电气运行技术与管理

一、电力系统的基本概念电力系统是连接生产、传输、分配和使用电能的各种电气设备的统一整体。电网是电力系统中各种类型变电站和输配电线路的统一体。电力系统是由各类发电厂的动力部分和电力系统组成的统一整体。二、电网运行的基本要求1.现代电网必须适应社会发展的需要2、确保安全可靠的连续供电3、保证良好的电能质量电能质量指标：电压、频率和波形容许频率偏移：(0.2 0.5)赫兹4、保证系统运行的经济性5、尽可能减少对生态环境的有害影响一、电力系统静态稳定性电力系统的静态稳定性是指电力系统在受到小扰动后，能够无振荡、无非周期失步地回到其初始平衡状态的能力。二、电力系统暂态稳定性电力系统的暂态稳定性是指当系统在某一运行模式下突然受到扰动时，发电机在暂停过程后能否继续同步运行的问题。如果能达到新的稳定运行状态或恢复到原来的稳定状态，则认为在这种运行模式下是稳定的。1、有功和无功功率的概念电能被转换成热能、光能等其他形式的能量供用户使用。电能(从系统吸收的无功功率)被转换成磁场能量()并储存起来。将电能转化为电场能量并储存起来。电机的工作原理是电磁感应原理。没有磁场，电机不能旋转。当然，用户不能用电(即消耗有功功率)。因此，磁场是用户使用电能(即消耗有功功率P)的桥梁，该磁场是通过吸收系统的无功功率Q而建立的。因此，对于感性负载(电动机)，吸收系统的无功功率是消耗有功功率的前提二、有功功率、速度和频率的关系因此，通过调节转速来实现频率调节。三、电力系统频率调整1.一次调频：由调速器实现。所有发电机组都配有自动速度控制系统。当负荷P 转速n 飞行离心力大调节阀开度进汽量转速n 然而，转速n将略低于原始值，即频率的一次调节是一个差动调节过程。1.一次调频：由调速器实现。所有发电机组都配有自动速度控制系统。当负荷P 转速n 飞行离心力大调节阀开度进汽量转速n 然而，转速n将略低于原始值，即频率的一次调节是一个差动调节过程。2.二次调频：调频实现。只有调频工厂的发电机组配有调频。通过操作调频器，发电机组的输出(即动力)可以增加或减少，从而调节转速，实现频率无差调节。3.三种频率调节：系统的峰值调节。如果二次调频涉及的所有机组仍不足以满足系统负荷变化的需求，则应进行三次频率调整，即系统调峰。调度中心应发布预定的日发电计划，使相关发电机组在一定时间内增加或减少机组出力，以维持系统有功功率的总体平衡，并确保二次调频机组能够满足负荷变化的需求。一、无功功率、磁场和电压的关系如前所述，系统中的感应负载(异步电机)通过吸收系统的无功功率Q建立其自身的内部磁场。因此：无功功率Q 磁场变压器的二次绕组电压由铁芯中的磁场感应，且U=4.44 f，因此：磁场电压u也就是说，当系统无功功率Q不足时，系统电压U将下降。二、电力系统电压调整改变发电机励磁更换变压器抽头在无功功率不足的系统中，可以采用电压调节方法：帕拉电气操作的主要日常工作监督小组记录操作装置巡逻设备事故处理清洁工作电气操作的概念电力运行是指发电厂、变电站和电力系统在发电、供电、配电和用电过程中，值班人员对发电和供电设备的监视、控制、运行和调整，以保证发电和供电设备的正常运行。同时，对设备的运行状态进行分析，在故障情况下，对事故进行处理，以保证发电厂、变电站和电力系统的安全、稳定、优质、经济运行。调度机构的调度员是整个系统运行的指挥者。变电站运行值班单位由值班长、主值班长、副值班长、值班助理等组成。对于采用主控室方式的电厂，运行值班单位由值班长、电气值班长、汽轮机值班长、锅炉值班长、燃料值班长、化学值班长和各值班人员组成。在集控发电厂中，一台机组配有一名机长，机长配有锅炉主控制、辅助控制和辅助发动机值班员。汽轮机主控制、辅助控制和辅助设备的服务员；电气主控制、辅助控制和电气检查员等。一.概述1、统一调度的必要性2、调度管理的基本原则统一调度、分级管理和个人责任3、调度机制的划分实行国家、网络、省、地方、县五级调度机构4、调度的基本任务根据上级生产调度计划的要求和系统设备的具体情况，有效地指导、监督和控制所辖生产系统，通过各种信息的收集和处理，积极防止不适应和故障的发生，使整个生产过程的各个环节协调一致，确保安全、经济、文明生产。二、调度工作和日常工作的基本原则(一)调度工作的基本原则1、绝对服从2、安全第一3.规划4。准确5.地方利益从属于整体利益6.及时性7。经济8.保护环境(二)日常工作的调度1、编制电力系统年、季、月、日运行模式2、指挥系统运行和事故及异常情况的处理3.在本系统中对设备维护进行统一管理4、系统无功电压调度管理5、负责系统继电保护和自动装置的整定及整定值管理6、参与新设备启动试验计划7、参与对系统长期规划的审查，提出意见8、负责通信、远程自动化设备运行维护管理9、提出改善系统经济运行的措施三。电力系统的经济调度(一)电力系统经济调度的意义(2)电力系统经济调度的内容1.负荷预测2.火电厂的经济特性与等增量调度3.网络损失4.单位经济组合四、调度在电力市场中的作用(a)电力市场电力市场是电价、电力系统运行、负荷管理、合作供电、通信和计算机系统的总和，是电力行业管理和技术的综合体。(二)电力市场中系统调度的功能1.电网规划和实时运行2.市场管理和运营第二章电气一次系统及操作三、绘制主接线步骤1)绘制母线2)将拉出的母线与开关设备连接3)补充进出一、服务负荷分类(1)一级荷载(2)二级负荷(3)三级负荷(4)事故安全负荷(5)不间断电源负载二、辅助电压电平发电厂常用的供电网络电压：高压：3，6，10kV低电压：0.4千伏(380/220伏)为了简化厂用电连接，方便操作和维护，电压水平不应过高。三、工厂布线原则辅助母线应根据炉子分成几个部分。当有发电机电压总线时，它是通用的1.运行模式是指主电气线路中所有电气部件的工作状态(运行、备用和检修)和连接模式。2.操作模式的分类(1)正常运行模式(2)异常运行模式(3)特殊操作模式。一、主电线运行概述发电厂或变电站建成后，主接线已基本完成。此时，电气操作员的任务是如何管理和操作主电线。首先，应制定主要电气线路的正常运行模式。其次，应根据设备的维护或某些设备的故障运行，制定异常情况下主接线的运行方式。二、经营模式的分类1.正常操作模式指所有设备完好、保护配置完整、运行参数合理的运行方式。(指所有设备在正常情况下投入运行时，主要电气线路经常采用的运行方式。)只有一种正常操作模式。2.异常操作模式指系统因维护个别设备或继电保护而不能正常运行的情况。(指事故处理、设备故障或检修时主要电气线路采用的运行方式。)有许多异常操作模式。3.特殊操作模式在特殊情况下，为了保证及时向用户供电，设备不能采用规程规定的运行方式，采用了一些危险、不经济的运行方式，甚至要求维修人员采取非常措施进行操作。三，编译原理的运行模式1、保证厂用电的可靠性和经济性2、保证用户供电的可靠性3.潮流的分布应该是均匀的4、容易处理事故5、满足防雷和继电保护的要求6.在满足安全运行要求的同时，应考虑运行的经济性。7、满足系统静态和动态稳定性的要求8.电气设备的截止容量应大于最大运行模式下的短路容量。9、操作方式的安排必须考虑到使操作人员方便记忆四、安排正常操作模式的步骤1、所有设备的工作状态及其连接方式(1)公共汽车(2)联络母线开关设备(3)出入境2、继电保护和自动装置投入每个部件的继电保护应按照要求投入运行3.中性点运行方式3.中性点运行方式(1)中国110千伏及以上系统通过中性点直接接地运行。在该系统中运行的变压器都使用中性点带有接地开关的分级绝缘变压器，但不是所有的主变压器都接地。2)发电机中性点接地方式有：中性点不接地(适用于l25MW及以下机组)；中性点经消弧接地(适用于单相接地200兆瓦及以上的机组，定子接地保护对信号起作用)；中性点采用高阻接地(适用于200兆瓦及以上的大型机组，跳闸采用定子接地保护)。五、正常运行模式安排示例(a)220千伏系统1、(所有设备的工作状态及其连接方式)(1)220kV母线WB l、WB运行，旁路母线WBb冷备用；(2)母联断路器QFc及其两侧的母联隔离开关闭合，旁路断路器QFb及其两侧的隔离开关断开冷备用，与WBb连接的所有出线和电源进线的旁路隔离开关QSb断开备用；(3)各电源的进线和出线以及工作母线WB 1和WB 2以固定连接方式运行，即发电机变压器组G1-T1、线路WL1、wL3、WL5、wL7和接触变压器T的220千伏侧固定连接到工作母线WB 1。发电机变压器组G2-T2、线路WL2、wL4、wL6和wL8固定连接到工作母线WB 2上运行。2.(继电保护和自动装置的输入)每个部件的继电保护应按照要求投入运行3.(中性点运行模式)(1)发电机中性点运行方式：发电机G1、G2中性点接地隔离开关闭合，发电机中性点经高阻接地(2)变压器中性点运行方式：变压器T1中性点接地隔离开关拉开，变压器T2 01备用变压器中性点接地隔离开关闭合(T1、T2 01备用变压器中性点是否接地由系统值班调度员决定)；联络变压器T的220千伏侧中性点直接接地(T是自耦变压器，220千伏侧绕组是普通绕组，是500千伏绕组的一部分，高、中压绕组共用一个接地中性点)。(2)500千伏系统1、(所有设备的工作状态及其连接方式)(1)500千伏总线wb1和wb2同时运行；(2)线路WL1、WL2、WL3和WL4的传输和变压器组G3-T3、G4-T4、G5-T5和G6-T6均运行，所有断路器和隔离开关闭合。2.(继电保护和自动装置的输入)每个部件的继电保护应按照要求投入运行3.(中性点运行模式)发电机中性点运行方式：发电机中性点经高阻接地，G3、G4、G5、G6中性点接地隔离开关闭合；(2)变压器中性点运行方式：在变压器T3、T4、T5、T6中，T4、T6中性点接地隔离开关闭合，T3、T5中性点接地隔离开关断开(各变压器中性点接地由系统值班调度员决定)；接入变压器t的500kV侧中性点直接接地。六、异常运行方式的安排需要考虑的原则：1.两个工作总线的双电源；2.我厂接地的系统变压器中性点数量保持不变。3.工厂工作电源和应急辅助电源来自不同的独立电源。七、非正常运行方式安排示例1、220KV系统发电及改造组Gl Tl停运维护运行模式：在G1-Tl停电检修期间，Gl-Tl高压侧断路器和隔离开关断开。除Gl-TL停止运行外，其他电气元件和互连模式均处于相同的正常运行模式(此时，接触变压器T向220千伏WB总线供电，并维持两条总线的双电源)。2、220千伏系统发电机和变压器组G2 T2停电检修运行方式：发变组G2-T2停电检修时，G2-T2高压侧断路器和隔离开关断开，01号后备变压器和联络变压器T 220kV侧切换至WB II母线运行，主变压器T1中性点接地隔离开关闭合，220kV二母线正常运行方式及其他接线方式保持不变。3、220千伏系统总线WB 1停电维护运行模式：在总线WB 1的停电检修期间，WB 1上的所有输