電網(wǎng)操作的方法和步驟-解列

電網(wǎng)操作的方法和步驟電網(wǎng)合解環(huán)并解列操作主講：唐凱2010年4月電網(wǎng)操作的方法和步驟相序、相位與定相電網(wǎng)的并解列發(fā)電機(jī)的并解列環(huán)網(wǎng)及電磁環(huán)網(wǎng)合解環(huán)第一節(jié)相位、相序以及定相三相交流電壓瞬時性圖示UmtT=0.02秒ABC三相交流電壓向量圖示OUaUbUc第一節(jié)相位、相序以及定相相或相色：人為的將電氣設(shè)備的三相用符號（A、B、C）和顏色（黃、綠、紅）進(jìn)行標(biāo)示。A相B相C相第一節(jié)相位、相序以及定相相序：三相交流系統(tǒng)中，三個相電壓瞬時值達(dá)到某一數(shù)值的先后次序，即它們的向量由超前相位置到滯后相位置的輪換次序，稱為相序。將三相交流電接通至三相電動機(jī)的定子，其轉(zhuǎn)子就會按預(yù)定的方向旋轉(zhuǎn)。相位及相位差：三相交流系統(tǒng)中三個相電壓瞬時值之間的相對位置，即超前120°、或滯后120°（參考相初始角為0）。第一節(jié)相位、相序以及定相輸電線路的換位產(chǎn)生了相序變化ABCBAC逆時針順時針OUaUbUcOUaUbUc相位差第一節(jié)相位、相序以及定相U1aU2bU2cOU2aU1bU1c高、低壓電網(wǎng)之間通過變壓器聯(lián)絡(luò)且構(gòu)成環(huán)路。由于聯(lián)絡(luò)變壓器的接線組別不同（Y/Y和Y/Δ）30°30°+30°U1U2相位差第一節(jié)母線操作的相關(guān)知識要點為什么要定相?哪些情況下要定相?交流電不但有大小之分，且有相位之別，若相位或相序不同的電源并列或合環(huán)，將產(chǎn)生很大的沖擊電流，會造成發(fā)電機(jī)或電氣設(shè)備的損壞。為了正確的并列和合環(huán)，不但要一次相序和相位正確，還要求二次相位和相序正確，否則也發(fā)生非同期并列。對于新投產(chǎn)的線路或大修后的線路，必須進(jìn)行相位、相序核對，與并列有關(guān)的二次回路檢修時改動過，也須核對相位、相序。第一節(jié)相位、相序以及定相電網(wǎng)定相試驗的內(nèi)容和方法第一節(jié)相位、相序以及定相第一節(jié)相位、相序以及定相ABC第一節(jié)相位、相序以及定相ABC加低電壓(100—3000V)電壓表測量第一節(jié)相位、相序以及定相兆歐表法和低電壓法常用在單回線路上，若有其他運(yùn)行線路與被測線路平行，被測線路可能有感應(yīng)電壓，易損壞測量儀表和威脅人身安全，則不宜采用。第一節(jié)相位、相序以及定相第一節(jié)相位、相序以及定相ABC？待并系統(tǒng)第一節(jié)相位、相序以及定相I母II母待并系統(tǒng)第一節(jié)相位、相序以及定相第一節(jié)相位、相序以及定相第一節(jié)相位、相序以及定相并列的定義電網(wǎng)在正常運(yùn)行情況下，與電網(wǎng)相連的所有同步發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子均以相同的角速度運(yùn)轉(zhuǎn)，且每個發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子間的相對電角度也在允許的極限值范圍內(nèi)，我們把這種運(yùn)行方式稱為發(fā)電機(jī)(或電網(wǎng))的并列運(yùn)行，并稱參加運(yùn)行的各發(fā)電機(jī)為同步運(yùn)行。第二節(jié)電網(wǎng)的并解列操作一般情況下，一臺未投入電網(wǎng)并列運(yùn)行的發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)中其他發(fā)電機(jī)(或兩個不相聯(lián)電網(wǎng)的運(yùn)行)是不同步的，把發(fā)電機(jī)投入電網(wǎng)參加并列運(yùn)行或?qū)蓚€不同步運(yùn)行的電網(wǎng)并列的操作稱之為并列操作。第二節(jié)電網(wǎng)的并解列操作一般情況下，一臺未投入電網(wǎng)并列運(yùn)行的發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)中其他發(fā)電機(jī)(或兩個不相聯(lián)電網(wǎng)的運(yùn)行)是不同步的，把發(fā)電機(jī)投入電網(wǎng)參加并列運(yùn)行或?qū)蓚€不同步運(yùn)行的電網(wǎng)并列的操作稱之為并列操作。第二節(jié)電網(wǎng)的并解列操作兩個電力系統(tǒng)同期并列的條件（1）并列斷路器兩側(cè)的相序、相位相同。（2）并列斷路器兩側(cè)的頻率相等。（3）并列斷路器兩側(cè)的電壓相等。第二節(jié)電網(wǎng)的并解列操作VHzΦ一般情況下，一臺未投入電網(wǎng)并列運(yùn)行的發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)中其他發(fā)電機(jī)(或兩個不相聯(lián)電網(wǎng)的運(yùn)行)是不同步的，把發(fā)電機(jī)投入電網(wǎng)參加并列運(yùn)行或?qū)蓚€不同步運(yùn)行的電網(wǎng)并列的操作稱之為并列操作。第二節(jié)電網(wǎng)的并解列操作調(diào)整每個電力系統(tǒng)的頻率時，首先調(diào)整容量較小的電力系統(tǒng)頻率，主系統(tǒng)保持正常。只有當(dāng)容量較小的電力系統(tǒng)無法調(diào)整時，才考慮改變主系統(tǒng)的頻率，必要時允許降低頻率較高系統(tǒng)的頻率進(jìn)行同期并列。若并列時，兩系統(tǒng)的頻率不一致，將使并列處產(chǎn)生一定的有功功率流動（其方向是頻率高的系統(tǒng)向頻率低的系統(tǒng)）和系統(tǒng)頻率的變化。第二節(jié)電網(wǎng)的并解列操作當(dāng)電壓調(diào)整有困難時，允許電壓差不大于本網(wǎng)規(guī)定（江西電網(wǎng)調(diào)度管理規(guī)定：兩個待并系統(tǒng)允許電壓差220KV及以下電壓等級不大于額定電壓的20%，500KV不大于額定電壓的10%）。若并列時兩側(cè)有電壓差，將產(chǎn)生無功功率的流動及電壓變動。第二節(jié)電網(wǎng)的并解列操作并列斷路器兩側(cè)相位不一致，將使電力系統(tǒng)產(chǎn)生非周期沖擊電流，引起系統(tǒng)電壓波動。若相角差較大時，電力系統(tǒng)將產(chǎn)生長時間振蕩，可能使振蕩中心近的客戶因電壓下降而甩負(fù)荷，某些送電元件繼電保護(hù)（如過流，低電壓等保護(hù)）誤動作。并列裝置都毫無例外地安裝有同期角度閉鎖裝置，相角差超過允許范圍時，自動閉鎖并列合閘回路。第二節(jié)電網(wǎng)的并解列操作測定相序，并使相序相同的工作，應(yīng)在新設(shè)備投產(chǎn)試驗時完成。因此正常同期并列操作時不存在檢測并列開關(guān)兩側(cè)系統(tǒng)相序的問題。第二節(jié)電網(wǎng)的并解列操作（1）兩個系統(tǒng)解列時，要考慮解列后各自系統(tǒng)的發(fā)供電平衡，潮流電壓的變化，以及安全自動裝置的改變，同時也要考慮再并列時易于找同期等因素。（2）解列時，將解列點有功調(diào)至零，電流調(diào)至最小，如調(diào)整有困難，可使小電網(wǎng)向大電網(wǎng)輸送少量功率，避免解列后小電網(wǎng)頻率和電壓較大幅度變化。使解列后兩個系統(tǒng)的頻率、電壓以及備用容量均保持在規(guī)定范圍之內(nèi)。第二節(jié)電網(wǎng)的并解列操作第二節(jié)電網(wǎng)的并解列操作大系統(tǒng)小系統(tǒng)AB線并、解列應(yīng)注意什么？頻差、壓差滿足要求并列開關(guān)有同期裝置相序一致，合閘相位角檢定滿足保護(hù)正常投入，自動裝置按配置更改調(diào)節(jié)發(fā)電計劃和電壓小系統(tǒng)解列區(qū)域調(diào)度權(quán)的指定解列后的功率平衡變電站電廠AB線并解列電力系統(tǒng)內(nèi)的電源是由很多發(fā)電機(jī)組成的，每一臺發(fā)電機(jī)必須經(jīng)過"并列"的操作加入到系統(tǒng)中去，通常發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)并列的方法有準(zhǔn)同期并列和自同期并列兩種，準(zhǔn)同期并列又可分為手動準(zhǔn)同期和自動準(zhǔn)同期并列兩種。第三節(jié)發(fā)電機(jī)的并解列1.準(zhǔn)同期并列的條件（1）并列開關(guān)兩側(cè)電壓的大小相同。（2）并列開關(guān)兩側(cè)的頻率相同。（3）并列開關(guān)兩側(cè)電壓的相角、相序相同。一般規(guī)定，頻率相差0.5Hz.電壓差20%就可以并列。如上述條件不能滿足，將會引起沖擊電流。電壓差越大，沖擊電流就越大；頻率差越大，沖擊電流振蕩周期越短，經(jīng)歷沖擊電流的時間越長，而沖擊電流的存在對機(jī)組本身和電網(wǎng)都不利。第三節(jié)發(fā)電機(jī)的并解列2.準(zhǔn)同期并列操作要點并列空載發(fā)電機(jī)一般都用主開關(guān)進(jìn)行并列，此開關(guān)兩側(cè)應(yīng)有電壓互感器，以便接入同期表，當(dāng)調(diào)整發(fā)電機(jī)的主汽門和勵磁電流使其頻率和電壓與系統(tǒng)相同時，打開同期表，這時表的指針是旋轉(zhuǎn)的。若能將頻率和相角調(diào)至完全相等，同期表即停止轉(zhuǎn)動并停留在中間位置，這時合上并列開關(guān)最為合適。第三節(jié)發(fā)電機(jī)的并解列同期表指針旋轉(zhuǎn)速度與并列兩側(cè)頻率差成正比，當(dāng)頻率差為1Hz時，其指針每秒旋轉(zhuǎn)一周，即360°。頻率差與指針旋轉(zhuǎn)周期的關(guān)系為

若開關(guān)的合閘時間為，則由上式可得提前合閘角:第三節(jié)發(fā)電機(jī)的并解列【例】:空載發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)并列，由同期表可看表計較均勻轉(zhuǎn)動。其轉(zhuǎn)動一周的時間為5s，開關(guān)合閘時間為0.4秒，求應(yīng)在同期表上提前多少角度合閘?！窘狻?由得,即應(yīng)提前28.8°左右合閘。第三節(jié)發(fā)電機(jī)的并解列第三節(jié)發(fā)電機(jī)的并解列第三節(jié)發(fā)電機(jī)的并解列3.自同期并列（1）發(fā)電機(jī)自同期并入系統(tǒng)的方法在相序正確的條件下，啟動未加勵磁的發(fā)電機(jī)，當(dāng)轉(zhuǎn)速接近同步轉(zhuǎn)速時合上發(fā)電機(jī)斷路器，將發(fā)電機(jī)投入系統(tǒng)，然后再加勵磁，在原動機(jī)轉(zhuǎn)矩、異步轉(zhuǎn)矩、同步轉(zhuǎn)矩等作用下，拖入同步。第三節(jié)發(fā)電機(jī)的并解列（2）自同期并列的特點并列過程短、操作簡單，在系統(tǒng)電壓和頻率降低的情況下，仍有可能將發(fā)電機(jī)并入系統(tǒng)，容易實現(xiàn)自動化。但是，由于自同期并列時，發(fā)電機(jī)未經(jīng)勵磁，相當(dāng)于把一個有鐵心的電感線圈接入系統(tǒng)，會從系統(tǒng)中吸取很大的無功電流而導(dǎo)致系統(tǒng)電壓降低，同時合閘時的沖擊電流較大，所以自同期方式僅在系統(tǒng)中的小容量發(fā)電機(jī)上以及對發(fā)電機(jī)和用戶不致造成危險的條件下采用，視發(fā)電機(jī)運(yùn)行規(guī)程規(guī)定具體執(zhí)行。第三節(jié)發(fā)電機(jī)的并解列4.并解列時的非全相由于大型發(fā)電機(jī)組高壓開關(guān)（220kV以上）都是分相操作的，并解列時容易產(chǎn)生非全相切合（特別是水電調(diào)峰機(jī)組起停頻繁）引起事故，造成用戶停電或損壞設(shè)備。第三節(jié)發(fā)電機(jī)的并解列（1）當(dāng)升壓變壓器中性點不接地時，如一相未切開，不接地的中性點電位最大可達(dá)兩倍的相電壓，主變中性點放電間隙整定值一般為1.0-1.1倍相電壓，故功角差60°時即可能擊穿造成過電壓事故，繼而可能由于弧光造成母線短路事故。第三節(jié)發(fā)電機(jī)的并解列（2）短路電流損壞設(shè)備中性點擊穿后變?yōu)橹苯咏拥兀瑢a(chǎn)生負(fù)序電流和零序電流，且單相斷線比兩相斷線負(fù)序電流和零序電流量值更大危害更嚴(yán)重。東北電網(wǎng)曾發(fā)生過由于操作或事故形成斷線的運(yùn)行方式，導(dǎo)致220kV母線事故和用戶停電以及負(fù)序電流過大，超過電機(jī)負(fù)序能力而損壞發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子。第三節(jié)發(fā)電機(jī)的并解列（3）措施1）并解列操作時，主變中性點應(yīng)直接接地。2）運(yùn)行人員發(fā)現(xiàn)發(fā)電機(jī)組非全相運(yùn)行，應(yīng)立即降低有功和無功，使斷開處其他兩相電流等于零，以保持同步運(yùn)行，并減小負(fù)序電流和零序電流。3)大型機(jī)組高壓開關(guān)應(yīng)裝非全相保護(hù)。第三節(jié)發(fā)電機(jī)的并解列（3）措施1）并解列操作時，主變中性點應(yīng)直接接地。2）運(yùn)行人員發(fā)現(xiàn)發(fā)電機(jī)組非全相運(yùn)行，應(yīng)立即降低有功和無功，使斷開處其他兩相電流等于零，以保持同步運(yùn)行，并減小負(fù)序電流和零序電流。