电力系统设计第二讲——主变压器教程.ppt

第二讲 电力网络方案设计 电网设计是根据设计期内的负荷需求及电源建设方案，确定相应的电网接线，以满足可靠、经济地输送电力的要求。 主要内容： 1.电网设计的任务、原则和标准； 2.电力网电压等级的选择； 3.电网结构的设计方法； 4.发电厂接入系统的设计； 5.主变压器的选择； 6.电气主接线的设计； 7.电力网中性点接地方式的确定。 一、电网设计的一般内容 电网设计涉及大型水、火电厂及核电厂接入系统设计，大区电网或省级电网受端主干电网设计，城市电网设计，大型工矿企业的供电网络设计等方面。电网设计的重点是主网网架及与其关系紧密部分的设计。 ?交流输电网的具体设计内容： 1．确定输电方式 2．选择电网电压 3．确定网络结构 4．各方案的初步潮流计算，分析电压及无功补偿情况 5．稳定性计算，研究提高稳定性的措施及其效果 6．系统短路容量计算，为断路器的选择提供依据 7．供电安全和可靠性分析，应达到有关标准的要求 8．研究大跨越、出线走廊、通信干扰等问题 二、电网设计应具备的条件 1．设计年度用电负荷的电力、电量资料，其中包括总水平，分省、分区及分变电所的电力电量值，以及必要的负荷特性参数。 2．设计年度电源(现有和新增)的情况，包括电厂位置(厂址)、装机容量、单机容量和机型等；对水电厂，除上述参数以外，还应有不同水文年发电量、保证出力、受阻容量、重复容量、调节特性等参数。 3．现有电网(包括在建和已列入基建计划的线路和变电所)基础资料，其中包括电压等级，网络接线，线路长度，导线型号，变电所主变压器容量、型式、台数等主要规范资料，一般应具有包罗上述资料的系统现况图(地理接线及单线接线图)。对未来网络规划的发展情况，应掌握包括可能架设新线路的路径、长度，以及变电所扩建和待建变电所所址等资料，以便能够组成足够数量的网络方案。 4．送变电设备资料 三、 电网设计的基本原则 电网设计的基本原则是满足运行中的安全可靠性，近、远景发展的灵活适应性，以及供电的经济合理性的要求。 可靠性――应当具有《电力系统安全稳定导则》所规定的抗干扰的能力，满足向用户安全供电的要求，防止发生灾难性的大面积停电。 灵活性――能适应电力系统的近、远景发展，便于过渡，尤其要注意到远景电源建设和负荷预测的各种可能变化；能满足调度运行中可能发生的各种运行方式下潮流变化的要求。 经济性――在满足上述要求的条件下，设计方案要节约电网建设费(包括节约钢材、水泥、木材和设备)和年运行费，使年计算费用达到最小。 四、电网设计的安全稳定标准 1．对电网结构的基本要求 根据《电力系统安全稳定导则》（DL 755-2001）,合理的电网结构应满足如下基本要求： ★能够满足各种运行方式下潮流变化的需要，具有一定的灵活性，并能适应系统发展的要求； ★任一元件无故障断开，应能保持电力系统的稳定运行，且不致使其它元件超过规定的事故过负荷和电压允许偏差的要求； ★应有较大的抗扰动能力，并满足导则规定的有关各项安全稳定标准； ★满足分层和分区原则； ★合理控制系统短路电流。 2、电力系统的安全稳定标准 《电力系统安全稳定导则》将安全稳定的标准分为3级。 第一级标准----正常运行方式下，发生常见的单一故障(例如线路发生瞬间单相接地重合成功、任一发电机跳闸和失磁等)，保护、开关及重合闸正确动作，不采取稳定控制措施，电网能保持稳定和对负荷的正常供电，其它元件不超过规定的事故过负荷能力，不发生连锁跳闸。 第二级标准----正常运行方式下，电力系统发生较严重的故障扰动后（如单回线单相永久故障重合不成功、任一母线故障等），保护、开关及重合闸正确动作，应能保持稳定运行，必要时允许采用切机和切负荷等稳定控制措施。 第三级标准----大电网最为重要的最后一道防线，在发生极端严重的故障时（如故障时开关拒动、继电保护自动装置误动或拒动、多重故障等），必须采取措施，防止系统崩溃，避免造成长时间大面积停电和对重要用户的灾害性停电，使负荷损失尽可能减少道到最小，并尽快恢复正常运行。 3、 提高电网安全稳定水平的措施 《电力系统技术导则》把电力网络管理分为受端系统、电源接入系统与系统间联络线3部分，为提高整个电力系统的安全稳定水平，并根据各部分的重要性及技术经济条件，对电网设计提出了不同的要求。 受端系统 受端系统是指以负荷集中地区为中心，包括区内和邻近电厂在内，用较密集的电力网络将负荷和这些电源连接在一起的电力系统。受端系统通过接受外部及远方电源输入的有功和电能来实现供需平衡。 ★加强受端系统内部最高一级电压的网络联系； ★为加强受端系统的电压支持和运行的灵活性，在受端系统应接有足够容量的电厂； ★受端系