電力系統(tǒng)技術導則.doc

1、電力系統(tǒng)技術導則1總則1.1電力系統(tǒng)包括發(fā)電、送電、變電、配電以及相應的通信、安全自動、繼電保護、調度自動化等設施。電力系統(tǒng)規(guī)劃、設計與運行的根本任務，是在國家發(fā)展計劃的統(tǒng)籌規(guī)劃下，合理開發(fā)利用動力資源，用最少的支出（含投資和運行成本）為國民經(jīng)濟各部門與人民生活提供充足、可靠和質量合格的電能。1.2為了協(xié)調電力系統(tǒng)有關各部門與各專業(yè)間的工作，使電力系統(tǒng)規(guī)劃、設計和運行相互配合，實現(xiàn)上述根本任務，特制定本導則，各部門應共同遵守。1.3科研、試驗部門應當分析研究各種可行的提高電力系統(tǒng)安全、經(jīng)濟和質量的技術措施，經(jīng)過試驗并試點取得經(jīng)驗后，在電力系統(tǒng)中推廣采用。2對電力系統(tǒng)的基本要求2.1規(guī)劃、設計的

2、電力系統(tǒng)，應滿足經(jīng)濟性、可靠性與靈活性的基本要求，包括：a. 正確處理近期需要與今后發(fā)展，基本建設與生產(chǎn)運行，經(jīng)濟與安全，一次系統(tǒng);發(fā)、送、變、配）與二次系統(tǒng)（自動化、通信、安全自動、繼電保護）的配套建設和協(xié)調發(fā)展等主要關系，以求得最佳的綜合經(jīng)濟效益。b. 電力系統(tǒng)應當具有電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導則所規(guī)定的抗擾動能力，防止發(fā)生災害性的大面積停電。c. 設計與計劃部門在設計與安排大型工程項目時，應力求使其建設過程中的每個階段能與既有的電力系統(tǒng)相適應，并能為電力系統(tǒng)安全與經(jīng)濟運行提供必要的靈活性。2.2規(guī)劃設計與運行的電力系統(tǒng)，均應備有必要的有功功率儲備。在規(guī)劃、設計中應進行可靠性分析，計算電力系統(tǒng)在未

3、來年度的電力不足概率。2.3規(guī)劃設計的電網(wǎng)，包括受端系統(tǒng)、電源的接入、聯(lián)絡線等，應從全面著眼、統(tǒng)籌考慮、合理布局,貫徹“分層分區(qū)”原則，逐步形成以加強受端系統(tǒng)為主的區(qū)域電網(wǎng)。主力電廠一般應直接接入相應的電壓電網(wǎng)（詳見5.1），遠方大容量電廠一般宜直接接入受端系統(tǒng)。在出現(xiàn)高一級電壓電網(wǎng)的過渡期間，若在同一路徑建設較低一級電壓線路時，應考慮與下一步發(fā)展相結合。2.4電網(wǎng)的安全標準，按不同組成部分，分別提出如下要求：a. 對于受端系統(tǒng)網(wǎng)絡，當失去任一元件時，應保持系統(tǒng)穩(wěn)定和正常供電（詳見4）。b. 電源接入系統(tǒng)的送電回路失去一回時，一般應能保持正常送電；對長距離的超高壓重負荷送電回路，必要時允許采用

4、措施以保證事故后的系統(tǒng)穩(wěn)定（詳見5）。c. 對于系統(tǒng)間的聯(lián)絡線，應按規(guī)定的不同任務區(qū)別對待（詳見6）。2.5電網(wǎng)的無功功率應基本上按電壓分層控制和分區(qū)就地平衡（詳見7.1、7.2）。2.6隨著高一級電壓電網(wǎng)的出現(xiàn)和發(fā)展，應該有計劃地逐步簡化和改造較低一級電壓網(wǎng)絡，實現(xiàn)分片供電，限制電網(wǎng)短路容量，盡可能避免高低壓電磁環(huán)網(wǎng)，簡化保護。2.7合理的電網(wǎng)結構和保證安全穩(wěn)定的技術措施應該相互協(xié)調配合并應同步設計，同步建設，以提高電網(wǎng)的安全穩(wěn)定水平，并使電網(wǎng)的建設和發(fā)展在技術經(jīng)濟上更為合理。2.8根據(jù)電力系統(tǒng)的發(fā)展規(guī)劃，應制訂調度系統(tǒng)的自動化規(guī)劃（包括廠站自動化），并逐步予以實現(xiàn)，要按電網(wǎng)的分層分區(qū)及分級

5、調度的原則，建立發(fā)電自動控制與分層安全監(jiān)控系統(tǒng)等，為各級調度提供相應的調度自動化功能。大區(qū)間聯(lián)絡線的負荷應能自動控制；新建發(fā)電廠及變電所設備及裝備的性能，應能滿足調度自動化規(guī)劃的要求。2.9在規(guī)劃設計電力系統(tǒng)時，應規(guī)劃設計電力系統(tǒng)的通信（通信、繼電保護、自動化、數(shù)據(jù)等信息）通道系統(tǒng)，并與一次系統(tǒng)配套投入運行。2.10應加強電力系統(tǒng)運行經(jīng)驗的總結，特別注意對重大電力系統(tǒng)事故的及時總結分析，反饋給規(guī)劃、設計部門進行改進，并據(jù)以在必要時修訂補充本導則的有關內容。3有功電源安排3.1電源規(guī)劃設計是電力系統(tǒng)規(guī)劃設計的核心，根據(jù)國家的能源政策，以提高技術經(jīng)濟效益為前提，對各類電源建設方案進行優(yōu)化。對建設條

6、件優(yōu)越、經(jīng)濟指標好的水電廠，應優(yōu)先開發(fā)。3.2在優(yōu)先考慮擴建工程的同時，每個大區(qū)電力系統(tǒng)要重點規(guī)劃建設若干大型骨干火電廠，以保證國民經(jīng)濟發(fā)展對電力供應的需求。3.3電源的建設，應根據(jù)規(guī)劃規(guī)定的任務，明確區(qū)分為全網(wǎng)性的主力電廠或地區(qū)性的電廠。在電力系統(tǒng)規(guī)劃、設計中，應研究每個時期擔負調峰、調頻、腰荷、基荷的電廠的安排，以滿足電力系統(tǒng)安全、經(jīng)濟、質量的預計或規(guī)定要求。.4調峰電源應作為電力系統(tǒng)規(guī)劃設計的一個重要內容，在每一個發(fā)展階段應有具體安排，在技術經(jīng)濟合理的前提下，應優(yōu)先發(fā)揮水電的調峰能力。對具有調節(jié)性能的水電廠，應充分考慮其在調峰和運行備用（負荷備用和事故備用）方面發(fā)揮主要作用；合理擴大這些

7、水電廠的裝機容量或預留擴建余地；對現(xiàn)有這類水電廠，也應進行擴建可行性的研究。此外，應安排火電調峰；對缺乏水電調節(jié)的系統(tǒng)，還要采用其他調峰電源，如抽水蓄能機組等。3.5在經(jīng)濟合理與建設條件可行的前提下，應注意在負荷中心附近建設一些較大容量的主力電廠。3.6規(guī)劃、設計和運行的電力系統(tǒng)，均應備有有功功率備用容量，以保持系統(tǒng)經(jīng)常在額定頻率下運行。備用容量包括：a. 負荷備用容量*負荷備用容量，是指接于母線且立即可以帶負荷的旋轉備用容量，用以平衡瞬間負荷波動與負荷預計誤差。為最大發(fā)電負荷的2%5%，低值適用于大系統(tǒng)，高值適用于小系統(tǒng)。b. 事故備用容量*事故備用容量，是指在規(guī)定時間內（例如lOmin內）

8、，可供調用的備用容量。其中至少有一部分（例如50%）是在系統(tǒng)頻率下降時能自動投入工作的備用容量。為最大發(fā)電負荷的10%左右，但不小于系統(tǒng)一臺最大機組的容量。c. 檢修備用容量一般應結合系統(tǒng)負荷特點，水火電比重，設備質量，檢修水平等情況確定，以滿足可以周期性地檢修所有運行機組的要求，一般宜為最大發(fā)電負荷的8%15%。4受端系統(tǒng)建設4.1電力系統(tǒng)規(guī)劃、設計中，要加強和逐步擴大相鄰主要負荷集中地區(qū)（包括電源）內部和他們間的網(wǎng)絡連接，以最終形成堅強的受端系統(tǒng)。受端系統(tǒng)在各種正常與檢修條件下，應滿足如下要求：a. 受端系統(tǒng)內發(fā)生任何嚴重單一故障（包括線路及母線三相短路）時，應能可靠地快速切除，以保持系統(tǒng)

9、穩(wěn)定。b. 突然失去任一元件（線路或變壓器）時，不得使其他元件超過事故過負荷的規(guī)定。在正常運行方式下，應同時保持正常供電；在正常檢修方式下，也要滿足下述兩項要求，但允許采取必要的措施（如切機、切負荷等）。4.2為保持電力系統(tǒng)具有較高的穩(wěn)定水平，應力求減少受端系統(tǒng)的電源阻抗。使受端系統(tǒng)主網(wǎng)的電壓母線維持一定的短路容量水平，在振蕩時該母線電壓不過低；如受端系統(tǒng)缺乏直接接入主網(wǎng)電壓的地區(qū)主力電源，經(jīng)技術經(jīng)濟論證對保證全系統(tǒng)穩(wěn)定確有較大效果時，可裝設適當容量的大型調相機。4.3電力系統(tǒng)應有無功功率事故補償能力，當大容量送電電源線路突然切去一回，或當?shù)貐^(qū)電廠最大容量的一臺調相機（或發(fā)電機）組突然切除時，

10、應保持受端樞紐變電所高壓母線事故后的電壓下降不超過正常值的5%10%（設計時選用低值），以保證地區(qū)負荷不間斷供電。特殊的系統(tǒng)情況下，可以聯(lián)鎖切負荷、壓機組出力或切機。4.4大城市負荷中心的樞紐變電所容量不宜過于集中。a. 當任一變電所全停時，不致引起受電地區(qū)全停，同時應采取自動措施，以保證重要負荷的安全供電。b. 有利于簡化低一級電壓網(wǎng)絡，實現(xiàn)分片供電。5電源的接入5.1發(fā)電廠出線最高電壓的選定，應從電網(wǎng)的全局著眼，注意如下因素：a. 發(fā)電廠的規(guī)劃容量、單機容量、送電距離和送電容量及其在系統(tǒng)中的地位與作用。b. 簡化電廠接線，減少出線電壓等級及回路數(shù)。c. 調度運行與事故處理的靈活性。d. 斷

11、路器不超過現(xiàn)實可行的最大斷路容量數(shù)值。e. 對提高全電網(wǎng)穩(wěn)定的作用。一定規(guī)模的電廠或機組，應直接接入相應一級的電壓電網(wǎng)。在負荷中心建設的主力電廠宜直接接入相應的高壓主網(wǎng)。單機容量為500MW及以上機組，一般宜直接接入500kV電壓電網(wǎng)。200300MW左右的機組，應結合電廠的規(guī)劃容量，考慮本條所列因素，經(jīng)技術經(jīng)濟論證以確定直接接入220500kV中哪一級電壓的電網(wǎng)。單機容量為100MW左右的機組，一般宜直接接入220kV電壓電網(wǎng)。5.2為簡化電網(wǎng)結構，提高系統(tǒng)安全穩(wěn)定水平，節(jié)約投資，主力電廠應研究不設高壓母線，而采用發(fā)電機一變壓器一線路的單元方式直接接入樞紐變電所。5.3對于帶部分地區(qū)負荷而主

12、要向遠方送電的主力電廠，必要時可以出兩級電壓（不超過兩級）。直接接入地區(qū)電壓電網(wǎng)的機組，應與當?shù)刎摵上噙m應，以避免不適當?shù)亩紊龎?。對于受端系統(tǒng)內的主力電廠，在滿足4.2要求的條件下，也可以有部分機組接入地區(qū)電壓電網(wǎng)，但出線的電壓不應超過兩級。當受端系統(tǒng)聯(lián)系比較緊密時，即使這兩級電壓設有母線，在電廠內一般也不宜設聯(lián)絡變，以簡化電網(wǎng)結構，避免電磁環(huán)網(wǎng)。如采用聯(lián)絡變，則應經(jīng)過技術經(jīng)濟論證。5.4規(guī)劃設計電網(wǎng)結構時，應注意發(fā)生嚴重事故（考慮實際可能的多重故障）時，防止因負荷轉移引起惡性連鎖反應。還應注意避免一組送電回路*一組送電回路指在送、受電端皆直接相聯(lián)的兩回或多回線路，例如兩個以上電廠相聯(lián)通過一

13、組送電回路向受端系統(tǒng)送電；一個或兩個大容量電廠通過一組送電回路向受端系統(tǒng)送電。的輸送容量過于集中，在發(fā)生嚴重事故時，因失去電源容量過多而引起受端系統(tǒng)崩潰。a. 每一組送電回路的輸送能力應保證送出所接入的電源容量。b. 每一組送電回路的最大輸送功率所占受端總負荷的比例，不宜過大。具體比例可結合受端系統(tǒng)的具體條件來決定。c. 除共用一組送電回路的電源外，應避免遠方的大電源與大電源在送端連在一起；送到同一方向的幾組送電回路不宜在送端連在一起，如技術經(jīng)濟效益較大，需要在其送端或中途連在一起時，必須能在嚴重事故時將其可靠快速解列。d. 送到不同方向的幾組送電回路，如在送端連在一起必須考慮在事故時具備快速

14、解列或切機等措施，以防止由于負荷轉移而擴大事故。5.5機組較多的特大容量電廠的主接線，應結合所接入系統(tǒng)的具體條件，考慮有分組運行的可能性。5.6水電廠的送電回路的傳輸能力，應能適應大發(fā)水電和調峰的需要。為利用季節(jié)性電能專門架設長距離的線路，可在進行技術經(jīng)濟論證后確定。5.7電源接入系統(tǒng)的送電回路，在正常情況下突然失去一回時，除必須保持系統(tǒng)穩(wěn)定外，一般還應能保持繼續(xù)正常送電。在建設500kV電網(wǎng)初期，只要送電功率占受端系統(tǒng)容量不過大，主力電廠可先用單回線接入系統(tǒng)，但失去這回線時，應有保持受端系統(tǒng)電壓與頻率穩(wěn)定性的措施。對采用兩回及多回超高壓（500kV）長距離重負荷線路的接入系統(tǒng)設計，可以考慮在

15、嚴重事故情況下，采用遠方和就地切除水電機組或快速壓火電機組出力等技術措施，以保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定，但需同步設計與建設可靠的遙控通道。6系統(tǒng)間聯(lián)絡線6.1系統(tǒng)間建設聯(lián)絡線要進行可行性研究，確定其性質與作用，并具體分析聯(lián)網(wǎng)的技術經(jīng)濟效益，包括:a. 可增大的電網(wǎng)總的供電能力。b. 可減少的電源備用（裝機容量）。c. 可提高的可靠性指標。d. 可得到的錯峰效益與調峰效益。e. 可提高的有功功率經(jīng)濟交換的效益，包括水火電綜合利用，跨流域的水電補償效益等。f. 建設聯(lián)絡線的送變電及有關設施的投資及運行費用。6.2系統(tǒng)間建設聯(lián)絡線時，要認真考慮在電網(wǎng)運行上帶來的復雜性，以及由于事故連鎖反應帶來的問題。在規(guī)劃、

16、設計時應研究安排相應的措施，作為聯(lián)網(wǎng)的必要條件。a. 聯(lián)網(wǎng)應具備相應的通信、遠動信息及合理的自動調頻和聯(lián)絡線自動負荷控制手段。b. 當兩個系統(tǒng)通過聯(lián)絡線發(fā)生失步或任一側系統(tǒng)事故造成電壓崩潰或造成聯(lián)絡線過負荷時，都應有相應措施，以防止由于連鎖反應而擴大事故。6.3系統(tǒng)間聯(lián)絡線的傳輸能力，包括輸電方式、電壓等級及回路數(shù)，應結合電網(wǎng)的具體條件，按規(guī)劃確定的性質和作用進行考慮。a. 聯(lián)絡線的電壓等級一般宜與主網(wǎng)最高一級電壓相一致。b. 對于要求輸送較大電力，并在正常情況下作經(jīng)濟功率交換的交流或直流聯(lián)絡線，要考慮聯(lián)絡線輸送電力所占受電側系統(tǒng)負荷的比重不宜過大，而與受電側系統(tǒng)備用容量及有關措施相適應，同時

17、在聯(lián)絡線故障中斷時，要保持各自系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。c. 對于為相鄰系統(tǒng)擔負規(guī)定（按合同）事故支援任務的聯(lián)絡線，當兩側系統(tǒng)中任一側系統(tǒng)失去大電源或發(fā)生嚴重單一故障時，該聯(lián)絡線應保持穩(wěn)定運行；并不應超過事故過負荷的規(guī)定。d. 系統(tǒng)間有兩回（或兩回以上）交流聯(lián)絡線，不宜構成弱聯(lián)系的大環(huán)網(wǎng)，并要考慮其中一回斷開時,其余聯(lián)絡線應保持穩(wěn)定運行并可傳送規(guī)定的最大電力。e. 對交流直流混合的聯(lián)絡線，當直流線路單極故障時，在不采取穩(wěn)定措施條件下，應能保持交流系統(tǒng)穩(wěn)定運行；當直流線路雙極故障時，也應能保持交流系統(tǒng)穩(wěn)定運行，但可采取適當?shù)姆€(wěn)定措施。7無功電源與電壓控制7.1無功功率電源的安排應有規(guī)劃，并留有適當裕度

18、，以保證系統(tǒng)各樞紐點的電壓，在正常和事故后均能滿足規(guī)定的要求。7.2電網(wǎng)的無功補償應基本上按分層分區(qū)和就地平衡原則考慮，并應能隨負荷（或電壓）進行調整，避免經(jīng)長距離線路或多級變壓器傳送無功功率。無功補償設備應以采用可投切的并聯(lián)電容器組為主，電纜或超高壓線路的充電功率可采用并聯(lián)電抗器補償。當220500kV受端系統(tǒng)短路容量不足和當長距離送電線路中點缺乏電壓支持，為提高輸送容量和穩(wěn)定水平，經(jīng)技術經(jīng)濟比較，可采用調相機。7.3500kV（330kV）線路的充電功率基本上予以補償，從最小負荷至滿負荷的情況下，由送端到降壓變壓器出口（包括所連接的補償設備）的無功功率均能基本平衡，發(fā)電機的運行功率因數(shù)則應

19、保持在規(guī)定范圍內。500kV（330kV）線路應按下列條件考慮裝設高壓并聯(lián)電抗器：a. 在500kV（330kV）電網(wǎng)各發(fā)展階段中，正常及檢修（送變電單一元件）運行方式下，發(fā)生故障或任一處無故障三相跳閘時，必須采取措施限制母線側及線路側的工頻過電壓在最高運行電壓的1.3及1.4倍額定值以下時。b. 為保證線路瞬時性單相故障時單相重合成功，經(jīng)過比較，如認為需要采用高壓并聯(lián)電抗器并帶中性點小電抗作為解決潛供電流的措施時。c. 發(fā)電廠為無功平衡需要，而又無法裝設低壓電抗器時。d. 系統(tǒng)運行操作（如同期并列）需要時。7.4設置變壓器帶負荷調壓的原則如下：a. 在電網(wǎng)電壓可能有較大變化的220kV及以上

20、的降壓變壓器及聯(lián)絡變壓器（例如接于出力變化大的電廠或接于時而為送端、時而為受端的母線等），可采用帶負荷調壓方式。b. 除上款外，其他220kV及以上變壓器，一般不宜采用帶負荷調壓方式。c. 對llOkV及以下的變壓器，宜考慮至少有一級電壓的變壓器采用帶負荷調壓方式。7.5發(fā)電機及同步調相機均應經(jīng)常帶自動調節(jié)勵磁（包括強行勵磁）運行，并保持其運行穩(wěn)定性。8繼電保護與安全自動8.1對于220kV及以上電壓的線路，如果系統(tǒng)穩(wěn)定有要求，則其近故障點側與遠故障點側的故障切除時間，從故障發(fā)生開始到斷路器斷開故障為止，應分別不大于0.1s與0.10.15s。8.2所有較低一級電壓線路及母線的故障切除時間，必

21、須滿足高一級電壓電網(wǎng)穩(wěn)定要求。8.3500kV線路一般應采用單相重合閘方式，其重合時間按系統(tǒng)穩(wěn)定需要并保持重合能成功的條件決定。330、220kV線路應按系統(tǒng)具體條件考慮重合閘方式，但應避免裝設大機組電廠的出線三相重合于永久性相間故障的方式。例如可采用系統(tǒng)側先重合，電廠側檢查同期重合的三相重合閘方式。為了使330500kV線路采用單相重合閘時能重合成功，對一定長度以上的線路需采取解決潛供電流的措施。8.4按頻率降低自動減負荷裝置的整定及其所切除負荷容量的配置，應針對可能的有功功率缺額情況，結合系統(tǒng)與頻率繼電器的動態(tài)特性綜合選定，并考慮與發(fā)電機組的低頻保護和其他低頻解列裝置相配合。開始減負荷的第一級頻率一般不宜低于49Hz，同時還應制訂手動減負荷規(guī)程，作為自動減負荷措施的必要補充。8.5在無功缺額地區(qū)，應有按電壓下降緊急切負荷的具體措施，以防止系統(tǒng)電壓崩潰。8.6解列點的設置，應滿足解列后各地區(qū)各自同步運行與供需基本平衡的要求。解列的斷路器不宜過多。一般在下列情況下，應能實現(xiàn)自動解列：a. 電力系統(tǒng)間的弱聯(lián)絡線。b. 主要由電網(wǎng)供電的帶地區(qū)電源的終端變電所或在地區(qū)電源與主網(wǎng)聯(lián)絡的適當?shù)攸c。c. 事故時