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1、2010 注册电气工程师发输变电专业考前培训济南班山东电力工程咨询院电力系统规划设计电力系统规划设计 -国网规划总院国网规划总院 丁功扬丁功扬一电力系统规划设计的任务1为国民经济和社会发展提供充足的电力2要经济合理3安全可靠性4不危害人民的身体健康二电力规划设计阶段的划分（不同阶段、内容深度不同）1电力规划侧重于战略方面（1）国民经济和社会发展的战略目标；（2）能源资源的开发和利用；（3）电源利用；（4）电力需求预测与战略目标；（5）能源的流向；（6）电力发展的总规模，输、电、综合平衡，水，火电的比重，核电及其新能源的开发；（7）电网主要网架建设以及供电电压和供电方式的选择；（8）对设备开发以
2、及新技术的开发和应用；（9）各项经济指标。2电力系统设计：侧重于发、轨、变电项目的实施和技术经济方面的问题。为：（1）社会经济状况的分析；2010 注册电气工程师发输变电专业考前培训济南班山东电力工程咨询院（2）电力需求预测；（3）动力资源的开发和利用；（4）电力建设项目，规模，水，火，核的比重以及新能源的开发和利用；（5）电力流以及电网的网架建设；（6）输电电压选择和输电方式的确定；（7）技术可行性分析和技术措施主要进行的电气计算有：1）电力系统稳定计算；2）电力系统调相调压计算；确定无功补偿的规模、形式和分布；3）工频过电压计算确定高压电抗器容量安装地点，中性点（1）电抗的规模和低压电抗的
3、安装台数；4）短路电流计算。为发、变电设备选择提供依据。50KA,63KA（8）经济可行性分析发、输变电的总规模，总投资，总费用和电价水平。三电力系统设计的方法和内容：1电力系统现状调查。（1） 历年国民经济发展状况。一、二、三产情况（2） GDP 增长与用电增长的相关关系。（3）用电情况和用电特性的调查1）各类发电厂的装配规模，发电量，水、火电比重2010 注册电气工程师发输变电专业考前培训济南班山东电力工程咨询院2）各级电压输变电设备规模。3）用电特性。包括年负荷，月负荷，周负荷，日负荷变化特性；4）发电厂和各级电压电网存在的主要问题。2电力需求预测（1）电力需求预测的方法1）用电单耗法：
4、按各行业产品产量乘以各行业的产品单耗2）电力弹性系数法：电力平均增长速度除以 GDP 平均增长速度3）回归分析法4）人均用电量法5）负荷密度法 等等上述方法很难反映国民经济的发展实际。法国人，日本人提示的方法是：想定法加专家分析法。实际上我国的电力需求预测都是为此。例如：2020 年提出，是否按一人一 KW，到 2020 年我国人口大约 15 亿，那么 2020 年的装机规模是否可以达到 15 亿 KW。只是大家取得共识即可作为依据（2）电力最大负荷的预测根据历史资料的分析，发电最大负荷利用（1）时为 55006300H.不同的用电结构差异很大，各地区可以参考各自的历史资料分析提供最大负荷小时
5、数。即：Pmax=Emaxi T3、电力电量平衡2010 注册电气工程师发输变电专业考前培训济南班山东电力工程咨询院（1）电力电量平衡的目的1）确定电力系规划期需要的发电设备总规模2）确定合理的电力结构3）确定规划年燃料的需求量（2）电力平衡中常用的有关术语1）工作容量。即水，火，核等电站承担的负荷容量。2）备用容量。为了保证电力系统正常运行，必须设置三种备用容量。即：负荷备用：35%事故备用：810%检修备用：1012%3)必须容量：即各类电站承担的工作容量加上各自电站承担的各自备用容量即称为各类电站的需求容量。4）重复容量：在电力平衡某一时段，不能发挥作用的容量，为水，电厂，装机容量在汛期
6、可以充分发挥作用，到了枯水期，天然来水减少。工作容量下降，有一部分容量不能发挥作用。该容量称为重复容量，还有太阳能，风能等。5）受阻容量：主要指水电站（实际上水，电都有）=9.8H*Gy=*H*Q 为 100 米水头 100 秒公方流量，发电动力hP5为：=8.5*100*100=85000KW=8.5 万 KWhP在电力平衡中有两种情况。其一：水量受阻；其二：水头受阻2010 注册电气工程师发输变电专业考前培训济南班山东电力工程咨询院3电力平衡中水文代表年的选取纯火电系统没有这个问题水，火电联合系统有个水文年的选取问题一般从发生的概率分，取三个代表年风水年：发生的概率一般为 5%平水年：发生
7、的概率一般为 50%左右枯水年：发生的概率一般为 90%98% 大电站取高值电力平衡取枯水年电量平衡取平水年4.电力平衡（1）纯火电系统：（控制）选择年最大负荷出现月份为控制月份。为华东，取 12 月或 8 月（2）水火电联合系统选择两个月份，即汛期 78 月份和枯水期 12 月份。往往 12 月份为控制火电装机的月份。由于现在用软件，所以可以逐月进行电力平衡。电力平衡表2010 年 2015 年112 月112 月1.最大负荷2工作容量其中：水电2010 注册电气工程师发输变电专业考前培训济南班山东电力工程咨询院火电3.备用容量其中：水电火电4.必须容量其中：水电火电5.电量平衡6电源规划。
8、电源规划的任务是根据某一时期的电力需求，确定一个技术上可行。经济上合理的电源建设方案，包括水电开发的顺序，电源机构，建设项目，电源布局以及建设进度不同的建设方案，要进行技术经济比较。进行方案优化，为输送电比较，水火电比较等。7.电网规划：确定输变电工程建设项目，各级电压线路长度，变电容量。（1）确定输电电压选择（2）确定输电方式 AC,DC，要进行方案比较。（3）确定变电所的布局1）电网要分层（电压等级）分区（分供电地区） ，逐步形成以受端电网为核心的区域电网。2) 远离负荷中心的大型发电厂分散接入受端电网。3）优先建设负荷中心发电厂，接入相应主网。2010 注册电气工程师发输变电专业考前培训
9、济南班山东电力工程咨询院4）防止大功率转移。 （大功率负荷转移是电力系统设计比较忌讳的）（4）确定电网结构 形成结构简单，层次清晰，安全可靠，调度灵活，经济合理的电网结构。8.电气计算为什么要进行电气计算，因为：（1）电力系统有三大特点1）全网周波只有一个 50 周或 60 周2）电压问题是局部问题 （500kV 不采用有载调压，220kV及以下可采用有载调压） 。3）电力设备事故是不可避免的（2）电力系统需要三大支柱1）合理的电网结构是电网安全稳定的物质基础（第一位）2）需要安全自动装置协调配合（第二位）3）技术管理水平是安全稳定运行的保证（3）电网需要三道防线1）单一故障不损失负荷2）允许
10、局部地区发生稳定破坏3）严重故障可以采取一切措施，电网不能崩溃瓦解、大面积停电（解列点设置）9、电力系统稳定计算什么是电力系统稳定问题2010 注册电气工程师发输变电专业考前培训济南班山东电力工程咨询院Pmax 900（1）电力系统的功率特性-1-P-1-输电线 受端电网功率特性：P=sin ixu E12注：E发电厂的内电势U-受端母线电压X -发电机、变压器、输电线的电抗i-内电势，E与受端母线电压方向的夹角12当=90 时，功率极限达到最大值12Pmax= ixu EP PPmax 为最大功率极限预留 20储备就是输电系统的静态送电能力。（2）电力系统有三种稳定运行状态1）静态稳定 所谓
11、静态稳定一般指电力系统在很小扰动下，能否独2010 注册电气工程师发输变电专业考前培训济南班山东电力工程咨询院立地恢复到它起始状态所具有的能力。2).暂态稳定 （1s 到 2s）当电网受到大的扰动时，发生故障，为某一区线发生故障就用断路器切除切除。当加速面积小于减速面积电网是稳定当加速面积大于减速面积电网是不稳定的（3）动态稳定 暂态计算中假定调速器，励磁调节器来不及动作2010 注册电气工程师发输变电专业考前培训济南班山东电力工程咨询院（0.080.1）s，按不动作考虑而动态稳定持续时间一般在 2s 以上，至几分钟，动作的后稳定称为动态稳定。10潮流计标：确定名点电压和无功补偿的安装地点和规
12、模。变压器为三线圈，第三线圈的容量一般选变压器容量的 1/3，为758kVA，第三线圈的容量为 258kVA，第三线圈装置的容量器容量？能小于 25 万 KV/天。11.过电压计算 控制发电厂母线电压 1.3线段为 1.4计算的目的是确定电抗器的容量和位置以及低压电抗器的组装。2010 注册电气工程师发输变电专业考前培训济南班山东电力工程咨询院Ic引起工频电压外高主要有三个因素1）正常运引得内电势 甩负电荷引起2）软电线的电容电流 空？线路充电功率3）不对称短路 三相跳开？全相电压升高12短路电流计算U=控制 50 63 k22kk13 当前短路电流超标，主要原因是电网结构不合理，环套环，大环套小环等。13.导线截面选择S= 3UcosP. j1P输送功率2010 注册电气工程师发输变电专业考前培训济南班山东电力工程咨询院额定电压cos负荷功率因素j电流密度计标结果选择接近的标准截面为二分裂 1/2 四分 1/4
