海上電力孤島組網工程技術

本書在總結近年來海上平台電力組網工程實踐的基礎上，著眼於工程實際問題，從海上油田群電力組網的網路結構、接地方式、繼電保護和穩定性分析等方面進行研究，闡述了在海洋工程電力組網設計中各技術環節的解決方案。

基本介紹

• 書名：海上電力孤島組網工程技術
• 作者：周新剛、呂應剛、李毅、何玉倉
• ISBN：9787302316213
• 定價：58元
• 裝幀：精裝
• 印次：1-1
• 印刷日期：2013-7-15

圖書詳細信息

ISBN：9787302316213

定價：58元

印次：1-1

裝幀：精裝

印刷日期：2013-7-15

作者：周新剛、呂應剛、李毅、何玉倉

圖書簡介

本書在總結近年來海上平台電力組網工程實踐的基礎上，著眼於工程實際問題，從海上油田群電力組網的網路結構、接地方式、繼電保護和穩定性分析等方面進行研究，闡述了在海洋工程電力組網設計中各技術環節的解決方案。通過對本書的閱讀，讀者可以基本掌握海上電力組網的思路及需要解決的各技術環節，從而對以後的工作起到指導、提示和諮詢等作用。

本書可作為海洋工程電氣設計人員的專業技術用書，也可供相關的運行操作人員、海上調度人員等參考.

目錄

第1章電力組網規劃設計1

1.1電力組網規劃設計的任務和內容1

1.1.1電力組網規劃設計的任務1

1.1.2電力組網規劃設計的內容1

1.2電力組網規劃設計調查研究2

1.2.1油田群現狀調研2

1.2.2孤島組網的必要性24

第2章電力負荷及電力電量平衡26

2.1電力負荷的分類26

2.2電力負荷的計算26

2.2.1電力負荷計算方法26

2.2.2電力負荷的運行工況27

2.3電力電量平衡27

2.3.1電力電量平衡的概念27

2.3.2系統備用容量27

2.3.3電力電量平衡計算28

2.4電力負荷計算書的編制28

2.4.1電力負荷計算書的編制目的28

2.4.2電力負荷的計算方法29

2.4.3用電設備分類29

2.4.4用電設備運行的工況30

2.4.5專業術語的基本定義30

2.4.6電力負荷計算書的編制方法和步驟37

第3章供電方案的設計和主要設備選型47

3.1電源選擇47

3.1.1確定設計年度系統需要的新增裝機容量47

3.1.2擬出電源方案48

3.1.3發電機組電壓等級確定48

3.1.4發電機容量和台數的確定48

3.1.5發電機的電壓和無功功率的調整49

3.2電力系統電壓等級的選擇50

3.3供電網路方案52

3.3.1常規海上平台供電網路52

3.3.2電力組網後供電網路53

3.3.3電網聯絡線設計53

3.3.4同期點設定57

3.3.5組網方案檢驗58

第4章高中壓電網中性點接地方式分析59

4.1中性點接地方式劃分59

4.2中性點不同接地方式分析60

4.3中性點不接地系統設計62

4.3.1中性點不接地系統接線方式62

4.3.2中性點不接地系統單相接地分析63

4.3.3中性點不接地系統單相接地工頻過電壓分析65

4.3.4中性點對地電容及接地電阻過電壓分析65

4.3.5中性點不接地系統間歇電弧接地過電壓分析66

4.3.6空載長線電容效應引起的工頻電壓分析67

4.4中性點經電阻接地系統設計67

4.4.1單相接地各相電壓的變化68

4.4.2過電壓倍數與阻尼率IR/IC的關係69

4.4.3高電阻接地方式分析70

4.4.4中電阻接地方式分析70

4.5中性點經消弧線圈接地系統設計70

4.5.1單相接地電容電流補償71

4.5.2失諧度、阻尼率與中性點偏移電壓分析71

4.5.3故障相電壓恢復的初速度分析72

4.5.4諧振接地方式中性點過電壓分析75

4.5.5消弧線圈容量的確定78

4.5.6失諧度的設定和阻尼率的確定79

4.6中性點接地方式總結80

第5章短路電流計算分析82

5.1短路電流計算的目的和步驟82

5.1.1短路電流計算的目的82

5.1.2短路電流計算的步驟82

5.1.3短路電流計算依據的標準82

5.2系統阻抗圖的編制83

5.2.1標麼值的關係83

5.2.2線路及元件阻抗標麼值83

5.2.3電力系統序網的建立84

5.2.4短路電流需要計算的數據85

5.3短路電流的計算86

5.3.1遠端短路的三相短路電流值86

5.3.2近端短路的三相短路電流值87

5.3.3短路全電流峰值IPM(衝擊電流)87

5.4不對稱短路電流計算87

5.4.1單相接地短路電流計算88

5.4.2兩相短路電流計算89

5.4.3兩相接地短路電流計算90

5.5EDSA軟體計算短路電流方法91

第6章繼電保護配置設計與整定計算92

6.1繼電保護概述92

6.1.1電力系統繼電保護的原理92

6.1.2電力系統繼電保護的配置原則92

6.2電網相間短路的電流保護92

6.2.1瞬時電流速斷保護(電流Ⅰ段)92

6.2.2限時電流速斷保護(電流Ⅱ段)93

6.2.3過電流保護(電流Ⅲ段)94

6.2.4低電壓閉鎖過電流保護94

6.2.5負序過電流保護95

6.3中性點經大電流接地的電網接地故障的零序電流保護95

6.3.1零序電流Ⅰ段95

6.3.2零序電流Ⅱ段96

6.3.3零序電流Ⅲ段(零序過電流保護)96

6.4小電流接地系統的單相接地保護97

6.4.1小電流接地系統的接線方式97

6.4.2單相接地的電容電流98

6.4.3非有效接地系統單相接地絕緣監視98

6.5電網的阻抗保護98

6.5.1距離保護的基本概念98

6.5.2阻抗繼電器動作特性分析99

6.5.3阻抗繼電器的接線方式101

6.5.4電力系統振盪對距離保護的影響及振盪閉鎖迴路101

6.5.5分支電流的影響103

6.5.6距離保護的整定計算104

6.6變壓器保護106

6.6.1變壓器的故障、不正常運行及應加裝的保護106

6.6.2變壓器電流速斷保護107

6.6.3變壓器縱聯差動保護107

6.6.4變壓器相間短路的後備保護111

6.6.5過負荷保護112

6.6.6變壓器接地故障的後備保護112

6.7發電機保護114

6.7.1發電機故障類型、不正常運行狀態及應加裝的保護114

6.7.2發電機縱聯差動保護116

6.7.3複合電壓閉鎖過電流保護119

6.7.4定子繞組過負荷保護120

6.7.5過電壓保護120

6.7.6低電壓保護121

6.7.7低頻保護121

6.7.8過頻保護121

6.7.9失磁保護121

6.7.10轉子表層過負荷保護124

6.7.11逆功率保護124

*6.7.12發電機定子單相接地保護125

*6.7.13發電機勵磁迴路接地保護126

6.8高壓電動機保護126

6.8.1電動機故障及異常運行狀態126

6.8.2電動機應加裝的保護127

6.8.3電動機縱差動保護127

6.8.4電動機電流速斷保護128

6.8.5過負荷保護整定計算129

6.8.6負序過電流保護整定計算129

6.8.7單相接地保護整定計算130

6.8.8低電壓保護整定計算130

6.9高壓電抗器保護131

6.9.1限時電流速斷保護131

6.9.2過電流保護131

6.9.3低電壓保護131

6.10高壓電容器組保護132

6.10.1高壓電容器組保護配置132

6.10.2限時電流速斷保護132

6.10.3過電流保護132

6.10.4低電壓保護133

6.10.5過電壓保護133

6.10.6中性線不平衡電流保護(46)134

6.10.7單相接地故障保護(51SG)134

6.11母線保護134

6.11.1母線加裝專門保護的原則134

6.11.2母線差動保護整定134

第7章無功補償分析研究136

7.1研究背景136

7.2無功補償的概念和意義137

7.2.1無功補償概念137

7.2.2無功補償的原理137

7.2.3無功補償的意義138

7.2.4影響功率因數的因素139

7.2.5無功電源不足對系統的影響139

7.3無功電源的種類140

7.3.1無功電源類型140

7.3.2無功補償設備的選擇141

7.3.3無功補償裝置發展趨勢142

7.4無功補償配置的基本原則142

7.4.1無功補償的原則142

7.4.2電網電壓標準規定143

7.5空載長線的電容效應143

7.5.1長距離輸電線的模型144

7.5.2空載長線路的沿線電壓分布144

7.5.3線路末端並聯有電抗器的線路電壓分析145

7.5.4電抗器補償總容量146

7.5.5並聯電抗器的作用146

7.5.6限制工頻過電壓的主要措施146

7.6無功補償容量的計算146

7.6.1按提高功率因數計算補償容量147

7.6.2從提高運行電壓需要確定補償容量147

7.6.3按系統無功缺額計算補償容量148

7.6.4電容器額定容量修正149

7.6.5防止電壓過高和抑制投入涌流149

7.7分組容量的選擇149

7.7.1確定分組容量的原則150

7.7.2分組容量的選擇150

7.7.3無功電源的調節151

7.8無功補償安裝位置選擇及補償方式151

7.8.1配電室集中補償152

7.8.2線路分散補償152

7.8.3低壓就地補償152

7.9無功補償系統仿真分析154

7.9.1系統EDSA模型圖154

7.9.2系統參數154

7.9.3潮流計算分析157

7.9.4空載線路電容效應仿真計算157

7.9.5總結161

第8章電力組網潮流計算分析162

8.1潮流計算的目的、內容、基本要求和分析要點162

8.1.1目的和內容162

8.1.2基本要求和分析要點162

8.2潮流計算的基本公式163

8.2.1潮流計算的基本公式的主要內容163

8.2.2計算機進行潮流計算的基本方法163

8.2.3潮流計算的數學模型163

8.3電網的功率損耗和電能損耗164

8.3.1功率損耗計算164

8.3.2電能損耗計算165

8.4電力系統電壓調整166

8.4.1電力系統電壓調整的必要性166

8.4.2電壓質量及允許偏差值167

8.4.3電力系統中樞點電壓控制167

8.5電力系統的主要調壓措施167

8.5.1電力系統的主要調壓措施167

8.5.2電力系統調壓的一般原則171

第9章電力組網穩定性分析173

9.1穩定計算的目的和內容173

9.1.1系統靜態穩定計算173

9.1.2系統暫態穩定和動態穩定的計算176

9.2穩定計算參數的準備及系統各元件的模擬179

9.2.1發電機模型及參數180

9.2.2勵磁系統190

9.2.3電力系統穩定器(PSS)的數學模型200

9.2.4調速系統201

9.2.5負荷模型202

9.2.6電力網路的簡化202

9.2.7起始運行方式的選擇202

9.2.8故障類型、故障點及切除故障時間的選擇203

9.3穩定計算結果的分析203

9.3.1網路結構對系統穩定的影響204

9.3.2運行方式對系統穩定的影響204

9.3.3勵磁系統對系統穩定的影響204

9.3.4安全自動裝置對系統穩定的影響204

9.4發電機失磁對系統穩定的影響204

9.5電力系統的低頻振盪208

9.6提高電力系統穩定的措施208

9.6.1提高靜態穩定的措施208

9.6.2提高暫態穩定的措施209

9.6.3提高系統穩定性的措施209

第10章系統內部過電壓分析211

10.1內部過電壓概念211

10.2工頻過電壓212

10.2.1工頻過電壓的危害212

10.2.2工頻過電壓的估算方法212

10.2.3工頻過電壓的限制措施214

10.3諧振過電壓214

10.4操作過電壓215

第11章系統可靠性分析217

11.1電力系統可靠性的基本概念217

11.2元件可靠性分析217

11.2.1元件(設備)故障率λ217

11.2.2元件(設備)可靠度R218

11.2.3平均無故障工作時間MTTF218

11.2.4元件的可修復率μ218

11.2.5平均修復時間MTTR218

11.2.6元件(設備)的可用度A218

11.3系統可靠性分析219

11.3.1系統可靠性分析方法219

11.3.2電力系統可靠性評估219

11.4配電系統可靠性評估220

11.4.1負荷點可靠性指標220

11.4.2用戶可靠性指標221

11.5ETAP軟體可靠性指標222

11.6算例223

第12章海上電網智慧型化226

12.1電網智慧型化需求分析226

12.1.1智慧型電網功能分析226

12.1.2當前存在的主要問題227

12.1.3海上電網智慧型化功能分析228

12.2電網智慧型化升級實現目標229

12.2.1建立配電網路智慧型化230

12.2.2電網故障診斷及預判系統的建立230

12.2.3電網諧波治理230

12.3適應性升級改造231

參考文獻232