能源电力规划工程原理与应用「电力系统课程设计」

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智慧能源的基础是指能源的产生、传输、变配、应用等各个环节的技术知识，合理的电力系统设计规划关系到国民经济发展计划和用户的未来生产建设发展规划，并可以测算未来负荷的发展值。

要点5 潮流及调相调压计算

变电站

1）潮流计算为检验电网结构，选择导线截面和变电设备，选择调压装置、无功补偿设备及配置提供依据。

2）无功补偿和调相调压计算

（a）电网的无功补偿应以分层分区和就地平衡为原则，无功补偿一般应选用分组投切的电容器和电抗器，当系统有特殊要求时，应装设静止无功补偿装置或调相机。

电容器组

​（b）并联电容器组和低压并联电抗器组的补偿容量，以分别为主变压器容量的30%以下。无功补偿装置宜根据无功负荷增长和电网结构变化分期装设。

（c）按就地平衡原则，变电站装设电抗器的最大补偿容量，一般为其所接线路充电功率的1/2。目前低压电抗器安装容量一般在变压器容量的30%以下。

（d）330~500kV电网，应按无功电力分层就地平衡的基本要求配置高、低压并联电抗器，以补偿超高压线路的充电功率。一般情况下，高、低压并联电抗器的总容量不宜低于线路充电功率的90%。

（e）220kV及以下电网的无功电源安装总容量，应大于电网最大自然无功负荷，一般可按最大自然无功负荷的1.15倍计算。

要点6 电力系统稳定及短路电流计算

输电线路

1）电力系统稳定计算的目的是验算电网结构是否满足电力系统稳定运行的要求，确定电力系统的静态稳定、暂态稳定和动态稳定。

2）稳定计算采用潮流方式。静态和暂态计算采用的正常运行方式应为电网正常单潮流最大的运行方式，静态稳定计算采用的事故后运行方式应是以正常运行方式为基础只考虑潮流较大的一回线路退出后的运行方式。

3）暂态稳定计算的故障切除时间应与继电保护动作时间和断路器全断开时间相适应：对220kV电压的系统近故障点采用0.1s，远故障点采用0.12s；对330kV及以上电压的系统近故障点采用0.09s，远故障点采用0.1s；若上述故障切除时间不能满足暂态稳定要求时，则可采用0.08s。

4）提高稳定的措施：合理的电网结构，加强受端电网；采用快速继电保护单相自动重合闸和快速断路器；提高输电线路的电压等级；次啊哟紧凑型输电线路，增加相导线分裂书，减少单位长度电抗，提高线路的自然功率；采用串联电容补偿装置，缩短线路的电气距离；采用可控电抗器和静止无功率补偿装置。

5）短路电流计算，验算是否需要更换断路器，提出新增断路器的额定断流容量。限流措施：提高电力系统的电压等级；直流输电；在允许的范围内，增大系统的零序阻抗；在发电厂中，在发电机电压母线分段回路中安装电抗器；变压器分裂运行；在变电所中，在变压器回路中装设分裂电抗器或电抗器，在出线上装设电抗器。

要点7 工频过电压及潜供电流计算

安装间隔棒

1）330kV及以上电网的工频过电压水平，线路断路器的变电站侧及线路侧应分别不超过电网最高相电压（有效值，kV）的1.3及1.4倍。

2）330kV及以上线路若采用架设线路高压并联电抗器进行无功补偿时，其线路高抗中性点可经小电抗接地，并验算工频谐振过电压。若采用装设母线高压并联电抗器进行无功补偿时，母线高抗中性点应直接接地。

3）潜供电流。线路上发生单相接地故障，继电保护通过选相元件只将故障相自线路两侧断开，非故障相仍然继续运行，这时非故障相与断开的故障相之间存在静电（通过相间电容）和电磁（通过相间互感）的联系。使故障点弧光通道中仍有一定数值的电流通过，此电流称为潜供电流。它的大小与线路的参数有关，线路电压越高，线路越长，负荷电流越大，潜供电流越大。对于同杆并架线路，在一条线路两侧三相断路器跳闸后，也存在潜供电流。

4）潜供电流的允许值取决于潜供电弧的自灭时间的要求，潜供电流的自灭时间等于单相自动重合闸无电流间隙时间减去弧道去游离时间，单相自动重合闸无电流间隙时间由系统稳定计算决定，弧道去游离时间可取0.1s~0.15s。

限制潜供电流的措施：选用高压并联电抗器中性点接小电抗、快速单相接地开关或良导体架空地线作为限制潜供电流的措施。

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