电力系统环网详细讲解
110kV单电源环形网络讲解
继电保护课程设计题目：110kV单电源环形网络院系名称：电气工程学院专业班级：电气F1206学生姓名：学号：指导教师：毛慧勇教师职称：教授评语及成绩：指导教师：日期：目录110kV单电源环形网络 (1)引言： (1)1 课题设计要求 (1)1.1电网接线图 (1)1.2 任务 (2)1.3 要求 (2)2运行方式的选择 (3)2.1 运行方式的选择原则 (3)2.1.1 发电机、变压器运行方式选择的原则 (3)2.1.2 变压器中性点接地选择原则 (3)2.1.3 线路运行方式选择原则 (3)2.1.4 流过保护的最大、电小短路电流计算方式的选择 (4)2.1.5 选取流过保护的最大负荷电流的原则 (4)2.2 本次设计的具体运行方式的选择 (4)3 电网各个元件参数计算及负荷电流计算 (5)3.1基准值选择 (5)3.2电网各元件等值电抗计算 (5)3.2.1输电线路等值电抗计算 (5)3.2.2变压器等值电抗计算 (6)3.2.3发电机等值电抗计算 (6)3.2.4最大负荷电流计算 (7)3.2.5 各线路运行方式下流过断路器的最大负荷电流 (7)4 短路电流计算 (7)4.1电网等效电路图 (7)4.2短路电流计算 (8)4.2.1 d1点发生短路时流过断路1 (8)4.2.2 d2发生短路时流过断路2 (10)4.2.3 d3发生短路时流过断路2 (11)4.2.4 d4点发生短路时流过断路1 (12)4.2.5 d4点发生短路时流过断路器2 (13)4.2.6 d5点发生短路时流过断路器1 (15)4.2.7 d6点发生短路时流过断路器1 (16)4.2.8 d6点发生短路时流过断路器2 (17)4.2.9 d8点发生短路时流过断路器1 (18)4.2.10 d8点发生短路时流过断路器2 (20)4.2.11 d9点短路时流过断路器1 (21)4.2.12 d9点短路时流过断路器2 (23)4.2.13 d10点发生短路时流过断路器1 (24)4.2.14 d10点发生短路时流过断路器2 (25)5 继电保护距离保护的整定计算和校验 (27)5.1断路器2距离保护的整定计算和校验 (27)5.1.1距离保护І段的整定计算 (27)5.1.2距离保护П段的整定计算和校验 (27)5.1.3距离保护Ш段的整定计算和校验 (28)6 继电保护距离保护的整定计算和校验 (29)6.1断路器4距离保护的整定计算和校验 (29)6.1.1距离保护І段的整定计算 (29)6.1.2距离保护П段的整定计算和校验 (30)6.1.3距离保护Ш段的整定计算和校验 (31)7 零序电流保护的整定计算和校验 (32)7.1.1零序电流保护І段的整定计算 (32)7.1.2零序电流保护П段的整定计算 (32)7.1.3零序电流保护Ш段的整定计算 (33)7.2.1零序电流保护零序电流保护І段的整定计算 (34)7.2.2 零序电流保护П段的整定计算 (34)7.2.3零序电流保护Ш段的整定计算 (35)7.2.4断路器零序电流保护І段的整定计算 (36)8 距离保护的综合评价 (36)结束语 (37)参考文献 (38)110kV 单电源环形网络引 言：电能是现代社会中最重要、也是最方便的能源。
环网供电的应用原理
环网供电的应用原理什么是环网供电环网供电是一种新型的电力供应方式，它采用了环网式的电力输送和配电系统，将传统的辐射式供电方式转变为环形供电方式，实现了多点供电与互联互通。
环网供电的应用原理环网供电的应用原理主要包括电力输送和配电两个部分。
1. 电力输送电力输送是指将发电厂生产的电能通过高压输电线路传输到各个配电站点的过程。
在环网供电系统中，多个发电厂通过高压输电线路连接成环形，每个发电厂均可同时充当供电站点和负荷站点。
具体的应用原理如下：•发电厂通过变压器将电能升压至高压，然后将电力通过高压输电线路传输到不同的配电站点。
•配电站点通过变压器将高压电能降压，以满足不同电力需求。
•在环网供电系统中，各个配电站点通过高压变电站相连，形成环形供电网络。
•当其中一个配电站点发生故障或需要维修时，系统可以自动调整供电路径，使其他配电站点继续供电，从而实现了互联互通的供电模式。
2. 配电配电是指将输电线路接入到用户终端，将电能以合适的电压和频率供应给终端用户的过程。
在环网供电系统中，配电部分主要有以下应用原理：•高压变电站通过变压器将高压电能降压至适合终端用户使用的电压。
•在变电站附近设置配电设备，将电能分配至各个终端用户。
•在环网供电系统中，各个配电设备可以实现互联互通，当一个配电设备发生故障或需要维修时，系统可以自动调整供电路径，使其他配电设备继续供电。
环网供电的优势环网供电作为一种新型的电力供应方式，具有以下优势：1.提高供电可靠性：环网供电系统可以实现多个供电站点之间的互联互通，当某个供电站点发生故障时，系统可以自动调整供电路径，保证其他供电站点继续供电，从而增强了供电系统的可靠性。
2.节约能源和资源：环网供电系统中，各个供电站点既可以充当供电站点又可以充当负荷站点，实现了电能的双向传输，减少了能源和资源的浪费。
3.提高电网利用率：环网供电系统可以根据各个供电站点的负荷情况进行动态调整，实现电网的最优配置，提高电网利用率。
电力系统节点矩阵与环网求解
(0)
Yij
（5）在原有网络的节点i、j 之间变压器的
变比由k*改变为k*'
ZⅠ i k :1 * ZT j ZⅡ
ZⅠ
yT 1 k* 2 k*
i
yT/k*
j
yT
ZⅡ
k* 1 k*
yT 1 k* yT 1 k* Yii ( yT ) ( yT ) 2 2 k* k* k* k* 1 1 ( 2 2 ) yT k* k*
第四章 复杂电力系统潮流的计算机算法
1. 建立数学模型：节点电压方程、导纳矩阵的形成 2. 功率方程、节点分类及约束条件 3. 迭代法计算潮流
功率方程的非线性性质 高斯—塞德尔法 用于潮流计算———速度慢、易于收敛
与修改
4. 牛顿—拉夫逊法计算潮流
原理：局部线性化 直角座标法、极座标法、PQ分解法 用于潮流计算———速度快、但注意初值选择
1 理想变压器的引用
目标：端部条件与实际电路中的值相等（参数不再 需要归算）的等值电路 理想变压器 1、双绕组
I 1:k
, 1
I
2
I
2
, 1
1
I RT jXT
1
1:k I
2
2
U
1
U
U
1
-jBT
GT
1’
,
U
2
2’
I I 推导目的：等值电路中端部条件（ U ， ） （ U ， ）不变 变压器参数受变比影响
I 1 U 1 y10 (U 1 U 2) y12 (U 1 U 3) y13 I 2 U 2 y 20 (U 2 U 1) y 21 (U 2 U 3) y 23 0 U 3 y 30 (U 3 U 1) y 31 (U 3 U 2) y 32
电力系统简单环网潮流控制理论
关于环网潮流调整控制若干方法的探讨 Discussion on the control of loop power flow李剑锋韶关仁化供电局，广东韶关，512300摘要：电力作为国家的能源支柱和经济命脉，在国民经济的可持续发展中起着至关重要不可替代的作用。
电力系统潮流控制的研究已经成为世界各国电力系统长期发展中的关键研究课题。
本文基于潮流计算，阐述了几种潮流调整控制的方法。
关键词：潮流计算；调整；控制；探讨1.引言1.1电力系统接线方式尽管现实生活中的电力系统接线往往十分复杂，但其接线方式仍然可以分为开式网络、环形网络以及两端供电网络。
其中，开式网络又可以分为有备用和无备用的放射式、干线式、链式网络。
具体分类如图示图1开式网络(a)无备用方式；(b)有备用方式1.2潮流计算潮流控制的前提是潮流计算，只有计算出各节点、各支线的相关参数，才能对这个网络进行有效的潮流控制。
环形网络潮流计算虽然非常复杂，但是计算思想与开式网络大致相同，无论是用高斯-赛德尔法、牛顿-拉夫逊法还是P-Q 分解法，其核心都是对修正方程式的求解。
以一个n 节点的网络为例，我们不妨依次编号为1,2,3….，n ，其中一个平衡节点，m-1个PQ 节点，n-m 个PV 节点，那么应用牛顿-拉夫逊极坐标潮流计算的方法，建立的修正方程式为下式（1-1）：⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡∆∆∆∆∆∆n p P P Q P Q P 2211=⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡→-←→-← )()1(2221122112222222121222222212111121211111112121111m n m nn np n n n n pn pp p p p p n p n p n p n pH H N H N H H H N H N H J J L J L J H H N H N H J J L J L J H H N H N H ⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡∆∆∆∆∆∆n pU U U U δδδδ 222111// （1-1）其中: jiij P H δ∂∂=； j j iij U U P N ∂∂=； j iij Q J δ∂∂=； j jiij U U Q L ∂∂=设置一组电压初值)0(i U 、)0(i δ带入修正方程式反复迭代，结果与给定的允许误差ε进行判断，若小于ε则迭代结束，进而求出各线路功率，各母线电压、功率，各支路功率。
电力系统的电磁环网运行
电力系统的电磁环网运行1引言1．1电力系统的电磁环网是指不同电压等级的输电线路通过变压器磁或电磁耦合构成的环形电网。
1．2电力系统一个新的更高的电压等级问世的早期，网络在结构上不可能做到非常坚强，而是一步步完善、加强并日臻合理的。
在这个完善、强化的过程中，为了获取大的网络传输功率，以合理利用廉价资源，满足用户对最大用电的要求等，电力系统大多出现一个或多个电磁环网运行。
1．3电力系统电磁环网运行，通常是指2个相邻电压等级的电气元件联结成环网运行。
2个以上电压等级的电气设备形成电磁环网运行的情况，只有在调度员处理事故或转移负荷的短暂时刻里，通过验算确无问题，方可采用这种过渡式的临时的极端特殊的电力系统运行方式。
2电磁环网开环运行的必要性2．1在电力系统运行中，对电磁环网运行往往比较忌讳。
据统计，我国1970～1990年共发生与电网结构相关的功角和电压稳定破坏事故187次，其中与高低压网络结构有关的事故达55次，占20．2％。
国外与电磁环网相关的大停电事故也屡见不鲜，如1996年7月2日美国西部电力系统大停电事故，当paci（三回500 kv交流）断开后，大量潮流涌向东部345／230 kv网络，导致电压稳定破坏，wscc解列为5个孤岛，200多万个用户停电，损失负荷10576 mw，最长停电时间达6．4 h。
同年8月10日，该电力系统同类性质的事故再度发生，停电用户、损失负荷、停电时间都远远超过7月2日事故。
因此，人们往往“谈环色变”，只要可能，电磁环网均采取开环方式运行。
2．2开环运行有很多可取之处a．稳定易于控制。
在开环网络中发生干扰，往往切除故障元件，再辅以有效的事故处理手段，即可平息事态发展。
在环网中如果发生故障，不少情况下切除故障元件后，将引起功率转移，使非故障元件功率越限而导致稳定破坏。
b．潮流控制方便。
开环运行时，调整送端电源的有功（或功角）和无功（或电压）即能达到调整潮流的目的。
合环时，潮流在环网内自然分布，控制困难，往往发生环网元件通过功率有的满载甚至过载，有的闲置。
建筑知识-10kV配电环网柜详解
10kV配电环网柜详解一、环网柜概述1.1什么是环网柜？环网柜是一套将高压开关设备安装在钢板金属柜内或制成组装式间隔环网柜供电单元的电气设备。
其核心部分采用负载开关和熔断器，结构简单，体积小，价格低廉，可以提高电源参数和性能，改善电源.一、环网柜概述1.1什么是环网柜环网柜是一组将高压开关设备安装在钢板金属柜内或制成组装式间隔环网供电单元的电气设备。
其核心部分采用负载开关和熔断器，具有结构简单、体积小、价格低廉、电源参数和性能提高、供电安全等优点。
其实如果按开关柜分类的话，有负荷开关柜、断路器柜、GIS等。
而且没有环网柜。
环网柜是一个常规名称，原指用于环网供电的负荷开关柜。
现在经常被认为是负载开关柜的代名词，不管是用于环网供电。
比如有些线路需要封闭(俗称手拉手)，或者有可能进行负荷割接(将一条线路上的负荷切换到另一条线路上)来实现这些功能，称为环网柜。
所以环网柜是一种可以实现环网供电的交换设备，在环网供电系统中经常使用，所以俗称环网柜，也叫“室外箱式环网柜”和“交换机”。
负荷开关柜可用于环网供电、中压分界室调度和中压终端变电站供电。
不同地区的供电部门对允许负载开关和熔断器保护的变压器规格有不同的要求。
和北京一样，变压器容量不超过1000KVA，深圳可能是1600KVA。
负荷开关柜结构简单，成本低，体积小，大多可以靠墙安装。
一般只有熔断器保护，没有继电保护。
负荷开关柜主母线载流量一般小于等于630A，负荷开关额定分断电流一般小于等于630A(少数达到1700A)，变压器柜(出线柜)额定电流(熔断器)一般不大于125A，高档负荷开关转移电流可达2800A.部分负荷开关设备可配备专用真空断路器、SF6断路器或压缩空气等灭弧方法，短路分断能力接近或达到开关设备水平。
环网柜用于开关变压器的负载电流、短路电流和空载电流，以及一定距离的架空线和电缆线的充电电流，起到控制和保护的作用。
它是环网供电和终端供电的重要开关设备。
《浅谈环网供电》课件
环网供电的安全问题及预防措施
环网供电中存在潜在的电压升高、电流过载和短路等安全问题，可以采取绝缘保护措施、过载保护装置和定期 维护检修等手段进行预防和处理。
《浅谈环网供电》PPT课 件
本课件旨在深入探讨环网供电的原理、特点、分类，并关注其在城市化进程 中的应用、安全方面的问题及解决措施，为未来的发展提供启示。
什么是环网供电？
环网供电指通过多个环路互相连接的电力系统，在多个供电节点之间形成一个具有较高可靠性和供电灵活性 Nhomakorabea 电网结构。
环网供电的原理和特点
环网供电的原理是通过将电力系统的节点互相连接，实现电能的多路径流动，提高供电可靠性。其特点包括供 电灵活、能耗均衡、故障隔离快等。
环网供电的优势和劣势
优势
提高供电可靠性 降低电能损耗 应对区域性电力需求增长
劣势
供电节点数量较多 运行与调度复杂 建设成本较高
环网供电的分类
1 按电压等级
低压环网供电 中压环网供电 高压环网供电
1
开环运行
各环路独立运行，保证供电可靠性。
2
闭环运行
各环路通过跨环节路运行，增加供电灵活性。
3
开闭环混联运行
同时采用开环运行和闭环运行，兼顾可靠性和灵活性。
环网供电的三种调节方式
1
电压调节
通过调节变压器或调压器，控制电网电
功率调节
2
压。
通过控制发电机出力、负荷接入调节供
电功率。
3
频率调节
通过发电机的调速控制，控制电网频率。
2 按环网结构
环状结构环网供电 射线状结构环网供电 网状结构环网供电
3 按用途
工业环网供电 居民环网供电 商业环网供电
解并列、解合环操作 环形网络(或称环网)的并解列也称合环、解环操作,是电力系统由一种方式转换为另一种方
• (3核相:对已定过相的变电站，其后接入的输电线路，一般 可以利用核相，来间接确认其相别的正确性。核相通常用 变电站两条母线上的PT(CVT)来完成。它有两个主要的步 骤，其一，两组用来核相的PT先在同一电源下自核一次， 然后它们在分别由变电站原电源和新投输电线路送来的电 源供电的情况下，互核一次。通过对自核和互核得到的数 据进行分析，判断该线路的相别是否正确。
产生相位差的主要原因
1）高、低压电网之间通过变压器联络且构成 环路，由于变压器的接线组别不同（Y/Δ） 而产生了相位差 。
2）输电线路的换位产生了相位差。 3）输电线路导线的电抗产生了相位差。 4）输电线路输送的有功、无功产生了相位差。
解、并列操作：
1）值班调度员在解、并列操作前，应认真考虑可能引起的电压、频率、潮流、 继电保护与自动装置的变化，并通知有关单位。
• 有电源单回联络线解、并列操作。如图所示。 • 单回线解列操作时，首先调整电源侧出力，使K2功率接近零时断开开
关K2，然后再断开开关K1，与系统解列后电源侧单独运行。 • 为防止切断充电线路产生过大的电压波动，一般常由容量小的那侧先
断开开关，容量大的一侧后断开开关。 • 并列时先合开关K1向线路充电，再合上开关K2同期并列。 • 如果电源侧无负荷或有负荷线路停电不能单独运行须先倒至其他线路
网并列可在49.9赫兹至50.1赫兹之间任一稳定值进行。 6）并列时调整电压的原则： （1）发电机与电网并列，调整发电机电压，并列点两侧电压偏差在1%以内； （2 ）电网与电网并列，并列点两侧电压偏差应在5%以内，无法调整时，允许
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第3章简单电力系统的潮流计算
3.4 环网潮流计算
3.4.1 环网中的初步功率分布
令流经Z12的电流为，流经Z23的电流为，流经Z31的电流为则根据KVL(Kirchhoff Voltage Law)可以列出：
如果节点2、3与负荷对应的电流分别为、，则：
假设全网各节点均为U N∠0°，则：
令流经Z12的功率为，可以得到：
可以理解为用力矩法求梁的反作用力：
这两个公式可以推广到2节点、4节点……。
在求得S a和S b1后，便可求得环网中各段的功率，即不包括线路功率损耗的功率分布，这称为环网中的初步功率分布。
如果支路功率由两个方向实际流入一个节点，则该节点称为功率分点，可以标为
有时有功功率分点和无功功率分点不一致，可以分别表示为、。
3.4.2 环网的实际功率分布和电压降落
从功率分点将环网解开成两个开式网，然后分别对两个开式网计算功率分布和电压降落。
如果有功功率分点和无功功率分点不一致，则多以无功功率分点解开环网成为两个开式网。
[例3-5]如图系统，U1=115kV，
Z12=13.2+j17.16Ω，Z23=9.9+j12.87Ω=Z31，
(1) 试求功率分布。
(2) 不计电压降落横分量，2、3点电压各为多少？
解:
(1)求功率分布
可见，功率分点为2点。
在功率分点2点将网络拆分成两个开式网：
(2) 当U1=115kV时，
[例3-6]两台型号不同的变压器并列运行，两台变压器的变比均为35/11kV，变压器的额定容量及归算到35kV侧的阻抗分别为：S TN1=10MVA，Z T1=0.8+j9Ω；
S TN2=20MVA，Z T1=0.4+j6Ω。
低压侧负荷为，不计变压器功率损耗，试求：
(1) 通过各变压器的功率；
(2) 有没有变压器过负荷？
解：作出等值电路。
(1) 通过各变压器的功率：
或：
(2) 通过各变压器的视在功率：
因此，变压器T1过负荷。