营系统连接广东、广西、贵州、云南四 省电网，实现了西电东送。其他几个独立电网，如四川、山东、福建等电网的装 机容量也超过或接近 1 0 0 0 0 兆瓦。各电网中5 0 0 千伏 ( 包括3 3 0 千伏)主网逐步 形成和壮大。 2 2 0 千伏电网不断完善和扩大，到1 9 9 9 年底2 2 0 千伏以上输电线路 总长度达4 9 5 1 2 3 公里，变电容量达 5 9 3 6 9 0 兆伏安。 截止2 0 0 2 年底，东北地区拥有发电装机容量3 9 6 5 9 兆瓦，其中水电5 4 1 3 兆 瓦， 占全区总容量的1 3 .6 5 %， 火电3 4 2 4 6 兆瓦， 占全区总容量的8 6 . 3 5 %， 风电8 .2 兆瓦。 辽宁省、吉 林省、黑龙江省、 蒙东地区装机容量分别为 1 5 4 9 6兆瓦、8 8 4 4 兆瓦、1 1 6 7 7 兆瓦、3 6 4 2 兆瓦。 东北地区是我国老工业基地，对我国经济建设做过卓越贡献。近十年来，市 场逐步发生变化，老工业基地处于工业转型期，经济增长速度缓慢，对电力需求 增长要求不高。 “ 九五” 期间东北地区全社会用电量年均增长率为3 .2 %， 增幅比， 1 l 五”期间回落了2 . 9 %; 2 0 0 1 年东北地区电力市场增长相对缓慢，全区全社会用电 完成1 5 7 3 .9 7 亿千瓦时，同比 增长2 .2 2 % 。 从上述可以 看出， 东北地区还有较为充 裕的供电能力。 为扭转东北地区电力供大于求的现象，东北电力企业出台一系列优惠政策。 增供扩销的重点放在高耗能企业和电 取暖方面，与高耗能企业签定优惠电价政策， 利用电价杠杆，引导电取暖消费，出台居民 梯级电价政策。这些政策的出台，效 果逐步体现，2 0 0 3 年上半年售电量完成 3 2 7 .6 7 亿千瓦时，同比增长 1 5 .0 7 %. 3 东北大学硕十学位论文 引言 1 . 2营口 地区电网 现状与问 题的 提出 1 . 2 . 1 营口 地区电 网 的 基本状况 营口供电公司是隶属辽宁省电力有限公司的国有大二型供电企业，担负着营 口 地区两县四区的供电 任务，供电区域 5 4 0 2 平方公里。职工总数 1 6 7 0 人，其中 有各类技术人员5 5 2 人，具有高 级职称4 2 人，中级职称1 4 9 人。 截止2 0 0 2 年底 固定资产原值1 6 . 4 3 1 2 亿元，固定资产净值6 . 4 1 7 3 亿元。下辖站前、西市、大石 桥、盖州、鱿鱼圈6 个分公司和 1 4 个基层单位。 营口供电公司现拥有变电 所3 7 座，总容量2 0 1 1 . 5 5 兆伏安，其中2 2 0 千伏变 电所6 座，变压器1 0 台，容量1 1 7 3 兆伏安，6 6 千伏变压所3 1 座，变压器6 台， 容量8 3 8 . 5 5 兆伏安; 送电 线路7 5 条， 线路回长1 3 6 5 . 5 5 9 公里。其中5 0 0 千伏一 条 8 0 . 1 7 2 公里，2 2 0 千伏 1 8 条4 9 6 . 8 1 7 公里;6 6 千伏 5 6 条 7 8 8 . 5 7 公里;全公 司1 0 千伏配电 线路1 3 1 条， 线路长7 7 5 公里， 配电 变压器1 3 5 2 台， 总容量为3 0 6 . 8 9 兆伏安，柱上开关2 0 5 台，配电站8 5 座. 1 . 2 . 2 问 题的提出 随着电力系统不断向 超高压、 远距离、大机组 、大容量方向发展， 不但要求 提高系统的经济性， 而且对系统的安全可靠供电也提出了新的更高的要求。6 0年 代以 后，许多国 家的大电网相继发生了重大的事故，引起大面积长时间的停电。 这些停电不但造成了巨大的经济损失，而且危及社会秩序，对整个社会的影响非 常深刻，同时也给从事电力系统规划和运行的人员以极大的教训。为了预防这些 事故的发生，定性的评价和改善电力系统可靠供电的工作，便越来越受到人们的 重视。 自6 0 年代以 来，随着国民经济的发展，社会的高度信息化， 城市功能的现代 化和复杂化，生活方式的多样化，办公设备、工厂设备、高层建筑的自 动化，电 子设备机械和装置已 逐步由高精技术产业、生产事业单位逐步普及到一般的家庭， 人们对电力的依赖越来越深，任何短时间的停电、频率偏差、瞬间电压下降，都 会对生产和生活带来影响。因此，电力行业作为公用事业，政府及人民群众均从 行政及立法上对供电质量、安全、可靠性提出了 越来越多的要求。 电 力是国民经济发展必不可少的能源。它既是一种物质资源，又是一种特殊 的商品。近年来，引入电力市场竞争机制，其竞争的焦点理应是电力的质量和电 东北大学硕士学位论文引言 价。为了适应市场竞争的需要，各国的电力公司将不得不进一步研究和发展可靠 供电。 本文就营口 地区现有电力资源，结合营口 地区用电市场特点，在大量调研的 基础上，运用电力系统可靠供电理论，对营口 地区实现可靠供电进行了 研究，力 求盘活营口地区电力资产，改进营口 地区电网结构，促进可靠供电水平的提高， 满足高速发展的工农业，人民生活用电需求。 东北大学硕士学位论文 电力系统运作过程与特点 第二章电 力系统运作过程与特点 2 . 1 电 力系统的 构成 在现代，每一个用户所用的电分不清是哪个发电厂供给的。而只能说是由包 含许多发电厂的电力系统供给的。电 力系统的出现，使电能得到了广泛的应用， 推动了社会生产各个领域的发展，开创了电力时代，出 现了 近代史上的第二次技 术革命。2 0世纪以 来电力系统的大发展使动力资源得到更合理开发，工业布局也 更为合理，也使电能的应用越来越广泛地影响到人类生活的各个层面。电力系统 的发展程度和技术水准已成为各国经济发展水平的标志之一。 电力系统是由发电、输电、变电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费 系统。它的功能是将自 然界的一次能源通过发电动力设备转化成电能，再经输电、 变电和配电 将电能供应到用户。电力系统是发电、输电、变电、用电以及蓄电蓄 能设备协调运行的有机总和，当然，也包括它们的有关管理、控制、调节、保护、 测量、自 动化和通讯系统。 电力系统主要由发电、输电、变电、配电、用电以及保证设备和电力系统安 全可靠、优质、经济运行的管理、监视和控制手段等要素构成.电力系统的主要 构成如图2 . 1 所示。 电力系统的发电设备是由以下不同发电厂的发电设备组成的:火电厂; 水电厂;核电厂;风电厂;潮汐电厂;地热电厂;太阳能电厂;其 他能源电厂。 发出的电能要经过线路输送出 来，线路一般分为以 下两类: 输电线路、配电 线路。电能在输送和使用过程中必须使用变压器变换电 压，有时要使用换流器将 交流换成直流，或者将直流换成交流。这些变压器装设在变电所。变电所可分为 以 下三种: 升压变电 所; 降压变电所; 区域变电 所。换流器一般设在换流 站和用户变电所或工厂车间。 为提高长距离双回输电线路的输送容量，有的在线路上设开关站 ( 开闭所) 将输电 线路分成数段， 线路故障时，只断开长线路中有故障的那一段， 无故障段 照常送电。 东北大学硕士学位论文 电 力系统运作过程与特点 至于用电设备则包括民用照明、家用电器、公共设施以及工厂矿山的各种电 动机、电炉等装备， 也包括工业自 动化方面以及新兴高新技术用户使用的装置、 仪器和仪表。 图2 . 1 电力系统构成图 f i g . 2 . 1 c o n s t i t u t i o n o f e l e c t ri c i t y s y s t e m 2 . 2 电 力系统运作过程与特点 2 . 2 . 1 电力系统的运作过程 发电厂将燃料、 水力、 风力等其他能源通过发电机等设备转化为电能，为提高 输电质量，降低电能在传输过程中能量损耗，通常情况下将发电机出口电压一般 为1 0 . 5 千伏通过升压变压器变为2 2 0 千伏或者更高电 压等级， 通过超高压输电 线 路输送到大电网中。国家在管理电网的同时一般按照地区和历史上电力输送的联 系分成几大电网公司，负责电力产供销活动，因此从超高压线路输送的电能一般 情况下输送到地区负荷中心，即地区供电区域的中枢变电所，中枢变电所通过降 压变压器将电能变为6 6 千伏或其他等级，供部分大用户需求。同时通过 6 6 千伏 输电线路进入低压负荷中心， 再进一步降低为1 0 . 5 千伏，供给大部分工业用户变 7 东北大学硕士学位论文 电力系统运作过程与特点 电 所，其余部分通过配电 线路沿负荷点 通过配电 变压器降为3 8 0 伏和2 2 0 伏供给 工业用户和居民使用。 供电企业担负上述将发电 厂的电能转化为用户直接能够应用的任务，承担着 输电线路的运行维护工作、降压变电 站的运行维护工作、配电线路的运行维护工 作。供电 企业要规划电 力负荷状况， 合理建设电 源点， 对所有电力设备精心维修 使其安全稳定投入运行，同时利用现代化的电网控制监测手段，保证对电力用户 提供合格的电能质量。 2 . 2 . 2 电 力系统的 运作特点 电力工业的特点是发电、 输电、用电同时完成，这就要求组成电力系统的所 有部分、所有设备必须时刻保持完好性，也就决定着电力行业为资金密集性、技 术密集性行业，与其他工业部门有很大的差别，主要特点如下: 电 力 生 产的 同 时 性。电 力 的 产、 供、 销同 时 完 成，即电 力的 发生 与 消费 同 时完成，电能不能储存，必须用多少，发多少。 电力生产的整体性。发电厂、变压器、高压输电线路、配电线路和用电设 备在电网中 形成一个不可分割的整体，缺少任一个环节，电力生产都不可能完成， 相反，任何设备脱离电网都将失去意义。 电力生产的连续性。由于生产的同时性，要求电能质量需要实施、连续的 监视与调整。 电力生产的实时性。电力系统的事故时有发生，大的事故会造成国民经济 的损失，对人民生活、工农业生产、社会秩序产生巨大影响，因而保证电力系统 安全稳定运行是电力工业的首要任务，需要对电网实时安全监视。 电网维护区域分散性。由于供电区域的不同，电力用户地理位置不同，导 致供电企业电力设施分散布置，作业面广。 东北大学硕士学位论文电 力系统可靠供电 分析的基本理论 第三章电 力系统可靠供电 分析的基本理论 3 . 1 电力系统可靠供电分析的 涵义、作用与方法 3 . 1 . 1 可靠供电 分析的 涵义 可靠是一个早己 存在于人们生产和生活之中的 基本概念。 它是一个衡量系统 和产品质量及功能的重要指标。是指一个元件、设备或系统在预定的时间内，规 定的条件下完成规定功能的能力。 人们无论生产一种产品或者做一件时，总有一定的目的。生产灯泡是为了照 明，生产电 动机是为了带动机器运转，建立通讯系统是为了 传递信息，同样建立 电力系统是为了向 需要电 能的 用户传输和供应电 能。 6 a 年代以 来，随 着电 力工业 的发展，可靠供电开始逐步引入电力工业，成为电力工业取得重大经济效益的一 种重要手段。目 前已 渗透到电力系统规划、设计、制造、建设安装、运行和管理 等各个方面。 所谓电力系统可靠供电，就是从电力系统整体出发， 按照一定的目 标，对电 力系统全寿命周期中的各项工程技术活动进行规划、组织、 协调、控制和监督。 实质就是用最科学、最经济的方式，充分发挥发、供电设备的 潜力，保证向全部 用户不断供给质量合格的电 力， 从而实现全面的质量管理和全面的安全管理。 3 . 1 . 2 电 力 系 统 可 靠 供电 分 析的 作 用 电 力系统按电 力生产过程及机构特性， 一般分为发电、输变电 和配电 系统等 主要环节，而就其形成过程又可分为规划、设计、制造、建设安装、运行、试验 及维修等几个方面。因此电力系统可靠供电的主要作用，从电 力系统的各个主要 环节出 发，结合其形成和发展的各个方面去研究电 力系统故障 丧失功能) 现象， 制定一定的评价标准，在协调可靠性与经济性的基础上，对电力系统可靠供电 进 行控制监督和综合评价， 并提出改 进和提高可靠供电 水平的具体措施，组织和协 助有关部门 加以实现。 3 . 1 .3 电 力系统可靠供电 分析的 方法 电 力系统可靠性分析的主要方法， 是按电 力系统各组成部分，大电力系统可 靠供电 划分为电源 ( 发电系统)可靠供电、输变电 系统可靠供电 和配电系统可靠 东北大学硕士学位论文电 力系统可靠供电 分析的基本理论 供电， 然后根据各个环节不同的特点和要求，以及构成各个环节的元件和系统的 结构特性，运行特性，管理方式，寻求提高原件和系统可靠水平的途径，对元件 和系统进行可靠的控制、监督和综合评价。 电力可靠供电 分析的方法主要有生产流程分析法、关键部位 ( 设备) 分析法、 故障统计分析法。生产流程分析法主要根据电力系统生产运作过程，从生产过程 的主要环节入手，以行业标准为依据， 逐项分析，满足电力生产、规划要求。 组成电力系统的元件千千万万，不可能也不现实对每一个元件进行分析，关键部 位 ( 设备) 分析法就是抓住保证电 力系统安全稳定运行的主要元件，如变压器、 输电线路、配电变压器、电 流互感器、断路器、柱上开关等对供电安全影响较大 的元件，找出其中规律，薄弱环节，给以改进提高。 电力系统可靠供电分析包含了许多量度过去和预测未来两个方面，而且两个 方面所研究的对象和方法又有所不同，因此必须从国内、国外电网事故和重大设 备事故统计报表，从安全运行分析中，运用故障统计法，找出影响电力系统可靠 供电的关键因素，采取有利措施，提高可靠供电水平。 3 .2 电 力系统可靠供电 分析的内 容 电力系统可靠供电分析的主要内容有电源可靠供电分析、 输变电系统可靠供电 分析、配电系统可靠供电分析、电气主接线可靠供电分析。其具体内容分别阐述 如下。 3 .2 . 1 电 源可靠供电 分析 为了保证可靠供电， 电力系统的发电容量必须有一定的充裕度， 即有一定的备 用容量，要求发电系统的备用容量为系统年最大负荷的某一固定百分数，我国电 力系统设计技术规范s d j 1 6 1 - 8 5( 试行) 规定， 系统总备用容量不得低于系统最大 发电 负荷的2 0 % -3 0 % . 3 . 2 . 2 输变电 系统可靠供电 分析 输变电系统可靠供电是供电企业生产运作中的主要环节，对输变电系统进行 可靠供电分析是提高电力系统可靠供电的重要手段，它包含如下标准。 坚强的主网架。电网结构中的主要部分一 主网架应该具有足够的容量， 正常 时和事故时能输送全部容量到另一端。 电网供电的安全准则满足 n - 1准则。即电力系统中一个地区变电 所失去电 压，电力系统通过其他技术手段，将该地区用电负荷全部转移，不影响对用户连 东北大学硕士学位论文电 力系统可靠供电分析的 基本理论 续供电。 地区6 6 千伏小电 源不直接接地系统， 对系统电 容电 流的补偿采取消弧线 圈补偿方式， 过补偿度保持在2 0 - 3 0 % a 具有灵活的解并列运行条件。大电网具有显著的优越性，但事故时也容易 受到影响。一旦系统事故时，具有解列部分电网 脱离大电网的能力， 对隔离事故 是非常必要的，亦即电网应 “ 有合有分” 。当电网丧失并列运行条件时，应能迅速 解列分离。 所以在电网的某一处所或某几处所应有方便的、可迅速操作的 解列点， 而不要在不具备并列条件时， 还要 “ 硬拼” 。灵活的解并列常靠运行人员预先设置 的装置来实现。 3 . 2 . 3 配电 系统可靠供电 分析 配电 系统是处于电 力系统末段，它把电 源系统或输变电系统与用户设施连接 起来，是向用户分配电能和供给电能的重要环节。配电系统包括配电变电所、低 压配电线路及接户线在内的整个配电网络及其设备。 ( 1 ) 提高配电系统可靠供电 对配电网的要求 按照城市配电网规划和建设规程规定，为提高配电网可靠供电，城市配电网 应满足如下要求。 1 0 千伏配电网应有一定量的裕度， 当城市中心部分的 任何一个6 6 千伏变电 所的一台 变压器因故障停运时，应能通过操作向 用户供电;当城市中任何一条 1 0 千伏配电 线路故障时， 通过操作能继续向 非故障段供电， 配电 线路不过负荷， 不 限电。 严格控制专用线和不带负荷的 联络线，以 节约走廊和提高设备利用率。 1 0 千伏配电 线路长度小于经济供电半径，市区一般不大于2 公里， 郊区不 大于1 0 公里，出口以电 缆出 线，主干线以 架空绝缘线为主。 采用新技术、新设备。配电 变压器全部采用节能型。联络及分段开关采用 真空开关及环网柜。 (b 3 8 0 / 2 2 0 伏供电 半径一般不超过4 0 0 米。 选定 干线和支线的规格和配电 变压 器时满足下列要求:当变压器故障时，可将负荷拆开，向临近电网 2 - 3个方向转 移;故障转移负荷时，导线运行率不超过1 0 0 % ,线路末端电压降不超过规定值。 ( 2 )配电系统及其设备的状态对用户供电的 影响分析 从对用户供电的影响上划分，配电系统的状态有供电状态和停电状态两种。 东北大学硕士学位论文 电力系统可靠供电分析的基本理论 配电设备的状态就每一台单一的配电设备来看，配电设备的状态可分为运行状态 和停运状态。 配电系统停电和设备停运的性质。一般认为，配电系统停电 所表现出的对用 户连续供电能力的大小及配电 设备停运所表现出的系统自 身可靠供电的程度，除 了分别受到用户用电的目的、生活水平、社会环境的不同和配电设备自 身功能、 习惯性的差异影响之外，还主要取决于如下几种因素:停电 和停运的原因; 停电和停运的季节;停电和停运的时刻;停电和停运的频率;停电 停运的 持续时间; 停电 和停运的规模等。 这些因素影响和决定了配电系统停电和设备停运的性质。其中，发生停运和 停电的原因、季节和时刻，既包含着若干自 然现象和环境的影响，又包含着系统 和设备自身固有的特性和人为的因素。虽然它们 ( 特别是停电和停运的原因)也 影响和决定了停电和停运的性质，但是要定量地加以表示是很困难的，因此，一 般仅作定性的分析。 而与此相反，停电和停运的频率、持续时间和规模，则是可以用定量的方式 来加以表示， 而且在某种程度上， 他们还直接和间接的反映了停电和停运的原因、 季节和时刻等因素的影响及其所带来的后果的严重程度。因此，人们总是对停电 和停运原因、 季节和时刻等因素进行定性分析的基础上， 通过停电 和停运的频率、 持续时间 和规模等建立指标来对配电 系统的可靠供电加以 描述。 从造成配电系统停止供电的可能性来说，一般有故障停电和作业停电 两种情 况，所谓故障停电，系指配电线路或设备由于不正常的运行状况使继电保护动作 直接跳闸，或者为了防止某种不正常运行的状态继续扩大，而不能在规定的时间 并在 6小时 ( 或按供电合同 要求的时间)以前向 调度提出申 请，并通知用户的停 电。故障停电 通常又称为强迫停电， 故障停电 又分为内 部故障停电和外部故障停 电两种。内部故障停电系指凡属本企业管辖范围以内的电网或设施等故障引起的 故障停电:外部故障停电系指凡属本企业管辖范围以 外的电网或设施等故障引起 的故障停电。 所谓作业停电，则是在事前按规定的时间向调度提出申 请，并使用户得到通 知而按规定实施的停电。作业停电通常又称为预安排停电，它包括计划停电和临 时停电两种情况。二者以其事先是否有正式的计划来加以区别。所谓计划停电， 通常包括有计划的检修、施工、 用户申 请停电 及计划限电 ( 拉闸或非拉闸的限电) i 2 东北大学硕士学位论文电力系统可靠供电分析的基本理论 等。临时停电 则是指事前没有正式计划安排的检修、施工、倒闸操作停电。用户 临时申请停电及临时拉闸或非拉闸限电等。配电系统停电性质如图3 . 1 所示。 故 体 停 电( 创日山以翻肺限 电 ) 配电 系 统 停 电 性 口 分 类 .电 一 - 9fi 11p11霆 山r - ， 一 内 部 往 修 停 电 电 一 州 一 一外 娜 检 修 停 电 电 作 业 用 户申 偏 停电 ( 玻安排停电) 非 拉 阔 限 电一郁 分 停电 哟 1 停 电 临 时 拉 阅 限 电 . 时 荆确限 电一娜 分 停 电 诵 电 侧 侧 操 作 停 电 图3 . 1 配电系统停电性质图 f i g . 3 . 1 n a t u r e o f d i s t r i b u t i o n s y s t e m p o w e r c u tt i n g 3 . 2 . 4 电 气主接线可靠供电 分析 对城网中变电所主接线形式的评判与其所在城市的经济、政治地位及地理环 境密切相关， 应从电网和用户两方面综合考察主接线可靠供电。对城网变电所主 接线的主要要求有下列几项。 ( 1 ) 对主接线的要求 发生事故的可能性很小及发生事故后要求停电范围小和恢复供电快。 适应性和灵活性。能适应一定时期内没有预计到的负荷水平变化，改变运 行方式时操作方便，便于变电所扩建。 简化接线，有利于实现自 动化。配网自 动化、 变电所无人化是必然趋势， 1 3 东北大学硕士学位论文电力系统可靠供电分析的基本理论 主接线形式要为这一技术的实施创造条件。 经济性。在确保供电可靠、电能质量的前提下，要尽量节省建设投资运行 费用。 占地小、标准化。同类型变电所应采用一样的主接线，使接线规范化、标 准化，有利于发展和运行检修。 ( 2 ) 主接线的 方式及其优缺点 根据系统网架和可靠供电要求的不同采取不同的接线方式。电力系统主接线 的方式可分为以下三种: 双母线带旁路方式; 单母线分段方式;线路变压 器组方式。根据系统网架和可靠供电要求的不同采取不同的接线方式. 双母带旁路接线方式优点:母线分段运行，方便灵活，元件可有选择的接 到不同母线线段上。 技术成熟，我国有丰富的运行经验。母线故障时，能较快地 恢复供电。其缺点是:占 地面积大:改变运行方式时，需操作隔离开关，易引发 事故。 单母线分段方式接线方式优点:占地面积较少，运行方式灵活，设备造价 低。其缺点是:需要设备有较高可靠性。 线路变压器组接线方式优点:占地面积少，设备造价低。其缺点是:需要 设备可靠性高。 三种主接线的一般评价内容如表3 . 1 所示。 表3 . 1 三种主接线的一般评价 t a b l e 3 . 1 g e n e r a l a p p r a i s a l s o f t h r e e m a i n c o n n e c t i o n l i n e s 评价项 目 主接线形式 慕 黑 双母线带旁 路母线 单母线分段线路变压器组 扩大化故障范围大 大不受影响 断路器故障率变 化 故障率及可 用率受影响 均较小 故障率及可 用率受影响 均较大 故障率及可用 率受影响最大 东北大学硕士学位论文 电力系统可靠供电分析的基本理论 ( 续表3 . 1) 评价项目主接线方式 撼 双母线带旁 路母线 单母线分段线路变压器组 母线故障率变化 ( 计及隔离开关 误操作和保护不 正确等引起的母 线切除) 故障率受影 响大， 可用率 受影响小 故障率受影 响较大， 可用 率受影响较 大 故障率、 可用率 不受影响 占地面积大较大小 对系统要求不高较高高 设备投资大较大刁 、 由对主接线的要求及表3 . 1 可以看出， 电气主接线可靠供电分析主要分析单一 设备故障对整个变电所的可靠供电影响及投资经济性。我们可以得知，对枢纽变 电所宜采用双母线带旁路母线方式，而对终端变电所从经济角度考虑采用单母线 方式或线路变压器组方式。 东北大学硕士学位论文 营口 地区可靠供电 存在的问 题分析 第四章营口 地区可靠供电 存在问 题的分析 4 . 1 营口 地区经济与 社会发展的目 标及对可靠供电的 要求 4 . 1 . 1 营口 地区 经济与 社会发展的 状况 营口 市位于辽宁省南部， 辽河下游， 松辽平原南端。 东与鞍山 市相接， 南与大 连市毗连，北与盘锦市为邻，西临渤海辽东湾。市域范围包括两市四区，即大石 桥市、盖州市、站前区、 西市区、 绒鱼圈区、 老边区。 市域总面积 5 3 6 9 . 8 5平方 公里，至九九年末总人口2 2 8 . 5万人。营口市目前是以轻、纺工业为主的沿海工 业城市。处于东北亚和环渤海经济圈的中心位置，区位特征优越。国内 生产总值 2 0 0 2 年完成2 1 7 . 6 亿元， 按可比 价格计算，比2 0 0 1 年增长1 3 . 5 % 。 其中第一产业 增加值3 0 亿元， 增长8 . 4 % ， 占国内生产总值的比重为1 3 . 8 % : 第二产业增加值1 0 7 . 9 亿元，增长1 4 . 3 % ，占国内生产总值的比重为4 9 . 6 % ;第三产业增加值7 9 . 7 亿元， 增长 1 1 . 7 % ，占国内生产总值的比重为 3 6 . 6 % 。人均国内生产总值9 5 4 8 元， 按可 比 价格计算，比2 0 0 1 年增长1 1 . 9 % 。 营口 地区矿产资源丰富， 其中菱镁矿、 滑石、 硼矿储量在国际上占 有重要地位，盛产水稻、水果，是优质米生产基地及水果之 乡。 海岸线9 6 公里， 滩涂1 9 . 5 万亩。 具有良 好的综合交通运输系统， 共有两个 港口:营口 老港和绒鱼圈新港。沈大高速公路纵贯全境，市域内有三条跨地区输 油管道。 二十世纪九十年代以 来营口 市g d p 增长及各产业产值比重如表4 . 1 所示。 表4 . 1 营口 市g d p 增长及各产业产值比重单 位: 亿元; % 时间 g d p 增长率第一产业第二产业 第三产业 1 9 9 0 年2 5 5 0 2 5 1 9 9 1 年8 . 42 4 . 2 4 5 . 33 0 . 5 1 9 9 2 年 2 1 . 61 9 . 7 4 9 . 53 0 . 8 1 9 9 3 年2 4 . 01 9 . 5 5 1 . 52 9 1 9 9 4 年4 0 . 61 6 . 5 4 7 . 23 6 . 3 1 9 9 5 年1 7 . 71 7 . 7 4 7 . 13 5 . 3 东北大学硕士学位论文营口 地区可靠供电 存在的问 题分析 ( 续表4 . 1 ) 时间g d p 增长率第一产业第二产业第三产业 1 9 9 6 年 8 . 0 1 8 . 74 6 . 3 3 5 1 9 9 7 年 9 61 8 . 44 6 . 53 5 . 1 1 9 9 8 年 1 2 . 42 5 . 5 2 54 9 . 5 1 9 9 9 年 1 02 5 . 72 3 . 3 5 1 2 0 0 0 年 1 0 . 5 52 5 . 9 32 5 . 0 74 9 2 0 0 1 年 1 2 . 5 92 7 . 5 93 1 . 4 4 1 2 0 0 2 年1 3 . 82