电力系统环网详细讲解

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。

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。

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。

10kV 配电网环网供电城乡电网改造工程已基本完成，通过改造，使整体电网的供电能力大大提高，降低了电能损失，提高了供电质量和可靠性，今后保证可靠供电、增加电量销售是电力企业十分关注的话题。

要想增加供电量，首先就要保证供电的可靠性及减少停电范围和时间，例如我们九三供电区的两大龙头企业-- 九三油脂厂、丰缘面粉厂，如果线路突然跳闸，那么是否能转由其它线路供电，以减少用户的经济损失，保证我们的供电量呢？为达到此目的，可采用环网供电方式进行供电。

1环网供电的实施原则把两条线路组成一条手拉手环网，对每条线路进行分段设置控制开关，线路的连接点设置联络开关，利用设备的延时进行停电区间的负荷转换。

当供电线路的某一区发生故障时，配电系统具备自动隔离故障区段、自动恢复非故障区段的供电能力，从而达到缩小停电范围和减少用户停电时间、提高对用户供电可靠性的目的。

(1)线路选择和设计首先应当具备互带能力。

(2)通过实施线路分段原则，缩小个别用户或线路故障带来的整体停电，通过合理的线路分段数量和设置合理分段点，使用户享有尽可能高的供电可靠性。

(3)干线的分段原则：①负荷均等原则；②线路长度均等原则；③用户数量均等原则中符合具体应用条件的原则执行。

(4)选择设备具备满足当线路故障时，能自动隔离故障区段、自动恢复非故障区段的供电功能。

( 5 )选择设备应当满足配电网自动化升级的要求，从而能够实现配电网设备运行工况的远方监视和监测及与系统配合完成网络重构和负荷转带等功能。

(6)负荷较重的分支线路尽量布置分段分支开关，以保证隔离分支故障，保证主干线畅通。

(7)联络开关按合理的位置布置。

2环网供电的技术特点( 1 )具备就地保护功能：从配网技术发展的角度看，随着电网改造逐步实现无油化、绝缘化，一年内线路故障发生的几率相对较少，由此提出了配电自动化设备与系统的配合采用了这样一种设想，即利用设备的智能化功能，就地保护将故障隔离，利用系统的集中管理功能完成负荷转移、优化等高级功能，从而大大提高了设备利用率，并从技术层面避免了10kV 复杂配电网络依赖集中保护而带来的供电不可靠，顺应了当今技术发展采用就地保护的趋势。