SD 325-1989 电力系统电压和无功电力技术导则(试行).pdf

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1、1 i总!M 中华人民共和国能源部部标准电力系统电压和无功电力技术导则(试行)SD 325 - 89 1. 1 电压是电能质量的重要指标。电压质量对电力系统的安全与经济运行，对保证用户安全t户和产品质量以及电器设备的安全与寿命，有重要的影响。本导则规定了电力系统各级母线和用户受电端咆压的允许偏并值以及电压与无功调整的技术措施。1. 2 电力系统的无功补偿与元功平衡，是保证电压质量的基本条件。有效的电压控制和l合理的兀功补偿，不仅能保证电压质量，而且提高了也力系统运行的稳定性和安全性，充分发挥了经济效益。1. 3 电力系统各部门(包括自备电厂和用电单位)在进行规划、设计、基建、运行及网电管理等方

2、面的上作时，应遵守本导则。2 名词、术语2. 1 系统额定电压电力系统各级电压网络的标称电压值。系统额定电压值是2220、380V ，3，6、10、35、63、110、220、330、500kV。其中，220V为单相交流值，其余均为三相交流值。2.2 电压偏差由于电力系统运行状态的缓慢变化，使电压发生偏移。其电压变化率小于每秒1%时的实际电Ff值与系统额定电照值之差。2.3 元功电源发电机实际可调元功出力、线路充电功率、以及包括电业部门及电力用户无功补偿设备在内的全部容性无功容量。2.4 自然无功负俏电力用户补偿前的无功负荷、发电厂(变电所)广用无功负荷、以及各级电压网络变压器和电抗器及线路的

3、元功消税之总和。2.5 元功补偿设备包括电业及电力用户网络中的并联电容器、串联电容器、并联电抗器、同期调相机和静止型项J态无功补偿装置。2.6 无功补偿容量电业部门及电力用户无功补偿设备的全部容性无功和感性元功容量。2. 7 逆调压方式在电压允许偏差值范围内，供电电压的调整使电网高峰负荷时的电压值高于电网低谷负荷时的电压值。3 基本要求3. 1 电力系统各级网络，必须符合电压允许偏差值的要求。中华人民共和国能源部1989- 03 -20发布1989- 08 -01实施60 SD 325 89 3. 2 电力系统的无功电源Ij无功负荷.在l肖峰或低谷时都应采用分(电IJ、)层和分(供电II互联中

4、平衡的原则应行配音租运行.)j 1 只有灵活的无:sJJ电JJ调节能力与检修备用。3.3 在规划、设计电力系立!i7.必须也括无功电在中;及元矿J补偿设施的规划。在发电厂和i变电所igt斗1 J)f.根据电力系统规栩设川的要求.同时迸行jcJ)J电源没tI)J补偿设施JF设计3.4 电fJ系统)j有事改;112fJ司7J备用.以保证负荷集小地t正在下石:i在j-;方式下保将电IF榕;，1:-f-J :J ); 供电.向小致出现电且、站if 3.4. l常注行)J式f.及然失去凶线路、或一台敢大容量龙功补偿设备、成本地|戏台战:容量发电机(包括发电机失磁)。3.4.2 在正常检修方式l、.发生3

5、.l所述事故，允许采取必要的措施，如1切负荷、切并联电抗器等。3.5 元功补偿设备的自己它与设备类型选择，应进行技术经济比较，220 kV及以l电网.!但寺虑提高电力系统稳定的作用a3- 6 加强受端系统最高级电压网络的联系及电压文舟，创造条件尽可能提高该级系统短路容量-zf保恃电压Jl:.常水平及防止电压失稳具有重要意义。配电网络则应采用合理的供电中径。3. 7 要按照电网络构及负荷性质，合理选择各级电压网络中开压和|海压变压器分楼开关的调Jt.:范闷和调压方式。电网中的各级主变压器，至少应具有一级有载调压能)J.需要时可选用两级有载i用应变压器。4 电压允许偏差值4-1 用户受电端的电压允

6、许偏差值4.1.13fikV及以上用户的电压变动幅度，应不大于系统额定电压的10抖。其电压允许偏芳:但-fJL在系统额定电压的90%ll口%范围内。4.1.210kV用户的电E允许偏差值，为系统额定电压的士7%。4.1.3 380 V电力用户的电压允许偏差值，为系统额定电版的士71404. 1.4 220 V用户的电压允许偏差值，为系统额定电压的十5%l0%。4. 1. 5 特殊用户的电-!i:允许偏差值，按供用电合同商定的数值确定。4.2 发电和变电所的母线电压允许偏差值4.2.1 fiOO(330)kV母线:正常运行方式时.最高运行电fu不得超过系统额定电川的HOJLnzi剖lb4:行电压

7、不应影响电力系统问步稳定、电压稳定、厂用电的正常使用及下-级电压的调节。向空载线路充电，在苦j态过程衰减后线路末端电压不应超过系统额定电压的i.l5;1.持续H才间小应大r20 min , 4.2.2 发电!和500kV变电所的220k V母线.正常运行方式时，电压允许偏差为系统做志也压的。十10%;事故运行方式时为系统额定电压的-5FJ十10%0 4.2.3 发电厂和ZZO(330)kV变电所的1l035kV母线:正常运行方式时，为相应系统额定电尿的370+7%;事故后为系统额定电压的士10%4.2.4 发电!和变电所的lO(G)kV母线.成使所带线路的全部高压用户和经配电变11，器供电的低

8、压用户的电压，均符合4.1. 2、rl.1. 3、4.1.4 , 4. 1. 5各条款中的规定俏。S 无功电力平衡和补偿5.1 33廿寸()()k V电网，应按无功电力分层就地平衡的基本费求配置高、低压并联电抗器啕以补偿超声11压线路的充电功率。一般情况f.高、低压并联电抗器的总容量小宜低于线路弃电功率的91)?/r肉、低Hi并联电抗器的容量分配应接系统的条件和各自的特点全面研究决定。5. 2 330S()() kV电网的受端系统，应按输入有功容量相应配合安装x.功补偿设备ft容情【kvar)rl按输入容量CkWl的40%50%计算。分别安装在由其供电的220kV及以下变电所i。GI SD 3

9、25 - 89 5.3 220 kV及以下电网的元功电源安装总容量J业大于电网最大自然无功负仿.一般叮按最大自然元功负荷的1.15倍计算。5.4 220 kV及以下电网的最大自然无功负荷，可拨式(1)计算:式中:Qn一电网最大自然无功负荷，kVif;P。一-_.电网最大有功负荷.kW;K 电网最大自然无功负荷系数pQ) = KPD 电网最大有功负荷，为本网发电机有功功率与主闷和邻网输入的有功功率1t放手旧的段:1( 1 ; K值与电网络构、变Ff，级数、负荷组成、负荷水平及负荷电lli特性等因素有关.应经过实测和汁算确定(实例和计算方法见附录A)，也可以参照表1中的数值估算。表1220 kV及

10、以下电网的最大自然无功负荷系数电网电压.kV变压级数f二I二E丁王二二仁:1二l二一!二最大自然无功负荷系数K.kvar!kW 220/110/35/1 0 1.251.4 下1.11.25 1. 0-1. 15 1 O.-.O 220/11 0/1 0 1. 15 1. 30 1.01.15 220/63/10 1. 15 1. 30 注。本网中发电机有功功率比重较大时.宜取较高值主网和邻网输入有功功率比重较大时，宜取较低值俨5.5 220 kV及以下电网的容性无功补偿设备总容量，可按式(2)计算:Qc二1.15QD - Q - QR - QL 式中:Q一-容性无功补偿设备总容最;q一一最大

11、自然无功负荷;QG一一本网发电机的无功功率gQR 主网和邻网输入的无功功率4Ql 线路和电缆的充电功率。5. 6 电网的无功补偿水平用无功补偿度表沽，可按式(3)计算:式中:WB 无功补偿度，kvar/kW;Qc 容性无功补偿设备容量.kvar;W = Q， B一瓦(2) :1) PD一一最大有功负荷(或装机容量).kW , 5.7 220 kV反以F电f王等级的变电所中电m根据需要配置无功补偿设备，其容量可按主变压器容量的O.10O. 30确定。在主变压器最大负荷时，其二次侧的功率因数不小于表2中所列数值，或者由电网供给的无功功率与有功功率比值不大于表2中所列数值。表2220 kV及以下变电

12、所二次侧功率因数规司二值5.8 lO(6)kV配电线路上宜配置高压并联电容器，或者在配电变压器低压侧配置低压并联电容器电容器的安装容量不宜过大，一般约为线路配电变压器总容量的O.05O. 10，并且在电压等级.kV功率因数220 0.95-1 出110 0.9- I 一一一一一一一一一一一一一一一元J1J功率/有功功率O. 33O ,). ，日P田们注1 由发电厂直接供屯的变电所.其供电线路较短时、功率因数时取表2中较低值。其他变电所的J1J率因数应取较高值2.经技*经济比较合理时.功率因数f1J南;j表中上限值。线路最小负荷时，不应向变电所倒送无功。如配琶容量过大，则必须装设自动投切装置。G

13、2 SD 325 - 89 5.9 电力用户的功率闪数应达到l下歹IJ规定c5. 9. 1 高原供电的工业用户和高压供电装有带负荷调整屯!长装置的电JJ用户，功率因数为O.90以仁5.9.2 其他100kVA(kWl及以上电力用户和大、中型电力排灌站.功率囚数为机以仁5.9. 3 歪售和农业用电，功率因数为Q.80以仁。5. 10 对发电机(包括汽轮发电机、JJ轮发电机和抽水蓄能发电机)的要求5. 1 Q. 1 发电机额定功率囚数(迟栩)值.I草根据电力系统的要求决定za.直接接入330500kV电网处于送端的发电机功率因数，般选择不低T(). );处于受峭的发电机J)J率因数.可1EO. 8

14、5O. 9中选择。b.直流输电系统的送端发电机功率冈数.叮选择为O.85;交盲流混送的可在O.85、.(1. 9 fiJi; J辛其他发电机的功率因数日I按0.8-0.85选择。5. 10. 2 发电机吸收无功电力的能力如下:a.新装机组均应具备在有功:rjj率为额定值M.功率因数进相(1.95运行的能力b.对巳投入运行的发电机，附有计划地控系列进行典型的吸收元功电力能力试验.根据试验结果予以此用。5.10.3 水轮发电机的调相。EE离负荷中心的电般不考虑周相。处在受端系统内的，经技术经济比较认为有必要时，应配备有关调相运行的设施进行调相运行u5. 11 变咆所的并联电容器组，应具备频繁投切功

15、能.并装设自动控制装置，经常保持变电所二次母线的功率因数在表2规定的范围内。5.12 在系统轻负荷肘，对110kV及以下的变电所.当电缆线路较多日在切除并联也容器细后.lj出现向系统伺IJ送无功电力时，应在变电所中、低压母线t装设并联电抗器;对220kV变电所.在切除并联电容器后.其一次母线功率因数高于O.98时，应装设另一联电抗器。5. 13 用户的并联电容器组，应安装按功率因数和电压控制的自动控制装置.并应有防止向系统土豆尤;)J功率的措施。5. 1 在计算并联电容器和并联电抗器等无功补偿设备的实际出力时，成扣除由于各种原因而影响的容髦。5.15 元功电源中的事故备用容量，应主要储备于运行

16、的发电机、调相机和静止型动态无功补偿装置中，以便在电网发生因无功不足可能导致电压崩黯事故时，能快速增加元J电源容量，保持电J系统的稳定运行。在电网电压支撑点和220kV枢纽变电所中，应有适当的兀:rJ补偿设备备用容量，以便在运fj方式变化时，仍然保恃电压符合第4.2条的规定。6 无功补偿设备的选用6. 1 并联电容器和并联电抗器是电力系统无功补偿的重要设备.应优先选用此种设备。6.2 当发电厂经过长距离的线路(今后不再连接中间变电所)送给一个较强(短路容量较大)的受端系统时.为缩短线路的电气距离，宜选用串联电容器，其补偿度一般不宜大于503-6，并成防止次r，iJ岁谐振6.3 当(220500

17、)kV电网的受端系统短路容量不足和长距离送也线路中途缺乏也J+支持时.为县高输送容量和稳定水平，经技术经济比较合理时.口T采用调相机。6. 3. 1 新装调相机组m具有长期吸收70%-30?石额定容量无功电力的能力p6.3.2 对已投入运行的调相机应进行试验，确定吸收无功电力的能力c6.4 电力系统为提高系统稳定、防止电压崩溃、提高输送容量.经技术经济比较合理时、HIrtfEFFliit:1 附近(振荡中心位置)或在线路沿线分几处安装静止补偿器，惟有冲击负荷旦旦负荷波功、不平衡户Ji1c的业企业，本身也应采用静止补偿器。民SD 325 - 89 7 网络结构7.1 电力系统规划、设计中，成对主

18、要负荷集中地区的殷商4虫也压电网(包括电源).加强网络联接反电压支持(增大短路容量)，逐步形成坚固的受端系统。?2 受端变电所应深入市民，罪近负荷中心。为了提高叮靠性，可采用双T(三T)或环路布置断J1、g行等结构方式.在事故运行为式时，也应满足有关电旺的要求。?3 各级配电线路的最大允许电压损失值，口J参照F歹IJ数值选用。1l0lokV线路首末端(正常方式)25%380 V线路(包括接户线):5% zzo V线路(包括接户线):7% 7.4 10kV及以下网络的供电半径，应根据电压损失允许值、负荷密度、供也可靠性j留有定褂度的原则予以确定。8 变压器调压方式及调压范围的选择8. 1 各级变

19、压器的都定变压比、调应方式、调压范围及每档调压值，应满足发电厂、变电所付线和用户受电端电压质量的要求，并考虑电力系统1015年发展的需要。8.2 升压变压器高压侧的额定电压，220kV及以下电压等级者，宜选1.1倍系统额定电庄。330、500 kV级变压器高压侧的额定电压.宜根据系统无功功率分层平衡要求，经计算论证，确定Jt额定电压值。8. 3 降j玉变压器高压侧的额定电庄，宜选系统额定也压。中压侧和低压侧的额应Ig压.立应1. 05倍系统额定电压。8.4 发电机Jtlli变压器，一般可选用元励磁调压型。330、500kV级升j王变压器，经jlil巨计算论Fif1r肘，也可采用不设分接头的变压

20、器。8.5 发电厂的联络变压器，经调压计算论证有必要时，可选用有载调压型p8.6 330、500kV级降F巨变压器宜选用无励磁调压型，经调压计算论证确有必要日技术经济比较合理时，可选用有载调压型。8. 7 直接向10kV配电网供电的降压变压器，院选用有载调压型。经调性;计算.仅此一级调州尚不能满足电压控制的要求时，可在其电源侧各级降压变压器1，再采用一级有载调屈型变压器。8. B 电力用户升JF包压质量的要求高于本导则4.1条规定的数值时，该用户的受屯变压器应选用有载调压珉8.9 变压器分楼开关调压范围应经调压计算确定。尤励磁调压变f器一般口I选士2X2.5Ff(lOKV配电变压器为士5%)。

21、对于有载调压变压器.63kV反以电压等级的，宜选士8X (1. 25 - 1. 5) % ; 35 k V 也压等级的，宵选士3X 2.5%。位于负荷中心地以发电厂的升压变压器，其岗上h侧分接汗关的调压范罔应适当下降2.55.0%=位于系统送端发电厂附近降压变电所的变斥器，其高压侧调ftiff4阁成适、与I移2.5%5%。9 电力系统电压的调整和监测9. 1 各级变压器分接开关的运行位置，应按保证发电厂和变电所母线以及用户受电端的电压偏差不超过允许值(满足发电机稳定运行的要求)、并在充分发挥无功补位设备的经济技术效益及降低线损的原则下，通过优化汁算确定。9. 2 为保证用户受电端电压质量和降低

22、线损，220k V及以下电网电尿的调整J白实行逆lilt、方式户9. 3 当发电厂、变电所的母线电Ffi超出允许偏差范围时，首先应按无功电力分层、分rx:就地-f-痪的原则，调节发电机和无J)1补偿设备的元功LU力JT也压质量仍不符合安求时再调整相院街载调Ir，-变以llli(; ,1 SD 325 - 89 的分接:H二关位置，使电j主恢复到合格值。9.4 发电厂、变电所的无功补偿和调压设备的运行调整，应按9.1、9.2、9.3条规定的原则实行综合优化控制。9. 5 为了掌握电力系统的电压状况，采取有效的措施，以保证咆斥质量.应在具有代表意义的发电厂、变电所和配电网络中，设置足够数量的电压监

23、测点;在各级电服等级的用户受电端，设需一定数量的电压考核点。9.6 电压监测应使用具有连续监测和统计功能的仪器或仪表，其测壁精度应不低于1级。9. 7 电压质量统计的时间单位为mm。其计算公式为l 电压超限时间1电压质量合格率(%)=ll电压监测总时间IX lOO% (,1 ) 65 SD 325-89 附录A电网自然无功负荷系鼓K值的计算Al K值的确定原则电网自然无功负荷系数K，为电网自然元功负荷Q与有功负荷P的比值。此值与电网络构、电压层次、用电器的有功负荷特性和元功负荷特性等因素有关。计算电网最大元功负荷时的K值，应按全年不同季节及运行方式下、最大元功负荷所对应的自然无功负荷系数K的平

24、均值确定，同时应记录被测电网的供电电压u、发电机的有功出力PG和无功出力QG，邻网输入(输出)的有功功率PR和无功功率QR 、电网中实际投运的无功补偿设备总出力Qc和线路充电功率Ql。A2 K值的计算公式K=QG十Q.十Q，十Ql) Il-_U， I 一.【一一一(PG十P.) U ! (A-l) 式中电原有功负荷系数;卢电压无功负荷系数;UN 系统额定电压。A3 K值的简化计算公式经测定，目前我国几大电网的电压有功负荷系数与电压无功负荷系数为:=0.3O. 9;= 2. O 3.00 一般可取z二O.5;卢=2.5，此时电网自然无功负荷系数K值的计算公式可简化为附加说明:K= l: l(QG + QR + Qc十Ql)JEJNjz 一.-, (FG十PR)lUJ本标准由能源部节能司提出并归口。本标准主要起草人:宋森、汪延宗、卢本平、徐德生、蒙定中、陈明光、汪启槐、谢世璋。66 (A-2l