电力系统的中性点运行方式

电力系统的中性点运行方式
电力系统的中性点运行方式

电力系统的中性点运行方式

在电力系统中,当变压器或发电机的三相绕组为星形联结时,其中性点可有两种运行方式:中性点接地和中性点部接地。中性点直接接地系统称为大电流接地系统,中性点不接地和中性点经消弧线圈(或电阻)接地的系统称为小电流接地系统。中性点的运行方式主要取决于单相接地时电气设备绝缘要求及供电可靠性。图1-2列出了常用的中性点运行方式。图中,电容C为输电线路对地分布电容。

图1-2 电力系统中性点运行方式

a)中性点直接接地

b)中性点不接地

c)中性点经消弧线圈接地

d)中性点经电阻接地

中性点直接接地方式:当发生一相对地绝缘破坏时,即构成单相短路,供电中断,可靠性降低。但是,该方式下非故障相对地电压不变,电气设备绝缘水平可按相电压考虑。此外,在380/220V低压供电系统中,线对地电压为相电压,可接入单相负荷。

中性点不接地方式:当发生单相接地故障时,线电压不变,而非故障相对地电压升高到原来相电压的√3倍,供电不中断,可靠性高。

电力系统的构成图示

一个完整的电力系统由分布各地的各种类型的发电厂、升压和降压变电所、输电线路及电力用户组成,它们分别完成电能的生产、电压变换、电能的输配及使用,如图所示。

电力系统的组成示意图

低压接地系统字母表示含义解释

1 )国际电工委员会( IEC )规定的供电方式符号中,第一个字母表示电力(电源)系统对地关系。如 T 表示是中性点直接接地; I 表示所有带电部分绝缘。

2 )第二个字母表示用电装置外露的可导电部分对地的关系。如 T 表示设备外壳接地,它与系统中的其他任何接地点无直接关系; N 表示负载采用接零保护。

3 )第三个字母表示工作零线与保护线的组合关系。如 C 表示工作零线与保护线是合一的,如TN-C ; S 表示工作零线与保护线是严格分开的,所以 PE 线称为专用保护线,如 TN-S 。

T-电源端有一点直接接地;

I-电源端所有带电部分不接地或有一点通过高阻抗接地。

第二个字母表示电气装置的外露可电导部分与地的关系:

T-电气装置的外露可电导部分直接接地,此接地点在电气上独立于电源端的接地点;

N-电气装置的外露可电导部分与电源端接地点有直接电气连接。

-后的字母用来表示中性导体与保护导体的组合情况:

S-中性导体和保护导体是分开的;

C-中性导体和保护导体是合一的。

电力系统中性点接地方式简述(图)

一、电力系统中性点接地方式

电力系统中性点的接地方式基本上可以划分为两大类:凡是需要断路器遮断单相接地故障者,属于大电流接地方式;凡是单相接地电弧能够瞬间自行熄灭者,属于小电流接地方式。

大电流接地方式主要有:中性点有效接地方式;中性点全接地方式,即非常有效接地方式。此外,还有中性点经低电抗、中电阻和低电阻接地方式等。

小电流接地方式主要有:中性点谐振(经消弧线圈)接地方式;中性点不接地方式;中性点经高电阻接地方式等。

◆中性点不接地系统:中性点对地绝缘的系统

优点:这种系统发生单相接地时,三相用电设备能正常工作,允许暂时继续运行两小时之,因此可靠性高,

缺点:这种系统发生单相接地时,其它两条完好相对地电压升到线电压,是正常时的倍,因此绝缘要求高,增加绝缘费用。存在保护选择性问题。

适用围:中压系统且接地电流小于规定值。

◆中性点直接接地系统:中性点金属性接地的系统

优点:发生单相接地时,其它两完好相对地电压不升高,因此可降低绝缘费用;不存在保护选择性的问题。

缺点:发生单相接地短路时,短路电流大,要迅速切除故障部分,从而使供电可靠性差。

应用围:高压系统和低压系统。

◆中性点经电阻接地系统:

优点:可限制过电压的幅值;不存在保护选择性的问题。

缺点:口头解释。

应用围:中压系统。

中性点经消弧线圈接地系统

优点:除有中性点不接地系统的优点外,还可以减少接地电流;

缺点:类同中性点不接地系统。

二、中性点经消弧线圈接地系统

1、基本原理

如图所示为一中性点经消弧线圈接地系统,在N回路C相发生单相接地故障。

对称分量法认为:当回路N发生单相接地故障时,在故障点处出现了参数不对称。如果对故障点处的电压量(电流量)进行对称分量分解,则故障点处的电压量(电流量)可以表示为三个对称分量的叠加。这样,在系统非故障点的参数完全对称的情况下,系统可以解耦为三个对称系统的综合。既:正序系统、负序系统和零序系统。各个系统可以进行独立的计算。因此,对于零序系统而言,只有在故障点处存在一个零序电压源,该电压源从系统吸收能量,然后注入到零序系统的各节点、各支路。而不存在别的任何电源。这样,对于零序系统而言,原系统可等效为如图所示的一个电感、电容和电阻并联的电路,如适当选择电感(既消弧线圈)的参数,可使总回路(既故障点)的零序电流减到最小。又因为,对于单相接地故障,流过故障点的正序电流和负序电流都等于零序电流,因此,适当选择电感(既消弧线圈)的参数,可使故障点的接地电流减小,这就是消弧线圈的工作原理。

相关

◆零序电流互感器的工作原理:

由对称分量法可知:3I0=IA+IB+IC,即三倍的零序等于三相电流的叠加。零序电流互感器正是利用这个原理把三相电流同时感应到互感器的二次侧形成自然的叠加。

◆消弧线圈:

消弧线圈是一种电感在一定围可变的、铁芯带有气隙、励磁特性接近线性的电感线圈。

根据电感调节的不同方式可分为调匝式和调容式两种。

调匝式:通过改变线圈的匝数达到改变电感的目的。

调容式:通过改变与消弧线圈并联的电容器的容抗达到改变总电感的目的。

中压电网系统的中性点接地方式

我国的中压电网较长一段时间以来系统中性点接地方式,采用不接地或经消弧线圈接地的方式。由于在电容电流较大的情况下不宜使用中性点不接地方式,采用消弧线圈接地的方式得到广泛运用。这两种接地方式的有益之处显而易见,可以使调度在拉停故障线路前,及时转移负荷减少用户停电。然而不利之处也存在,运行方式的变化,需要不断进行消弧线圈的调节。同时更严重的是近年来,随着站外线路和电缆的绝缘强度的提高,站绝缘强度相对就低了。甚至产生了双母线结构变电站,站外电缆单相接地故障,导致站拉开的母刀断口间击穿,造成全站停电。由于上述原因,中性点小电阻接地被推广应用。尽管小电阻接地系统给调度操作带来方便,及时切断故障,避免扩大等益处外,在经过一段时间的运行后也发现了一些不利之处。

小电阻接地系统的运行情况

根据一些分析,lOkV中性点经小电阻接地方式对供电可靠性及人身安全有着不可低估的影响。

(1)跳闸次数。对于以架空出线为主的变电站,在改为小电阻接地系统后,产生跳闸次数过多的情况。原因在于架空线路的瞬时故障较多,而且部分瞬时故障并不能经重合闸后有效分辨,曾经出现重合不成后,再强送成功的例子,上述情况在台风季节尤其明显。对于以电缆出线为主的变电站上述情况也不能完全杜绝,尤其如该站专线用户较多。用户端由于管理水平和技术水平较电业部门低,产生瞬时接地(或不明原因接地)的情况较多,也有可能使跳闸次数增多。

(2)对备用电源自切的影响。lOkV母线或线路永久性故障而开关拒动时将通过主变后备保护跳闸,为防止自切动作合闸在永久故障点上,通常采用主变后备闭锁自切方式。考虑到小电阻接地方式以接地故障为主,10kV母线单相接地的机会也不多,且电流不大,瞬时性更不能排除,主变零序后备闭锁各自切有意解除。可防止部分因接地引起的10kV母线失压事故。

(3)保护时间配合。在小电阻接地系统中,故障相对地电压在故障切除后由零升到相电压和非故障相对地电容由线电压降到相电压的过渡过程由阻抗不高的中性点设备提供通路,衰减的幅值与时间直接与系统的对地等效电容以及中性点设备的参数有关。由于系统对地等效电容与出线电缆与架空线的长度有关,该衰减时间对保护时间的配合上有较大影响,

(4)安全。有一种论点,小电阻接地系统中如有人误触高压设备时,能够迅速跳闸可避免造成伤亡事故。而在电力系统的实践中,我们知道是否会造成伤亡的关键是触电者接触带电体的方式、触电后人体的移动方向及抢救方式等因素。而这一论点需在保护跳闸的电流没有或少量通过人体条件成立,才有可能避免伤亡。而人体触电引起的接地可能是大过渡电阻接地,基本不可能使上述条件成立。

低压设备接地方式

一、接地方式的提出

对电气设备、用电器具而言,如果将其金属外壳与连接,这时金属外壳就接近零电位。即使在故障情况下,如发生电气设备因绝缘破坏造成碰壳短路,由于金属外壳已与作良好的电气连接,则金属外壳与的电位差变低,若人与之接触,通过人体的电流就也小,提高了间接触电的安全性。

对低压配电系统而言,较多将配变中性点接地(称为工作接地)。从电气安全角度来看,在一定的条件下,可与电气设备的接地共同作用。当接地故障时,产生的电流可使配电系统中的保护设备在适当时间动作,切断电源,用以保证安全。

由于电气设备及用电器具的金属外壳可以直接接地,也可以通过导体接到配电系统已接地的中性点上,配电系统可以直接接地或不接地或通过阻抗接地,这几种接地组合即称为低压配电系统接地方式。

二、接地方式的基本组成

接地方式的组成部分可分为电气设备和配电系统两部分。

1.电气设备的接地部分

(1)接地体:与紧密接触并与形成电气连接的一个或一组导体。

(2)外露可导电部分:电气设备能触及的可导电部分。正常时不带电,故障时可能带电,通常为电气设备的金属外壳。

(3)主接地端子板:一个建筑物或部分建筑物各种接地(如工作接地、保护接地)的端子和等电位连接线的端子的组合。如成排排列,则称为主接地端子排。

(4)保护线(PE):将上述外露可导电部分,主接地端子板、接地体以及电源接地点(或人工接地点)任何部分作电气连接的导体。对于连接多个外露可导电部分的导体称为保护干线。

(5)接地线:将主接地端子板或将外露可导电部分直接接到接地体的保护线。对于连接多个接地端子板的接地线称为接地干线。

(6)等电位连接:指各外露可导电部分和装置外导电部分的电位实质上相等的电气连接。

2.配电系统的接地部分

(1)相线(L)。输送电能的导体,正常情况下不接地。

(2)中性线(N)。与系统中性点相连,并能起输送电能作用的导体。

(3)保护中性线(PEN)。兼有保护线和中性线作用的导体。

(4)电源接地点。将电源可以接地的一点(通常是中性点)进行接地。

三、接地方式的分类

我国配电系统的接地方式已使用IEC规定,其分类仍然是以配电系统和电气设备的接地组合来分,一般分为TN、TT、IT系统等。上述字母表示的含义:第一个字母表示电源接地点对地的关系。其中T表示直接接地;I表示不接地或通过阻抗接地。第二个字母表示电气设备的外露可导电部分与地关系。其中T 表示与电源接地点无连接的单独直接接地;N表示直接与电源系统接地点或与该点引出的导体连接。

电力系统中的接地和接零浅谈

在电力系统中,由于电气装置绝缘老化、磨损或被过电压击穿等原因,都会使原来不带电的部分(如金属底座、金属外壳、金属框架等)带电,或者使原来带低压电的部分带上高压电,这些意外的不正常带电将会引起电气设备损坏和人身触电伤亡事故。为了避免这类事故的发生,通常采取保护接地和保护接零的防护措施。下面就谈谈有关保护接地和保护接零的问题。

1 保护接地

保护接地是指将电气装置正常情况下不带电的金属部分与接地装置连接起来,以防止该部分在故障情况下突然带电而造成对人体的伤害。

1.1 保护接地的作用及其局限性

在电源中性点不接地的系统中,如果电气设备金属外壳不接地,当设备带电部分某处绝缘损坏碰壳时,外壳就带电,其电位与设备带电部分的电位相同。由于线路与之间存在电容,或者线路某处绝缘不好,当人体触及带电的设备外壳时,接地电流将全部流经人体,显然这是十分危险的。

采取保护接地后,接地电流将同时沿着接地体与人体两条途径流过。因为人体电阻比保护接地电阻大得多,所以流过人体的电流就很小,绝大部分电流从接地体流过(分流作用),从而可以避免或减轻触电的伤害。

从电压角度来说,采取保护接地后,故障情况下带电金属外壳的对地电压等于接地电流与接地电阻的

乘积,其数值比相电压要小得多。接地电阻越小,外壳对地电压越低。当人体触及带电外壳时,人体承受的电压(即接触电压)最大为外壳对地电压(人体离接地体20m以外),一般均小于外壳对地电压。

从以上分析得知,保护接地是通过限制带电外壳对地电压(控制接地电阻的大小)或减小通过人体的电流来达到保障人身安全的目的。

在电源中性点直接接地的系统中,保护接地有一定的局限性。这是因为在该系统中,当设备发生碰壳故障时,便形成单相接地短路,短路电流流经相线和保护接地、电源中性点接地装置。如果接地短路电流不能使熔丝可靠熔断或自动开关可靠跳闸时,漏电设备金属外壳上就会长期带电,也是很危险的。

1.2 保护接地应用围

保护接地适用于电源中性点不接地或经阻抗接地的系统。对于电源中性点直接接地的农村低压电网和由城市公用配电变压器供电的低压用户由于不便于统一与严格管理,为避免保护接地与保护接零混用而引起事故,所以也应采用保护接地方式。在采用保护接地的系统中,凡是正常情况下不带电,当由于绝缘损坏或其它原因可能带电的金属部分,除另有规定外,均应接地。如变压器、电机、电器、照明器具的外壳与底座,配电装置的金属框架,电力设备传动装置,电力配线钢管,交、直流电力电缆的金属外皮等。

在干燥场所,交流额定电压127V以下,直流额定电压110V以下的电气设备外壳;以及在木质、沥青等不良导电地面的场所,交流额定电压380V以下,直流额定电压440V以下的电气设备外壳,除另有规定外,可不接地。

1.3 保护接地电阻

保护接地电阻过大,漏电设备外壳对地电压就较高,触电危险性相应增加。保护接地电阻过小,又要增加钢材的消耗和工程费用,因此,其阻值必须全面考虑。

在电源中性点不接地或经阻抗接地的低压系统中,保护接地电阻不宜超过4Ω。当配电变压器的容量不超过100kVA时,由于系统布线较短,保护接地电阻可放宽到10Ω。土壤电阻率高的地区(沙土、多石土壤),保护接地电阻可允许不大于30Ω。

在电源中性点直接接地低压系统中,保护接地电阻必须计算确定。

2 保护接零

2.1 保护接零的作用及应用围

由于保护接地有一定的局限性,所以就采用保护接零。即将电气设备正常情况下不带电的金属部分用金属导体与系统中的零线连接起来,当设备绝缘损坏碰壳时,就形成单相金属性短路,短路电流流经相线——零线回路,而不经过电源中性点接地装置,从而产生足够大的短路电流,使过流保护装置迅速动作,切断漏电设备的电源,以保障人身安全。其保安效果比保护接地好。

保护接零适用于电源中性点直接接地的三相四线制低压系统。在该系统中,凡由于绝缘损坏或其它原因而可能呈现危险电压的金属部分,除另有规定外都应接零。应接零和不必接零的设备或部位与保护接地相同。凡是由单独配电变压器供电的厂矿企业,应采用保护接零方式。

2.2 重复接地

运行经验表明,在接零系统中,零线仅在电源处接地是不够安全的。为此,零线还需要在低压架空线路的干线和分支线的终端进行接地;在电缆或架空线路引入车间或大型建筑物处,也要进行接地(距接地点不超过50m者除外);或在屋将零线与配电屏、控制屏的接地装置相连接,这种接地叫做重复接地。

如果短路点距离电源较远,相线——零线回路阻抗较大,短路电流较小时,则过流保护装置不能迅速动作,故障段的电源不能即时切除,就会使设备外壳长期带电。此外,由于零线截面一般都比相线截面小,也就是说零线阻抗要比相线阻抗大,所以零线上的电压降要比相线上的电压降大,一般都要大于110V(当相电压为220V时),对人体来说仍然是很危险的。

采取重复接地后,重复接地和电源中性点工作接地构成零线的并联支路,从而使相线——零线回路的

阻抗减小,短路电流增大,使过流保护装置迅速动作。由于短路电流的增大,变压器低压绕组相线上的电压相应增加,从而使零线上的压降减小,设备外壳对地电压进一步减小,触电危险程度大为减小。

在无重复接地的情况下,当零线断线且在断线处后面任一电气设备发生碰壳短路时,会使断线处后面所有接零设备外壳对地电压均接近于相电压(断线处前面接零设备外壳对地电压近似于零),这是很危险的。

在接零系统中,即使没有设备漏电,而是当三相负载不平衡时,零线上就有电流,从而零线上就有电压降,它与零线电流和零线阻抗成正比。而零线上的电压降就是接零设备外壳的对地电压。在无重复接地时,当低压线路过长,零线阻抗较大,三相负载严重不平衡时,即使零线没有断线,设备也没有漏电的情况下,人体触及设备外壳时,常会有麻木的感觉。采取重复接地后,麻木现象将会减轻或消除。

从以上分析可知,在接零系统中,必须采取重复接地。重复接地电阻不应大于10Ω,当配电变压器容量不大于100kVA,重复接地不少于3处时,其接地电阻可不大于30Ω。零线的重复接地应充分利用自然接地体(直流系统除外)。

2 .

3 采用保护接零应注意的几个问题

保护接零能有效地防止触电事故。但是在具体实施过程中,如果稍有疏忽大意,仍然会导致触电的危险。

①严防零线断线。

在接零系统中,当零线断开后时,接零设备外壳就会呈现危险的对地电压。采取重复接地后,设备外壳对地电压虽然有所降低,但仍然是危险的。所以一定要保护零线的施工及检修质量,零线的连接必须牢靠,零线的截面应符合规程要求。为了严防零线断开,零线上不允许单独装设开关或熔断器。若采用自动开关,只有当过流脱扣器动作后能同时切断相线时,才允许在零线上装设过流脱扣器。在同一台配电变压器供电的低压电网中,不允许保护接零与保护接地混合使用。必须把系统所有电气设备的外壳都与零线连接起来,构成一个零线网络,才能确保人身安全。

②严防电源中性点接地线断开。

在保护接零系统中,若电源中性点接地线断开,当系统中任何一处发生接地或设备碰壳时,都会使所有接零设备外壳呈现接近于相电压的对地电压,这是十分危险的。因此,在日常工作中要认真做好巡视检查,发现中性点接地线断开或接触不良时,应及时进行处理。

③保护接零系统零线应装设足够的重复接地。

接地与接零

接地:指与的直接连接,电气装置或电气线路带电部分的某点与连接、电气装置或其它装置正常时不带电部分某点与的人为连接都叫接地。接地分为正常接地和故障接地。

正常接地:即人为接地。

故障接地:即电气装置或电气线路的带电部分与之间意外的连接。

保护接地:为了防止电气设备外露的不带电导体意外带电造成危险,将该电气设备经保护接地线与深埋在地下的接地体紧密连接起来的做法叫保护接地。由于绝缘破坏或其它原因而可能呈现危险电压的金属部分,都应采取保护接地措施。如电机、变压器、开关设备、照明器具及其它电气设备的金属外壳都应予以接地。一般低压系统中,保护接电电阻应小于4欧姆。

保护接零:就是把电气设备在正常情况下不带电的的金属部分与电网的零线紧密地连接起来。应当注意的是,在三相四线制的电力系统中,通常是把电气设备的金属外壳同时接地、接零,这就是所谓的重复接地

保护措施,但还应该注意,零线回路中不允许装设熔断器和开关。

配电网中性点接地方式分析及选择

电力系统中性点接地方式是一个涉及电力系统许多方面的综合性技术课题,它不仅涉及到电网本身的安全可靠性、过电压绝缘水平的选择,而且对通讯干扰、人身安全有重要影响。

1 中性点不同接地方式的比较

(1)中性点不接地的配电网。中性点不接地方式,即中性点对地绝缘,结构简单,运行方便,不需任何附加设备,投资省,适用于农村10kV架空线路长的辐射形或树状形的供电网络。该接地方式在运行中,若发生单相接地故障,流过故障点的电流仅为电网对地的电容电流,其值很小,需装设绝缘监察装置,以便及时发现单相接地故障,迅速处理,避免故障发展为两相短路,而造成停电事故。

中性点不接地系统发生单相接地故障时,其接地电流很小,若是瞬时故障,一般能自动消弧,非故障相电压升高不大,不会破坏系统的对称性,可带故障连续供电2h,从而获得排除故障时间,相对地提高了供电的可靠性。

(2)中性点经传统消弧线圈接地。采用中性点经消弧线圈接地方式,即在中性点和之间接入一个电感消弧线圈,在系统发生单相接地故障时,利用消弧线圈的电感电流对接地电容电流进行补偿,使流过接地点的电流减小到能自行熄弧围,其特点是线路发生单相接地时,按规程规定电网可带单相接地故障运行2h。对于中压电网,因接地电流得到补偿,单相接地故障并不发展为相间故障,因此中性点经消弧线圈接地方式的供电可靠性,大大的高于中性点经小电阻接地方式。

(3)中性点经电阻接地。中性点经电阻接地方式,即中性点与之间接入一定阻值的电阻。该电阻与系统对地电容构成并联回路,由于电阻是耗能元件,也是电容电荷释放元件和谐振的阻压元件,对防止谐振过电压和间歇性电弧接地过电压,有一定优越性。在中性点经电阻接地方式中,一般选择电阻的阻值较小,在系统单相接地时,控制流过接地点的电流在500A左右,也有的控制在100A左右,通过流过接地点的电流来启动零序保护动作,切除故障线路。

2 自动跟踪补偿消弧线圈

自动跟踪补偿消弧线圈按改变电感方法的不同,大致可分为调匝式、调气隙式、调容式、调直流偏磁式、可控硅调节式等。

(1)调匝式自动跟踪补偿消弧线圈。调匝式消弧线圈是将绕组按不同的匝数抽出分接头,用有载分接开关进行切换,改变接入的匝数,从而改变电感量。调匝式因调节速度慢,只能工作在预调谐方式,为保证较小的残流,必须在谐振点附近运行。

(2)调气隙式自动跟踪补偿消弧线圈。调气隙式电感是将铁心分成上下两部分,下部分铁心同线圈固定在框架上,上部分铁心用电动机,通过调节气隙的大小达到改变电抗值的目的。它能够自动跟踪无级连续可调,安全可靠。其缺点是振动和噪声比较大,在结构设计中应采取措施控制噪声。这类装置也可以将接地变压器和可调电感共箱,使结构更为紧凑。

(3)调容式消弧补偿装置。通过调节消弧线圈二次侧电容量大小来调节消弧线圈的电感电流,二次绕组连接电容调节柜,当二次电容全部断开时,主绕组感抗最小,电感电流最大。二次绕组有电容接入后,根据阻抗折算原理,相当于主绕组两端并接了相同功率、阻抗为K2倍的电容,使主绕组感抗增大,电感电流减小,因此通过调节二次电容的容量即可控制主绕组的感抗及电感电流的大小。电容器的部或外部装有限流线圈,以限制合闸涌流。电容器部还装有放电电阻。

(4)调直流偏磁式自动跟踪补偿消弧线圈。在交流工作线圈布置一个铁心磁化段,通过改变铁心磁化段磁路上的直流励磁磁通大小来调节交流等值磁导,实现电感连续可调。

直流励磁绕组采取反串连接方式,使整个绕组上感应的工频电压相互抵消。通过对三相全控整流电路输出电流的闭环调节,实现消弧线圈励磁电流的控制,利用微机的数据处理能力,对这类消弧线圈伏安特性上固有的不大的非线性实施动态校正。

(5)可控硅调节式自动跟踪补偿消弧线圈。该消弧系统主要由高短路阻抗变压器式消弧线圈和控制器组成,同时采用小电流接地选线装置为配套设备,变压器的一次绕组作为工作绕组接入配电网中性点,二次绕组作为控制绕组由2个反向连接的可控硅短路,可控硅的导通角由触发控制器控制,调节可控硅的导通角由0~180°之间变化,使可控硅的等效阻抗在无穷大至零之间变化,输出的补偿电流就可在零至额定值之间得到连续无极调节。可控硅工作在与电感串联的无电容电路中,其工况既无反峰电压的威胁,又无电流突变的冲击,因此可靠性得到保障。

3 中性点接地方式的选择

(1)配电网中性点采用传统的小电流接地方式。配电网采用小电流接地方式应认真地按《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》(DL/T620-1997)标准的要求执行,对架空线路电容电流在10A以下可以采用不接地方式,而大于10A时,应采用消弧线圈接地方式。采用消弧线圈时应按要求调整好,使中性点位移电压不超过相电压的15%,残余电流不宜超过10A。消弧线圈宜保持过补偿运行。

(2)配电网中性点经低电阻接地。对电缆为主的系统可以选择较低的绝缘水平,以利节约投资,但是对以架空线为主的配电网因单相接地而引起的跳闸次数则会大大增加。

对以电缆为主的配电网,其电容电流达到150A以上,故障电流水平为400~1000A,可以采用这种接地方式。采用低电阻方式时,对中性点接地电阻的动热稳定应给予充分的重视,以保证运行的安全可靠。(3)配电网采用自动跟踪补偿装置。随着城市配电网的迅速发展,电缆大量增多,电容电流达到300A以上,而且由于运行方式经常变化,特别是电容电流变化的围比较大,用手动的消弧线圈已很难适应要求,采用自动快速跟踪补偿的消弧线圈,并配合可靠的自动选线跳闸装置,可以将电容电流补偿到残流很小,使瞬时性接地故障自动消除而不影响供电。而对于系统中永久性的接地故障,一方面通过消弧系统的补偿来降低接地点电流,防止发生多相短路;另一方面,通过选线装置正确选出接地线路并在设定的时间跳闸,避免了系统设备长时间承受工频过压。因此,该接地方式综合了传统消弧线圈接地方式跳闸率低、接地故障电流小的优点和小电阻接地方式对系统绝缘水平要求低、容易选出接地故障线路的优点,是比较合理和很有发展前景的中性点接地方式。

4 结束语

各地区应该根据当地配电网的发展水平、电网结构特点,从长远的发展观点,因地制宜地确定配电网中性点接地方式。

电力系统运行方式及潮流分析实验报告

电力系统运行方式及潮 流分析实验报告 Company Document number:WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT

电力系统第一次实验报告——电力系统运行方式及潮流分析实验

实验1 电力系统运行方式及潮流分析实验 一、实验目的 1、掌握电力系统主接线电路的建立方法 2、掌握辐射形网络的潮流计算方法; 3、比较计算机潮流计算与手算潮流的差异; 4、掌握不同运行方式下潮流分布的特点。 二、实验内容 1、辐射形网络的潮流计算; 2、不同运行方式下潮流分布的比较分析 三、实验方法和步骤 1.辐射形网络主接线系统的建立 输入参数(系统图如下): G1:300+j180MVA(平衡节点) 变压器B1:Sn=360MVA,变比=18/121,Uk%=%,Pk=230KW,P0=150KW,I0/In=1%; 变压器B2、B3:Sn=15MVA,变比=110/11 KV,Uk%=%,Pk=128KW, P0=,I0/In=%; 负荷F1:20+j15MVA;负荷F2:28+j10MVA; 线路L1、L2:长度:80km,电阻:Ω/km,电抗:Ω/km,电纳:×10-6S/km。 辐射形网络主接线图 (1)在DDRTS中绘出辐射形网络主接线图如下所示: (2)设置各项设备参数: G1:300+j180MVA(平衡节点) 变压器B1:Sn=360MVA,变比=18/121,Uk%=%,Pk=230KW,P0=150KW,I0/In=1%;

变压器B2、B3:Sn=15MVA,变比=110/11 KV,Uk%=%,Pk=128KW, P0=,I0/In=%; 负荷F1:20+j15MVA;负荷F2:28+j10MVA; 线路L1、L2:长度:80km,电阻:Ω/km,电抗:Ω/km,电纳:×10-6S/km。2.辐射形网络的潮流计算 (1)调节发电机输出电压,使母线A的电压为115KV,运行DDRTS进行系统潮流计算,在监控图页上观察计算结果 项目DDRTS潮流计算结果 变压器B2输入功率+ 变压器B2输出功率+ 变压器B3输入功率+ 变压器B3输出功率+ 线路L1输入功率+ 线路L1输出功率+ 线路L2输入功率+ 线路L2输出功率+ (2)手算潮流: (3)计算比较误差分析 通过比较可以看出,手算结果与计算机仿真结果相差不大。产生误差原因:手算时是已知首端电压、末端功率的潮流计算,计算过程中要将输电线路对地电容吸收的功率以及变压器励磁回路吸收的功率归算到运算负荷中,并且在每一轮的潮流计算中都用上一轮的电压或功率的值(第一轮电压用额定电压)。 3.不同运行方式下潮流比较分析 (1)实验网络结构图如上。由线路上的断路器切换以下实验运行方式: ①双回线运行(L1、L2均投入运行) ②单回线运行(L1投入运行,L2退出)将断路器断开 对上述两种运行方式分别运行潮流计算功能,将潮流计算结果填入下表:

电网运行方式

电网运行方式 变电站运行方式 1)变电站运行方式是标明变电站通过主要电力设备运行连接方式。变电站运行方式的特点是: 保证对重要用户的可靠供电,对于重要用户应采用双回路供电,就是2个独立的电源同时对用户供电。 便于事故处理,考虑部分供电设备在发生故障时能通过紧急的倒闸操作,恢复对用户的供电,对于变电站有多台变压器的,应考虑到当其中一台变压器发生故障或者失去电源时,其他的变压器能担负起失电用户的负荷转供任务。 要考虑运行的经济性,在编制各种运行方式时,尽量使负荷分配合理,减少由于线路潮流引起的电能损耗。对于双回路供电的变电站,应将双回线同时投入运行,以减少电流密度。 断路器的开断容量应大于最大运行方式时短路容量,如果断路器短路容量低于系统计算点短路容量,则当被保护区发生短路故障时,断路器由于容量过小,不能正常断开,回进一步使事故扩大,在成断路器爆炸的可能。 变电站满足防雷、继电保护及消弧线圈运行要求。 2)变电站一次主结线图 变电站一次主结线图是为了方便运行人员熟悉变电站设备接线

方式,同时在进行倒闸操作时,可按照主结线图进行模拟操作,以防止误操作事故发生,最主要的是,一次主结线图能明确反映出各电气设备实时状态。一般变电站主接线类型有如下几种: ?有母线的主接线:有母线的变电站接线可分单母线和双母线二类, 一般单母线接线又分成单母有分段、单母无分段、单母分段加旁路。双母线接线的变电站可分成单开关双母线、双开关双母线、二分之三开关双母线及带旁路母线的双母线。 供电可靠性最好的是双母线带旁路母线接线形式。 ?无母线的主要接线有:单元接线、扩大单元接线、桥型接线和多 角接线等。 通常变电站常用接线方式有:单母线或单母分段、双母线加分段、双母线带旁路。 3)各种接线图例 ?单母线接线

电力系统运行方式分析和计算

电力系统运行方式分析和计算 设计报告 专业:电气工程及其自动化 班级:11级电气1班 学号: 2 2 姓名:杨玉豪潘鸣 华南理工大学电力学院 2015-01-05

0、课程设计题目A3:电力系统运行方式分析和计算 姓名: 指导教师: 一、 一个220kV 分网结构和参数如下: #1 500kV 变电站G 220kV 变电站 火电厂 #2 #3 #4#5 #6 11km 11km 30km 20km 9km 16km 25km 500kV 站(#1)的220kV 母线视为无穷大母线,电压恒定在230kV 。 图中,各变电站参数如下表: 编号 类型 220kV 最大负荷,MV A #1 500kV 站 平衡节点 #2 220kV 站 230+j40 #3 220kV 站 210+j25 #4 220kV 站 300+j85 #5 220kV 站 410+j110 #6 220kV 站 220+j30 各变电站负荷曲线基本一致。日负荷曲线主要参数为: 日负荷率:0.85,日最小负荷系数:0.64

各线路长度如图所示。所有线路型号均为LGJ-2*300,基本电气参数为: 正序参数:r = 0.054Ω/km, x = 0.308Ω/km, C = 0.0116 μF/km; 零序参数:r0 = 0.204Ω/km, x0 = 0.968Ω/km, C0 = 0.0078 μF/km; 40oC长期运行允许的最大电流:1190A。 燃煤发电厂G有三台机组,均采用单元接线。电厂220kV侧采用双母接线。发电机组主要参数如下表(在PowerWorld中选择GENTRA模型): 机组台数 单台 容量 (M W) 额定电 压 (EV ) 功 率 因 数 升 压 变 容 量 MV A Xd Xd’Xq Td0’TJ= 2H a i,2 t/(MW2? h) a i,1 t/(MW ?h) a i,0 t/h Pmax (MW) Pmin (MW) 1 300 10.5 0.85 350 1.8 0.18 1.2 8 7 0.00004 0.298 10.22 300 120 1 300 10.5 0.85 350 1.8 0.18 1.2 8 7 0.00003 0.305 10.32 300 120 1 250 10.5 0.85 300 2.1 0.2 1.5 7 6 0.00003 0.321 9.38 250 100 升压变参数均为Vs%=10.5%,变比10.5kV/242kV。不计内阻和空载损耗。 稳定仿真中发电机采用无阻尼绕组的凸极机模型。不考虑调速器和原动机模型。不考虑 电力系统稳定器模型。励磁系统模型为: 该模型在PowerWorld中为BPA_EG模型,主要参数如下: KA=40 TA=0.1 TA1=0.1 KF=0.05 TF=0.7 VRmax=3.7 VRmin=0.0 发电厂按PV方式运行,高压母线电压定值为1.05V N。考虑两种有功出力安排方式: ?满发方式:开机三台,所有发电机保留10%的功率裕度; ?轻载方式:仅开250MW机组,且保留10%的功率裕度; ?发电厂厂用电均按出力的7%考虑。 二、设计的主要内容:

电力系统分析试题答案(全)

2、停电有可能导致人员伤亡或主要生产设备损坏的用户的用电设备属于( )。 A 、一级负荷; B 、二级负荷; C 、三级负荷; D 、特级负荷。 4、衡量电能质量的技术指标是( )。 A 、电压偏移、频率偏移、网损率; B 、电压偏移、频率偏移、电压畸变率; C 、厂用电率、燃料消耗率、网损率; D 、厂用电率、网损率、电压畸变率 5、用于电能远距离输送的线路称为( )。 A 、配电线路; B 、直配线路; C 、输电线路; D 、输配电线路。 7、衡量电力系统运行经济性的主要指标是( )。 A 、燃料消耗率、厂用电率、网损率; B 、燃料消耗率、建设投资、网损率; C 、网损率、建设投资、电压畸变率; D 、网损率、占地面积、建设投资。 8、关于联合电力系统,下述说法中错误的是( )。 A 、联合电力系统可以更好地合理利用能源; B 、在满足负荷要求的情况下,联合电力系统的装机容量可以减少; C 、联合电力系统可以提高供电可靠性和电能质量; D 、联合电力系统不利于装设效率较高的大容量机组。 9、我国目前电力系统的最高电压等级是( )。 A 、交流500kv ,直流kv 500±; B 、交流750kv ,直流kv 500±; C 、交流500kv ,直流kv 800±;; D 、交流1000kv ,直流kv 800±。 10、用于连接220kv 和110kv 两个电压等级的降压变压器,其两侧绕组的额定电压应为( )。 A 、220kv 、110kv ; B 、220kv 、115kv ; C 、242Kv 、121Kv ; D 、220kv 、121kv 。 11、对于一级负荷比例比较大的电力用户,应采用的电力系统接线方式为( )。 A 、单电源双回路放射式; B 、双电源供电方式; C 、单回路放射式接线; D 、单回路放射式或单电源双回路放射式。 12、关于单电源环形供电网络,下述说法中正确的是( )。 A 、供电可靠性差、正常运行方式下电压质量好; B 、供电可靠性高、正常运行及线路检修(开环运行)情况下都有好的电压质量; C 、供电可靠性高、正常运行情况下具有较好的电压质量,但在线路检修时可能出现电压质量较差的情况; D 、供电可靠性高,但电压质量较差。 13、关于各种电压等级在输配电网络中的应用,下述说法中错误的是( )。 A 、交流500kv 通常用于区域电力系统的输电网络; B 、交流220kv 通常用于地方电力系统的输电网络; C 、交流35kv 及以下电压等级通常用于配电网络; D 、除10kv 电压等级用于配电网络外,10kv 以上的电压等级都只能用于输电网络。 14、110kv 及以上电力系统应采用的中性点运行方式为( )。 A 、直接接地; B 、不接地; C 、经消弧线圈接地; D 、不接地或经消弧线圈接地。 16、110kv 及以上电力系统中,架空输电线路全线架设避雷线的目的是( )。

加强电网运行方式管理的策略分析

加强电网运行方式管理的策略分析 发表时间:2018-06-04T10:52:24.773Z 来源:《电力设备》2018年第2期作者:黄寻李清华 [导读] 摘要:随着经济社会的发展,人们对电力需求不断增加,国家大力建设电力工程。 (国网辽宁省本溪供电公司辽宁 117000) 摘要:随着经济社会的发展,人们对电力需求不断增加,国家大力建设电力工程。然而随着电网的规模不断扩大,电网的智能化水平也随之不断提高,这对电网运行管理提出了新的挑战。传统的电网运行管理模式已经不适应当下电网的发展需求。因此,电力企业必须满足当下电网运行要求,对电网进行综合管理,从而更好地适应当下电网的运行要求。本文根据笔者工作实践,对电网运行方式管理的策略进行了分析和探讨。 关键词:电网;运行;方式;管理;策略 1 电网运行方式综合管理的必要性 电网运行环境比较复杂,在运行过程中,容易受到自身设计缺陷、自然因素以及人为因素的影响,从而导致电力故障的发生。因此,为了确保电网安全运行,必须加强电网运行的管理。为了满足人们对电力的需求,近年来国家大力建设电网工程,中国电网规模位居世界第一。随着电网规模不断扩大,覆盖面积越来越广,电网运行管理要求不断提高。由于中国电网运行比较恶劣,大部分电网直接裸露在户外,很容易受到雷击、雨雪和大风的侵袭,电力设备出现绝缘体破裂或者接触点松动,从而直接威胁到电网的安全运行。所以,必须加强对电网运行方式的综合管理,才能确保电网在一个比较安全的环境下运行。随着电力体制改革,电网直接面向市场化,电力企业之间的竞争也越来越激烈,电力企业如何在激烈的电力市场抢占一席之地是很多电力企业所要思考的问题。电力企业需要通过降低电网运行成本,才能够提高自身的竞争力。随着智能电网的发展,很多智能变电站开始实现无人值守和少人值守,这一定程度上降低了电力企业的人力成本。然而智能变电站建设过程中,需要使用大量的智能设备,这些智能设备造价比较高,所以电力企业一次性投入成本比较大[2]。如何平衡变电站投入与后期运营成本之间的关系,需要电力企业严谨的计算并进行对比分析,才能制定一套符合企业实际情况的建设运营管理方案。 2 电网运行方式综合管理存在的问题 为了给居民提供更加优质的电能,国家近年来加大对城乡电网工程的改造,极大地提高了电网运行水平。然而由于电力系统大量应用智能设备,智能设备采集大量的电力运行数据,并对这些数据进行处理,这进一步增加了电网运行管理的复杂性,因此促使电力企业形成了综合性比较强的电网运行管理模式。电网运行管理涉及到电力系统的日常管理、变电设备的检修工作和电力工人的管理等内容,所以在制定电网运行管理方案的时候需要综合考虑到各个因素,然而这些因素有些是不可控的。比如电力系统运行过程中,突然主变压器出现漏油现象,发生变压器起火等故障,那么电网运行管理人员需要立即找到判断该故障发生的原因,并立即安排就近技术人员进行维修。变电站检修过程中,运维管理人员要综合分析变电检修环境,上一次检修过程中存在的问题,综合各个方面的因素,为变电检修工作提供参考和决策。电网运维管理涉及的内容比较多,需要运维管理人员综合各个要素作出综合判断。 2.2电网运行管理计算数据比较复杂 电网运行管理过程中,需要涉及到较多种类的资料。比如变电站规划设计资料、电力设备参数、各个区域居民用电情况、变电检修计划和检修内容等等内容,这些内容能够给电网运行提供参考。所以电网运行管理人员必须对这些资料数据十分清楚,并能够很好地运用这些数据,通过精确的计算,找到一套适合电网运行综合管理的方法,从而提高电网运行效率。 3提高电网运行方式综合管理的途径 3.1建立健全电网运行方式管理制度 电网运行方式综合管理的主体是人,因此加强对综合管理工作人员的管理。首先,要建认一套适合电网运行方式管理的制度,科学的管理制度是实现电网运行的关键。针对当前电网运行特点,明确每一个岗位的工作职责和工作内容,确保电网运行每一个环节处于可控状态。其次,做好电网运行不良方式的事故演习,从而提高综合管理人员应对事故的反应能力,并在事故演习中找到管理存在的问题,从而提出相应的解决方案。最后,电力还要制定相应的奖惩制度,提高管理人员的工作积极性。做到哪一个环节出问题,都能找到相关的负责人,从而避免工作中出现相互推楼的现象。 3.2提高电网运行方式综合管理人员素质 为了确保电网运行的安全性和可靠性,必须提高运行方式综合管理人员的管理水平。首先,电力企业应该定期举行相关技术培训,让管理人员了解相关的电力知识,比如变压器、电流互感器和继电器等相关电力设备的结构和特点,从而对这些电气设备有一定的了解,为电力运行管理打下良好的基础。其次,电力企业应该投人部分资金,组织电网运维管理骨干到国内外知名的企业或者机构进行进修学习,提高他们的管理水平。电力企业需严格按照《“变电运维一体化”模式实施方案及推进计划》,加强综合型人才的培养。 3.3加强继电保护管理 继电保护装置是电力系统中重要的组成部分,它是电力系统运行的保护伞,直接关系到电网运行的安全性和稳定性。如果继电保护装置失效,可能造成严重的电力事故。因此,必须加强电力保护装置的管理。日常管理工作中,电网运行管理人员要加强继电保护装置的管理和维护,及时检查继电保护装置直流系统、分支保险、接触点是否存在问题,继电保护装置绝缘性能是否下降,发生跳闸事故以后继电保护装置的信号灯是否开启等等进行全面检查,才能确保电力故障发生以后,继电保护装置不会出现拒动、误动等现象,确保电网安全运行。其次,管理人员还要根据继电保护装置的性能制定检修计划,及时对有问题的保护装置进行更换和维修,将一些先进的科学技术和设备应用在继电保护系统中。比如将可视化技术应用在继电保护装置中,继电保护装置的分析系统中以时间为线索,并根据分析系统文件中的故障录播文件再现事故发生继电保护装置各个元件动作逻辑顺序,从而将故障发生全过程展现在管理人员面前,这样就减少了电力系统故障排查的时间,能够将电力故障时间和范围缩小,确保电网运行的安全性。 3.4建立电网运行管理数据库,实现数据共享 随着电网覆盖面积不断扩大,电力系统采集的电网运行数据越来越多,这一定程度上增加了电网数据计算、管理难度。而各地供电公司各自为阵没有建认统一的数据库,因此无法实现数据共享。在信息时代,信息共享已经成为一种趋势。电网公司建认统一的数据库,各级电网公司将变电运行的数据上传到数据库,不仅有利于电网公司及时了解电网整体运行状态,而且还能为电网公司的发展和决策提供参

基于PowerWorld的电力系统运行方式分析和计算

基于PowerWorld的电力系统运行方式分析和计算 李应宏 华南理工大学电力学院08电气2班 1 PowerWorld Simulator介绍 PowerWorld Simulator(仿真器)是一个电力系统仿真软件包,其设计界面友好,并有高度的交互性。该仿真软件能够进行专业的工程分析。而且由于其可交互性和可绘图性,它也可以用于向非专业用户解释电力系统的运行操作。 该仿真器是一个集成的产品,其核心是一个全面、强大的潮流计算程序。它能够有效地计算高达10,0000个节点的电力网络,因此当它作为一个独立的潮流分析软件包时,性非常实用。与其它商业潮流计算软件包不同,该软件可以让用户通过生动详细的全景图来观察电力系统。此外,系统模型可以通过使用仿真软件的图形编辑工具很容易地进行修改,用户只需轻轻点击几下鼠标就可以在检修期间切换线路、增加新的线路或发电机、确定新的交易容量。仿真器广泛地使用了图形和动画功能,大大地增强了用户对系统特性、问题和约束的理解,以便于用户对系统进行维护。它基本的工具包括经济调度、区域功率经济分配分析、功率传输分配因子计算算(PTDF)、短路分析以及事故分析等功能的工具。 2电力系统网络结构及参数 2.1 220kV分网结构和参数 图1 220kV分网结构和参数 500kV站(#1)的220kV母线视为无穷大母线,电压恒定在230kV。

日负荷率:0.85,日最小负荷系数:0.64 各线路长度如图所示。所有线路型号均为LGJ-2*300,基本电气参数为:正序参数:r = 0.054Ω/km, x = 0.308Ω/km, C = 0.0116 μF/km; 零序参数:r0 = 0.204Ω/km, x0 = 0.968Ω/km, C0 = 0.0078 μF/km; 40oC长期运行允许的最大电流:1190A。 燃煤发电厂G有三台机组,均采用单元接线。电厂220kV侧采用双母接线。发电机组主要参数如下表(在PowerWorld中选择GENTRA模型): 稳定计算中平衡节点用一台大发电机代替,选定GENPWTwoAxis模型,把其中的H值设得非常大(如300.000),其他都用默认参数。 稳定仿真中发电机采用无阻尼绕组的凸极机模型。不考虑调速器和原动机模型。不考虑电力系统稳定器模型。励磁系统模型为: 图2 励磁系统模型 该模型在PowerWorld中为BPA_EG模型,主要参数如下:

电力系统三个实验

实验一:一机—无穷大系统稳态运行方式实验 一、实验目的 1.了解和掌握对称稳定情况下,输电系统的各种运行状态与运行参数的数值变化范围; 2.了解和掌握输电系统稳态不对称运行的条件;不对称度运行参数的影响;不对称运行对发电机的影响等。 二、原理与说明 电力系统稳态对称和不对称运行分析,除了包含许多理论概念之外,还有一些重要的“数值概念”。为一条不同电压等级的输电线路,在典型运行方式下,用相对值表示的电压损耗,电压降落等的数值范围,是用于判断运行报表或监视控制系统测量值是否正确的参数依据。因此,除了通过结合实际的问题,让学生掌握此类“数值概念”外,实验也是一条很好的、更为直观、易于形成深刻记忆的手段之一。实验用一次系统接线图如图2所示。 图2 一次系统接线图 本实验系统是一种物理模型。原动机采用直流电动机来模拟,当然,它们的特性与大型原动机是不相似的。原动机输出功率的大小,可通过给定直流电动机的电枢电压来调节。实验系统用标准小型三相同步发电机来模拟电力系统的同步发电机,虽然其参数不能与大型发电机相似,但也可以看成是一种具有特殊参数的电力系统的发电机。发电机的励磁系统可以用外加直流电源通过手动来调节,也可以切换到台上的微机励磁调节器来实现自动调节。

实验台的输电线路是用多个接成链型的电抗线圈来模拟,其电抗值满足相似条件。“无穷大”母线就直接用实验室的交流电源,因为它是由实际电力系统供电的,因此,它基本上符合“无穷大”母线的条件。 为了进行测量,实验台设置了测量系统,以测量各种电量(电流、电压、功率、频率)。为了测量发电机转子与系统的相对位置角(功率角),在发电机轴上装设了闪光测角装置。此外,台上还设置了模拟短路故障等控制设备。 三、实验项目和方法 1.单回路稳态对称运行实验 在本章实验中,原动机采用手动模拟方式开机,励磁采用手动励磁方式,然后启机、建压、并网后调整发电机电压和原动机功率,使输电系统处于不同的运行状态(输送功率的大小,线路首、末端电压的差别等),观察记录线路首、末端的测量表计值及线路开关站的电压值,计算、分析、比较运行状态不同时,运行参数变化的特点及数值范围,为电压损耗、电压降落、沿线电压变化、两端无功功率的方向(根据沿线电压大小比较判断)等。 2.双回路对称运行与单回路对称运行比较实验 按实验1的方法进行实验2的操作,只是将原来的单回线路改成双回路运行。将实验1的结果与实验2进行比较和分析。 表3-1 注:U Z —中间开关站电压; ?U —输电线路的电压损耗; △U —输电线路的电压降落

基于Matlab计算程序的电力系统运行分析

课程设计 课程名称:电力系统分析 设计题目:基于Matlab计算程序的电力系统运行分析学院:电力工程学院 专业:电气工程自动化 年级: 学生姓名: 指导教师: 日期: 教务处制

目录 前言 (1) 第一章参数计算 (2) 一、目标电网接线图 (2) 二、电网模型的建立 (3) 第二章潮流计算 (6) 一.系统参数的设置 (6) 二.程序的调试 (7) 三、对运行结果的分析 (13) 第三章短路故障的分析计算 (15) 一、三相短路 (15) 二、不对称短路 (16) 三、由上面表对运行结果的分析及在短路中的一些问题 (21) 心得体会 (26) 参考文献 (27)

前言 电力系统潮流计算是电力系统分析中的一种最基本的计算,是对复杂电力系统正常和故障条件下稳态运行状态的计算。潮流计算的目标是求取电力系统在给定运行状态的计算。即节点电压和功率分布,用以检查系统各元件是否过负荷.各点电压是否满足要求,功率的分布和分配是否合理以及功率损耗等。对现有电力系统的运行和扩建,对新的电力系统进行规划设计以及对电力系统进行静态和暂态稳定分析都是以潮流计算为基础。潮流计算结果可用如电力系统稳态研究,安全估计或最优潮流等对潮流计算的模型和方法有直接影响。 在电力系统中可能发生的各种故障中,危害最大且发生概率较高的首推短路故障。产生短路故障的主要原因是电力设备绝缘损坏。短路故障分为三相短路、两相短路、单相接地短路及两相接地短路。其中三相短路时三相电流仍然对称,其余三类短路统成为不对称短路。短路故障大多数发生在架空输电线路。电力系统设计与运行时,要采取适当的措施降低短路故障的发生概率。短路计算可以为设备的选择提供原始数据。

电力系统运行方式

1、电力系统的运行方式分为( )方式。 (A)(A)正常运行和故障运行 (B)最大运行和最小运行 (C)正常运行、特殊运行 (D)最大运行、最小运行、正常运行 答: D 2、输电线路通常要装设( )。 (A)主保护 (B)后备保护 (C)主保护和后备保护 (D)近后备和辅助保护 答: C 3、DL-11/10 电磁型电流继电器,当继电器线圈串联时,其最大的电流整定值为( )。 (A) 2.5 (B) 5 (C)7.5 (D)10 答: B 4、中性点直接接地系统,最常见的短路故障是( )。 (A)金属性两相短路 (B)三相短路 (C)两相接地短路 (D)单相接地短路 答: D 5、保护用的电流互感器二次所接的负荷阻抗越大,为满足误差的要求,则允许的( )。 (A)一次电流倍数越大(B)一次电流倍数越小(C)一次电流倍数不变(D )一次电流倍数等于1 答: B 6、在相同的条件下,在输电线路的同一点发生三相或两相短路时,保护安装处母线相间的残压( )。 (A)相同 (B)不同 (C)两相短路残压高于三相短路 (D)三相短路残压高于两相短路 答:A 7、一般( )保护是依靠动作值来保证选择性。 (A)瞬时电流速断 (B)限时电流速断 (C)定时限过电流 (D )过负荷保护 答: A 8、低电压继电器与过电压继电器的返回系数相比,( )。 (A)两者相同 (B)过电压继电器返回系数小于低电压继电器 (C)大小相等 (D)低电压继电器返回系数小于过电压继电器 答:B 9、电磁型过电流继电器返回系数不等于1的原因是( )。 (A)存在摩擦力矩(B)存在剩余力矩(C)存在弹簧反作用力矩(D)存在摩擦力矩和剩余力矩 答:D 10、输电线路相间短路的电流保护,则应装设( )保护。 (A)三段式电流 (B)二段式电流 (C)四段式电流 (D)阶段式电流 答: D 11、若为线路—变压器组,则要求线路的速断保护应能保护线路( )。 (A)%100(B)%20~%10(C)%75(D)%50 答: A 12、流入保护继电器的电流与电流互感器的二次电流的比值,称为( )。 (A)接线系数 (B)灵敏系数 (C)可靠系数 (D)分支系数 答:A 13、对电流互感器进行10%误差校验的目的是满足( )时,互感器具有规定的精确性。 (A)系统发生短路故障 (B)系统正常运行 (C)系统发生短路或正常运行 (D)系统发生接地短路故障 答:A 14、在不接入调相电阻的情况下,电抗变换器二次输出电压比一次输入电流( )°。 (A)滞后90 (B)超前90 (C)约0 (D)超前约90 答: D 15、当加入电抗变换器的电流不变,一次绕组匝数减少,二次输出电压( )。 (A)增加 (B)不变 (C)减少 (D)相位改变 答: C 16、相间短路保护功率方向继电器采用90°接线的目的是( )。 (A)消除三相短路时方向元件的动作死区 (B)消除出口两相短路时方向元件的动作死区

(完整word版)电网运行方式管理

电网运行方式管理 一、运行方式编制原则: 1 选取最合理的结线方式,保证整个电网的安全运行,力求达到电网运行的最大经济性; 2 保证重要用户供电可靠性和灵活性; 3 电压质量符合规定标准; 4 便于电网事故处理。 二、每年编制一次地区送变配电电网年度运行方式,经主管局长(总工程师)批准。内容包括: 1 上一年电力电网运行情况总结:上一年度地区电网新设备及设备更新改造投运情况;上一年度地区电网规模;电力生产完成情况及评价与上年同期相比增长情况;电力电网安全情况分析;上一年末地区电网地理位置接线图或电网接线图。 2 本年度电网运行方式:本年度新(改)建项目投产计划;本年度电网设备检修计划;电网结构综述;各变电所及线路负荷情况及分析;经济运行情况及分析;本年度电网运行方式规定(包括各变电所正常机检修运行方式、电网无功补偿、拉闸限电有关规定、节假日期间有关规定)。 3 急需进行的电网建设或改造项目与经济运行效益简要分析。 三、根据电网运行和检修需要编制日运行方式或临时运行方式,内容包括:运行方式变更原因及内容;结线方式、电压变动情况,继电保护及自动装置的变更;操作原则,注意事项及新方式事故处理原则。

临时运行方式经编制审核后由调度负责人批准,运行方式变化较大和重要设备停电由主管局长(总工程师)批准。 四、值班调度员遇有特殊情况,为使电网安全经济运行,改善电能质量可根据当时具体情况临时改变运行方式,但方式变化较大或影响用户时须经调度领导或主管局长(总工程师)批准。

电网运行方式安排原则 电网运行方式的安排,应充分考虑电网的结构、电源与负荷的分布以及设备运行的限制等,做到安全性、稳定性、可靠性、灵活性和经济性。 电网运行方式应保证设备运行的安全性。所谓设备运行的安全性,是指设备的各运行指标不超过其本身参数要求。安全性是运行方式安排所首先要考虑的问题。比较典型的安全性问题如设备通过的电流超过其热稳定限额、系统短路电流超过开关额定开断电流等等。 随着电网的发展、电源的建设(包括开机方式)以及负荷分布的变化,电网的潮流分布也会随之产生变化,会出现主变或线路超限额运行、开关额定开断容量不足等问题,必须采取一定的措施,转移或限制负荷,控制系统短路电流(可以更换开断能力更大的开关,但受到很多技术因素的影响),以满足安全性的要求。合理的运行方式应使系统保持一定的稳定性。 电网的稳定性从大的方面讲有三个:频率稳定、电压稳定和功角稳定;功角稳定指的是发电机同步运行时的稳定问题,根据受到扰动的大小分为:静态稳定、暂态稳定和动态稳定。电网的稳定性应与设备的稳定性区别开来,设备本身的稳定性有两个:热稳定、动稳定,尤其是动稳定与动态稳定一定要理解其不同含义。短路电流、短路冲击电流通过导体时,相邻载流导体间将产生巨大的电动力,衡量电路及元件能否承受短路时最大电动力的这种能力称作动稳定,它是以短路冲击电流的峰值来校验的;而动态稳定指的是发电机同步运行时受

电力系统分析(答案在题后)

电力系统分析 一、填空题 1.中性点不接地系统,发生单相接地故障时,故障相电压为。 2.当计算电抗X js> 时,短路电流的周期分量保持不变。 3.输电线路的正序阻抗与负序阻抗大小。 4.电力系统中,各支路的电流分布系数的和等于。 5.电力系统中无功电源包括调相机、静止补偿器、发电机和。 6.电力系统中发电机调压一般是采用调压方式。 7.正常条件下,输电线路的电导参数认为等于。 8.采用分裂导线后,线路的自然功率比普通线路的。 9.冲击电流的计算是短路故障发生后周期的可能短路电流的最大值。 10.、有功日负荷预测的依据是曲线。 11. 电力系统静态稳定性的判据。 12. 系统f点发生a、c两相短路时的原始边界条件为。 13. Y/D-11接线的变压器,其D侧正序电流超前Y侧正序电流度 14. 电力系统接线图分为和电气接线图。 15. K s表示的单位调节功率,K G表示发电机的单位调节功率 16. 影响变压器零序电抗的因素有变压器的类型,中性点是否接地,以及绕组接线方式。 17. 系统发生不对称短路时,从故障点到发电机,正序电压。 18. 已知系统的基准电压U B,基准容量S B,则阻抗的基准值为。 19. 如果短路点距异步电动机端点较近时,有可能,异步电动机改作发电机运转,将向系统供出反馈电流。 20. 频率的变化取决于系统的功率的变化。 21. 电力系统运行的基本要求有供电可靠性、良好的电能质量和。 22 当负荷在两台机组间分配时,如果燃料耗量微增率相等,则所需要的总的燃料。 23. 一次调频由发电机的进行,二次调频由发电机的进行。 24. 电力网的损耗电量占供电量的百分值叫做电力网的。 25. 加速过程中发电机输出电磁功率所作的功减速过程中转子消耗的动能,系统才能保持暂态稳定。 26. 中枢点的调压方式有常调压、和顺调压。 27. 二次调频可以实现调频。 28. 发电机的额定电压比系统额定电压%。 29.以等值电源容量为基准容量的转移电抗称为。 30. 系统有功功率不足时,系统的频率将。 31.电力系统中输送和分配电能的部分称为。 32.电力系统单位调节功率越大,负荷增减引起的频率变化就越小,频率也就越。33.使用等面积定则判断系统暂态稳定性。 34. 反映发电设备单位时间内能量输入和输出关系的曲线称为该设备的。 35.反映线路通过电流时产生有功功率损失效应的输电线路参数是。 36.无阻尼绕组同步电机突然短路时,定子电流将包含基频分量、倍频分量和分量。 37.频率的一次调整是由发电机的完成的。 38. 有架空地线输电线路的零序阻抗比无架空地线输电线路的零序阻抗。

主动配电网运行方式及控制策略分析

主动配电网运行方式及控制策略分析 发表时间:2019-11-08T14:49:47.740Z 来源:《电力设备》2019年第13期作者:韩晓曦[导读] 摘要:分布式能源与新型负荷的逐步推广,深刻改变了电网的组成形式与运行方式,传统的配电网运行控制理论与技术不再完全适用。 (身份证号码:12010219850221XXXX 天津 300000) 摘要:分布式能源与新型负荷的逐步推广,深刻改变了电网的组成形式与运行方式,传统的配电网运行控制理论与技术不再完全适用。为适应新形势的发展,主动配电网加强了对电源侧、负荷侧和配电网的控制,强调对各种灵活性资源从被动处理到主动引导与主动利用。关键词:配电网;控制;分析本文从主动配电网的组成特点出发,结合主动配电网的运行方式分析和控制方式选择,梳理主动配电网的控制方法和手段,提出源网荷互动全局控制中心的功能设计,提出针对配电网运行数据、营销数据及电网外部数据的的数据中心支撑方案,从而支持多种形式能源接入的监视控制与双向互动,支持海量数据的处理与分析决策能力。全局控制中心主要包含全局协调优化、区域协调优化、分布式控制等内容,强调对配网运行的主动控制。通过运维支持服务、协同优 化控制、综合服务等实现全局协调优化功能,通过用能能量管理、电动汽车充电管理、储能管理、分布式能源管理等实现区域协调优化,通过储能、电动汽车、分布式能源等灵活性资源实现分布式就地控制。 1 主动配电网运行控制框架 1.1 主动配电网形态主动配电网重点关注能源生产的配给和综合利用,将其基础框架按照能源生产与消费层、能源传输层、能源管理大数据平台和能源管理应用层四个层面进行考虑。(1)能源生产与消费层为充电汽车、分布式发电、储能设备和“冷、热、电”联产构成的主动配电网能量流层,该层中的用户可是能源的生产者,也是能源的消费者,负荷具备柔性的调节能力。(2)能源传输层为主动配电系统的配电网络,具有拓扑结构灵活,潮流可控、设备利用率高等特点。(3)大数据平台使适应主动配电网特点的服务平台层,包括云平台、大数据处理技术和智能电网服务总线,支持能源生产、传输、消费等全过程的数据存储、分析、挖掘和管理。(4)能源管理应用层要求实现主动配电网各种运行与控制功能,主要有电网运行态势感知、全电压等级无功电压控制、自适应综合能源优化、分布式发电预测、馈线负荷预报、故障诊断隔离与恢复、合环冲击电流在线评估与调控、风险评估与状态检修等,同时是为能源全寿命周期提供优化控制决策和服务的集成调控—运检—营销于一体的智能决策支持系统。 1.2 控制方式选择系统控制方式对系统控制资源有着重要的影响,对系统运行的水平和可靠性起着决定性的作用。主动配电网目前的主要控制方式包括集中式、分散式、分层式等类型。其中,集中式控制利用传感器将网络潮流信息或设备状态数据上传至能源管理系统,能源管理系统利用分层分布协调控单元对分布式电源、开关等设备发布控制指令、管理电网运行。分散式控制通过分层分布式控制单元和本地协调控制器进行协调控制,其中分层分布式控制单元负责区域协调控制,本地协调控制器对本地设备状态信息进行采集,并及时给出控制命令。分层式控制融合了前述两种控制思想,通过部署顶层能源管理系统、中间层分层分布式控制单元和底层本地协调控制器等多层次控制器,进行协同工作,提高配电网管控效率。 1.3 运行控制架构 1.3.1 传统配电网运行控制架构传统配电网是电力系统向用户供电的最后一个环节,一般指从输电网接受电能,再分配给终端用户的电网。配电网一般由配电线路、配电变压器、断路器、负荷开关等配电设备,以及相关辅助设备组成。传统配电网供能模式简单,直接从高压输电网或降压后将电能送到用户。传统配电网中能源生产环节为集中式发电模式,能源传输环节为发输配的能量单向流动,能源消费环节为电网至用户的单向供需关系。 传统配电网运行控制完成变电、配电到用电过程的监视、控制和管理,一般包括应用功能、支撑平台、终端设备三个部分。应用功能一般包含运行控制自动化和用电管理自动化两块内容,实现对配电网的实时和准实时的运行监视与控制。支撑平台为各种配电网自动化及保护控制应用提供统一的支撑。终端设备采集、监测配电网各种实时、准实时信息,对配电一次设备进行调节控制,是配电网运行控制的基本执行单元。应用功能通过运行控制自动化和用电管理自动化完成配电网的运营管理。运行控制自动化主要包括配电SCADA、设备保护、停电管理、电网分析计算、负荷预测、电网控制、电能质量管理、网络重构、生产管理等功能。用电管理自动化监视用户电力负荷情况,涉及用电分析、用电监测、用电管理等环节。支持平台完成包括配电量测、用电量测、图形管理等功能数据的采集、分析、存储等,为系统运行提供数据支撑。终端应用包括电网侧和用户侧两个方面。在电网侧,通过包括RTU、传感测量设备、故障检测装置、馈线控制器等在内的二次设备对并联电抗器、开关/断路器等一次设备进行监察、测量、控制、保护和调节。在用户侧,通过电表等传感测量设备对用户的进行用电计量。 1.3.2 主动配电网运行控制架构与传统配电网运行控制相比,主动配电网运行控制形态考虑全局的优化控制目标,预先分析目标偏离的可能性,并拟定和采取预防性措施实现目标,同时通过互动服务满足用户用能的多样化需求。应用功能方面,通过互动控制模式实现配网系统的统筹优化控制,同时通过互动服务满足用户的多样化用能需求。数据平台方面,构建全网统一模型对所采集全网的各类数据进行数据整合、存储、计算、分析,服务,满足按需调用服务、公共计算服务要求。终端设备方面,充分利用就地控制响应速度快的优势,对配电节点的分布式能源和可控负载协调控制。结束语:

电力系统运行方式及潮流分析实验报告.doc

电力系统第一次实验报告 ——电力系统运行方式及潮流分析实验

实验 1电力系统运行方式及潮流分析实验 一、实验目的 1、掌握电力系统主接线电路的建立方法 2、掌握辐射形网络的潮流计算方法; 3、比较计算机潮流计算与手算潮流的差异; 4、掌握不同运行方式下潮流分布的特点。 二、实验内容 1、辐射形网络的潮流计算; 2、不同运行方式下潮流分布的比较分析 三、实验方法和步骤 1.辐射形网络主接线系统的建立 输入参数(系统图如下): G1:300+j180MVA (平衡节点) 变压器 B1:Sn=360MVA ,变比 =18/121,Uk% =14.3%,Pk=230KW,P0=150KW,I0/In=1 %; 变压器B2、B3: Sn=15MVA ,变比 =110/11 KV ,Uk %=10.5%, Pk=128KW ,P0=40.5KW,I0/In=3.5 %; 负荷 F1:20+j15MV A ;负荷 F2:28+j10MVA ; 线路 L1、L2 :长度: 80km,电阻: 0.21 Ω/km,电抗: 0.416 Ω/km,电纳: 2.74 ×10-6 S/km。 辐射形网络主接线图

( 1)在 DDRTS中绘出辐射形网络主接线图如下所示: ( 2)设置各项设备参数: G1:300+j180MVA (平衡节点)

变压器 B1:Sn=360MVA ,变比 =18/121,Uk% =14.3%,Pk=230KW,P0=150KW,I0/In=1 %; 变压器B2、B3: Sn=15MVA ,变比 =110/11 KV ,Uk %=10.5%, Pk=128KW ,P0=40.5KW,I0/In=3.5 %;

电力系统的最大运行方式和最小运行方式

什么是电力系统的最大运行方式和最小运行方式 电力系统中,为使系统安全、经济、合理运行,或者满足检修工作的要求,需要经常变更系统的运行方式,由此相应地引起了系统参数的变化。在设计变、配电站选择开关电器和确定继电保护装置整定值时,往往需要根据电力系统不同运行方式下的短路电流值来计算和校验所选用电器的稳定度和继电保护装置的灵敏度。 最大运行方式,是系统在该方式下运行时,具有最小的短路阻抗值,发生短路后产生的短路电流最大的一种运行方式。一般根据系统最大运行方式的短路电流值来校验所选用的开关电器的稳定性。 最小运行方式,是系统在该方式下运行时,具有最大的短路阻抗值,发生短路后产生的短路电流最小的一种运行方式。一般根据系统最小运行方式的短路电流值来校验继电保护装置的灵敏度。 最大、最小运行方式用等值电抗表示时,分别对应于系统最小和最大电抗。系统最小和最大电抗是短路电流计算的重要参数。 1、电力系统的运行方式分为()方式。 (A)(A)正常运行和故障运行 (B)最大运行和最小运行 (C)正常运行、特殊运行 (D)最大运行、最小运行、正常运行 答: D 2、输电线路通常要装设()。 (A)主保护 (B)后备保护 (C)主保护和后备保护 (D)近后备和辅助保护 答: C 3、DL-11/10 电磁型电流继电器,当继电器线圈串联时,其最大的电流整定值为()。 (A) 2.5 (B) 5 (C)7.5 (D)10 答: B 4、中性点直接接地系统,最常见的短路故障是()。 (A)金属性两相短路 (B)三相短路 (C)两相接地短路 (D)单相接地短路 答: D 5、保护用的电流互感器二次所接的负荷阻抗越大,为满足误差的要求,则允许的()。 (A)一次电流倍数越大(B)一次电流倍数越小(C)一次电流倍数不变(D)一次电流倍数等于1 答: B 6、在相同的条件下,在输电线路的同一点发生三相或两相短路时,保护安装处母线相间的残压()。 (A)相同 (B)不同 (C)两相短路残压高于三相短路 (D)三相短路残压高于两相短路 答:A 7、一般()保护是依靠动作值来保证选择性。 (A)瞬时电流速断 (B)限时电流速断 (C)定时限过电流(D)过负荷保护 答: A 8、低电压继电器与过电压继电器的返回系数相比,()。 (A)两者相同 (B)过电压继电器返回系数小于低电压继电器 (C)大小相等 (D)低电压继电器返回系数小于过电压继电器 答:B 9、电磁型过电流继电器返回系数不等于1的原因是()。 (A)存在摩擦力矩(B)存在剩余力矩(C)存在弹簧反作用力矩(D)存在摩擦力矩和剩余力矩答:D 10、输电线路相间短路的电流保护,则应装设()保护。 (A)三段式电流 (B)二段式电流 (C)四段式电流 (D)阶段式电流 答: D 11、若为线路—变压器组,则要求线路的速断保护应能保护线路()。

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