電力系統(tǒng)規(guī)劃與可靠性講座5_電網(wǎng)規(guī)劃(2015_05_12)

1、電力系統(tǒng)規(guī)劃與可靠性（第（第5 5專題專題: :電網(wǎng)規(guī)劃電網(wǎng)規(guī)劃 ） 20152015版版武漢大學(xué)電氣工程及其自動化專業(yè)選修課武漢大學(xué)電氣工程學(xué)院電力信息與控制研究所張蓮梅email：lloottuuss 電網(wǎng)規(guī)劃1 1 概述概述2 2 電網(wǎng)的電壓等級選擇電網(wǎng)的電壓等級選擇3 3 電網(wǎng)規(guī)劃決策過程電網(wǎng)規(guī)劃決策過程4 4 幾種主要電網(wǎng)設(shè)計幾種主要電網(wǎng)設(shè)計5 5 輸電線路導(dǎo)線截面及輸電能力輸電線路導(dǎo)線截面及輸電能力6 6 主變壓器選擇主變壓器選擇 7 7 電網(wǎng)規(guī)劃的啟發(fā)式方法電網(wǎng)規(guī)劃的啟發(fā)式方法概述電網(wǎng)規(guī)劃的任務(wù)及分類電網(wǎng)規(guī)劃的任務(wù)及分類電網(wǎng)規(guī)劃的基本要求電網(wǎng)規(guī)劃的基本要求電網(wǎng)規(guī)劃問題的特點電網(wǎng)規(guī)

2、劃問題的特點電網(wǎng)規(guī)劃流程電網(wǎng)規(guī)劃流程電網(wǎng)規(guī)劃的任務(wù)及分類【任務(wù)任務(wù)】 根據(jù)設(shè)計期內(nèi)的負(fù)荷需求及電源建設(shè)方案，確定相應(yīng)的根據(jù)設(shè)計期內(nèi)的負(fù)荷需求及電源建設(shè)方案，確定相應(yīng)的電網(wǎng)接線，以滿足可靠、經(jīng)濟地輸送電力的要求。電網(wǎng)接線，以滿足可靠、經(jīng)濟地輸送電力的要求?！局饕獌?nèi)容主要內(nèi)容】 確定輸電方式、選擇電網(wǎng)電壓、確定網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、確定確定輸電方式、選擇電網(wǎng)電壓、確定網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、確定變電所布局和規(guī)模。變電所布局和規(guī)模?！局饕獑栴}主要問題】 大型水、火電廠大型水、火電廠( (群群) )及核電廠接入系統(tǒng)設(shè)計及核電廠接入系統(tǒng)設(shè)計 各大區(qū)電網(wǎng)或省級電網(wǎng)的受端主干電網(wǎng)設(shè)計各大區(qū)電網(wǎng)或省級電網(wǎng)的受端主干電網(wǎng)設(shè)計 大區(qū)之間或

3、省級電網(wǎng)之間聯(lián)網(wǎng)設(shè)計大區(qū)之間或省級電網(wǎng)之間聯(lián)網(wǎng)設(shè)計 城市電網(wǎng)設(shè)計城市電網(wǎng)設(shè)計 大型工礦企業(yè)的供電網(wǎng)絡(luò)設(shè)計大型工礦企業(yè)的供電網(wǎng)絡(luò)設(shè)計電網(wǎng)規(guī)劃的任務(wù)及分類【分類分類】 按時間可分為短期規(guī)劃（按時間可分為短期規(guī)劃（1 15 5年）、中長期規(guī)劃（年）、中長期規(guī)劃（5 51515年）、遠(yuǎn)景規(guī)劃（年）、遠(yuǎn)景規(guī)劃（15153030年）。年）。 短期規(guī)劃短期規(guī)劃用于制定網(wǎng)絡(luò)擴展決策，確定詳細(xì)的網(wǎng)絡(luò)方案。用于制定網(wǎng)絡(luò)擴展決策，確定詳細(xì)的網(wǎng)絡(luò)方案。 中長期規(guī)劃中長期規(guī)劃介于短期和遠(yuǎn)景規(guī)劃兩者之間，用于估計實際介于短期和遠(yuǎn)景規(guī)劃兩者之間，用于估計實際電網(wǎng)的長期發(fā)展或演變。電網(wǎng)的長期發(fā)展或演變。 遠(yuǎn)景規(guī)劃遠(yuǎn)景規(guī)劃是通

4、過對未來各種發(fā)展情形的簡單分析，給出根是通過對未來各種發(fā)展情形的簡單分析，給出根據(jù)環(huán)境參數(shù)進(jìn)行技術(shù)選擇的一般原則，并做出最后的初步據(jù)環(huán)境參數(shù)進(jìn)行技術(shù)選擇的一般原則，并做出最后的初步選擇。選擇。電網(wǎng)規(guī)劃的基本要求輸，變、配電比例適當(dāng)，容量充裕，在各種運行方式下輸，變、配電比例適當(dāng)，容量充裕，在各種運行方式下都能滿足將電力安全經(jīng)濟地輸送到用戶，并有適當(dāng)?shù)脑６寄軡M足將電力安全經(jīng)濟地輸送到用戶，并有適當(dāng)?shù)脑６取６取ｋ妷褐吸c多，能在正常及事故情況下保證電力系統(tǒng)的電壓支撐點多，能在正常及事故情況下保證電力系統(tǒng)的安全運行及電壓質(zhì)量。安全運行及電壓質(zhì)量。保證用戶供電的可靠性。保證用戶供電的可靠性。系統(tǒng)運行的

5、靈活性。系統(tǒng)運行的靈活性。系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性。系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性。便于運行，在變動運行方式或檢修時操作簡便，安全，便于運行，在變動運行方式或檢修時操作簡便，安全，對通訊線路影響小等等。對通訊線路影響小等等。電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計的一般技術(shù)原則(1) (1) 滿足電力市場發(fā)展的需要并適當(dāng)超前。滿足電力市場發(fā)展的需要并適當(dāng)超前。(2) (2) 必須堅持統(tǒng)一規(guī)劃，以安全可靠為基礎(chǔ)，突出整體經(jīng)濟效必須堅持統(tǒng)一規(guī)劃，以安全可靠為基礎(chǔ)，突出整體經(jīng)濟效益，滿足環(huán)境保護(hù)要求，加強電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，提出合理的電網(wǎng)方益，滿足環(huán)境保護(hù)要求，加強電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，提出合理的電網(wǎng)方案。案。(3) (3) 應(yīng)重點研究目標(biāo)網(wǎng)架，目標(biāo)網(wǎng)架應(yīng)達(dá)到如下要求：

6、應(yīng)重點研究目標(biāo)網(wǎng)架，目標(biāo)網(wǎng)架應(yīng)達(dá)到如下要求： 安全可靠、運行靈活、經(jīng)濟合理，具有一定的應(yīng)變能力安全可靠、運行靈活、經(jīng)濟合理，具有一定的應(yīng)變能力 潮流流向合理，避免網(wǎng)內(nèi)環(huán)流；潮流流向合理，避免網(wǎng)內(nèi)環(huán)流； 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡單，層次清晰，貫徹網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡單，層次清晰，貫徹“分層分區(qū)分層分區(qū)”的原則：的原則： 適應(yīng)大型電廠接入電網(wǎng)。適應(yīng)大型電廠接入電網(wǎng)。(4) (4) 應(yīng)重視受端網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，建成堅強的受端網(wǎng)架。應(yīng)重視受端網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，建成堅強的受端網(wǎng)架。(5) (5) 送端網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃應(yīng)根據(jù)送端電源所能達(dá)到的最終規(guī)模，遠(yuǎn)近送端網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃應(yīng)根據(jù)送端電源所能達(dá)到的最終規(guī)模，遠(yuǎn)近結(jié)合統(tǒng)籌考慮。對于大型電源基地，路口、港口電廠集

7、中的結(jié)合統(tǒng)籌考慮。對于大型電源基地，路口、港口電廠集中的地區(qū)應(yīng)作出戰(zhàn)略性安排。地區(qū)應(yīng)作出戰(zhàn)略性安排。 電網(wǎng)規(guī)劃問題的特點【離散性離散性】線路是按整數(shù)的回路架設(shè)的，所以規(guī)劃決策的取線路是按整數(shù)的回路架設(shè)的，所以規(guī)劃決策的取值必須是離散的或整數(shù)的。值必須是離散的或整數(shù)的?！緞討B(tài)性動態(tài)性】網(wǎng)架規(guī)劃不僅要滿足規(guī)劃年限內(nèi)的經(jīng)濟、技術(shù)性網(wǎng)架規(guī)劃不僅要滿足規(guī)劃年限內(nèi)的經(jīng)濟、技術(shù)性能指標(biāo)等要求，而且要考慮到網(wǎng)絡(luò)的今后發(fā)展以及今后網(wǎng)能指標(biāo)等要求，而且要考慮到網(wǎng)絡(luò)的今后發(fā)展以及今后網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)的實現(xiàn)問題。絡(luò)性能指標(biāo)的實現(xiàn)問題?！痉蔷€性非線性】線路電氣參數(shù)與線路功率及網(wǎng)損等費用的關(guān)系是線路電氣參數(shù)與線路功率及網(wǎng)損等

8、費用的關(guān)系是非線性的。非線性的?！径嗄繕?biāo)性多目標(biāo)性】規(guī)劃方案不僅要滿足經(jīng)濟、技術(shù)上的要求，還規(guī)劃方案不僅要滿足經(jīng)濟、技術(shù)上的要求，還必須考慮社會、政治及環(huán)境等因素，這些因素常常是相互必須考慮社會、政治及環(huán)境等因素，這些因素常常是相互沖突和矛盾的。沖突和矛盾的。【不確定性不確定性】負(fù)荷預(yù)測、設(shè)備有效狀況及水力條件等均存在負(fù)荷預(yù)測、設(shè)備有效狀況及水力條件等均存在顯著的不確定性。顯著的不確定性。電網(wǎng)規(guī)劃流程 電網(wǎng)規(guī)劃流程根據(jù)對象的不同，分為電網(wǎng)規(guī)劃流程根據(jù)對象的不同，分為輸電網(wǎng)規(guī)劃流程輸電網(wǎng)規(guī)劃流程和和配電網(wǎng)規(guī)劃流程配電網(wǎng)規(guī)劃流程?！据旊娋W(wǎng)規(guī)劃流程輸電網(wǎng)規(guī)劃流程】原始資料的收集和論證：主要內(nèi)容為預(yù)測

9、地區(qū)負(fù)荷需求，原始資料的收集和論證：主要內(nèi)容為預(yù)測地區(qū)負(fù)荷需求，分析線路可能行徑及變電站站址選擇，了解電源規(guī)劃方案。分析線路可能行徑及變電站站址選擇，了解電源規(guī)劃方案。制定連接系統(tǒng)規(guī)則：根據(jù)電源、地區(qū)負(fù)荷分布、線路路徑、制定連接系統(tǒng)規(guī)則：根據(jù)電源、地區(qū)負(fù)荷分布、線路路徑、和變電站站址等條件，制定連接系統(tǒng)規(guī)劃。和變電站站址等條件，制定連接系統(tǒng)規(guī)劃。環(huán)境條件分析：確定薄弱供電環(huán)節(jié)、不經(jīng)濟的設(shè)備、因社環(huán)境條件分析：確定薄弱供電環(huán)節(jié)、不經(jīng)濟的設(shè)備、因社會環(huán)境條件變化而必須改建或遷建的送變電項目。會環(huán)境條件變化而必須改建或遷建的送變電項目。制定規(guī)劃方案：提出的各種送變電規(guī)劃方案既要能滿足系制定規(guī)劃方案：

10、提出的各種送變電規(guī)劃方案既要能滿足系統(tǒng)供電要求，又應(yīng)力求技術(shù)上先進(jìn)。統(tǒng)供電要求，又應(yīng)力求技術(shù)上先進(jìn)。技術(shù)經(jīng)濟評價：社會環(huán)境的適應(yīng)性、供電可靠性、運行維技術(shù)經(jīng)濟評價：社會環(huán)境的適應(yīng)性、供電可靠性、運行維護(hù)條件、供電質(zhì)量、經(jīng)濟性護(hù)條件、供電質(zhì)量、經(jīng)濟性【輸電網(wǎng)規(guī)劃流程圖輸電網(wǎng)規(guī)劃流程圖】【配電網(wǎng)規(guī)劃流程配電網(wǎng)規(guī)劃流程】原始資料的收集準(zhǔn)備：用戶用電需要、用戶電壓要求、原始資料的收集準(zhǔn)備：用戶用電需要、用戶電壓要求、用戶供電可靠性要求、用電負(fù)荷分布、變電站站址要求、用戶供電可靠性要求、用電負(fù)荷分布、變電站站址要求、地區(qū)環(huán)境要求、現(xiàn)有配電網(wǎng)的改造計劃、輸電網(wǎng)規(guī)劃。地區(qū)環(huán)境要求、現(xiàn)有配電網(wǎng)的改造計劃、輸電

11、網(wǎng)規(guī)劃。確定可能的配電規(guī)劃方案。確定可能的配電規(guī)劃方案。經(jīng)濟性評價。經(jīng)濟性評價。確定最佳配電規(guī)劃方案。確定最佳配電規(guī)劃方案。電網(wǎng)規(guī)劃流程【配電網(wǎng)規(guī)劃流程圖配電網(wǎng)規(guī)劃流程圖】電網(wǎng)電壓等級選擇的原則選定的電壓等級應(yīng)符合國家電壓標(biāo)準(zhǔn)。選定的電壓等級應(yīng)符合國家電壓標(biāo)準(zhǔn)。同一地區(qū)、同一電網(wǎng)內(nèi)，應(yīng)盡可能簡化電壓等級。電壓同一地區(qū)、同一電網(wǎng)內(nèi)，應(yīng)盡可能簡化電壓等級。電壓等級不宜過多，各級壓差也不能太小。等級不宜過多，各級壓差也不能太小。選定的電壓等級要能滿足近期過渡的可能性，同時也要選定的電壓等級要能滿足近期過渡的可能性，同時也要能適應(yīng)遠(yuǎn)景系統(tǒng)規(guī)劃發(fā)展的需要。能適應(yīng)遠(yuǎn)景系統(tǒng)規(guī)劃發(fā)展的需要?？紤]到與主系統(tǒng)及地

12、區(qū)系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)的可能性，電壓等級應(yīng)考慮到與主系統(tǒng)及地區(qū)系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)的可能性，電壓等級應(yīng)服從于主系統(tǒng)及地區(qū)系統(tǒng)。如不能采用同一電壓系列，服從于主系統(tǒng)及地區(qū)系統(tǒng)。如不能采用同一電壓系列，需研究互聯(lián)措施。需研究互聯(lián)措施。對于跨省電網(wǎng)之問的聯(lián)絡(luò)線，應(yīng)考慮適應(yīng)大工業(yè)區(qū)與經(jīng)對于跨省電網(wǎng)之問的聯(lián)絡(luò)線，應(yīng)考慮適應(yīng)大工業(yè)區(qū)與經(jīng)濟體系的要求，進(jìn)一步建成一個統(tǒng)一的聯(lián)合系統(tǒng)，最好濟體系的要求，進(jìn)一步建成一個統(tǒng)一的聯(lián)合系統(tǒng)，最好采用單一的合理的電壓系列。采用單一的合理的電壓系列。電網(wǎng)電壓等級選擇的原則 大容量發(fā)電廠向系統(tǒng)送電，考慮采用高一級電壓回線還大容量發(fā)電廠向系統(tǒng)送電，考慮采用高一級電壓回線還是低一級電壓多回線向系統(tǒng)送電，

13、與該電廠在系統(tǒng)中的是低一級電壓多回線向系統(tǒng)送電，與該電廠在系統(tǒng)中的重要性有關(guān)。重要性有關(guān)。 對于單回線供電系統(tǒng)，在輸電電壓確定后的一回線送電對于單回線供電系統(tǒng)，在輸電電壓確定后的一回線送電容量與電力系統(tǒng)總?cè)萘繎?yīng)保持合適的比例，以保證在事容量與電力系統(tǒng)總?cè)萘繎?yīng)保持合適的比例，以保證在事故情況下電力系統(tǒng)的安全。故情況下電力系統(tǒng)的安全。電網(wǎng)電壓等級選擇應(yīng)根據(jù)線路送電容量和送電距離選擇電網(wǎng)電壓應(yīng)根據(jù)線路送電容量和送電距離選擇電網(wǎng)電壓【注意注意】 由于負(fù)荷密度的增加，提升配電等級在技術(shù)上是可行的。由于負(fù)荷密度的增加，提升配電等級在技術(shù)上是可行的。國內(nèi)已出現(xiàn)國內(nèi)已出現(xiàn)20kV20kV配電電壓。配電電壓。

14、電壓等級的選擇需考慮網(wǎng)絡(luò)中的電力損失，一般按照送電電壓等級的選擇需考慮網(wǎng)絡(luò)中的電力損失，一般按照送電線路的電力損失正常情況下不超過線路的電力損失正常情況下不超過5%5%，結(jié)合線路輸送容量，結(jié)合線路輸送容量，來確定各級線路的電壓等級。來確定各級線路的電壓等級。電網(wǎng)電壓等級選擇【決策分段決策分段】 電網(wǎng)規(guī)劃問題要考慮具體的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，而由待選路電網(wǎng)規(guī)劃問題要考慮具體的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，而由待選路徑構(gòu)成的獨立變量又是多樣的，故電網(wǎng)規(guī)劃是一個多維數(shù)徑構(gòu)成的獨立變量又是多樣的，故電網(wǎng)規(guī)劃是一個多維數(shù)的規(guī)劃問題。又考慮到電網(wǎng)規(guī)劃涉及到的約束條件的復(fù)雜的規(guī)劃問題。又考慮到電網(wǎng)規(guī)劃涉及到的約束條件的復(fù)雜性，要構(gòu)

15、成一個完整的電網(wǎng)規(guī)劃數(shù)學(xué)模型是比較困難的。性，要構(gòu)成一個完整的電網(wǎng)規(guī)劃數(shù)學(xué)模型是比較困難的。為了避免建模的困難，一般將電網(wǎng)規(guī)劃問題分為方案形成為了避免建模的困難，一般將電網(wǎng)規(guī)劃問題分為方案形成和方案檢驗兩個階段。和方案檢驗兩個階段。 方案形成方案形成 方案檢驗方案檢驗電網(wǎng)規(guī)劃決策過程【任務(wù)任務(wù)】根據(jù)輸電容量和輸電距離，擬定幾個可比的網(wǎng)絡(luò)方案。根據(jù)輸電容量和輸電距離，擬定幾個可比的網(wǎng)絡(luò)方案?！静襟E步驟】 送電距離的確定。一般是在有關(guān)的地形圖上量得長度，再送電距離的確定。一般是在有關(guān)的地形圖上量得長度，再乘以曲折系數(shù)乘以曲折系數(shù)1.11.11.151.15（這只是經(jīng)驗數(shù)字，具體情況還應(yīng)（這只是經(jīng)驗

16、數(shù)字，具體情況還應(yīng)具體分析，一般不超過具體分析，一般不超過1.41.4）。）。 送電容量的確定。對待規(guī)劃電網(wǎng)進(jìn)行分層分區(qū)域的電力電送電容量的確定。對待規(guī)劃電網(wǎng)進(jìn)行分層分區(qū)域的電力電量平衡計算，觀察各區(qū)電力余缺，從而確定各地區(qū)間的送量平衡計算，觀察各區(qū)電力余缺，從而確定各地區(qū)間的送電量。電量。 待規(guī)劃電網(wǎng)的送電距離和送電容量決定后，按送電線路輸待規(guī)劃電網(wǎng)的送電距離和送電容量決定后，按送電線路輸電能力，結(jié)合以往類似工程實例及規(guī)劃者的經(jīng)驗，即可擬電能力，結(jié)合以往類似工程實例及規(guī)劃者的經(jīng)驗，即可擬出幾個待選的網(wǎng)絡(luò)連接方式。出幾個待選的網(wǎng)絡(luò)連接方式。方案形成 【網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)】無備用網(wǎng)絡(luò)、有備用網(wǎng)絡(luò)無

17、備用網(wǎng)絡(luò)、有備用網(wǎng)絡(luò)【無備用網(wǎng)絡(luò)無備用網(wǎng)絡(luò)】（a a）單回路放射式；）單回路放射式；（b b）單回路鏈?zhǔn)剑﹩位芈锋準(zhǔn)健居袀溆镁W(wǎng)絡(luò)有備用網(wǎng)絡(luò)】（c c）雙回路放射式；）雙回路放射式；（d d）雙回路鏈?zhǔn)?；）雙回路鏈?zhǔn)剑唬╡ e）環(huán)網(wǎng)；）環(huán)網(wǎng)；（f f）雙回路與環(huán)網(wǎng)混合型）雙回路與環(huán)網(wǎng)混合型 方案形成 方案形成 【電網(wǎng)規(guī)劃方案分類電網(wǎng)規(guī)劃方案分類】靜態(tài)電網(wǎng)規(guī)劃、動態(tài)電網(wǎng)規(guī)劃靜態(tài)電網(wǎng)規(guī)劃、動態(tài)電網(wǎng)規(guī)劃 靜態(tài)電網(wǎng)規(guī)劃靜態(tài)電網(wǎng)規(guī)劃：只對未來某一負(fù)荷水平年的電網(wǎng)接線進(jìn)行：只對未來某一負(fù)荷水平年的電網(wǎng)接線進(jìn)行規(guī)劃，而不考慮接線方案的過渡問題，因而又稱為水平年規(guī)劃，而不考慮接線方案的過渡問題，因而又稱為水平年

18、規(guī)劃。規(guī)劃。 動態(tài)電網(wǎng)規(guī)劃動態(tài)電網(wǎng)規(guī)劃：指規(guī)劃期較長時，需要將規(guī)劃期劃分為幾：指規(guī)劃期較長時，需要將規(guī)劃期劃分為幾個水平年并考慮各水平年規(guī)劃方案的過渡問題。中長期電個水平年并考慮各水平年規(guī)劃方案的過渡問題。中長期電網(wǎng)規(guī)劃中應(yīng)考慮采用動態(tài)電網(wǎng)規(guī)劃。網(wǎng)規(guī)劃中應(yīng)考慮采用動態(tài)電網(wǎng)規(guī)劃。方案形成 【任務(wù)任務(wù)】 對已形成的方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟分析，其中包括電力系統(tǒng)潮對已形成的方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟分析，其中包括電力系統(tǒng)潮流、調(diào)相、調(diào)壓計算，穩(wěn)定計算，短路電流計算及技術(shù)經(jīng)濟比流、調(diào)相、調(diào)壓計算，穩(wěn)定計算，短路電流計算及技術(shù)經(jīng)濟比較等。較等?！境绷饔嬎惴治龀绷饔嬎惴治觥?觀察各方案是否滿足正常與事故運行方式下送電能力的

19、需觀察各方案是否滿足正常與事故運行方式下送電能力的需要。在正常運行方式下，各線路的潮流一般應(yīng)接近線路的經(jīng)濟要。在正常運行方式下，各線路的潮流一般應(yīng)接近線路的經(jīng)濟輸送容量，各主要變壓器（聯(lián)變）的潮流應(yīng)小于其額定容量。輸送容量，各主要變壓器（聯(lián)變）的潮流應(yīng)小于其額定容量。在網(wǎng)絡(luò)中任意一條線路故障（包括檢修）的情況下，各線路潮在網(wǎng)絡(luò)中任意一條線路故障（包括檢修）的情況下，各線路潮流不超過其持續(xù)允許的發(fā)熱容量，各變壓器沒有長時間過負(fù)荷流不超過其持續(xù)允許的發(fā)熱容量，各變壓器沒有長時間過負(fù)荷現(xiàn)象，即現(xiàn)象，即滿足滿足N-1N-1檢驗原則檢驗原則。方案檢驗【暫態(tài)穩(wěn)定計算暫態(tài)穩(wěn)定計算】檢驗各方案在檢驗各方案在S

20、DJ161-1985SDJ161-1985電力系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)規(guī)程電力系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)規(guī)程中所規(guī)中所規(guī)定的關(guān)于電網(wǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計的穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)下，電力系統(tǒng)能否保持定的關(guān)于電網(wǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計的穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)下，電力系統(tǒng)能否保持穩(wěn)定。穩(wěn)定。 以下故障時網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)必須滿足系統(tǒng)穩(wěn)定運行或正常供電：以下故障時網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)必須滿足系統(tǒng)穩(wěn)定運行或正常供電：單回線輸電網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生單相瞬時接地故障重合成功。單回線輸電網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生單相瞬時接地故障重合成功。同級電壓多回線和環(huán)網(wǎng)發(fā)生單相永久接地故障重合不成功同級電壓多回線和環(huán)網(wǎng)發(fā)生單相永久接地故障重合不成功及無故障斷開不重合（對于水電廠的直接送出線，必要時及無故障斷開不重合（對于水電廠的直接送出線，必要時

21、采用切機措施）。采用切機措施）。主干線路各側(cè)變電站同級電壓的相鄰線路發(fā)生單相永久接主干線路各側(cè)變電站同級電壓的相鄰線路發(fā)生單相永久接地故障重合不成功及無故障斷開不重合。地故障重合不成功及無故障斷開不重合。核電站送出線出口及已形成回路網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的受端主干網(wǎng)絡(luò)核電站送出線出口及已形成回路網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的受端主干網(wǎng)絡(luò)發(fā)生三相短路不重合。發(fā)生三相短路不重合。任一臺發(fā)電機（除占系統(tǒng)容量比例過大者外）跳閘或失磁。任一臺發(fā)電機（除占系統(tǒng)容量比例過大者外）跳閘或失磁。系統(tǒng)中任一大負(fù)荷突然變化（如沖擊負(fù)荷或大負(fù)荷突然退系統(tǒng)中任一大負(fù)荷突然變化（如沖擊負(fù)荷或大負(fù)荷突然退出）。出）。以下故障時可采取措施保持系統(tǒng)穩(wěn)定運行，但

22、允許損失部以下故障時可采取措施保持系統(tǒng)穩(wěn)定運行，但允許損失部分負(fù)荷：分負(fù)荷：單回線輸電網(wǎng)絡(luò)發(fā)生單相永久接地故障重合不成功。單回線輸電網(wǎng)絡(luò)發(fā)生單相永久接地故障重合不成功。同級電壓多回線，環(huán)網(wǎng)及網(wǎng)絡(luò)低一級電壓的線路發(fā)生三相同級電壓多回線，環(huán)網(wǎng)及網(wǎng)絡(luò)低一級電壓的線路發(fā)生三相短路不重合。短路不重合。注意：注意：當(dāng)系統(tǒng)穩(wěn)定性水平較低時，應(yīng)采取提高穩(wěn)定性的措當(dāng)系統(tǒng)穩(wěn)定性水平較低時，應(yīng)采取提高穩(wěn)定性的措施。系統(tǒng)規(guī)劃可根據(jù)電網(wǎng)具體情況具體分析，從而采用合施。系統(tǒng)規(guī)劃可根據(jù)電網(wǎng)具體情況具體分析，從而采用合適的手段提高穩(wěn)定性，為下一階段的設(shè)計提供依據(jù)。適的手段提高穩(wěn)定性，為下一階段的設(shè)計提供依據(jù)。【短路電流計算短

23、路電流計算】 檢驗網(wǎng)絡(luò)中所有斷路器是否能承受各水平年的網(wǎng)絡(luò)短路檢驗網(wǎng)絡(luò)中所有斷路器是否能承受各水平年的網(wǎng)絡(luò)短路容量，提出今后發(fā)展新型斷路器的額定斷流容量，以及研究容量，提出今后發(fā)展新型斷路器的額定斷流容量，以及研究限制系統(tǒng)短路電流水平的措施（包括提高變壓器中性點絕緣限制系統(tǒng)短路電流水平的措施（包括提高變壓器中性點絕緣水平）。水平）?！菊{(diào)相調(diào)壓計算調(diào)相調(diào)壓計算】 檢驗無功補償是否滿足系統(tǒng)在各種正常及事故運行方式檢驗無功補償是否滿足系統(tǒng)在各種正常及事故運行方式下電壓水平的需要，達(dá)到經(jīng)濟運行的效果，原則上應(yīng)使無功下電壓水平的需要，達(dá)到經(jīng)濟運行的效果，原則上應(yīng)使無功功率功率就地、分層、分區(qū)基本平衡就地

24、、分層、分區(qū)基本平衡。方案檢驗【經(jīng)濟比較經(jīng)濟比較】 需綜合考慮的因素有：主干電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，廠內(nèi)或者變電站需綜合考慮的因素有：主干電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，廠內(nèi)或者變電站內(nèi)接線，運行靈活性，是否便于過渡，電源、負(fù)荷變化的適內(nèi)接線，運行靈活性，是否便于過渡，電源、負(fù)荷變化的適應(yīng)性，對國民經(jīng)濟其他部門的影響，國家資源利用政策，國應(yīng)性，對國民經(jīng)濟其他部門的影響，國家資源利用政策，國家物資、設(shè)備的平衡，環(huán)境保護(hù)和生態(tài)平衡，工程規(guī)模和措家物資、設(shè)備的平衡，環(huán)境保護(hù)和生態(tài)平衡，工程規(guī)模和措施是否與現(xiàn)有技術(shù)水平相適應(yīng)，縮短建設(shè)工期和改善技術(shù)經(jīng)施是否與現(xiàn)有技術(shù)水平相適應(yīng)，縮短建設(shè)工期和改善技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)的可能性和必要性，建設(shè)條件和運

25、行條件，對人民生濟指標(biāo)的可能性和必要性，建設(shè)條件和運行條件，對人民生活條件的影響，對遠(yuǎn)景發(fā)展的適應(yīng)情況?；顥l件的影響，對遠(yuǎn)景發(fā)展的適應(yīng)情況。方案檢驗電網(wǎng)規(guī)劃的一般步驟 電網(wǎng)規(guī)劃的一般步驟如下：電網(wǎng)規(guī)劃的一般步驟如下：確定負(fù)荷水平及電源安排。確定負(fù)荷水平及電源安排。進(jìn)行電力電量平衡計算以明確輸電線路的送電容量和送進(jìn)行電力電量平衡計算以明確輸電線路的送電容量和送電方向。電方向。核定送電距離。核定送電距離。擬定電網(wǎng)方案。擬定電網(wǎng)方案。進(jìn)行必要的電氣計算。進(jìn)行必要的電氣計算。進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟比較。進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟比較。綜合分析，提出推薦方案。綜合分析，提出推薦方案。 電網(wǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計的一般方法對合理電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的基本

26、要求對合理電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的基本要求: : (1)(1)能滿足各種方式下潮流變化的需要，有一定靈活性，能適能滿足各種方式下潮流變化的需要，有一定靈活性，能適應(yīng)系統(tǒng)發(fā)展的要求。應(yīng)系統(tǒng)發(fā)展的要求。(2)(2)任一元件無故障斷開，應(yīng)能保持系統(tǒng)穩(wěn)定運行，且不致使任一元件無故障斷開，應(yīng)能保持系統(tǒng)穩(wěn)定運行，且不致使其他元件超過規(guī)定的事故過負(fù)荷和電壓允許偏差的要求。其他元件超過規(guī)定的事故過負(fù)荷和電壓允許偏差的要求。(3)(3)應(yīng)有較大的抗擾動能力滿足穩(wěn)定導(dǎo)則標(biāo)準(zhǔn)。應(yīng)有較大的抗擾動能力滿足穩(wěn)定導(dǎo)則標(biāo)準(zhǔn)。(4)(4)滿足分層和分區(qū)原則。滿足分層和分區(qū)原則。(5)(5)合理控制系統(tǒng)短路電流。合理控制系統(tǒng)短路電流。 電網(wǎng)結(jié)

27、構(gòu)設(shè)計的常規(guī)方法步驟步驟主要內(nèi)容主要內(nèi)容擬定方案擬定方案 確定送電距離；確定送電容量；擬定幾個網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接確定送電距離；確定送電容量；擬定幾個網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接方案（水平年、過渡年）方案（水平年、過渡年）方案分析方案分析 技術(shù)比較技術(shù)比較：應(yīng)進(jìn)行潮流、暫態(tài)穩(wěn)定、短路電流計算；：應(yīng)進(jìn)行潮流、暫態(tài)穩(wěn)定、短路電流計算；必要時進(jìn)行調(diào)相、調(diào)壓計算，工頻過電壓、潛供必要時進(jìn)行調(diào)相、調(diào)壓計算，工頻過電壓、潛供電流計算等。分析不同方案的主要技術(shù)差別。電流計算等。分析不同方案的主要技術(shù)差別。經(jīng)濟比較經(jīng)濟比較：近期、遠(yuǎn)期電網(wǎng)工程投資、網(wǎng)損等。：近期、遠(yuǎn)期電網(wǎng)工程投資、網(wǎng)損等。綜合分析綜合分析 綜合分析網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的安全性、經(jīng)濟性和

28、靈活性（遠(yuǎn)綜合分析網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的安全性、經(jīng)濟性和靈活性（遠(yuǎn)景適應(yīng)），提出推薦方案。景適應(yīng)），提出推薦方案。幾種主要電網(wǎng)設(shè)計 發(fā)電廠接入系統(tǒng)設(shè)計發(fā)電廠接入系統(tǒng)設(shè)計 受端系統(tǒng)設(shè)計受端系統(tǒng)設(shè)計 聯(lián)網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計聯(lián)網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計 內(nèi)容內(nèi)容與與目的目的研究電廠與電力系統(tǒng)的關(guān)系，分析電廠在電力系統(tǒng)中研究電廠與電力系統(tǒng)的關(guān)系，分析電廠在電力系統(tǒng)中的地位及作用，確定電廠的送電范圍、出線電壓等的地位及作用，確定電廠的送電范圍、出線電壓等級及回路數(shù)、與電力網(wǎng)的連接方案等，并對發(fā)電廠級及回路數(shù)、與電力網(wǎng)的連接方案等，并對發(fā)電廠電氣主接線、與電力網(wǎng)有關(guān)的電氣設(shè)備參數(shù)、發(fā)電電氣主接線、與電力網(wǎng)有關(guān)的電氣設(shè)備參數(shù)、發(fā)電廠運行方式等提

29、出技術(shù)要求。廠運行方式等提出技術(shù)要求。 需要進(jìn)行有關(guān)系統(tǒng)的需要進(jìn)行有關(guān)系統(tǒng)的電力電量負(fù)荷預(yù)測、分區(qū)電力電量平衡、接入系統(tǒng)電力電量負(fù)荷預(yù)測、分區(qū)電力電量平衡、接入系統(tǒng)方案的技術(shù)經(jīng)濟論證等。內(nèi)容深度要滿足方案的技術(shù)經(jīng)濟論證等。內(nèi)容深度要滿足大型水、大型水、火電廠接入系統(tǒng)設(shè)計內(nèi)容深度規(guī)定火電廠接入系統(tǒng)設(shè)計內(nèi)容深度規(guī)定。經(jīng)審定后接。經(jīng)審定后接入系統(tǒng)方案是編制發(fā)電廠送出工程設(shè)計任務(wù)書提供入系統(tǒng)方案是編制發(fā)電廠送出工程設(shè)計任務(wù)書提供論據(jù)，并為發(fā)電廠初步設(shè)計準(zhǔn)備條件。論據(jù)，并為發(fā)電廠初步設(shè)計準(zhǔn)備條件。接入接入原則原則1 1）不同規(guī)模的發(fā)電廠應(yīng)分別接入相應(yīng)的電壓網(wǎng)絡(luò)；）不同規(guī)模的發(fā)電廠應(yīng)分別接入相應(yīng)的電壓網(wǎng)絡(luò)

30、；2)2)外部電源宜經(jīng)相對獨立的送電回路接入受端系統(tǒng)，外部電源宜經(jīng)相對獨立的送電回路接入受端系統(tǒng)，盡量避免電源或送端系統(tǒng)之間的直接聯(lián)絡(luò)和送電回盡量避免電源或送端系統(tǒng)之間的直接聯(lián)絡(luò)和送電回路落點過于集中。路落點過于集中。發(fā)電廠接入系統(tǒng)設(shè)計 機組機組容量容量1) 1) 根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)總裝機容量和備用容量、負(fù)荷增長速根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)總裝機容量和備用容量、負(fù)荷增長速度、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和設(shè)備制造、政策導(dǎo)向等因素進(jìn)行選度、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和設(shè)備制造、政策導(dǎo)向等因素進(jìn)行選擇。擇。2)2)最大機組容量不宜超過系統(tǒng)總?cè)萘康淖畲髾C組容量不宜超過系統(tǒng)總?cè)萘康? 81010。出線出線電壓電壓及回及回路數(shù)路數(shù)1 1）根據(jù)電廠、電網(wǎng)具體情況論證

31、確定，主要考慮的）根據(jù)電廠、電網(wǎng)具體情況論證確定，主要考慮的因素：因素： 規(guī)劃容量，單機容量，輸電方向、容量及距離，規(guī)劃容量，單機容量，輸電方向、容量及距離，電廠在系統(tǒng)中的作用；簡化電網(wǎng)結(jié)構(gòu)及電廠主接線電廠在系統(tǒng)中的作用；簡化電網(wǎng)結(jié)構(gòu)及電廠主接線、降低網(wǎng)損、調(diào)度運行靈活；限制系統(tǒng)短路電流；、降低網(wǎng)損、調(diào)度運行靈活；限制系統(tǒng)短路電流；系統(tǒng)安全穩(wěn)定水平；對各種因素變化的適應(yīng)性等。系統(tǒng)安全穩(wěn)定水平；對各種因素變化的適應(yīng)性等。2 2）出線電壓一般不超過兩種）出線電壓一般不超過兩種( (不包括發(fā)電機電壓不包括發(fā)電機電壓) )；3 3）有條件時，大機組盡量以發(fā)變線單元方式直接接）有條件時，大機組盡量以發(fā)變

32、線單元方式直接接入樞紐變電所入樞紐變電所 。發(fā)電廠接入系統(tǒng)設(shè)計 受端受端系統(tǒng)系統(tǒng)定義定義 受端系統(tǒng)是指以負(fù)荷集中地區(qū)為中心，包括區(qū)受端系統(tǒng)是指以負(fù)荷集中地區(qū)為中心，包括區(qū)內(nèi)和鄰近電廠在內(nèi)，用較密集的電力網(wǎng)絡(luò)將負(fù)荷和內(nèi)和鄰近電廠在內(nèi)，用較密集的電力網(wǎng)絡(luò)將負(fù)荷和這些電源連接在一起的電力系統(tǒng)。受端系統(tǒng)通過接這些電源連接在一起的電力系統(tǒng)。受端系統(tǒng)通過接受外部及遠(yuǎn)方電源輸入的有功電力和電能，以實現(xiàn)受外部及遠(yuǎn)方電源輸入的有功電力和電能，以實現(xiàn)供需平衡。供需平衡。加強加強受端受端系統(tǒng)系統(tǒng)要點要點1 1）加強受端系統(tǒng)內(nèi)部最高一級電壓的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系；）加強受端系統(tǒng)內(nèi)部最高一級電壓的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系； 2 2）為加強受端系統(tǒng)

33、的電壓支持和運行的靈活性，在受）為加強受端系統(tǒng)的電壓支持和運行的靈活性，在受端系統(tǒng)應(yīng)接有足夠容量的電廠；端系統(tǒng)應(yīng)接有足夠容量的電廠； 3 3）受端系統(tǒng)要有足夠的無功補償容量；）受端系統(tǒng)要有足夠的無功補償容量；4 4）樞紐變電所的規(guī)模要同受端系統(tǒng)的規(guī)模相適應(yīng)）樞紐變電所的規(guī)模要同受端系統(tǒng)的規(guī)模相適應(yīng)5 5）受端系統(tǒng)發(fā)電廠運行方式改變，不應(yīng)影響正常受電）受端系統(tǒng)發(fā)電廠運行方式改變，不應(yīng)影響正常受電能力。能力。 受端系統(tǒng)設(shè)計 階段階段劃分劃分及及任務(wù)任務(wù)初步可行性研究初步可行性研究：（與可行性研究內(nèi)容相差不大，具體內(nèi)：（與可行性研究內(nèi)容相差不大，具體內(nèi)容稍淺）容稍淺）可行性研究可行性研究：論證聯(lián)網(wǎng)的

34、必要性、作用和聯(lián)網(wǎng)效益，推薦：論證聯(lián)網(wǎng)的必要性、作用和聯(lián)網(wǎng)效益，推薦聯(lián)網(wǎng)輸電方式聯(lián)網(wǎng)輸電方式( (交流、交流、 直流或混合輸電直流或混合輸電) )、聯(lián)網(wǎng)方案、聯(lián)網(wǎng)方案、聯(lián)絡(luò)線的經(jīng)濟輸送容量、電壓等級和回路數(shù)。對推薦方聯(lián)絡(luò)線的經(jīng)濟輸送容量、電壓等級和回路數(shù)。對推薦方案做出全面技術(shù)經(jīng)濟分析，提出包括系統(tǒng)繼電保護(hù)、調(diào)案做出全面技術(shù)經(jīng)濟分析，提出包括系統(tǒng)繼電保護(hù)、調(diào)度控制和通信在內(nèi)的工程投資估算和經(jīng)濟效益評價。度控制和通信在內(nèi)的工程投資估算和經(jīng)濟效益評價。聯(lián)網(wǎng)工程系統(tǒng)專題設(shè)計聯(lián)網(wǎng)工程系統(tǒng)專題設(shè)計：通過電氣計算，提出防止聯(lián)絡(luò)線：通過電氣計算，提出防止聯(lián)絡(luò)線上功率不規(guī)則波動、低頻振蕩、故障后系統(tǒng)失步、電壓

35、上功率不規(guī)則波動、低頻振蕩、故障后系統(tǒng)失步、電壓崩潰和聯(lián)絡(luò)線過負(fù)荷的措施，確定聯(lián)網(wǎng)工程主設(shè)備參數(shù)崩潰和聯(lián)絡(luò)線過負(fù)荷的措施，確定聯(lián)網(wǎng)工程主設(shè)備參數(shù)，對繼電保護(hù)、安全自動裝置、調(diào)度自動化、遠(yuǎn)動和通，對繼電保護(hù)、安全自動裝置、調(diào)度自動化、遠(yuǎn)動和通信方式，以及聯(lián)絡(luò)線的頻率和負(fù)荷控制提出技術(shù)要求。信方式，以及聯(lián)絡(luò)線的頻率和負(fù)荷控制提出技術(shù)要求。 聯(lián)網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)效益效益視不同的電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)可以取得：兩網(wǎng)錯峰、水電調(diào)峰、水電視不同的電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)可以取得：兩網(wǎng)錯峰、水電調(diào)峰、水電補償調(diào)節(jié)、減少備用容量、規(guī)模經(jīng)濟（采用大容量機補償調(diào)節(jié)、減少備用容量、規(guī)模經(jīng)濟（采用大容量機組）、各種能源調(diào)劑效益。組）、各種能源調(diào)劑效益。聯(lián)網(wǎng)規(guī)

36、劃設(shè)計 聯(lián)網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)方式方式1 1）一點聯(lián)網(wǎng)；）一點聯(lián)網(wǎng)； 2 2）環(huán)形聯(lián)網(wǎng)；）環(huán)形聯(lián)網(wǎng)；3 3）大環(huán)聯(lián)網(wǎng)。）大環(huán)聯(lián)網(wǎng)。兩大系統(tǒng)間主干聯(lián)絡(luò)線電壓等級一般宜與主網(wǎng)最高一級電兩大系統(tǒng)間主干聯(lián)絡(luò)線電壓等級一般宜與主網(wǎng)最高一級電壓相一致。壓相一致。 技術(shù)技術(shù)問題問題及及措施措施 可能存在的主要技術(shù)問題：聯(lián)絡(luò)線上不規(guī)則的功率波動，可能存在的主要技術(shù)問題：聯(lián)絡(luò)線上不規(guī)則的功率波動，低頻振蕩和穩(wěn)定問題。低頻振蕩和穩(wěn)定問題。 解決措施：設(shè)自動調(diào)節(jié)聯(lián)絡(luò)線功率的裝置；安裝解列解決措施：設(shè)自動調(diào)節(jié)聯(lián)絡(luò)線功率的裝置；安裝解列保護(hù)，防止事故擴大；大容量發(fā)電機上裝設(shè)電力系統(tǒng)保護(hù)，防止事故擴大；大容量發(fā)電機上裝設(shè)電力系統(tǒng)穩(wěn)定器

37、穩(wěn)定器(PSS(PSS）其他，如安裝過負(fù)荷解列、低電壓解列）其他，如安裝過負(fù)荷解列、低電壓解列等保護(hù)裝置。等保護(hù)裝置。 聯(lián)網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計 輸電線路導(dǎo)線截面及輸電能力 輸電線路導(dǎo)線截面選擇和檢驗輸電線路導(dǎo)線截面選擇和檢驗 送電線路輸電能力送電線路輸電能力輸電線路導(dǎo)線截面選擇和檢驗【原則原則】一般按經(jīng)濟電流密度來選擇，并根據(jù)電暈（對架空輸電線而一般按經(jīng)濟電流密度來選擇，并根據(jù)電暈（對架空輸電線而言）、機械強度及事故情況下的發(fā)熱條件進(jìn)行校驗。言）、機械強度及事故情況下的發(fā)熱條件進(jìn)行校驗。【按經(jīng)濟電流密度選擇導(dǎo)線截面按經(jīng)濟電流密度選擇導(dǎo)線截面】經(jīng)濟電流密度：架空線路傳送電能的過程中，處產(chǎn)生電壓經(jīng)濟電流密度

38、：架空線路傳送電能的過程中，處產(chǎn)生電壓損失外，還有電能損耗。此損耗的大小及其費用隨導(dǎo)線的損失外，還有電能損耗。此損耗的大小及其費用隨導(dǎo)線的截面變化而變化。增大導(dǎo)線的截面，雖然能減少電能損耗，截面變化而變化。增大導(dǎo)線的截面，雖然能減少電能損耗，但增加了線路的投資。反之，如果減小導(dǎo)線的截面積，則但增加了線路的投資。反之，如果減小導(dǎo)線的截面積，則其結(jié)果相反。因此，在這中間總能找到一個最理想的導(dǎo)線其結(jié)果相反。因此，在這中間總能找到一個最理想的導(dǎo)線截面，使其經(jīng)濟效果最好，這一導(dǎo)線截面成為經(jīng)濟截面。截面，使其經(jīng)濟效果最好，這一導(dǎo)線截面成為經(jīng)濟截面。根據(jù)經(jīng)濟截面推算出來的電流密度成為經(jīng)濟電流密度。根據(jù)經(jīng)濟截

39、面推算出來的電流密度成為經(jīng)濟電流密度。輸電線路導(dǎo)線截面選擇和檢驗導(dǎo)線截面的計算公式為導(dǎo)線截面的計算公式為經(jīng)濟電流密度表經(jīng)濟電流密度表（已有學(xué)者提出此表中數(shù)據(jù)已不適合現(xiàn)代電（已有學(xué)者提出此表中數(shù)據(jù)已不適合現(xiàn)代電網(wǎng)，故應(yīng)用相關(guān)數(shù)據(jù)時應(yīng)以最新的國家標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)。）網(wǎng)，故應(yīng)用相關(guān)數(shù)據(jù)時應(yīng)以最新的國家標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)。）導(dǎo)線材料導(dǎo)線材料最大負(fù)荷利用小時數(shù)（小時最大負(fù)荷利用小時數(shù)（小時/ /年）年）30003000以下以下300030005000500050005000以上以上裸鋁導(dǎo)線裸鋁導(dǎo)線1.651.651.151.150.90.9裸銅導(dǎo)線裸銅導(dǎo)線3.03.02.252.251.751.75銅芯電纜銅芯電纜2.5

40、02.502.252.252.02.0鋁芯電纜鋁芯電纜1.921.921.731.731.541.54輸電線路導(dǎo)線截面選擇和檢驗【按電暈條件檢驗導(dǎo)線截面按電暈條件檢驗導(dǎo)線截面】電暈危害：導(dǎo)線產(chǎn)生電暈會增加輸電線路的電能損失，同時電暈危害：導(dǎo)線產(chǎn)生電暈會增加輸電線路的電能損失，同時也會對無線電通信和載波通信產(chǎn)生干擾。也會對無線電通信和載波通信產(chǎn)生干擾。校驗原則校驗原則輸電線路導(dǎo)線截面選擇和檢驗【按導(dǎo)線長期容許電流校驗導(dǎo)線截面按導(dǎo)線長期容許電流校驗導(dǎo)線截面】選定的輸電導(dǎo)線路的導(dǎo)線截面，必須根據(jù)各種不同運行方選定的輸電導(dǎo)線路的導(dǎo)線截面，必須根據(jù)各種不同運行方式以及事故情況下的傳輸容量進(jìn)行發(fā)熱校驗，即

41、在設(shè)計中式以及事故情況下的傳輸容量進(jìn)行發(fā)熱校驗，即在設(shè)計中不應(yīng)是預(yù)期的輸送容量超過導(dǎo)線的發(fā)熱極限。按容許發(fā)熱不應(yīng)是預(yù)期的輸送容量超過導(dǎo)線的發(fā)熱極限。按容許發(fā)熱條件的持續(xù)極限輸送容量計算公式為條件的持續(xù)極限輸送容量計算公式為輸電線路導(dǎo)線截面選擇和檢驗【按電壓損失校驗導(dǎo)線截面按電壓損失校驗導(dǎo)線截面】條件：只有當(dāng)電壓為條件：只有當(dāng)電壓為6 6、10kV10kV以下，且導(dǎo)線截面在以下，且導(dǎo)線截面在707095mm95mm2 2以下的線路，才進(jìn)行電壓校驗。因為截面大于以下的線路，才進(jìn)行電壓校驗。因為截面大于707095mm95mm2 2的導(dǎo)線，采用加大截面的方法來減小電壓損失的效的導(dǎo)線，采用加大截面的方

42、法來減小電壓損失的效果并不十分顯著，反而還會引起投資及有色金屬較多的增果并不十分顯著，反而還會引起投資及有色金屬較多的增加。采用經(jīng)典電容器補償或有載調(diào)壓變壓器以及其它措施加。采用經(jīng)典電容器補償或有載調(diào)壓變壓器以及其它措施更為合適，不過應(yīng)進(jìn)行經(jīng)濟技術(shù)比較后確定。更為合適，不過應(yīng)進(jìn)行經(jīng)濟技術(shù)比較后確定。原則：線路允許電壓損失的量，應(yīng)視線路首端的實際電壓原則：線路允許電壓損失的量，應(yīng)視線路首端的實際電壓水平確定。對于線路末端受電器，一般允許低于其額定電水平確定。對于線路末端受電器，一般允許低于其額定電壓的壓的5%5%。個別情況下（如故障），允許低于額定電壓的。個別情況下（如故障），允許低于額定電壓的

43、7.5%7.5%10%10%。輸電線路導(dǎo)線截面選擇和檢驗【按機械強度校驗導(dǎo)線截面按機械強度校驗導(dǎo)線截面】原則：為保證架空線路必要的安全機械強度，對于跨越鐵原則：為保證架空線路必要的安全機械強度，對于跨越鐵路、通航河流和運河、公路、通信線路、居民區(qū)的線路，路、通航河流和運河、公路、通信線路、居民區(qū)的線路，其導(dǎo)線截面不得小于其導(dǎo)線截面不得小于35mm35mm2 2。通過其它地區(qū)的導(dǎo)線截面，按。通過其它地區(qū)的導(dǎo)線截面，按線路類型的分類，容許的最小截面見下表線路類型的分類，容許的最小截面見下表導(dǎo)線構(gòu)造導(dǎo)線構(gòu)造架空線路等級架空線路等級35kV35kV及以上線路及以上線路1 135kV35kV線路線路1k

44、V1kV以下線路以下線路單股線單股線不許使用不許使用不許使用不許使用不許使用不許使用多股線多股線252516161616輸電線路導(dǎo)線截面選擇和檢驗送電線路輸電能力【送電線路輸電能力送電線路輸電能力】 指輸電線路傳輸功率的大小與輸送距離的遠(yuǎn)近，它與電指輸電線路傳輸功率的大小與輸送距離的遠(yuǎn)近，它與電力系統(tǒng)的經(jīng)濟、穩(wěn)定運行有很大關(guān)系。力系統(tǒng)的經(jīng)濟、穩(wěn)定運行有很大關(guān)系。【線路的自然傳輸功率線路的自然傳輸功率】【線路傳輸特性線路傳輸特性】 當(dāng)線路傳輸自然功率時，線路上沒有無功功率傳輸，全當(dāng)線路傳輸自然功率時，線路上沒有無功功率傳輸，全線各點電壓和電流大小一致。當(dāng)傳輸功率小于自然功率時，線各點電壓和電流大

45、小一致。當(dāng)傳輸功率小于自然功率時，會造成線路電壓由始端往末端升高；當(dāng)傳輸功率大于自然會造成線路電壓由始端往末端升高；當(dāng)傳輸功率大于自然功率時，線路電壓從始端往末端降低。功率時，線路電壓從始端往末端降低。232105.2NNUZUPNUZ式中， 為線路額定電壓(kV)， 為線路波阻抗，約260380。送電線路輸電能力【超高壓遠(yuǎn)距離輸電線路的傳輸能力超高壓遠(yuǎn)距離輸電線路的傳輸能力】決定因素：主要取決于發(fā)電機并列運行的穩(wěn)定性，以及為決定因素：主要取決于發(fā)電機并列運行的穩(wěn)定性，以及為提高穩(wěn)定性所采取的措施。提高穩(wěn)定性所采取的措施。傳輸功率的計算公式：傳輸功率的計算公式：送電線路輸電能力送電線路輸電能力

46、【按靜穩(wěn)條件決定的輸送能力按靜穩(wěn)條件決定的輸送能力】【線路的經(jīng)濟輸送容量線路的經(jīng)濟輸送容量】線路的經(jīng)濟輸送容量按經(jīng)濟電流密度線路的經(jīng)濟輸送容量按經(jīng)濟電流密度計算求得。計算求得?！景簇?fù)荷距計算輸送能力按負(fù)荷距計算輸送能力】負(fù)荷距是指線路傳輸?shù)挠泄β屎拓?fù)荷距是指線路傳輸?shù)挠泄β屎蛡鬏斁嚯x的乘積。若以知輸送距離可求得傳輸容量，即傳輸傳輸距離的乘積。若以知輸送距離可求得傳輸容量，即傳輸容量容量= =負(fù)荷距負(fù)荷距/ /傳輸距離。傳輸距離。【線路的極限輸送容量線路的極限輸送容量】決定于導(dǎo)線容許的發(fā)熱條件，在相關(guān)決定于導(dǎo)線容許的發(fā)熱條件，在相關(guān)設(shè)計手冊中有公式可算或表格可查。設(shè)計手冊中有公式可算或表格可

47、查。電壓（電壓（kVkV）輸送能力輸送能力（100km100kmMWMW）電壓（電壓（kVkV）輸送能力輸送能力（100km100kmMWMW）2202204004006006005005003800-40003800-40003303301400-16001400-16007507507200-74007200-7400主變壓器選擇 概述概述 主變壓器臺數(shù)的選擇主變壓器臺數(shù)的選擇 主變壓器容量的選擇主變壓器容量的選擇 主變壓器型式的選擇主變壓器型式的選擇概述【主變選擇的意義主變選擇的意義】 在各級電壓等級的變電所中，變壓器是變電所中的主在各級電壓等級的變電所中，變壓器是變電所中的主要電氣設(shè)備

48、之一，其擔(dān)任著向用戶輸送功率，或者兩種電要電氣設(shè)備之一，其擔(dān)任著向用戶輸送功率，或者兩種電壓等級之間交換功率的重要任務(wù)，同時兼顧電力系統(tǒng)負(fù)荷壓等級之間交換功率的重要任務(wù)，同時兼顧電力系統(tǒng)負(fù)荷增長情況，并根據(jù)電力系統(tǒng)增長情況，并根據(jù)電力系統(tǒng)5 51010年發(fā)展規(guī)劃綜合分析，合年發(fā)展規(guī)劃綜合分析，合理選擇，否則，將造成經(jīng)濟技術(shù)上的不合理。理選擇，否則，將造成經(jīng)濟技術(shù)上的不合理。 如果主變壓器容量造的過大，臺數(shù)過多，不僅增加投如果主變壓器容量造的過大，臺數(shù)過多，不僅增加投資，擴大占地面積，而且會增加損耗，給運行和檢修帶來資，擴大占地面積，而且會增加損耗，給運行和檢修帶來不便，設(shè)備亦未能充分發(fā)揮效益；

49、若容量選得過小，可能不便，設(shè)備亦未能充分發(fā)揮效益；若容量選得過小，可能使變壓器長期在過負(fù)荷中運行，影響主變壓器的壽命和電使變壓器長期在過負(fù)荷中運行，影響主變壓器的壽命和電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 因此，確定合理的變壓器的容量是變電所安全可靠供因此，確定合理的變壓器的容量是變電所安全可靠供電和網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟運行的保證。電和網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟運行的保證。概述【經(jīng)濟性考慮經(jīng)濟性考慮】 在生產(chǎn)上電力變壓器制成有單相、三相、雙值組、三在生產(chǎn)上電力變壓器制成有單相、三相、雙值組、三繞組、自耦以及分裂變壓器等，在選擇主變壓器時，要根繞組、自耦以及分裂變壓器等，在選擇主變壓器時，要根據(jù)原始資料和設(shè)計變電所的自身特點，

50、在滿足可靠性的前據(jù)原始資料和設(shè)計變電所的自身特點，在滿足可靠性的前提下，要考慮到經(jīng)濟性來選擇主變壓器。提下，要考慮到經(jīng)濟性來選擇主變壓器?！緮U展性考慮擴展性考慮】 選擇主變壓器的容量，同時要考慮到該變電所以后的選擇主變壓器的容量，同時要考慮到該變電所以后的擴建情況來選擇主變壓器的臺數(shù)及容量。擴建情況來選擇主變壓器的臺數(shù)及容量。主變壓器臺數(shù)的選擇選擇主變臺數(shù)時，要確保供電的可靠性。選擇主變臺數(shù)時，要確保供電的可靠性。v為了保證供電可靠性，避免一臺主變壓器故障或檢修時影響為了保證供電可靠性，避免一臺主變壓器故障或檢修時影響供電，變電所中一般裝設(shè)兩臺主變壓器。當(dāng)裝設(shè)三臺及三臺供電，變電所中一般裝設(shè)兩

51、臺主變壓器。當(dāng)裝設(shè)三臺及三臺以上時，變電所的可靠性雖然有所提高，但接線網(wǎng)絡(luò)較復(fù)雜，以上時，變電所的可靠性雖然有所提高，但接線網(wǎng)絡(luò)較復(fù)雜，且投資增大，同時增大了占用面積，和配電設(shè)備及用電保護(hù)且投資增大，同時增大了占用面積，和配電設(shè)備及用電保護(hù)的復(fù)雜性，以及帶來維護(hù)和倒閘操作等許多復(fù)雜化。而且會的復(fù)雜性，以及帶來維護(hù)和倒閘操作等許多復(fù)雜化。而且會造成中壓側(cè)短路容量過大，不宜選擇輕型設(shè)備。造成中壓側(cè)短路容量過大，不宜選擇輕型設(shè)備。v考慮到兩臺主變同時發(fā)生故障機率較小。適用遠(yuǎn)期負(fù)荷的增考慮到兩臺主變同時發(fā)生故障機率較小。適用遠(yuǎn)期負(fù)荷的增長以及擴建，而當(dāng)一臺主變壓器故障或者檢修時，另一臺主長以及擴建，而

52、當(dāng)一臺主變壓器故障或者檢修時，另一臺主變壓器可承擔(dān)變壓器可承擔(dān)70%70%的負(fù)荷保證全變電所的正常供電。故選擇的負(fù)荷保證全變電所的正常供電。故選擇兩臺主變壓器互為備用，提高供電的可靠性。兩臺主變壓器互為備用，提高供電的可靠性。主變壓器容量的選擇 主變?nèi)萘恳话惆醋冸娝ǔ山谪?fù)荷，主變?nèi)萘恳话惆醋冸娝ǔ山谪?fù)荷，5 51010年規(guī)劃負(fù)荷年規(guī)劃負(fù)荷選擇，并適當(dāng)考慮遠(yuǎn)期選擇，并適當(dāng)考慮遠(yuǎn)期10102020年的負(fù)荷發(fā)展。年的負(fù)荷發(fā)展。 對于城郊變電所主變壓器容量應(yīng)當(dāng)與城市規(guī)劃相結(jié)合，該對于城郊變電所主變壓器容量應(yīng)當(dāng)與城市規(guī)劃相結(jié)合，該所近期和遠(yuǎn)期負(fù)荷都給定，所以應(yīng)按近期和遠(yuǎn)期總負(fù)荷來選擇所近期和遠(yuǎn)期

53、負(fù)荷都給定，所以應(yīng)按近期和遠(yuǎn)期總負(fù)荷來選擇主變的容量。主變的容量。 根據(jù)變電所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定主變壓器的容根據(jù)變電所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定主變壓器的容量。量。 對于有重要負(fù)荷的變電所，應(yīng)考慮當(dāng)一臺變壓器停運時，對于有重要負(fù)荷的變電所，應(yīng)考慮當(dāng)一臺變壓器停運時，其余變壓器容量在過負(fù)荷能力后允許時間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的一其余變壓器容量在過負(fù)荷能力后允許時間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的一級和二級負(fù)荷。級和二級負(fù)荷。 對一般性能的變電所，當(dāng)一臺主變壓器停運時，其余變壓對一般性能的變電所，當(dāng)一臺主變壓器停運時，其余變壓器容量應(yīng)保證全部負(fù)荷的器容量應(yīng)保證全部負(fù)荷的70%70%80%80%。該變電所是按。

54、該變電所是按70%70%全部負(fù)全部負(fù)荷來選擇。因此，裝設(shè)兩臺變壓器變電所的總裝容量為：荷來選擇。因此，裝設(shè)兩臺變壓器變電所的總裝容量為：se se = 2= 2（0.7PM0.7PM） = 1.4PM= 1.4PM。主變壓器型式的選擇 主變壓器相數(shù)的選擇主變壓器相數(shù)的選擇 繞組數(shù)的選擇繞組數(shù)的選擇 主變調(diào)壓方式的選擇主變調(diào)壓方式的選擇 連接組別的選擇連接組別的選擇 容量比的選擇容量比的選擇 主變壓器冷卻方式的選擇主變壓器冷卻方式的選擇主變壓器相數(shù)的選擇 當(dāng)不受運輸條件限制時，在當(dāng)不受運輸條件限制時，在330kV330kV以下的變電所均應(yīng)選擇三以下的變電所均應(yīng)選擇三相變壓器。而選擇主變壓器的相數(shù)

55、時，應(yīng)根據(jù)原始資料以相變壓器。而選擇主變壓器的相數(shù)時，應(yīng)根據(jù)原始資料以及設(shè)計變電所的實際情況來選擇。及設(shè)計變電所的實際情況來選擇。 單相變壓器組，相對來講投資大，占地多，運行損耗大，單相變壓器組，相對來講投資大，占地多，運行損耗大，同時配電裝置以及斷電保護(hù)和二次接線的復(fù)雜化，也增加同時配電裝置以及斷電保護(hù)和二次接線的復(fù)雜化，也增加了維護(hù)及倒閘操作的工作量。了維護(hù)及倒閘操作的工作量。繞組數(shù)的選擇 在具有三種電壓等級的變電所，如通過主變壓器的各側(cè)繞組在具有三種電壓等級的變電所，如通過主變壓器的各側(cè)繞組的功率均達(dá)到該變壓器容量的的功率均達(dá)到該變壓器容量的15%15%以上，或低壓側(cè)雖無負(fù)荷，以上，或低

56、壓側(cè)雖無負(fù)荷，但在變電所內(nèi)需裝設(shè)無功補償設(shè)備，主變宜采用三繞組變壓但在變電所內(nèi)需裝設(shè)無功補償設(shè)備，主變宜采用三繞組變壓器。器。 一臺三繞組變壓器的價格及所用的控制和輔助設(shè)備，比相對一臺三繞組變壓器的價格及所用的控制和輔助設(shè)備，比相對的兩臺雙繞組變壓器都較少。的兩臺雙繞組變壓器都較少。 在生產(chǎn)及制造中三繞組變壓器有：自耦變、分裂變以及普通在生產(chǎn)及制造中三繞組變壓器有：自耦變、分裂變以及普通三繞組變壓器。三繞組變壓器。 自耦變壓器，它的短路阻抗較小，系統(tǒng)發(fā)生短路時，短路電自耦變壓器，它的短路阻抗較小，系統(tǒng)發(fā)生短路時，短路電流增大，以及干擾繼電保護(hù)和通訊，并且它的最大傳輸功率流增大，以及干擾繼電保護(hù)

57、和通訊，并且它的最大傳輸功率受到串聯(lián)繞組容量限制，自耦變壓器，具有磁的聯(lián)系外，還受到串聯(lián)繞組容量限制，自耦變壓器，具有磁的聯(lián)系外，還有電的聯(lián)系，所以，當(dāng)高壓側(cè)發(fā)生過電壓時，它有可能通過有電的聯(lián)系，所以，當(dāng)高壓側(cè)發(fā)生過電壓時，它有可能通過串聯(lián)繞組進(jìn)入公共繞組，使其它絕緣受到危害，如果在中壓串聯(lián)繞組進(jìn)入公共繞組，使其它絕緣受到危害，如果在中壓側(cè)電網(wǎng)發(fā)生過電壓波時，它同樣進(jìn)入串聯(lián)繞組，產(chǎn)生很高的側(cè)電網(wǎng)發(fā)生過電壓波時，它同樣進(jìn)入串聯(lián)繞組，產(chǎn)生很高的感應(yīng)過電壓。感應(yīng)過電壓。v由于由于自耦變壓器自耦變壓器高壓側(cè)與中壓側(cè)有電的聯(lián)系，有共同的接地高壓側(cè)與中壓側(cè)有電的聯(lián)系，有共同的接地中性點，并直接接地。因此自

58、耦變壓器的零序保護(hù)的裝設(shè)與中性點，并直接接地。因此自耦變壓器的零序保護(hù)的裝設(shè)與普通變壓器不同。自耦變壓器，高中壓側(cè)的零序電流保護(hù)，普通變壓器不同。自耦變壓器，高中壓側(cè)的零序電流保護(hù)，應(yīng)接于各側(cè)套管電流互感器組成零序電流過濾器上。應(yīng)接于各側(cè)套管電流互感器組成零序電流過濾器上。v分裂變壓器分裂變壓器：分裂變壓器約比同容量的普通變壓器貴：分裂變壓器約比同容量的普通變壓器貴20%20%，分裂變壓器，雖然它的短路阻抗較大，當(dāng)?shù)蛪簜?cè)繞組產(chǎn)生接分裂變壓器，雖然它的短路阻抗較大，當(dāng)?shù)蛪簜?cè)繞組產(chǎn)生接地故障時，很大的電流向一側(cè)繞組流去，在分裂變壓器鐵芯地故障時，很大的電流向一側(cè)繞組流去，在分裂變壓器鐵芯中失去磁勢

59、平衡，在軸向上產(chǎn)生巨大的短路機械應(yīng)力。分裂中失去磁勢平衡，在軸向上產(chǎn)生巨大的短路機械應(yīng)力。分裂變壓器中對兩端低壓母線供電時，如果兩端負(fù)荷不相等，兩變壓器中對兩端低壓母線供電時，如果兩端負(fù)荷不相等，兩端母線上的電壓也不相等，損耗也就增大，所以分裂變壓器端母線上的電壓也不相等，損耗也就增大，所以分裂變壓器適用兩端供電負(fù)荷均衡，又需限制短路電流的供電系統(tǒng)。適用兩端供電負(fù)荷均衡，又需限制短路電流的供電系統(tǒng)。v普通三繞組變壓器普通三繞組變壓器：價格上在自耦變壓器和分裂變壓器中間，：價格上在自耦變壓器和分裂變壓器中間，安裝以及調(diào)試靈活，滿足各種繼電保護(hù)的需求。又能滿足調(diào)安裝以及調(diào)試靈活，滿足各種繼電保護(hù)的

60、需求。又能滿足調(diào)度的靈活性，它還分為無激磁調(diào)壓和有載調(diào)壓兩種，這樣它度的靈活性，它還分為無激磁調(diào)壓和有載調(diào)壓兩種，這樣它能滿足各個系統(tǒng)中的電壓波動。它的供電可靠性也高。能滿足各個系統(tǒng)中的電壓波動。它的供電可靠性也高。繞組數(shù)的選擇主變調(diào)壓方式的選擇 為了滿足用戶的用電質(zhì)量和供電的可靠性，為了滿足用戶的用電質(zhì)量和供電的可靠性，220kV220kV及以上及以上網(wǎng)絡(luò)電壓應(yīng)符合以下標(biāo)準(zhǔn)：網(wǎng)絡(luò)電壓應(yīng)符合以下標(biāo)準(zhǔn)：樞紐變電所二次側(cè)母線的運行電壓控制水平應(yīng)根據(jù)樞紐變電樞紐變電所二次側(cè)母線的運行電壓控制水平應(yīng)根據(jù)樞紐變電所的位置及電網(wǎng)電壓降而定，可為電網(wǎng)額定電壓的所的位置及電網(wǎng)電壓降而定，可為電網(wǎng)額定電壓的1