浅析电力运行的安全管理
王昆仑
（云南电网文山供电局）
电力系统正常运行的一个重要标志是：所有并联的同步电机（主要是发电机）都有相同的电角速度，运行状态的各参数变化很小，称为系统运行稳定状态。

当系统受到干扰时，可能使系统中的发电机之间失去同步，而使系统不能保持稳定运行。

若系统运行稳定性受破坏，将造成大量用户供电中断，甚至造成整个系统瓦解。

当系统受到小干扰时，通过系统自身调节，恢复到原来的状态运行，称为静态稳定性；当系统受到大干扰时，通过系统自身调节，过渡到新的状态下正常运行，称为暂态稳定性。

1静态稳定的安全管理
1.1静态稳定
受到瞬时出现、立即消失的微小扰动后，系统具有抑制扰动、独立地恢复到原始运行状态（或近似的原始运行状态）的能力。

dP
dδ
＞0
静态稳定的条件是：
P E=P0与功率特性曲线有两个交点a和b，即电机的两个运行点。

图1就是对a点和b点进行分析：
（1）a点扰动过程分析：
稳态时：δ＝δ
ω＝ω0
扰动时：a→a′→δ↑（δ+Δδ），PEa′>P0→ΔPa′=PT-PEa′<0→ΔM<0→减速→δ↓→a′→a。

a→a″→δ↓（δ-Δδ），PEa″>P0→ΔPa″=PT-PEa″>0→ΔM>0→加速→δ↑→a″→a。

对于运行点a：当系统受到小扰动后能够自动恢复到原来的平衡状态，因此a是静态稳定的。

（2）b点扰动过程分析：
稳态时：δ＝δ
b
ω＝ω0
扰动时：b→b′→δ↑（δ+Δδ），PEb′<P0→ΔPb′=PT-PEb′>0→ΔM>0→加速→δ↑→不再回到b点→非周期失步。

b→b″→δ↓（δ-Δδ），PEb″>P0→ΔPb″=PT-PEb″<0→ΔM<0→减速→δ↓→a。

对于运行点b：受到干扰后，不是转移运行点a就是非周期的失去同步，故b点是不稳定的，即系统本身无能力维持在b 点运行。

1.2提高电力系统静态稳定性的措施
1.2.1提高发电机电势
提高发电机电势是提高电力系统的功率极限最有效的措施，它主要依靠采用自动励磁调节器并改善其性能来实现。

在现代电力系统中，几乎所有的发电机都装有自动励磁调节装置。

自动励磁调节器明显地提高了功率极限。

1.2.2减少系统的总电抗
从简单电力系统的功率极限表达式可以看出，输电系统的功率极限与系统总电抗成反比，系统电抗越小，功率极限就越大，系统稳定性也就越高。

输电系统的总电抗由发电机、变压器和输电线路的电抗组成。

发电机和变压器的电抗与它们的结构尺寸有关，当发电机和变压器设计时，已考虑在投资和材料相同的条件下，力求使他们的电抗减小一些。

当发电机装有自动励磁调节器时，发电机的实际电抗已由大减小。

因此，从发电机结构方面去减小电抗的作用有限。

对于变压器而言，自耦变压器具有损耗小、体积小、价格便宜的优点外，它的电抗也较小，对提高稳定性有利，故在超高压电力系统中得到了广泛的应用。

1.2.3提高和稳定系统电压
要提高系统运行电压水平，最主要的是系统中应装设充足的无功电源，从而提高系统运行的稳定性。

合理地选用高一级的电压，除了降低损耗、增加输电容量等作用外，还能提高电力系统的功率极限。

这是因为对于同一结构的输电线路，采用的额定电压越高，线路电抗的标幺值就越小，功率极限就越高。

2暂态稳定的安全管理
2.1暂态稳定
指电力系统在某个运行情况下突然受到大的干扰后，能否经过暂态过程达到新的稳态运行状态的能力。

2.1.1正常运行方式（如图2）
等值电抗：X
Ⅰ
=X d′+X T1+X L/2+X T2
功角方程：P
Ⅰ
＝E′U
xⅠ
sinδ
摘要：所谓电力运行的安全管理，就是指在受到外界干扰的情况下发电机组间维持同步运行的能力。

研究电力运行的安全管理归结为研究电力系统的稳定性，包括电力系统静态稳定性和电力系统暂态稳定性。

从分析这两类电力系统运行的稳定性，浅谈电力运行管理措施，同时阐述了电力安全运行的几点措施。

关键词：电力运行；静态稳定；暂态稳定；安全管理
电力建设
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广东科技2012.10.第19期
广东科技2012.10.第19期
2.1.2故障情况下
（如图3）等值电抗：x Ⅱ＝（x ′d +x T2）+（x L +x T2）+（x ′d +x T1）（x
L 2+x T2）
Δ功角方程：P Ⅱ＝E ′U x Ⅱ
sin δ
2.1.3故障切除后
（如图4、5）等值电抗：X Ⅲ=X d ′+X T1+X L +X T2
功角方程：P Ⅰ＝E ′U x Ⅰ
sin δ
一般情况下，X Ⅰ<X Ⅲ<X Ⅱ，故其功角特性曲线P Ⅰ>P Ⅲ>P Ⅱ故障发生后的过程如表1：
2.2提高电力系统暂态稳定性的措施
2.2.1快速切除故障
利用快速继电保护装置和快速动作的断路器尽快切除故障是提高暂态稳定性的重要措施。

2.2.2采用自动重合闸装置
高压输电线的短路故障绝大多数是瞬时性的采用自动重合闸装置，在故障发生后，由继电保护装置启动断路器把故障线路切除，待故障消失后，又立即自动将这一线路重新投入运行，使系统恢复双回线供电，提高了系统的功率极限，有利于保持暂态稳定，同时也提高了供电的可靠性。

2.2.3改善原动机的调节特性
如果原动机调速系统能实行快速调节，使它的功率变化能接近跟上电磁功率的变化，则机组轴上的不平衡功率便可减小，从而防止暂态稳定性的破坏。

此外，对于并联运行发电机组，也可在故障发生后切除部分发电机组，以减少过剩功率，或
采用机械制动的方法来消耗掉一部分原动机的机械功率。

3电力系统安全运行的管理措施
3.1加强缺陷、
异常的管理对于设备的缺陷、异常管理必须坚持“三不放过”的原则（设
备缺陷原因未查明不放过、设备缺陷没有得到彻底处理不放过、同类设备同一原因的缺陷没有采取防范措施不放过），做到
控制源头、
及时发现、及时消除，严禁电气设备带病运行。

避免因缺陷、异常处理不及时而造成设备非计划停运事故。

3.2加强电气设备的维护和保养
按照设备巡视检查标准的要求定期做好设备的日常巡视工
作，并针对特殊天气做好特殊巡视工作。

定期开展设备的清洁
与维护工作，做到检查到位、
维护到位、清洁到位。

其次、开展好电气设备的预防性试验工作，预防性试验是检测设备正常与否的有效手段。

对于投入运行的电气设备必须定期开展预防性试验工作，避免因运行维护不到位造成设备的事故停运，从而影响到系统的安全稳定运行。

3.3落实事故应急处置方案
当事故发生时“事故应急处置方案”是事故处理的指导标准，他不但明确了不同事故情况下事故处理的流程和方法，还
规定了事故处理人员的权与责的问题。

因此，
作为一线厂站必须建立起自己的现场事故应急处置方案，定期开展好相关事故应急演练工作，避免因人员处理不当而扩大事故的发生。

4结束语
电力系统的任务是向用户提供源源不断、质量合格的电能。

由于电力系统各种设备，包括发电机、变压器、输电线路、断路器等一次设备及与之配套的二次设备，都会发生不同类型的故障，从而影响电力系统正常运行和对用户正常供电。

电力系统
故障，对电力企业、
用户和国民经济某些环节，都会造成不同程度的经济损失。

随着社会现代化进程的加快，生产和生活对电源的依赖性也越来越大，而停电造成的损失也日益增大。

电力运行的安全管理归结为研究电力系统的稳定性，电力系统的稳定性包含电力系统静态稳定性和电力系统暂态稳定性。

每一种状态下电力运行的安全管理措施不同，具体使用时应根据当时电力所属于哪种稳定性下，尽可能减小安全管理成本。

参考文献：
[1]段燕军，
徐凌燕，赵永良.浅析电力系统的安全运行与调度管理.华北电力技术.2007（1）.
[2]殷继焕.论油田电力调度安全运行管理途径.安全、
健康和环境.2002（7）.
[3]潘红芳.电力公司网络运行安全管理.计算机安全.2006（11）.
[4]史玉波.加强安全生产管理做好电力应急工作确保电力系统安全稳定运行.电力安全技术.2006（9）.
表1
故障发生后的过程
运行点变化
原因结果
a →
b 短路发生P T >P E ，加速，ω上升，δ增大
b →
c ω上升，δ增大ω>ω0，
动能增加c →e 故障切除P T <P E ，开始减速，但ω>ω0，δ继续增大e →f 动能释放减速，当ωf =ω0，动能释放完毕，δm 角达最大
f →k
P T <P E ，
减速δ减小，
经振荡后稳定于平衡点k 89。