电网操作的方法和步骤-解列

1电网操作的方法和步骤电网操作的方法和步骤电网合解环并解列操作主讲：唐凯 2021年4月2电网操作的方法和步骤电网操作的方法和步骤p相序、相位与定相p电网的并解列p发电机的并解列p环网及电磁环网合解环34第一节第一节 相位、相序以及定相相位、相序以及定相三相交流电压瞬时性图示三相交流电压瞬时性图示 UmUmt tT=0.02T=0.02T=0.02T=0.02秒秒秒秒A AB BC C三相交流电压向量图示三相交流电压向量图示OOUaUaUbUbUcUc5第一节相位、相序以及定相第一节相位、相序以及定相相或相色：人为的将电气设备的三相用符号相或相色：人为的将电气设备的三相用符号A A、B B、C C和颜色黄、绿、红进行标示。和颜色黄、绿、红进行标示。A相B相C相678第一节相位、相序以及定相第一节相位、相序以及定相U1aU1aU2bU2bU2cU2cOOU2aU2aU1bU1bU1cU1c高、低压电网之间通过变压器联高、低压电网之间通过变压器联络且构成环路。络且构成环路。由于联络变压器的接线组别不同由于联络变压器的接线组别不同 Y/Y Y/Y和和 Y/Y/30 30 30+30 30+30 U1U1U2U2相位差相位差9第一节第一节 母线操作的相关知识要点母线操作的相关知识要点为什么要为什么要定相定相?哪些情况哪些情况下要定相下要定相?交流电不但有大小之分，且有相位之别，假设交流电不但有大小之分，且有相位之别，假设相位或相序不同的电源并列或合环，将产生很大的冲相位或相序不同的电源并列或合环，将产生很大的冲击电流，会造成发电机或电气设备的损坏。为了正确击电流，会造成发电机或电气设备的损坏。为了正确的并列和合环，不但要一次相序和相位正确，还要求的并列和合环，不但要一次相序和相位正确，还要求二次相位和相序正确，否那么也发生非同期并列。二次相位和相序正确，否那么也发生非同期并列。对于对于新投产的线路或大修后的线路新投产的线路或大修后的线路，必须进行，必须进行相位、相序核对，与相位、相序核对，与并列有关的二次回路检修时并列有关的二次回路检修时改改动过，也须核对相位、相序。动过，也须核对相位、相序。10第一节相位、相序以及定相第一节相位、相序以及定相电网定相试验的内容和方法 11第一节相位、相序以及定相第一节相位、相序以及定相12第一节相位、相序以及定相第一节相位、相序以及定相A AB BC C13第一节相位、相序以及定相第一节相位、相序以及定相A AB BC C加低电压(1003000V)电压表测量14第一节相位、相序以及定相第一节相位、相序以及定相兆欧表法和低电压法常用在单回线路上，假设有其他运行线路与被测线路平行，被测线路可能有感应电压，易损坏测量仪表和威胁人身平安，那么不宜采用。15第一节相位、相序以及定相第一节相位、相序以及定相16第一节相位、相序以及定相第一节相位、相序以及定相A AB BC C？待并系待并系待并系待并系统统17第一节相位、相序以及定相第一节相位、相序以及定相I I母母母母II II母母母母待并系待并系待并系待并系统统18第一节相位、相序以及定相第一节相位、相序以及定相19第一节相位、相序以及定相第一节相位、相序以及定相20第一节相位、相序以及定相第一节相位、相序以及定相2122并列的定义并列的定义电网在正常运行情况下，与电网相连的所有同步发电机的转子均以相同的角速度运转，且每个发电机转子间的相对电角度也在允许的极限值范围内，我们把这种运行方式称为发电机(或电网)的并列运行，并称参加运行的各发电机为同步运行。第二节第二节 电网的并解列操作电网的并解列操作23一般情况下，一台未投入电网并列运行的发电机与电网中其他发电机(或两个不相联电 网的运行)是不同步的，把发电机投入电网参加并列运行或将两个不同步运行的电网并列的 操作称之为并列操作。第二节第二节 电网的并解列操作电网的并解列操作24一般情况下，一台未投入电网并列运行的发电机与电网中其他发电机(或两个不相联电 网的运行)是不同步的，把发电机投入电网参加并列运行或将两个不同步运行的电网并列的 操作称之为并列操作。第二节第二节 电网的并解列操作电网的并解列操作25两个电力系统同期并列的条件1并列断路器两侧的相序、相位相同。2并列断路器两侧的频率相等。3并列断路器两侧的电压相等。第二节第二节 电网的并解列操作电网的并解列操作VHz26一般情况下，一台未投入电网并列运行的发电机与电网中其他发电机(或两个不相联电 网的运行)是不同步的，把发电机投入电网参加并列运行或将两个不同步运行的电网并列的 操作称之为并列操作。第二节第二节 电网的并解列操作电网的并解列操作27调整每个电力系统的频率时，首先调整容量较小的电力系统频率，主系统保持正常。只有当容量较小的电力系统无法调整时，才考虑改变主系统的频率，必要时允许降低频率较高系统的频率进行同期并列。假设并列时，两系统的频率不一致，将使并列处产生一定的有功功率流动其方向是频率高的系统向频率低的系统和系统频率的变化。第二节第二节 电网的并解列操作电网的并解列操作28当电压调整有困难时，允许电压差不大于本网规定江西电网调度管理规定：两个待并系统允许电压差220KV及以下电压等级不大于额定电压的20%，500KV不大于额定电压的10%。假设并列时两侧有电压差，将产生无功功率的流动及电压变动。第二节第二节 电网的并解列操作电网的并解列操作29并列断路器两侧相位不一致，将使电力系统产生非周期冲击电流，引起系统电压波动。假设相角差较大时，电力系统将产生长时间振荡，可能使振荡中心近的客户因电压下降而甩负荷，某些送电元件继电保护如过流，低电压等保护误动作。并列装置都毫无例外地安装有同期角度闭锁装置，相角差超过允许范围时，自动闭锁并列合闸回路。第二节第二节 电网的并解列操作电网的并解列操作30测定相序，并使相序相同的工作，应在新设备投产试验时完成。因此正常同期并列操作时不存在检测并列开关两侧系统相序的问题。第二节第二节 电网的并解列操作电网的并解列操作311两个系统解列时，要考虑解列后各自系统的发供电平衡，潮流电压的变化，以及平安自动装置的改变，同时也要考虑再并列时易于找同期等因素。2解列时，将解列点有功调至零，电流调至最小，如调整有困难，可使小电网向大电网输送少量功率，防止解列后小电网频率和电压较大幅度变化。使解列后两个系统的频率、电压以及备用容量均保持在规定范围之内。第二节第二节 电网的并解列操作电网的并解列操作32第二节第二节 电网的并解列操作电网的并解列操作大系统小系统AB线并、解列应注意什么？频差、压差满足要求并列开关有同期装置相序一致，合闸相位角检定满足保护正常投入，自动装置按配置更改调节发电方案和电压小系统解列区域调度权的指定解列后的功率平衡变电站电厂AB线并解列3334电力系统内的电源是由很多发电机组成的，每一台发电机必须经过并列的操作参加到系统中去，通常发电机发电机与系统并列的方法有准同期并列和自同期并列两种，准同期并列又可分为手动准同期和自动准同期并列两种。第三节第三节 发电机的并解列发电机的并解列351.准同期并列的条件1并列开关两侧电压的大小相同。2并列开关两侧的频率相同。3并列开关两侧电压的相角、相序相同。一般规定，频率相差0.5Hz.电压差20%就可以并列。如上述条件不能满足，将会引起冲击电流。电压差越大，冲击电流就越大；频率差越大，冲击电流振荡周期越短，经历冲击电流的时间越长，而冲击电流的存在对机组本身和电网都不利。第三节第三节 发电机的并解列发电机的并解列362.准同期并列操作要点并列空载发电机一般都用主开关进行并列，此开关两侧应有电压互感器，以便接入同期表，当调整发电机的主汽门和励磁电流使其频率和电压与系统相同时，翻开同期表，这时表的指针是旋转的。假设能将频率和相角调至完全相等，同期表即停止转动并停留在中间位置，这时合上并列开关最为适宜。第三节第三节 发电机的并解列发电机的并解列37同期表指针旋转速度与并列两侧频率差成正比，当频率差为1Hz时，其指针每秒旋转一 周，即360。频率差与指针旋转周期的关系为 假设开关的合闸时间为，那么由上式可得提前合闸角:第三节第三节 发电机的并解列发电机的并解列38【例】:空载发电机与系统并列，由同期表可看表计较均匀转动。其转动一周的时间为5s，开关合闸时间为0.4秒，求应在同期表上提前多少角度合闸。【解】:由 得,即应提前28.8左右合闸。第三节第三节 发电机的并解列发电机的并解列39第三节第三节 发电机的并解列发电机的并解列40第三节第三节 发电机的并解列发电机的并解列3.自同期并列 1发电机自同期并入系统的方法在相序正确的条件下，启动未加励磁的发电机，当转速接近 同步转速时合上发电机断路器，将发电机投入系统，然后再加励磁，在原动机转矩、异步转矩、同步转矩等作用下，拖入同步。41第三节第三节 发电机的并解列发电机的并解列2自同期并列的特点并列过程短、操作简单，在系统电压和频率降低的情况下，仍有可能将发电机并入系统，容易实现自动化。但是，由于自同期并列时，发电机未经励 磁，相当于把一个有铁心的电感线圈接入系统，会从系统中吸取很大的无功电流而导致系统电压降低，同时合闸时的冲击电流较大，所以自同期方式仅在系统中的小容量发电机上以及对发电机和用户不致造成危险的条件下采用，视发电机运行规程规定具体执行。42第三节第三节 发电机的并解列发电机的并解列4.并解列时的非全相 由于大型发电机组高压开关220kV以上都是分相操作的，并解列时容易产生非全相切合特别是水电调峰机组起停频繁引起事故，造成用户停电或损坏设备。43第三节第三节 发电机的并解列发电机的并解列1当升压变压器中性点不接地时，如一相未切开，不接地的中性点电位最大可达两倍的相电压，主变中性点放电间隙整定值一般为1.0-1.1倍相电压，故功角差60时即可能击穿造成过电压事故，继而可能由于弧光造成母线短路事故。44第三节第三节 发电机的并解列发电机的并解列2短路电流损坏设备 中性点击穿后变为直接接地，将产生负序电流和零序电流，且单相断线比两相断线负序电流和零序电流量值更大危害更严重。东北电网曾发生过由于操作或事故形成断线的运行方式，导致220kV母线事故和用户停电以及负序电流过大，超过电机负序能力而损坏发电机转子。45第三节第三节 发电机的并解列发电机的并解列3措施 1并解列操作时，主变中性点应直接接地。2运行人员发现发电机组非全相运行，应立即降低有功和无功，使断开处其他两相电流等 于零，以保持同步运行，并减小负序电流和零序电流。3)大型机组高压开关应装非全相保护。46第三节第三节 发电机的并解列发电机的并解列3措施 1并解列操作时，主变中性点应直接接地。2运行人员发现发电机组非全相运行，应立即降低有功和无功，使断开处其他两相电流等于零，以保持同步运行，并减小负序电流和零序电流。3)大型机组高压开关应装非全相保护。4748第四节第四节 电网的合解环操作电网的合解环操作1.环网定义 环网是指同一电压等级运行的线路直接连接而构成的环路。2.电磁环网定义不同电压等级运行的线路，通过变压器电磁回路的连接而构成的环路。49第四节第四节 电网的合解环操作电网的合解环操作2.电磁环网弊端 1易造成系统热稳定破坏。2易造成系统动稳定破坏。3不利于经济运行。4需要装设高压线路因故障停运后连锁切机、切负荷等平安自动装置。50第四节第四节 电网的合解环操作电网的合解环操作一般情况下，往往在高一级电压线路投入运行初期，由于高一级电压网络尚未形成或网 络尚不坚强，需要保证输电能力或重要负荷而不得不电磁环网运行。51第四节第四节 电网的合解环操作电网的合解环操作3.3.环网及电磁环网合环应具备的条件环网及电磁环网合环应具备的条件 1 1相位应一致。如首次合环或检修后相位应一致。如首次合环或检修后可能引起相位变化的，必须经测定证明合环点可能引起相位变化的，必须经测定证明合环点两侧相位一致。两侧相位一致。2 2如属于电磁环网，那么环网内的变如属于电磁环网，那么环网内的变压器接线组别之差为零；特殊情况下，经计算压器接线组别之差为零；特殊情况下，经计算校验继电保护不会误动作及有关环路设备不过校验继电保护不会误动作及有关环路设备不过载，允许变压器接线差载，允许变压器接线差3030进行合环操作。进行合环操作。52第四节第四节 电网的合解环操作电网的合解环操作3.3.环网及电磁环网合环应具备的条件环网及电磁环网合环应具备的条件 3 3合环后环网内各元件不致过载。合环后环网内各元件不致过载。4 4各点电压不应超过规定值。各点电压不应超过规定值。5 5继电保护与平安自动装置应适应环继电保护与平安自动装置应适应环网运行方式。网运行方式。6 6稳定符合规定的要求。稳定符合规定的要求。53第四节第四节 电网的合解环操作电网的合解环操作4.4.环网及电磁环网合环本卷须知环网及电磁环网合环本卷须知1 1电网合环操作时必须确保合环断路器两电网合环操作时必须确保合环断路器两侧的相位相同，电压差、相位夹角应符合规定侧的相位相同，电压差、相位夹角应符合规定;应确保合环网络内，潮流变化不超过电网稳应确保合环网络内，潮流变化不超过电网稳定、设备容量等方面的限制。定、设备容量等方面的限制。2 2对于比较复杂环网的操作，应先进行计对于比较复杂环网的操作，应先进行计算或校验，操作前后应与有关方面人员联系。算或校验，操作前后应与有关方面人员联系。3 3不同电压等级的电磁环网未经计算、校不同电压等级的电磁环网未经计算、校验及批准不得进行合环操作。验及批准不得进行合环操作。54第四节第四节 电网的合解环操作电网的合解环操作4.环网及电磁环网合环本卷须知4合环前应尽量将电压差调整到最小，允许电压差不大于本网规定江西电网调度管理规定：220KV及以下电压等级一般不超过额定电压的15%、最大不超过额定电压20%，500KV一般不超过额定电压的8%，最大不超过额定电压的10%。5进行合环操作合环时，一般应经同期装置检定，功角差不大于30度。55第四节第四节 电网的合解环操作电网的合解环操作4.环网及电磁环网合环本卷须知4合环前应尽量将电压差调整到最小，允许电压差不大于本网规定江西电网调度管理规定：220KV及以下电压等级一般不超过额定电压的15%、最大不超过额定电压20%，500KV一般不超过额定电压的8%，最大不超过额定电压的10%。5进行合环操作合环时，一般应经同期装置检定，功角差不大于30度。56第四节第四节 电网的合解环操作电网的合解环操作5 5、解环操作本卷须知、解环操作本卷须知1 1解环前，应检查调整解环点的潮流，使解环前，应检查调整解环点的潮流，使解环后各元件的潮流变化不应超过系统稳定，解环后各元件的潮流变化不应超过系统稳定，继电保护、设备容量的限额，各结点电压的变继电保护、设备容量的限额，各结点电压的变化不应超出规定范围。化不应超出规定范围。2 2系统及环路内各元件的继电保护、平安系统及环路内各元件的继电保护、平安自动装置、主变中性点接地方式与解环运行方自动装置、主变中性点接地方式与解环运行方式相适应。式相适应。3 3用母联开关解环时，须注意解环后保护用母联开关解环时，须注意解环后保护电压应取自本母线电压应取自本母线PTPT。57第四节第四节 电网的合解环操作电网的合解环操作5、解环操作本卷须知4调度员应在操作前，运用调度自动化系统中的应用软件如调度员潮流、状态分析等对操作任务的正确性进行审核和验证，即进行模拟操作，以便提前发现解、合环操作可能发生的异常变化，及时进行调整并做好相应的预案及对策。581并解列合解环操作讲解234559BEDAC练习一：220kV均为纵联保护，110kV均为距离、零序保护。220kV均为综合重合闸，110kV均为三相一次重合闸。问保护投退方式和重合闸方式？F60n110kV空载线路:n首端距离零序保护投跳闸(即投入),重合闸退出n末端保护状态随一次设备状态n110kV负载线路:n首端距离零序保护投跳闸,重合闸投无压(非环网)n末端距离零序保护投信号(即退出),重合闸退出n110kV110kV环网及两侧均有电源的单回链路环网及两侧均有电源的单回链路n首末端保护均投入,重合闸自220kV变电站110kV出线开始采用无压-同期-无压方式投入回到220kV变电站110kV母线.n220kV线路综重投单相纵联保护两侧均投跳闸61BEDAC练习二：220kV均为纵联保护，110kV均为距离、零序保护。220kV均为综合重合闸投单相，110kV均为三相一次重合闸。问将B站倒由AB线供电操作票和合解环本卷须知？F62n操作任务:将110kVB站由EB线倒至AB线供电,110kV EB线由E站侧送电空载B站侧冷备用n1.A站:投入110kV EA线零序距离保护n2.B站:投入110kV EB线零序距离保护n3.B站:退出备自投装置n4.B站:同期合上110kVAB线xxx开关n5.B站:断开110kVEB线xxx开关n6 A站:110kVAB线重合闸投无压n7 B站:退出110kVAB线零序距离保护n8 A站:退出110kVEA线零序距离保护n9 E站:退出110kVEB线重合闸n10 B站:110kVEB线xxx开关由热备用转冷备用63BEDAC练习三：220kV均为纵联保护、综合重合闸投单相，110kV均为距离、零序保护，三相一次重合闸，F站无备自投。填写将F站倒由FB线供电，FC线转检修操作票和本卷须知？F电厂X系统系统64nB站：投入EB线B侧零序距离保护nF站：同期合上BF线F侧xxx开关nF站：断开CF线F侧xxx开关nB站：投入EB线B侧同期重合闸nB站：投入BF线B侧无压重合闸nF站：投入BF线F侧同期重合闸nC站：断开CF线C侧XXX开关nF站：CF线由热备用转冷备用nC站：CF线由热备用转冷备用nF站：CF线由冷备用转检修nC站：CF线由冷备用转检修65n本卷须知：nCEBF为电磁环网是否经过计算校验，潮流及稳定均满足要求。n如E站主变、EB线负载能力缺乏可采取以下方式后再操作:n电厂X开出或增加出力，改送出负荷状态nB站如两台主变改分列运行，EB线带中压侧，AB线带低压侧或各带一台主变分列运行n限负荷或切负荷正常检修不采用并应事先考虑n合环前后的电压调整66练习四：220kV均为纵联保护、综合重合闸投单相，110kV均为距离、零序保护，三相一次重合闸，F站有备自投。请填写CE线由检修转运行操作票和本卷须知？BEDACF电厂X67nE站 将CE线xxx开关高频闭锁保护与对侧交换信号nE站 将CE线xxx开关高频闭锁保护投入跳闸nE站 检查CE线xxx开关零序、距离保护已投跳闸nC站 将CE线xxx开关高频闭锁保护与对侧交换信号nC站 将CE线xxx开关高频闭锁保护投入跳闸nC站 检查CE线xxx开关零序、距离保护已投跳闸nC站 合上CE线xxx开关nE站 同期合上CE线xxx开关nC站 将CE线xxx开关高频闭锁保护与对侧交换信号nE站 将CE线xxx开关高频闭锁保护与对侧交换信号nC站 投入CE线xxx开关单相重合闸nE站 投入CE线xxx开关单相重合闸68练习五：220kV均为纵联保护、综合重合闸投单相，110kV均为距离、零序保护，三相一次重合闸，F站有备自投。请填写CE线由运行转冷备用操作票和操作本卷须知？电厂X装机四台4*2500KW，开双机送出5MW；F站负荷80MW；CD、CE线载流能力均为150A，功率因数均按0.9考虑BEDACF电厂X来自系统69