泉州电网调度系统运行人员
培训教材
泉州电力调控中心 2013年5月
目录
第一部分 电网运行方式及检修管理.................................................................................................... 4
一、电网运行方式的编制原则 ......................................................................................................... 4 二、各种运行方式的编制及危险点分析 ......................................................................................... 5 三、防止变电站全停运行方式安排要求 ......................................................................................... 8 四、检修申请管理 ............................................................................................................................. 9 五、电网事故等级的划分原则 ....................................................................................................... 11 第二部分 无功电压管理及电力系统稳定.......................................................................................... 16
一、系统频率的调度管理 ............................................................................................................... 16 二、 系统无功电压管理 ................................................................................................................. 17 三、无功电压的监视与调整 ........................................................................................................... 18 四、变电站无功调节设备A V C控制闭锁信号整定原则 ........................................................... 20 第三部分 地区电网继电保护 ............................................................................................................. 22
一、继电保护基本原理 ................................................................................................................... 22 二、220kV线路保护 ........................................................................................................................ 23 三、母差保护 ................................................................................................................................... 28 四、主变保护 ................................................................................................................................... 32 五、110kV线路保护 ........................................................................................................................ 42 六、备自投装置 ............................................................................................................................... 45 七、35kV及以下线路的保护 .......................................................................................................... 47 八、电容器组的保护 ....................................................................................................................... 48 九、泉州地区继电保护运行规定 ................................................................................................... 48 第四部分 电网调度管理 ..................................................................................................................... 65
一、泉州地区电网调度管理考核细则 ........................................................................................... 65 二、泉州电网直调电厂运行管理考核办法 ................................................................................... 66 第五部分 电网倒闸操作及调度指令.................................................................................................. 67
一、系统倒闸操作规定 ................................................................................................................... 67 二、任务指令管理规定 ................................................................................................................... 73 三、“任务指令”操作规定 ............................................................................................................. 74 第六部分 电网事故处理 ..................................................................................................................... 81
一、事故处理的基本要求 ............................................................................................................... 81 二、系统频率异常时的处理 ........................................................................................................... 82 三、系统电压异常的处理 ............................................................................................................... 83 四、线路事故处理 ........................................................................................................................... 84 五、母线故障和母线电压消失的事故处理 ................................................................................... 86 六、变压器异常及事故处理 ........................................................................................................... 87 七、系统发生振荡时的处理 ........................................................................................................... 89 八、中性点不接地系统电压异常处理 ........................................................................................... 90 九、孤岛效应 ................................................................................................................................... 91 十、发电机事故及异常的处理 ....................................................................................................... 92 十一、独立网事故处理 ................................................................................................................... 93 十二、案例分析 ............................................................................................................................... 93 第七部分 电网异常处理 ..................................................................................................................... 96
一、异常处理的基本知识 ............................................................................................................... 96
二、 变压器异常处理方法 ............................................................................................................. 96 三、 开关异常处理方法 ................................................................................................................. 98 四、 闸刀异常处理方法 ............................................................................................................... 102 五、电流互感器异常处理方法 ..................................................................................................... 105 六、电压互感器异常处理方法 ..................................................................................................... 106 七、保护异常处理方法 ................................................................................................................. 107 八、综合自动化异常处理方法 ..................................................................................................... 108 九、所用电系统异常处理方法 ..................................................................................................... 109 十、直流系统异常处理方法 ......................................................................................................... 109 第八部分 变电设备典型信号讲解..................................................................................................... 111
一、变电站信号的构成 ................................................................................................................. 111 二、变电站典型信号的辨识 ......................................................................................................... 112 第九部分 变电站信号分析处理 ....................................................................................................... 133
一、信号分析相关规定 ................................................................................................................. 133 二、信号分析与处理 ..................................................................................................................... 135
第一部分 电网运行方式及检修管理
一、电网运行方式的编制原则
电网运行方式的安排，应充分考虑电网的结构、电源与负荷的分布以及设备运行的限制等，做到安全性、稳定性、可靠性、灵活性和经济性。
1. 电网运行方式应保证设备运行的安全性。所谓设备运行的安全性，是指设备的各运行指标不超过其本身参数要求。安全性是运行方式安排所首先要考虑的问题。比较典型的安全性问题如设备通过的电流超过其热稳定限额、系统短路电流超过开关额定开断电流等等。随着电网的发展、电源的建设（包括开机方式）以及负荷分布的变化，电网的潮流分布也会随之产生变化，会出现主变或线路超限额运行、开关额定开断容量不足等问题，必须采取一定的措施，转移或限制负荷，控制系统短路电流（可以更换开断能力更大的开关，但受到很多技术因素的影响），以满足安全性的要求。
2. 合理的运行方式应使系统保持一定的稳定性。电网的稳定性从大的方面讲有三个：频率稳定、电压稳定和功角稳定；功角稳定指的是发电机同步运行时的稳定问题，根据受到扰动的大小分为：静态稳定、暂态稳定和动态稳定。电网的稳定性应与设备的稳定性区别开来，设备本身的稳定性有两个：热稳定、动稳定，尤其是动稳定与动态稳定一定要理解其不同含义。短路电流、短路冲击电流通过导体时，相邻载流导体间将产生巨大的电动力，衡量电路及元件能否承受短路时最大电动力的这种能力称作动稳定，它是以短路冲击电流的峰值来校验的；而动态稳定指的是发电机同步运行时受到大的或小的扰动，在自动装置的作用下，保持一个长时间的稳定运行的过程，常见的动态稳定问题有低频振荡、次同步振荡以及发电机的自励磁。所以，在安排运行方式时，应充分考虑各种稳定的限制，有条件时，利用相关软件计算系统各断面的稳定限额，合理调整开机方式和电网的运行方式，确保各断面潮流在稳定限额以内。
3. 安排运行方式时应保证对本级、下级变电站以及用户供电的可靠性。在安全性和稳定性的约束下，运行方式应充分考虑各级变电站及用户供电的可靠性。同一变电站的电源尽量来自不同方向的两路电源或同一电源的不同母线、不同主变，以确保一路电源故障跳闸时，仍能保证下级电源的用电。特殊情况下，应考虑变电站保所用电措施。
4.合理的运行方式应具有一定的灵活性，以满足不同负荷潮流的需要，并有利于事故处理。电网的负荷潮流是时刻变化的，具有不确定性，在安排运行方式时必须认真分析系统特点，考虑一定的裕度，保持其灵活性，才能满足负荷潮流的不断变化，并能够适应事故时负荷的转移、方式的调整。
5. 安排运行方式时还应兼顾经济性原则。电网经济运行是指电网在供电成本率低或发电能源消耗率及网损率最小的条件下运行。电网经济运行是一项实用性很强的节能技术。这项技术是在保证技术安全、经济合理的条件下，充分利用现有的设备、元件，不投资或有较少的投资，通过相关技术论证，选取最佳运行方式、调整负荷、提高功率因数、调整或更换变压器、电网改造等，在传输相同电量的基础上，以达到减少系统损耗（网损），从而达到提高经济效益的目的。地区供电企业统计口径的网损主要有三部分构成：降压变压器的损耗、输电线路的损耗以及低压母线不平衡。其中降压变压器损耗占输变电设备损耗的2/3以上。变压器的损耗包括有功损耗和无功损耗，有功损耗又分为空载损耗和负载损耗两部分。无功功率的不合理流动也增加了系统的损耗。因此在安排运行方式时，应根据主变的负载情况，及时调整主变运行方式，降低损耗；采用无功优化装置，强化无功管理，做到无功功率的分层分区，就地平衡，避免因无功功率的不合理流动产生损耗。
6、各类运行方式的定义
正常运行方式：包括正常检修方式和按负荷曲线及季节变化的水电大发，火电大发，最大最
小负荷和最大最小开机方式下可能出现的运行方式；
事故后运行方式：电力系统事故消除后，在恢复到正常方式前所出现的短期稳定运行方式； 特殊运行方式：主干线路、大联络变压器等设备检修及其对系统稳定运行影响较为严重的运行方式。
二、各种运行方式的编制及危险点分析
1.年度运行方式
包括当年运行方式总结及下一年度运行方式安排。当年运行方式总结主要对当年电网的设备投产情况、电网规模、生产运行情况、电网安全状况、经济运行情况、水火电运行情况进行分析和总结。下一年度运行方式安排主要包括：预测电力需求，分析电力电量平衡情况及电网调峰能力，制定新设备投产及检修计划，分析地区各供电分区负荷平衡情况并确定正常运行方式，制定地区主网事故处理预案，分析电网运行中存在的问题并提出防范措施，计算典型潮流、安全稳定水平、短路容量、并制定安全稳定控制方案以及无功分区分层平衡及控制方案，提出主网降损措施，预测电网2～5年发展情况等。
年度运行方式需在实施过程中加以调整，通过月度调度计划几日调度计划的编制与实施，完善和修正年度运行方式。 2.月度调度计划
月度调度计划主要根据气象局提供的月气象信息来制定，内容包括月度负荷预测、电力电量平衡、月末各直调电厂水位控制、所辖变电站各等级母线的电压曲线以及各关口力率的考核指标下达。在制定月度调度计划还需考虑基建投产计划及月度检修计划，若采取特殊运行方式应提前向安监部门报备并发出预警。 3.日调度计划的编制
日调度计划由地调运行方式专责与负荷预测专责共同编制，继保专责会签，经调度所领导审核批准后下达执行。日调度计划的编制包括预测本地区电网每15min的网供负荷、编制直调发电厂机组有功、无功出力曲线、变更地区电网运行方式及调整继电保护安全自动装置、根据编重大操作计划编制电网运行及新设备送电调试方案。调度员需根据当日运行方式进行危险点分析并提出预防与控措施，做好事故预案。 4. 特殊运行方式的编制
在重大节日、重大活动（如2008年奥运会及农运会）期间以及电网设备停役检修期间，当局部电网无法满足N-1要求，事故后可能引起220kV变电站全停、县网全停或局部大面积停电时，需要编制电网特殊运行方式。 5. 安全预警方案编制 5.1 电网薄弱环节预警
根据年度运行方式中潮流计算及危险点分析结果，就电网薄弱环节、潮流满载超载断面，向政府及电力系统相关部门发出年度预警，要求加快相关基建工程的进度、有序用电。例如，泉州电业局于2009年12月向泉州市政府发出某供电区域4～11月有序用电的预警文件，恳请政府抓紧部署该供电区该时段有序用电工作，督促有关部门、乡镇政府电力建设的协调力度，加快基建工程建设进度。同时，该局通过科学安排用电及合理压负荷，将压负荷拉限电对社会造成的影响和损失降至了最低。 5.2 过负荷预警
滚动预测电网负荷，根据电网负荷增长趋势，对可能超载满载的供电区域发出月度有序用电预警，确保主设备安全。例如泉州电业局于2009年4月向某电力公司发出某220kV变电站重载运行预警，要求解除其110kV变电站的2台备自投装置，防止该220kV母线或主变N-1的方式下变压器严重过载。