第二章 电力网.ppt

第二章第二章 电力网电力网新疆新能源股份有限公司 系统集成技术部2010年3月2021/9/211Module und Variations_EXIN JIANG SUNOASIS STRATEGY&DEVELOPMENT一、电力网，电力系统的构成一、电力网，电力系统的构成发电厂将燃料的热能、水流的位能或动能以及核能等转换为电能。电力经过送电、变电和配电分配到各用电场所，通过各种用电设备再转接成动力（机械能）、热、光等不同形式的能量，为国民经济、工农业生产和人民生活服务。由于电力目前还不能大量储存，其生产，运输，分配和消费都在同一时间内完成，因此，必须将各个环节有机地联成一个整体。这个由发电、送电、变电、配电和用电组成的整体称为电力系统。电力系统中除去发电和用电的中间部分，即送电、变电、配电三个部分称为电力网。电力系统，电力网示意图如图电力系统，电力网示意图如图2-12-1所示所示2021/9/212Module und Variations_EXIN JIANG SUNOASIS STRATEGY PLANNING图2-1 动力系统与电力系统、电力网关系示意图2021/9/213Module und Variations_EXIN JIANG SUNOASIS STRATEGY PLANNING电力网是将各电压等级的输电线路和各种类型的变电站连接而成的网络。电力网按其在电力系统中的作用不同，分为输电网和配电网。输电网是以高压电甚至超高电压将发电厂、变电所或变电站之间连接起来的送电网络，所以又称为电力网中的主网架。直接将电能送到用户的网络称为配电网。配电网的电压因用户的需要而定，因此，配电网中又分为高压配电网（指35kV及以上电压），中压配电网（指10kV,6kV,3kV）及低压配电网（380V,220V）。2021/9/214Module und Variations_EXIN JIANG SUNOASIS STRATEGY PLANNING二、构成大型电力系统的优点二、构成大型电力系统的优点1.提高了供电的可靠性。由于大型电力系统的构成，使得电力系统的稳提高了供电的可靠性。由于大型电力系统的构成，使得电力系统的稳定性提高。同时，对用户供电的可靠程度相应地提高了。特别是构成定性提高。同时，对用户供电的可靠程度相应地提高了。特别是构成了环网，对重要用户的供电就有了保证。当系统中某局部设备故障或了环网，对重要用户的供电就有了保证。当系统中某局部设备故障或某部分线路检修时，可以通过变更电力网的运行方式，对用户继续连某部分线路检修时，可以通过变更电力网的运行方式，对用户继续连续供电，减少了由于停电造成的损失。续供电，减少了由于停电造成的损失。2.减少了系统的备用容量。电力系统的运行具有灵活性，各地区可以通减少了系统的备用容量。电力系统的运行具有灵活性，各地区可以通过电力网互相支援，为保证电力系统所必须的备用机组也可大大的减过电力网互相支援，为保证电力系统所必须的备用机组也可大大的减少。少。3.形成大型电力系统，便于发展大型机组。形成大型电力系统，便于发展大型机组。4.通过合理地分配负荷，降低了系统的高峰负荷，提高了运行经济性。通过合理地分配负荷，降低了系统的高峰负荷，提高了运行经济性。5.提高了供电质量提高了供电质量6.形成大型电力系统，便于利用大型动力资源，特别是能充分发挥水力形成大型电力系统，便于利用大型动力资源，特别是能充分发挥水力发电厂的作用。发电厂的作用。大型电力系统主要在技术经济上具有以下优点：大型电力系统主要在技术经济上具有以下优点：2021/9/215Module und Variations_EXIN JIANG SUNOASIS STRATEGY PLANNING三、电网调度管理三、电网调度管理 电力生产是高度集中的、统一的，在一个电力网内，必须统一指挥，统一调度，统一管理电力的生产和销售，这是电力生产的规律，世界各国都是如此。电力生产的指挥，调度都是集中在电网调度部门。2021/9/216Module und Variations_EXIN JIANG SUNOASIS STRATEGY PLANNING、电网调度管理的主要任务电网调度管理的主要任务电网调度管理的主要任务是组织，指挥和协调全网的调度运行和操作，保证实现下列基本要求。1.按照电力系统客观规律及有关规定，使电网安全，可靠运行和连续供电，使电能质量指标符合国家规定的标准。2.根据电网的实际情况，按照资源优化配置的原则，实现优化调度，充分发挥网内发电，输电，变电设备的能力，最大限度的满足社会经济发展及人民生活对电力的需求。3.坚持“统一调度，分级管理”和“公开、公平、公正”的调度原则，依据有关合同或协议，维护各方的合法权益。2021/9/217Module und Variations_EXIN JIANG SUNOASIS STRATEGY PLANNING、调度管理机构和调管范围的划分原则调度管理机构和调管范围的划分原则我国电网调度机构设置五级调度机构：国家电网调度机构（简称国调）；区域性大网调度机构（简称网调）；省区级电网调度机构（简称省调）；地区级电网调度机构（简称地调）；县级电网调度机构（简称县调）；电网调度机构在电网调度业务活动中是上下级关系，下电网调度机构在电网调度业务活动中是上下级关系，下级调度机构必须服从上级调度机构的调度。级调度机构必须服从上级调度机构的调度。1.调度管理机构2021/9/218Module und Variations_EXIN JIANG SUNOASIS STRATEGY PLANNING2.新疆电网的各级调度机构是本级电网经营企业的组成部分。既是生产运行单位，又是电网调度运行管理的职能机构，依法在电网运行管理中行使调度权。3.并入新疆电网的所有发电，输电，变电，配电，用电设备均应纳入电网统一调度，并按其装机容量，电压等级及电网运行的需要，划归相应一级电网调度机构调管。2021/9/219Module und Variations_EXIN JIANG SUNOASIS STRATEGY PLANNING、主网架（220kV）中的输变电设备及其继电保护和安全自动装置，电网中的骨干发电厂，对电网运行有重要影响的地区发电厂及相关的继电保护和安全自动装置，与调度业务有关的调度自动化，电力通信设施，属省调调管。、地区电网（110kV及以下）中重要的输变电设备及其继电保护和安全自动装置，非省调调管的发电厂及其相关的继电保护和安全自动装置，与调度业务相关的调度自动化，通信设施以及上述厂，站的消弧线圈，属地调调管。、除省调和地调调管范围外的电网其他输、变、配、用电设备由县调调管。除省调，地调和县调调管的设备外，其余附属设备由各发电厂和电业局安排调度管辖。4、调管范围的划分原则2021/9/2110Module und Variations_EXIN JIANG SUNOASIS STRATEGY PLANNING、新建，改建和扩建设备投入系统的运行管理新建，改建和扩建设备投入系统的运行管理1.并网运行的发电厂（机组）地区电网，变电站必须纳入相应一级电力调度机构的调管范围，服从电力调度机构的统一调度。2.需要并网运行的发电厂（机组），变电站和地区电网，需要并网运行的发电厂（机组），变电站和地区电网，必须满足国家法律，法规和国家电力监管委员会，新疆必须满足国家法律，法规和国家电力监管委员会，新疆电力公司关于并网管理的有关规定。根据规定签订有关电力公司关于并网管理的有关规定。根据规定签订有关并网协议的，有关各方必须严格执行所签协议。并网协议的，有关各方必须严格执行所签协议。2021/9/2111Module und Variations_EXIN JIANG SUNOASIS STRATEGY PLANNING需要并网运行的发电厂（机组），变电站和地区电网，在并网运行前必须具备以下基本条件：.向相关电网经营企业和电力调度机构提交齐全的技术资料.新（改、扩）建设备已通过部分试运和启动试验。.接收电网统一调度的技术装备和管理设施齐备。.与有关电力调度机构间的通信通道应能满足继电保护，安全自动装置，调度自动化数据，以及调度电话等电力调度通信业务的要求，且满足通信并网条件。.自动化分站已按电力行业标准，规程设计建成，自动化信息具备送入有关电网调度机构调度自动化系统的条件。.按电力行业标准，规程设计安装的继电保护，安全自动装置已具备投运条件，保证电网安全运行所需要的措施已落实。.与并网运行有关的计量装置安装齐全并经验收合格。.具备正常生产运行的其他条件。2021/9/2112Module und Variations_EXIN JIANG SUNOASIS STRATEGY PLANNING拟并入新疆电网运行的发电厂（机组），变电站或地区及企业自备电网至少于并入新疆电网90日前向新疆电力公司提交并网运行申请书，同时必须按有关规定向省调提供相关资料。2021/9/2113Module und Variations_EXIN JIANG SUNOASIS STRATEGY PLANNING并网申请书的内容包括：并网申请书的内容包括：(1).(1).工程名称及范围;(2).(2).计划投运日期;(3).(3).试运联络人员，专业管理人员及运行人员名单;(4).(4).安全措施;(5).(5).调试大纲;(6).(6).现场运行规程或规定;(7).(7).数据交换及通信方式;(8).(8).其他应该提供的资料;2021/9/2114Module und Variations_EXIN JIANG SUNOASIS STRATEGY PLANNING5.5.新疆电力公司对并网申请书予以确认，并在首次并网60日前向拟并网方发出确认通知后，省调应完成下列工作:.15日内下发调管范围和设备命名，编号，回复接口归算阻抗，确定自动化设备传送的自动化信息，通信速率及所采用的规约。.首次并网30日前向工程单位提交调度运行的技术组织措施。.投运前根据启动委员会审定的调试大纲和调试方案，编制并下达调试调度方案。.首次并网15日前向拟并网方提供继电保护定值单，并在收到实测参数7日后，确定是否更改定值。.依据并网通信系统设计方案和并网调试大纲的要求，于并网30日前完成并网通信电路运行方式单的下达和测试，开通工作。.首次并网7日前与拟并网方共同完成自动化系统与拟并网方自动化设备的联调。.与拟并网方根据平等互利，协商一致的原则和并网调度协议（示范文本）格式，签订并网调度协议。.新疆电力公司按有关技术导则和法律，法规，规范的要求，确认工程满足并网条件后，省调应及时编制该工程的启动方案送达拟并网方。.省调负责的其他与新设备投运相关的工作。2021/9/2115Module und Variations_EXIN JIANG SUNOASIS STRATEGY PLANNING6.6.拟并网方应于系统联合调试7日前向省调运送调试方案和新设备启动 方案。7.7.拟送电设备的接火工作应在送电前3日内进行，不得提前。8.8.根据省调编制的启动方案，拟并网方及相关厂，站按照省调值班调度员的调度指令完成并网运行操作。9.9.新设备未经申请批准或虽经批准但未得到电网值班调度员的指令之前，不得接入系统运行。启动试运行的带电设备，其断路器，隔离开关，继电保护及安全自动装置的一切操作指令均由电网值班调度员下达，其他人员不得擅自下达操作指令。10.10.新（改，扩）建工程投运后属地调调管的厂，站（设备），地调亦应于投运前，按有关规定将计划投运的新（改，扩）建设备的主要参数及投运计划报省调备案；110kV及以上电压等级的厂，站及相关设备的命名和编号须经省调同意，其启动方案须报省调备案。2021/9/2116Module und Variations_EXIN JIANG SUNOASIS STRATEGY PLANNING四、电力网标准电压四、电力网标准电压根据电压等级国家标准根据电压等级国家标准GB156标准电压标准电压规定，规定，3kV及以上的交流三相系统及电气设备的标准电压及以上的交流三相系统及电气设备的标准电压值，见表值，见表2-1GB156标准电压标准电压中，对低压配电电压规定为中，对低压配电电压规定为三相四线或三相三线交流系统标准电压值及设备的三相四线或三相三线交流系统标准电压值及设备的额定电压值为：额定电压值为：220V/380V;380V/660V;1000V/1140V;2021/9/2117Module und Variations_EXIN JIANG SUNOASIS STRATEGY PLANNING系统标准电压电气设备的最高电压33.667.21012（20）（24）3540.56672.5110126（123）220252（245）330363500550（750）（800）表表2-1 3kV以上标准电压值以上标准电压值2021/9/2118Module und Variations_EXIN JIANG SUNOASIS STRATEGY PLANNING根据有关标准规定，我国电力网各级标准电压为：根据有关标准规定，我国电力网各级标准电压为：送电电力网 500kV,330kV,220kV,110kV 高压配电网 110kV,66kV,35kV 中压配电网 （20）kV，10kV，6kV 低压配电网 0.38kV，0.22kV2021/9/2119Module und Variations_EXIN JIANG SUNOASIS STRATEGY PLANNING结合新疆电网的实际情况，现在实际运行的电压等级有：220kV,110kV,35kV,10kV,(6kV),0.38kV,0.22kV预计预计2011年将会出现年将会出现750kV电压等级。电压等级。2021/9/2120Module und Variations_EXIN JIANG SUNOASIS STRATEGY PLANNING现在新疆电力网各级标准电压为：现在新疆电力网各级标准电压为：送电电力网 220kV,110kV高压配电网 110kV,35kV中压配电网 10kV,(6kV)低压配电网 0.38kV,0.22kV2021/9/2121Module und Variations_EXIN JIANG SUNOASIS STRATEGY PLANNING五、供电质量五、供电质量供电质量包括电能质量和供电可靠性两个内容供电质量包括电能质量和供电可靠性两个内容电能质量 电能质量也就是表征电能品质的优劣程度。通常以供用双方供电设备产权分界点的电能质量作为评价的依据。电能质量包括电压质量和频率质量两部分。电压质量又分为幅值与波形质量两个方面。波形质量又包括电压波动与闪变，电压正弦波畸变率，负序电压系数。所以，电能质量通常以电压偏差，电压波动与闪变，电压正弦波畸变率，负序电压系数，频率偏差等项指标来衡量。主要是以电压偏差，频率偏差来衡量。2021/9/2122Module und Variations_EXIN JIANG SUNOASIS STRATEGY PLANNING1.电压偏差电压偏差在某一时段内，电压幅值缓慢化而偏离额定值的程度，称为电压偏差。以电压实际值与额定值之差U或其百分值U%来表示。即：U=U-Ue；或 U检测点上电压实际值（V）Ue监测点电网电压额定值（V）供电电压允许偏差限值见表2-2所示。2021/9/2123Module und Variations_EXIN JIANG SUNOASIS STRATEGY PLANNING1.频率偏差频率偏差供电电源频率缓慢变化的现象，常以实际频率与额定频率之差或其差值与额定值之比的百分数f%表示，即：f=f-fe 或 f实际供电频率值（Hz）fe供电网额定频率（Hz）电力系统频率允许偏差见表2-2。2021/9/2124Module und Variations_EXIN JIANG SUNOASIS STRATEGY PLANNING表表2-2 电能质量国家标准摘要电能质量国家标准摘要标准编号标准名称允许限值说明GB12325-90GB12325-90供电电压允许偏差1.35kV及以上为正负偏差绝对值之和不超过10%；2.10kV及以下三相供电为7%；3.220V单相供电为7%,10%衡量点为供用电产权分界处或电能计量处GB/T15945-95GB/T15945-95电力系统频率允许偏差1.正常允许0.2Hz，根据系统容量可以放宽到0.5Hz;2.用户冲击引起的频率变动一般不得超过0.2Hz对测量仪器提出了基本要求2021/9/2125Module und Variations_EXIN JIANG SUNOASIS STRATEGY PLANNING供电可靠性供电可靠性供电可靠性是持续供电能力的量度。不同性质的用电负荷（分1类、2类、3类用电负荷），对供电可靠性的要求是不一样的，属于1类负载的用电设备，对供电可靠性要求较高；属于可间断供电的负荷，对供电可靠性的要求较低。要求较高的供电可靠性，需对供电工程投入较多的资金。因此，合理确定供电可靠性标准，需要在技术经济上进行比较论证。供电可靠性常用供电可靠率来衡量。以某一统计期内，实际供电时间与本统计期全部时间的比值的百分数表示，即：2021/9/2126Module und Variations_EXIN JIANG SUNOASIS STRATEGY PLANNING Ty统计期实际供电时间之和（h）;Ts统计期全部时间（h）；Tt统计期内停电时间之和（h）；停电时间应包括：事故停电，计划检修停电及临时性停电时间。2021/9/2127Module und Variations_EXIN JIANG SUNOASIS STRATEGY PLANNING六、架空电力线路六、架空电力线路（一）、概述电力线路是电力网的重要组成部分。它的作用是输送和分配电能。按其承担的功能，电力线路又分为送电线路和配电线路。送电线路（又称输电线路）是架设在发电厂与区域变电站之间，区域变电站与地区负荷变电站之间的线路。送电线路是电力网的骨架，其功能为输送电能和电力网变电站之间的联络。送电线路的电压为：500kV,330 kV,220 kV,110 kV,66 kV,35 kV。配电线路是电力网向负荷点和用户配送电能的线路。110 kV，66 kV，35 kV称为高压配电线路。20 kV，10 kV，6 kV称为中压配电线路。380V，220V称为低压配电线路。2021/9/2128Module und Variations_EXIN JIANG SUNOASIS STRATEGY PLANNING1.按导线允许持续发热条件决定输送能力按导线允许持续发热条件，送电线路输送容量，可按下式确定：P三相输送总功率（MW）Ue额定线电压（kV）Iy2按允许持续发热条件确定的电流（即允许载流量）（kA）cos功率因数（二）、送电线路的输送能力2021/9/2129Module und Variations_EXIN JIANG SUNOASIS STRATEGY PLANNING2.按线路允许电压损失条件决定输送能力如果输送能力以负荷矩表示，则：P2末端功率（MW）；P2L负荷矩；L送电距离（km）;U%线路始端电压与末端电压的算术差与末端电压之比%（一般限制在10%以内）；R0.X0每km线路的内阻，电抗值（）；U2末端电压（kV）;tg2末端电压与电流间夹角的正切函数。2021/9/2130Module und Variations_EXIN JIANG SUNOASIS STRATEGY PLANNING3.按线路允许电力损失与电能损失确定输送能力线路的电力损失按下式计算：J电流密度（A/cm2）;导线的电阻率（.cm2/km）;导线的长度（km）;U2末端线电压（kV）.线路的电能损失按下式计算：W%以全年输送总容量为基准的全年电能损失相对值（%）；Tmax线路最大负荷利用小时数；线路最大损耗小时数，与Tmax及功率因数cos2有关。2021/9/2131Module und Variations_EXIN JIANG SUNOASIS STRATEGY PLANNING4.各级电压电力线路的输送能力输电线路的输送容量及输送距离均与电压有关。线路电压越高，输送距离越远。线路及系统的电压需要根据其输送的容量和距离来确定。一般送电电压，容量，距离三者的大致关系如表2-3所示。在相同的送电电压下，送电容量越小，可输送的距离越长。反之，容量越大，则送电距离越短。另外，输送容量和距离还取决于其他技术条件和是否采用补偿措施。2021/9/2132Module und Variations_EXIN JIANG SUNOASIS STRATEGY PLANNING表表2-3 各级电压架空电力线路的输送能力各级电压架空电力线路的输送能力输送电压（kV）35110220330500输送容量（万kW）122710253060100150输送距离（km）2050501002003002505003008002021/9/2133Module und Variations_EXIN JIANG SUNOASIS STRATEGY PLANNING高压架空线路一般由导线、绝缘子、金具、杆塔及其基础、避雷线、接地装置和防震锤等构成、如图2-4所示。（三）、架空送电2021/9/2134Module und Variations_EXIN JIANG SUNOASIS STRATEGY PLANNING图2-4架空线路示意图2021/9/2135Module und Variations_EXIN JIANG SUNOASIS STRATEGY PLANNING送电线路对铁路、公路、河流、管道、索道、通讯线路及各种电力线路交叉跨越，平行接近时，应保持一定的距离。架空导线对地面或水面的距离不得不小于最小允许距离。最小允许距离的数值如表2-5所示：（四）、架空线路的电气安全距离2021/9/2136Module und Variations_EXIN JIANG SUNOASIS STRATEGY PLANNING表表2-5 导线对地面或水面的最小允许距离导线对地面或水面的最小允许距离2021/9/2137Module und Variations_EXIN JIANG SUNOASIS STRATEGY PLANNING结束，感谢大家！左国民2010年3月2日联系电话：139998672272021/9/2138Module und Variations_EXIN JIANG SUNOASIS STRATEGY PLANNING