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| 标准编号 | GB/T 40427-2021 (GB/T40427-2021) | | 中文名称 | 电力系统电压和无功电力技术导则 | | 英文名称 | Technical guidelines for power system voltage and reactive power | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | F21 | | 国际标准分类 | 29.020 | | 字数估计 | 10,180 | | 发布日期 | 2021-10-11 | | 实施日期 | 2022-05-01 | | 起草单位 | 国家电网有限公司国家电力调度控制中心、中国电力科学研究院有限公司、中国南方电网电力调度控制中心、国家电网有限公司华东分部、国家电网公司华中分部、国家电网有限公司西北分部、国家电网公司东北分部、海南电网有限责任公司、国网河北省电力有限公司、国网冀北电力有限公司、国网山东省电力公司、国网重庆市电力公司、南瑞集团有限公司、国家电网公司华北分部、国网北京市电力公司、南方电网科学研究院有限责任公司 | | 归口单位 | 全国电网运行与控制标准化技术委员会(SAC/TC 446) | | 标准依据 | 国家标准公告2021年第12号 | | 提出机构 | 中国电力企业联合会 | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会 | GB/T 40427-2021
电力系统电压和无功电力技术导则
Technical guidelines for power system voltage and reactive power
1 范围
本文件规定了电力系统各电压等级的电压及无功电力技术基本要求、电压允许偏差、无功电力平衡
和补偿、无功补偿设备的选用、变压器调压方式及调压范围选择,以及电力系统的无功电压控制。
本文件适用于发、输、配、用各电压等级电力系统的电压控制与无功配置。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文
件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于
本文件。
GB/T 19963 风电场接入电力系统技术规定
GB/T 19964 光伏发电站接入电力系统技术规定
GB/T 31460 高压直流换流站无功补偿与配置技术导则
GB 38755 电力系统安全稳定导则
GB/T 38969 电力系统技术导则
NB/T 32015 分布式电源接入配电网技术规定
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
系统标称电压
用以标志或识别系统电压等级的给定值。
3.2
电压偏差
实际运行电压对系统标称电压的偏差相对值。
注:以百分数表示。
3.3
无功电源
包括发电机/调相机、新能源、储能、线路、电压源型换流器(VSC)、电网和用户无功补偿设备等可提
供容性无功容量的设备。
4 总体要求
4.1 电力系统中各电压等级节点电压应符合电压允许偏差的要求。
4.2 电网的无功补偿应在最高和最低负荷水平下均满足分层分区和就地平衡原则,并应随负荷(或电
压)变化进行调整,避免经长距离线路或多级变压器传送无功功率。
4.3 在电力系统规划设计时,应开展无功补偿设备/无功电源的规划,并留有适当裕度。
a) 在发、输、配、用工程规划设计中,应开展无功电压专题研究,必要时应开展过电压计算分析,包
括工频过电压、操作过电压、谐振过电压、潜供电流和恢复电压等。
b) 在受端系统规划设计时,应加强最高一级电压的网络联系;应接有足够容量的具有支撑能力和
调节能力的电源,保证受端系统的电压支撑和运行的灵活性;应配置足够的无功补偿容量。
c) 直流落点、负荷集中地区,以及新能源集中送出等通道应合理配置动态无功补偿设备。
d) 无功补偿设备的配置与设备类型选择,应进行技术经济比较。220kV及以上电网,宜考虑提
高电力系统稳定的需要。
4.4 电力系统运行应有充足无功备用,以保证电力系统正常运行和事故后电压稳定。
4.5 同步发电机或同步调相机应带自动调节励磁(包括强行励磁)运行,具备充足的进相和迟相能力,
并保持其运行的稳定性。
4.6 新能源场站应具备无功功率调节能力和自动电压控制功能,并保持其运行的稳定性。新能源场站
无功功率调节能力原则上应与同步发电机组保持一致。
4.7 110kV以下配电网络应采用合理的供电半径。
4.8 按照电网结构及负荷性质,应合理选择各级电压网络中升压和降压变压器分接开关的调压范围和
调压方式。
5 电压允许偏差
5.1 用户受电端的电压允许偏差
5.1.1 35kV及以上用户供电电压正、负偏差绝对值之和应不超过标称电压的10%。
5.1.2 20kV及以下三相供电电压允许偏差应为标称电压的±7%。
5.1.3 220V单相供电电压允许偏差应为标称电压的-10%~+7%。
5.1.4 特殊用户的电压允许偏差,按供用电合同商定的数值确定。
5.2 母线电压允许偏差
5.2.1 1000kV母线正常运行方式时,最高运行电压不应超过系统标称电压的+10%,最低运行电压
不应影响电力系统同步稳定、电压稳定、厂用电的正常使用及下一级电压的调节;事故运行方式时,电压允许偏差为系统标称电压的-5%~+10%,特殊情况下电压允许偏差上限可根据设备实际工频电压耐
受能力调整。
6 无功电力平衡和补偿
6.1 电网无功补偿以补偿公网和系统无功需求为主,电力用户无功补偿以补偿负荷侧无功需求为主。
6.2 220kV/330kV/500kV/750kV/1000kV电网,应按无功电力分层分区、就地平衡的基本要求配
置高、低压并联电抗器,以补偿输电线路的充电功率。330kV及以上等级架空线路、220kV及以上等
级电缆线路的充电功率应基本予以补偿。高、低压并联电抗器的容量分配应按系统的条件和各自的特
点全面研究决定。
6.3 规划设计阶段容性无功补偿设备配置宜采用潮流分析的方法,在最高负荷水平下实现无功电力分
层分区、就地平衡的目标,保证各电压等级母线电压在合理的范围内,并留有合理的检修备用和事故
备用。
6.4 6kV~20kV配电网的无功补偿以配电变压器低压侧补偿为主,高压侧补偿为辅。配电变压器的
无功补偿容量可按变压器容量的20%~40%进行配置。在供电距离远、功率因数低的架空线路上可适
当安装高压电容器,其容量可经计算确定,或按不超过线路上配电变压器总容量的10%配置,但不应在
低谷负荷时向系统倒送无功。如配置容量过大,则应装设自动投切装置。
7 无功补偿设备的选用
7.1 并联电容器和并联电抗器应作为电力系统无功补偿的优先选用设备,且单组容量不宜过大,投切
时的电压变化率不应超过2.5%。局部地区330kV及以上电压等级短线路较多时,应根据无功就地平
衡原则和电网结构特点,经计算分析,在适当地点装设母线高压并联电抗器进行无功补偿,母线高压并
联电抗器应装设断路器。
7.2 当220kV及以上电网存在大容量直流落点近区、高比例受电地区缺乏动态无功支撑、长距离送电
线路中途缺乏电压支撑等问题时,为提高输送容量和系统稳定水平,需装设动态无功补偿设备,当技术
经济比较合理时可选用调相机。
7.3 带有冲击负荷或负荷波动较大、不平衡严重的电力用户,应配置静止无功发生器等动态无功补偿
设备。
7.4 换流站装设的容性无功补偿设备宜首选交流滤波器,满足换流母线谐波性能指标和无功补偿要
求,不足部分采用并联电容器。换流站所装设的感性无功补偿设备宜为可投切的高压或低压并联电
抗器。
7.5 新能源并网发电比重较高地区,新能源场站应通过配置调相机等手段为系统提供必要的短路容量
支撑,并选用稳态和动态电压调节性能较优的无功补偿设备。
8 变压器调压方式及调压范围的选择
8.1 各级变压器的额定变压比、调压方式、调压范围及每挡调压值,应满足发电厂、变电站母线和用户
电压质量的要求,并考虑电力系统发展的需要。
8.2 发电机升压变压器高压侧的额定电压应根据系统电压控制和无功功率分层平衡要求,经计算论
证,确定其额定电压值,送端宜采用1.05~1.1倍系统标称电压,受端宜根据系统运行电压确定。
8.3 降压变压器高压侧的额定电压,宜根据系统运行电压确定。中压侧和低压侧的额定电压,宜选
1.0~1.05倍系统标称电压。
8.4 发电机升压变压器,可选用无励磁调压型,对于可能因为厂用电压限制进相能力的机组,宜采用有
载调压方式。新能源场站升压变压器宜选用有载调压型。
8.5 330kV及以上电压等级降压变压器宜选用无励磁调压型,对于电压随负荷波动比较大、调压困难
的地区可选用有载调压型,其他地区经调压计算论证确有必要且技术经济比较合理时,可选用有载调
压型。
8.6 直接向20kV或10kV配电网供电的降压变压器,应选用有载调压型。经调压计算,仅此一级调
压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中,再增加一级有载调压型变压器。
8.7 电力用户对电压质量的要求高于5.1的要求时,该用户变压器应选用有载调压型。
8.8 变压器分接开关调压范围应经调压计算确定。无励磁调压变压器可选±2×2.5%(1000kV变压
器可选±4×1.25%)。对于有载调压变压器,66kV及以上电压等级的,宜选±8×1.25%~±8×
1.5%;35kV电压等级的,宜选±3×2.5%。位于负荷中心地区发电厂的升压变压器,其高压侧分接开
关的调压范围应适当下降2.5%~5.0%;位于系统送端发电厂附近降压变电站的变压器,其高压侧调压
范围应适当上移2.5%~5%。
9 电力系统的无功电压控制
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站母线以及用户受电端的电压偏差不超
过允许值同时满足发电机稳定运行的要求,并在充分发挥无功补偿设备经济技术效益及降低线损的原
则下通过优化计算确定。
9.2 当发电厂、变电站的母线电压超出允许偏差范围时,应按无功电力分层分区、就地平衡的原则,调
节发电机和无功补偿设备的无功出力。若电压偏差仍不符合要求时,可调整相应调压变压器的分......
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