畢業(yè)設(shè)計(jì)電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)

1、本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì) 學(xué) 院 專 業(yè) 電氣工程及其自動(dòng)化 年級(jí)班別 學(xué) 號(hào) 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 年 月 日 摘 要電力自從應(yīng)用于生產(chǎn)以來，已成為現(xiàn)代生產(chǎn)化、生活的主要能源，在工農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸、國(guó)防、科學(xué)技術(shù)和人民生活等方面都得到了廣泛的應(yīng)用。電力工業(yè)的發(fā)展水平和電氣化程度是衡量一個(gè)國(guó)家國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。本設(shè)計(jì)的題目是電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)，關(guān)于一個(gè)具體的電力系統(tǒng)，其性能好壞直接關(guān)系的工業(yè)生產(chǎn)和人民生活，所以電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)，一定要滿足三個(gè)要求：可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性。本設(shè)計(jì)從對(duì)原始資料開始分析，確定其裝機(jī)容量以及負(fù)荷的合理性；到校驗(yàn)有功、無功的平衡；以及對(duì)設(shè)計(jì)出來的方案做初

2、步的比較，接著從技術(shù)比較、經(jīng)濟(jì)比較對(duì)其做出精確的比較，從而確定系統(tǒng)的主接線形式、發(fā)電廠的主接線形式；對(duì)所確定的接線形式，進(jìn)行發(fā)電廠、變電所容量型號(hào)的選擇，確定變壓器和高壓斷路器的型號(hào)；最后進(jìn)行短路、潮流和調(diào)壓計(jì)算，校驗(yàn)所選方案、電氣設(shè)備的可靠性、靈活性。關(guān)鍵詞：負(fù)荷，功率，短路電流abstractsince the electricity used in production, it has become a modern production, the main energy of life, industry and agriculture, transportation, defense

3、, science and technology and people's living conditions have been widely used. the development of electric power industry and the level of electrification is a measure of the level of national economic development an important indicator.the design is the subject of power system planning and desi

4、gn of a specific power system. its performance is directly related to the industrial production and people's lives, and therefore the power system planning and design, must meet three requirements : reliability, flexibility and economy.from the design of the original data analysis began to deter

5、mine the load capacity and reasonable; check to meritorious reactive balance; and the design of the program to do the initial comparison, and then from the technical comparison, make the economy more precise, in order to determine the main wiring system forms the main wiring plant forms; have the ri

6、ght to determine the form of wiring, power plants, substations capacity models of choice, identified transformers and high voltage circuit breaker models; finally circuit, and the surge tide, check the selected program, electrical equipment reliability, flexibility.key words: load；power；short-circui

7、t current目 錄1 緒論81.1 課題研究背景及意義81.2本設(shè)計(jì)原始資料的分析81.2.1 裝機(jī)容量81.2.2 負(fù)荷合理性82 電力負(fù)荷分析102.1 系統(tǒng)供電負(fù)荷和發(fā)電負(fù)荷計(jì)算102.1.1 系統(tǒng)的供電負(fù)荷102.1.2 系統(tǒng)的發(fā)電負(fù)荷102.2 系統(tǒng)備用容量112.2.1 負(fù)荷備用容量112.2.2 事故備用容量112.2.3 檢修備用容量113 有功功率、無功功率平衡123.1 計(jì)算有功平衡123.2 計(jì)算無功平衡123.2.1 總的無功負(fù)荷123.2.2 總的視在功率123.2.3 無功綜合負(fù)荷123.2.4 發(fā)電機(jī)組提供的無功功率124 系統(tǒng)接線的初步方案144.1 方案

8、的初步選定及比較144.2 網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)線截面的選擇174.2.1 按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面積175 發(fā)電廠主接線設(shè)計(jì)215.1 發(fā)電廠的電氣主接線的要求215.1.1 沒有發(fā)電機(jī)電壓母線215.1.2 變電所的主接線設(shè)計(jì)215.2 主接線簡(jiǎn)圖216 主變壓器的選擇236.1 發(fā)電廠主變的選擇要求236.2 變電所主變的選擇要求246.3 發(fā)電廠、變電所主變的選擇246.3.1 發(fā)電廠主變壓器、246.3.2 發(fā)電廠主變壓器246.3.3 變電所1的主變壓器246.3.4 變電所2的主變壓器256.3.5 變電所3的主變壓器256.3.6 變電所4的主變壓器257 用經(jīng)濟(jì)比較法確定最終方案257.

9、1 綜合總投資的計(jì)算方法267.2 年運(yùn)行費(fèi)的計(jì)算方法267.3 兩種方案的經(jīng)濟(jì)比較277.3.1 方案1277.3.2 方案2277.4 年運(yùn)行費(fèi)的具體計(jì)算288 短路計(jì)算308.1 d1短路點(diǎn)的短路計(jì)算318.2 d2短路點(diǎn)的短路計(jì)算318.2 d3短路點(diǎn)的短路計(jì)算319 斷路器的選擇339.1 選擇正確的短路計(jì)算點(diǎn)的方法339.1.1 發(fā)電機(jī)回路的(類似)339.1.2 母聯(lián)斷路器339.1.3 分段斷路器339.1.4 變壓器回路斷路器和339.1.5 帶電抗器的出線回路斷路器339.1.6 廠用變壓去回路斷路器349.2 分析確定短路計(jì)算點(diǎn)349.3選型及校驗(yàn)359.4 斷路器匯總表

10、3810 潮流計(jì)算4010.1最大負(fù)荷時(shí)4210.1.1 對(duì)于、運(yùn)行于最大功率時(shí)4210.1.2 計(jì)算由系統(tǒng)c輸出的功率4210.1.3 計(jì)算各節(jié)點(diǎn)電壓4310.2 最小負(fù)荷時(shí)4410.2.1 對(duì)于、運(yùn)行于最大功率時(shí);4410.2.2 計(jì)算由系統(tǒng)c輸出的功率4410.2.3 計(jì)算各節(jié)點(diǎn)電壓4510.3 潮流圖4611 調(diào)壓計(jì)算4711.1 變電所1的調(diào)壓4711.2 變電所2的調(diào)壓4811.3 變電所3的調(diào)壓4811.4 變電所4的調(diào)壓4912 結(jié)論50參 考 文 獻(xiàn)51致謝52附錄a 短路計(jì)算53附錄b 斷路器的選擇58附錄c 潮流計(jì)算64附錄d 調(diào)壓計(jì)算67附錄 e 地理接線附錄 f 系統(tǒng)

11、主接線圖附錄 g 潮流圖 1 緒論1.1本課題研究背景及意義電是能量的一種表現(xiàn)形式。電能具有顯著的優(yōu)點(diǎn)：可簡(jiǎn)便的轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌问降哪芰?，如光能、熱能、機(jī)械能等；輸送、分配方便，易于操作和控制；用電進(jìn)行控制容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，提高產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益。電力自從應(yīng)用于生產(chǎn)以來，已成為現(xiàn)代生產(chǎn)化、生活的主要能源，在工農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸、國(guó)防、科學(xué)技術(shù)和人民生活等方面都得到了廣泛的應(yīng)用。電力工業(yè)的發(fā)展水平和電氣化程度是衡量一個(gè)國(guó)家國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。我國(guó)電力工業(yè)立足于科技興電，相繼建成了一批具有世界先進(jìn)水平的重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和裝置，完成了一批重點(diǎn)科研課題，掌握和解決了大機(jī)組建設(shè)和全國(guó)聯(lián)網(wǎng)等大電力系統(tǒng)建設(shè)、運(yùn)行等

12、一系列問題。我國(guó)的電力隊(duì)伍已能承受現(xiàn)代化大型水、火、核電廠和電力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試和運(yùn)行任務(wù)，并已經(jīng)建設(shè)投產(chǎn)和正在建設(shè)著具有當(dāng)代國(guó)際先進(jìn)水平的各類大型電廠和500kv交、直流輸變電工程，各大電網(wǎng)的計(jì)算機(jī)監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)已進(jìn)入了實(shí)用化階段，電力系統(tǒng)運(yùn)行和調(diào)度實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化、現(xiàn)代化。而這一切的一切，都要以設(shè)計(jì)為基準(zhǔn)，為前提，一個(gè)電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)的好壞，直接關(guān)系到該系統(tǒng)說產(chǎn)生的效應(yīng)，對(duì)國(guó)民生產(chǎn)和人民的日常生活質(zhì)量的影響盛大。 1.2本設(shè)計(jì)原始資料的分析1.2.1 裝機(jī)容量發(fā)電機(jī)總裝機(jī)容量（有功功率的額定值之和）應(yīng)大于所有最大負(fù)荷之和。由此可得：， 滿足要求。1.2.2 負(fù)荷合理性每個(gè)發(fā)電廠和變電站的全年用

13、電量應(yīng)大于負(fù)荷持續(xù)為最小負(fù)荷時(shí)的全年用電量。負(fù)荷持續(xù)為最小負(fù)荷時(shí)的全年用電量最小負(fù)荷×全年的時(shí)間（8760小時(shí)）全年用電量最大負(fù)荷×最大負(fù)荷利用小時(shí) （4500小時(shí)）變電所全年用電量負(fù)荷持續(xù)為最小負(fù)荷的全年用電量是否合理1135000mwh219000mwh是2225000mwh219000mwh是3270000mwh262800mwh是4360000mwh350400mwh是表1.1 負(fù)荷的合理性 2 電力負(fù)荷分析2.1 系統(tǒng)供電負(fù)荷和發(fā)電負(fù)荷計(jì)算2.1.1 系統(tǒng)的供電負(fù)荷系統(tǒng)的供電負(fù)荷，就是用電負(fù)荷加上為輸送該負(fù)荷而產(chǎn)生的功率損耗，這種損耗通常成為網(wǎng)絡(luò)損耗，簡(jiǎn)稱網(wǎng)損。網(wǎng)

14、損包括線路損耗和升、降壓變壓器損耗。在規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，網(wǎng)損是用網(wǎng)損率計(jì)算的，一般取510%。這樣，系統(tǒng)的供電負(fù)荷為： （11）式中：網(wǎng)損率，取10； 系統(tǒng)的用電負(fù)荷。 （12）式中：負(fù)荷的同時(shí)率，取0.95。 則： 2.1.2 系統(tǒng)的發(fā)電負(fù)荷系統(tǒng)的發(fā)電負(fù)荷是指滿足系統(tǒng)供電負(fù)荷，以及發(fā)電機(jī)電壓直配負(fù)荷的需要，發(fā)電機(jī)（廠）所必須發(fā)出的功率，它等于系統(tǒng)供電負(fù)荷、直配負(fù)荷、發(fā)電廠廠用電負(fù)荷之和，即系統(tǒng)的發(fā)電負(fù)荷為： （13）式中：系統(tǒng)的供電負(fù)荷； 發(fā)電機(jī)電壓直配負(fù)荷，取0； 廠用電率，取10。因此： 2.2 系統(tǒng)備用容量2.2.1 負(fù)荷備用容量負(fù)荷備用容量是指接于母線上能立即帶負(fù)荷的旋轉(zhuǎn)備用容量，以備用平

15、衡負(fù)荷瞬間波動(dòng)與發(fā)電機(jī)負(fù)荷曲線的差值。通常為最大發(fā)電負(fù)荷的25，低值適用于大系統(tǒng)，高值適用于小系統(tǒng)。在這里取。2.2.2 事故備用容量事故備用容量是指系統(tǒng)中電源發(fā)生偶然事故時(shí)，為了系統(tǒng)正常供電，在短時(shí)間內(nèi)可調(diào)用的備用容量，其中有一部分備用容量可在系統(tǒng)頻率下降時(shí)自動(dòng)投入。通常為最大發(fā)電負(fù)荷的15左右，但不小于系統(tǒng)中最大一臺(tái)機(jī)組的容量。事故備用容量取。2.2.3 檢修備用容量通常為最大發(fā)電負(fù)荷的815，具體數(shù)值由系統(tǒng)情況而定。檢修備用容量應(yīng)考慮系統(tǒng)負(fù)荷特點(diǎn)、水火電比例、設(shè)備質(zhì)量、檢修水平等因素，應(yīng)能滿足對(duì)運(yùn)行機(jī)組進(jìn)行周期性計(jì)劃?rùn)z修的需要，故一般按系統(tǒng)中最大一臺(tái)機(jī)組容量來參照確定檢修備用容量。則檢修

16、備用容量取。綜上所述，發(fā)電廠的容量要滿足系統(tǒng)所需要的總?cè)萘浚瑒t須增加一臺(tái)的發(fā)電機(jī)作為備用發(fā)電機(jī)。3 有功功率、無功功率平衡3.1 計(jì)算有功平衡取負(fù)荷的同時(shí)率，廠用電率取10，網(wǎng)損率取10（注意系統(tǒng)還沒有設(shè)計(jì)出來，因此網(wǎng)損率只是估計(jì)算），計(jì)算出，進(jìn)而計(jì)算出有功的綜合負(fù)荷為：則系統(tǒng)的備用率為：滿足有功備用條件3.2 計(jì)算無功平衡3.2.1 總的無功負(fù)荷3.2.2 總的視在功率3.2.3 無功綜合負(fù)荷 3.2.4 發(fā)電機(jī)組提供的無功功率 ，不滿足無功功率平衡，需加裝一臺(tái)的發(fā)電機(jī),型號(hào)與說給定的資料相同。4 系統(tǒng)接線的初步方案4.1 方案的初步選定及比較根據(jù)給定的數(shù)據(jù)和發(fā)電廠、變電站的位置，設(shè)計(jì)出多個(gè)

17、（56個(gè)）接線圖方案，并加以初步比較，選擇其中最適合的兩個(gè)進(jìn)行精確比較。初步比較的內(nèi)容包括：接線圖的復(fù)雜程度，繼保整定是否簡(jiǎn)單（即線路上潮流的流向是否經(jīng)常改變），高壓開關(guān)的個(gè)數(shù)（每回線路都需要兩個(gè)），線路的長(zhǎng)度，并進(jìn)行簡(jiǎn)單的經(jīng)濟(jì)性分析。對(duì)每種方案都作出簡(jiǎn)單的方案優(yōu)缺點(diǎn)評(píng)價(jià)。如果是雙電源電網(wǎng)，還要考慮極端情況下某個(gè)發(fā)電廠中一臺(tái)或幾臺(tái)機(jī)組停運(yùn)時(shí)，潮流轉(zhuǎn)供能否造成線路過載的問題。表4.1 初選線方案方案結(jié)線圖線路長(zhǎng)度（km）高壓開關(guān)數(shù)優(yōu)缺點(diǎn)i1538優(yōu)點(diǎn)：電廠出線最少，操作簡(jiǎn)單，線路最短，開關(guān)最少。缺點(diǎn)：供電可靠性最低，某一線路故障所供變電所要全停電。ii30616優(yōu)點(diǎn)：供電可靠性最高，保護(hù)設(shè)置簡(jiǎn)單

18、。缺點(diǎn)：線路最長(zhǎng)電廠出線最多，開關(guān)數(shù)量最多。iii24016優(yōu)點(diǎn)：供電可靠性較高，電廠出線少。缺點(diǎn)：a-3、a-4線路負(fù)荷較重，變電站3、4出故障時(shí)對(duì)變電站1、2有影響；開關(guān)數(shù)量多。iv21312優(yōu)點(diǎn)：供電可靠性高，電廠出線少，線路較短，開關(guān)數(shù)量較少。缺點(diǎn)：環(huán)網(wǎng)需要加裝自動(dòng)投切裝置。v25814優(yōu)點(diǎn)：供電可靠性高。缺點(diǎn)：倒閘操作麻煩；局部環(huán)網(wǎng)需要加裝自動(dòng)投切裝置。vi26116優(yōu)點(diǎn)：供電可靠性高。缺點(diǎn)：倒閘操作麻煩；局部環(huán)網(wǎng)需要加裝自動(dòng)投切裝置。其中，a代表發(fā)電廠，1代表變電所1，2代表變電所2，3代表變電所3，4代表變電所4。根據(jù)上表比較，從可靠性、保護(hù)簡(jiǎn)單、線路長(zhǎng)度和開關(guān)數(shù)量等方面進(jìn)行初選

19、：方案i：各變電站均為單電源供電，如果線路或者兩側(cè)變電間隔設(shè)備進(jìn)行檢修或發(fā)生故障時(shí)，必須進(jìn)行全站停電。由于開發(fā)區(qū)內(nèi)每一個(gè)變電站中均有30%或35%的一類、二類負(fù)荷，因此變電站全停是不允許的。故不應(yīng)采用該接線方式。方案ii：開發(fā)區(qū)內(nèi)各變電站均為雙電源供電，兩回線路互為備用，無論線路或者兩側(cè)變電間隔設(shè)備進(jìn)行檢修或發(fā)生故障時(shí)，變電站供電均不受影響，正常運(yùn)行時(shí)，線路電能損失比較小。但是一次投資比較大，需要進(jìn)行進(jìn)一步的計(jì)算比較方可確定。方案iii：各變電站均為雙電源供電。對(duì)于變電站3、4，其可靠性很高。但是變電站1、2分別經(jīng)變電站4、3穿越功率供電，表面上，該方案比方案ii線路路徑短，但是a-4線路擔(dān)負(fù)

20、變電站1、4的負(fù)荷，導(dǎo)線截面必要比方案ii大，因此綜合投資并不占優(yōu)勢(shì)。另一方面，變電站1、2在正常時(shí)，供電路每徑比較長(zhǎng)，電能損耗比較大；如果變電站3、4發(fā)生故障時(shí)，對(duì)變電站1、2影響非常大。因此，采用該方案是不占優(yōu)勢(shì)。方案iv、v、vi：每?jī)蓚€(gè)變電站與發(fā)電廠形成環(huán)網(wǎng)。為了減小環(huán)網(wǎng)供電的短路電路，正常時(shí)，采用開環(huán)運(yùn)行，兩個(gè)變電站之間的聯(lián)絡(luò)線處于備用狀態(tài)；在a-1、2、3、4線路任何一回線路進(jìn)行檢修或發(fā)生故障跳閘時(shí)，繼保自動(dòng)投入備用的聯(lián)絡(luò)線。在選用發(fā)電廠至各變電站線路導(dǎo)線的截面時(shí)可進(jìn)行如下考慮：正常運(yùn)行按各變電站的最大負(fù)荷計(jì)算經(jīng)濟(jì)截面，在另一變電站發(fā)生主供線路進(jìn)行線路檢修或發(fā)生故障時(shí)，其最大允許載

21、流量能擔(dān)負(fù)兩個(gè)變電站的最高負(fù)荷之和。聯(lián)絡(luò)線按兩個(gè)變電站中最大負(fù)荷較高者選擇其最大允許載流量。該方案接線簡(jiǎn)單，尤其是發(fā)電廠出線間隔比較少，一次接線方案可以簡(jiǎn)化，從而可以降低整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的造價(jià)。另外，正常運(yùn)行時(shí)，均為發(fā)電廠變電站直供方式，高壓網(wǎng)電能損耗比較低。因此可作為備選方案進(jìn)一步比較。根據(jù)線路長(zhǎng)度，選出方案v。方案、：此兩種方案為方案ii、iv的折中方案，由于各變電站位置比較均衡，因此兩種方案為大同小異。無論是靈活性、可靠性還是經(jīng)濟(jì)性均不可能是最佳方案，因此不再進(jìn)一步比較。綜上所述，初步選定方案ii、v作進(jìn)一步比較。4.2 網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)線截面的選擇架空送電線路導(dǎo)線截面積的選擇，應(yīng)根據(jù)510年電力系統(tǒng)發(fā)展

22、規(guī)劃進(jìn)行。導(dǎo)線截面積的選擇原則和作法如下：(1) 送電線路的導(dǎo)線截面積，一般根據(jù)經(jīng)濟(jì)電流密度選擇。對(duì)于大跨越導(dǎo)線的截面積，一般按長(zhǎng)期允許載流量選擇。(2) 送電線路所采用的導(dǎo)線和避雷線，應(yīng)符合國(guó)家頒布的產(chǎn)品規(guī)格。(3) 導(dǎo)線截面積選擇的一般作法：先按經(jīng)濟(jì)電流密度初選導(dǎo)線標(biāo)稱截面積，然后作電壓損失、機(jī)械強(qiáng)度、電暈、發(fā)熱等技術(shù)條件的校驗(yàn)，有必要時(shí)尚需作技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，確定導(dǎo)線截面積及相應(yīng)的導(dǎo)線型號(hào)。4.2.1 按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面積(1) 方案1：如下圖： 圖4.1 方案1接線方式 則各導(dǎo)線的截面積為： a1線：，查文獻(xiàn)3第29頁圖31得 a2線：，查文獻(xiàn)3第29頁圖31得a3線：，查文獻(xiàn)3第

23、29頁圖31得a4線：，查文獻(xiàn)3第29頁圖31得根據(jù)文獻(xiàn)3第115頁附表121選擇各導(dǎo)線型號(hào)并根據(jù)附表1-25查得各導(dǎo)線的電阻電抗值，如表2所示：表4.2 方案1導(dǎo)線的型號(hào)導(dǎo)線型號(hào)長(zhǎng)期允許載流量（a）電阻電抗值+70+80a1線lj-953513600.30090.45a2線lj-1504664760.2000.440a3線lj-1855345430.1600.430a4線lj-2105845930.1400.409校驗(yàn):1)熱穩(wěn)定:2)負(fù)荷矩:a-1: a-2: a-3:a-4: (2) 方案2： 圖4.2 方案2接線圖本方案屬環(huán)形網(wǎng)絡(luò)，由于此網(wǎng)絡(luò)為同一等級(jí)網(wǎng)絡(luò)，可將其近似看作為均一網(wǎng)絡(luò)，用

24、線路長(zhǎng)度代替線路阻抗?，F(xiàn)將環(huán)網(wǎng)在a點(diǎn)處打開，計(jì)算潮流。由發(fā)電廠及變電所地理位置圖可得：a1線長(zhǎng)60km，a2線長(zhǎng)30km，a3線長(zhǎng)60km，a4線長(zhǎng)45km，a3線長(zhǎng)30km，24線長(zhǎng)50km。 則各導(dǎo)線的截面積為(，查文獻(xiàn)3第29頁圖31得0 線路 和選擇如下:表4.3 和選型及參數(shù)表導(dǎo)線型號(hào)長(zhǎng)期允許載流量（a）電阻電抗值+70+8012線lj-953513600.30090.4534線lj-1855345430.1600.430校驗(yàn):1） 熱穩(wěn)定校驗(yàn): 5 發(fā)電廠主接線設(shè)計(jì)5.1 發(fā)電廠的電氣主接線的要求發(fā)電廠的電氣主接線方式，應(yīng)根據(jù)廠內(nèi)裝機(jī)容量、單機(jī)容量、設(shè)備特點(diǎn)、最終規(guī)模等，結(jié)合電力系

25、統(tǒng)現(xiàn)狀與將來發(fā)展，以及本廠再電力系統(tǒng)中的地位等條件綜合確定，其接線方式應(yīng)具備可靠、靈活、經(jīng)濟(jì)等基本性能特點(diǎn)。 5.1.1 沒有發(fā)電機(jī)電壓母線此電廠發(fā)電機(jī)容量為25mw及以上，采用雙母分段接線；由于發(fā)電機(jī)容量較小，因此僅需裝設(shè)母線電抗器；用2臺(tái)主變壓器與220kv網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系。由于發(fā)電廠原裝機(jī)容量已滿足地區(qū)負(fù)荷的需要，新增的一臺(tái)發(fā)電機(jī)作為備用，因此新增的一臺(tái)發(fā)電機(jī)采用單元接線，通過一主變壓器與220kv網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系。5.1.2 變電所的主接線設(shè)計(jì)變電所主接線的設(shè)計(jì)原則基本上與發(fā)電廠相同，即根據(jù)變電所的地位、負(fù)荷性質(zhì)、出線回路、設(shè)備特點(diǎn)等情況，采用相應(yīng)的接線形式。220kv配電裝置，出線回路為4回，斷路器

26、不允許停電檢修，因此采用雙母帶旁路接線方式。5.2 主接線簡(jiǎn)圖方案1和方案2的主接線圖相同，如下圖：圖5.1 主接線簡(jiǎn)圖其中電抗器的選擇： 選用nkl-10-3000-10 (標(biāo)么值為0.183)6 主變壓器的選擇6.1 發(fā)電廠主變的選擇要求1、 單元接線中的主變壓器容量應(yīng)按發(fā)電機(jī)額定容量扣除本機(jī)組的廠用負(fù)荷后，留有10的裕度選擇 （mva） （61）式中 發(fā)電機(jī)容量，mw；發(fā)電機(jī)額定功率因數(shù)； 廠用電率。2、 接于發(fā)電機(jī)電壓母線與升高電壓母線之間的主變壓器容量按下列條件選擇。(1) 當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓母線上的負(fù)荷最小時(shí)，應(yīng)能將發(fā)電廠的最大剩余功率送至系統(tǒng)。 （mva） （62）式中 發(fā)電機(jī)電壓母線

27、上的發(fā)電機(jī)容量之和mw； 發(fā)電機(jī)電壓母線上的最小負(fù)荷mw； 負(fù)荷功率因數(shù)； 發(fā)電機(jī)電壓母線上的主變壓器臺(tái)數(shù)。(2) 若發(fā)電機(jī)電壓母線上接有2臺(tái)及以上主變壓器，當(dāng)負(fù)荷最小且其中容量最大的一臺(tái)變壓器退出運(yùn)行時(shí)，其它主變壓器應(yīng)能將發(fā)電廠最大剩余功率的70以上送至系統(tǒng)。 （mva） （63）（3） 當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓母線上的負(fù)荷最大且其中容量最大的一臺(tái)機(jī)組退出運(yùn)行時(shí)，主變壓器應(yīng)能從系統(tǒng)倒送功率，滿足發(fā)電機(jī)電壓母線上最大負(fù)荷的需要。 （mva） （64）式中發(fā)電機(jī)電壓母線上的最大負(fù)荷，mw； 發(fā)電機(jī)電壓母線上除最大一臺(tái)機(jī)組外，其它發(fā)電機(jī)容量之和，mw；對(duì)以上三個(gè)式子計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較，取其中最大者。6.2 變電

28、所主變的選擇要求變電所主變壓氣的容量一般按變電所建成后510年的規(guī)劃負(fù)荷考慮，并應(yīng)按照其中一臺(tái)停用時(shí)其余變壓器能滿足變電所最大負(fù)荷的6070（220kv變電所為60）或全部重要負(fù)荷選擇。即 （mva） （65）式中 變電所主變壓器臺(tái)數(shù)為了保證供電的可靠性，變電所一般裝設(shè)2臺(tái)主變壓器。6.3 發(fā)電廠、變電所主變的選擇6.3.1 發(fā)電廠主變壓器、因此選擇變壓器sspl1150000,綜合投資為87萬。6.3.2 發(fā)電廠主變壓器因此選擇變壓器ssp l1120000,綜合投資為75萬。6.3.3 變電所1的主變壓器 因此選擇變壓器sfp l2315000,綜合投資為38.3萬。6.3.4 變電所2的

29、主變壓器 因此選擇變壓器sf pl245000,綜合投資為46.2萬。6.3.5 變電所3的主變壓器因此選擇變壓器sf pl245000,綜合投資為46.2萬。6.3.6 變電所4的主變壓器因此選擇變壓器sf l163000,綜合投資為53.5萬。7 用經(jīng)濟(jì)比較法確定最終方案7.1 綜合總投資的計(jì)算方法綜合總投資主要包括變壓器、配電裝置等主體設(shè)備的綜合投資及不可遇見的附加投資。所謂綜合投資，包括設(shè)備本體價(jià)格、附屬設(shè)備（如母線、控制設(shè)備等）費(fèi)、主要材料費(fèi)及安裝費(fèi)等各項(xiàng)費(fèi)用的總和?？捎孟率接?jì)算： （萬元） （71）式中 主體設(shè)備的投資，包括變壓器、開關(guān)設(shè)備、配電裝置及明顯的增修橋梁、公路拆遷等費(fèi)用

30、，萬元； 不明顯的附加費(fèi)用的比例系數(shù)，如基礎(chǔ)加工、電纜溝道開挖費(fèi)用等，220kv取70。7.2 年運(yùn)行費(fèi)的計(jì)算方法年運(yùn)行費(fèi)主要包括一年中變壓器的電能損耗費(fèi)，小修、維護(hù)費(fèi)及折舊費(fèi)，可按下式計(jì)算： （萬元） （72）式中 電能電價(jià)，取0.2元/kwh； 變壓器的年電能損耗，kwh； 年小修費(fèi)、維護(hù)費(fèi)，取0.022，萬元； 年折舊費(fèi)，取0.057，萬元。與變壓器的型式及負(fù)荷情況有關(guān)。對(duì)于雙繞組變壓器，臺(tái)相同容量變壓器并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，則：（kwh） 或 （kwh） （73）式中 相同變壓器的臺(tái)數(shù)； 一臺(tái)變壓器的額定容量，kva；、一臺(tái)變壓器的空載、短路有功損耗，kw；、一臺(tái)變壓器的空載、短路無功損耗，kv

31、ar； 臺(tái)變壓器承擔(dān)的最大的總負(fù)荷，kva； 變壓器全年實(shí)際運(yùn)行小時(shí)數(shù)，一般取8000h； 無功當(dāng)量，kw/kvar，發(fā)電廠取0.02，變電所取0.1； 臺(tái)變壓器承擔(dān)的總平均負(fù)荷，kva； 最大負(fù)荷損耗時(shí)間，h。7.3 兩種方案的經(jīng)濟(jì)比較7.3.1 方案1（1） 綜合總投資的計(jì)算1、高壓斷路器造價(jià)為(每臺(tái)斷路器的造價(jià)為32.6萬元) 32.616=521.6萬元（2） 導(dǎo)線投資參照文獻(xiàn)3,可得所選導(dǎo)線的投資，：表7.1 方案1線路投資表型號(hào)長(zhǎng) 度（km）單 價(jià)（萬元/km）總 價(jià)（萬元）lj-956025600lj-1503026.9414lj-1856028.81056lj-21045210

32、.2918合計(jì)2988（3）綜合總投資 7.3.2 方案2(1) 綜合總投資的計(jì)算高壓斷路器造價(jià)為(每臺(tái)斷路器的造價(jià)為32.6萬元) 32.612=391.2萬元(2) 導(dǎo)線投資參照文獻(xiàn)3,可得所選導(dǎo)線的投資，：表7.2 方案2線路投資表型號(hào)長(zhǎng) 度（km）單 價(jià)（萬元/km）總 價(jià)（萬元）lj-956025600lj-1503026.9414lj-1856028.81056lj-21045210.2918lj-953025300lj-1855028.8880合計(jì)4168(3) 綜合總投資 7.4 年運(yùn)行費(fèi)的具體計(jì)算1、 方案1： 網(wǎng)損金額為4474.16萬元2、 方案2：網(wǎng)損金額為萬元。萬元

33、萬元 綜上所述，因此選擇方案1。8 短路計(jì)算 短路是電力系統(tǒng)的最嚴(yán)重故障。所謂短路，是指一切不正常的相與相之間或相與地（對(duì)于中性點(diǎn)接地的系統(tǒng)）發(fā)生通路的情況。產(chǎn)生短路的原因很多，主要有如下幾方面：元件損壞；氣象條件惡化；違規(guī)操作；其他。在三相系統(tǒng)總，可能發(fā)生的短路有：三相短路、兩相短路、兩相接地短路和單相接地短路。短路計(jì)算的目的：選擇有足夠機(jī)械穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度的電氣設(shè)備；為了合理地配合各種繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置并正確整定其參數(shù)，必須對(duì)電力網(wǎng)總發(fā)生的各種短路進(jìn)行計(jì)算和分析；在設(shè)計(jì)和選擇發(fā)電廠和電力系統(tǒng)電氣主接線時(shí)，為了比較各種不同方案的接線圖，確定是否需要采取限制短路電流的措施等，都要進(jìn)行必要的短路

34、計(jì)算；進(jìn)行電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定計(jì)算，研究短路對(duì)用戶工作的影響等，也包含有一部分短路計(jì)算的內(nèi)容。下圖為短路計(jì)算等值電路圖。8、短路計(jì)算圖8.1 短路等值電路參數(shù)如下：取 ,則查表可知： 8.1 d1短路點(diǎn)的短路計(jì)算 計(jì)算過程在計(jì)算說明書里給出，短路電流如下表：表8.1 d1點(diǎn)短路電流表電源 電流合計(jì)標(biāo)么值6.026.026.026.022.66426.774有名值0.760.760.760.760.693.04標(biāo)么值2.6592.6592.6592.6592.09912.753有名值0.3340.3340.3340.3340.5291.865標(biāo)么值2.4762.4762.4762.4762.1841

35、2.088有名值0.310.310.310.310.551.798.2 d2短路點(diǎn)的短路計(jì)算 計(jì)算過程在計(jì)算說明書里給出，短路電流如下表：表8.2 d2點(diǎn)短路電流表電源 電流合計(jì)標(biāo)么值2.6642.6642.6642.6643.814.456有名值7.3247.3247.3247.32420.8950.186標(biāo)么值2.12.12.12.12.410.8有名值5.775.775.775.7713.1936.27標(biāo)么值2.1842.1842.1842.1842.3611.096有名值666612.9836.988.2 d3短路點(diǎn)的短路計(jì)算 計(jì)算過程在計(jì)算說明書里給出，短路電流如下表：表8.3 d3

36、點(diǎn)短路電流表電流 電源合計(jì)標(biāo)么值3.13.14.74.74.920.5有名值8.238.2310.7210.7215.4353.33標(biāo)么值2.62.62.82.87.5518.35有名值7.157.157.77.71443.7標(biāo)么值2.462.462.52.52.4612.38有名值6.766.766.876.8713.5340.799 斷路器的選擇9.1 選擇正確的短路計(jì)算點(diǎn)的方法應(yīng)選擇通過校驗(yàn)對(duì)象(電氣設(shè)備)的短路電流為最大的那些點(diǎn)作為短路計(jì)算點(diǎn)。對(duì)兩側(cè)都有電源的電器，通常是將電器兩個(gè)的短路點(diǎn)進(jìn)行比較，選出其中流過電氣設(shè)備的短路電流較大的一點(diǎn)(注意流過電氣設(shè)備的短路電流與流入短路點(diǎn)的電流不

37、一定相同)。現(xiàn)以下圖為例，說明短路計(jì)算點(diǎn)的選擇方法。9.1.1 發(fā)電機(jī)回路的(類似) 當(dāng)k4短路時(shí)，流過的電流為g1供給的短路電流；當(dāng)k1短路時(shí)，流過的電流為g2供給的短路電流及系統(tǒng)經(jīng)t1、t2供給的短路電流之和。若兩臺(tái)發(fā)電機(jī)的容量相等，則后者大于前者，故應(yīng)選擇k1點(diǎn)為的短路計(jì)算點(diǎn)。9.1.2 母聯(lián)斷路器當(dāng)用.向備用母線充電時(shí)，如遇到備用母線故障，即k3點(diǎn)短路，這時(shí)流過.的電流為g1、g2及系統(tǒng)供給的全部短路電流，情況最嚴(yán)重。故選k3點(diǎn)為.的計(jì)算點(diǎn)。同樣，在校驗(yàn)發(fā)電機(jī)電壓母線的動(dòng)、熱穩(wěn)定時(shí)也應(yīng)選k3點(diǎn)為計(jì)算點(diǎn)。9.1.3 分段斷路器應(yīng)選k4為短路計(jì)算點(diǎn)，并假設(shè)t1切除，這時(shí)流過的電流為g2供給

38、的短路電流及系統(tǒng)經(jīng)t2供給的短路電流之和。如果t1不切除，則系統(tǒng)供給的短路電流有部分經(jīng)t1分流，而不經(jīng)，情況沒前一種嚴(yán)重。9.1.4 變壓器回路斷路器和考慮原則與相似。對(duì)低壓側(cè)，應(yīng)選k5，并假設(shè)斷開，流過的電流為g1、g2供給的短路電流及系統(tǒng)經(jīng)t2供給的短路電流之和；對(duì)高壓側(cè)斷路器，應(yīng)選k6，并假設(shè)斷開，流過的電流為g1、g2經(jīng)t2供給的短路電流及系統(tǒng)直接供給的短路電流之和。9.1.5 帶電抗器的出線回路斷路器顯然，k2短路時(shí)比k7短路時(shí)流過的電流大。但運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)證明，干式電抗器的工作可靠性高，且斷路器和電抗器之間的連線很短，k2發(fā)生短路的可能性很小，因此選擇k7點(diǎn)為的短路計(jì)算點(diǎn)，這樣出線可選用

39、輕型斷路器。9.1.6 廠用變壓去回路斷路器一般至廠用變壓器之間的連線多為較長(zhǎng)電纜，存在短路的可能性，因此選k8為的短路計(jì)算點(diǎn)。9.2 分析確定短路計(jì)算點(diǎn)圖9.1 斷路器位置圖結(jié)合第一點(diǎn)分析：1、 、的開斷短路電流相同，即點(diǎn)為短路計(jì)算點(diǎn)。2、 、的開斷短路電流相同，即斷開，點(diǎn)為短路計(jì)算點(diǎn)。3、 、的開斷短路電流相同，即斷開，點(diǎn)為短路計(jì)算點(diǎn)。9.2.4 的短路電流最大出現(xiàn)在短路時(shí)，其斷流情況與短路計(jì)算中點(diǎn)短路的情況相同，不計(jì)入g5流入的短路電流。9.2.5 、的開斷短路電流相同，即斷開本線路的發(fā)電機(jī)，不計(jì)入其流入的短路電流，、點(diǎn)為短路計(jì)算點(diǎn)。9.2.6 、的短路計(jì)算點(diǎn)為點(diǎn)，即與短路情況相同，電流

40、相等。9.3選型及校驗(yàn)高壓斷路器的選擇主要從下面幾方面來進(jìn)行選型和校驗(yàn):按額定電壓選擇： (9-1)額定電流選擇： (9-2)額定開斷電流選擇： (9-3)額定關(guān)合電流： (9-4)熱穩(wěn)定校驗(yàn)： (9-5)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： (9-6)1、 、的開斷短路電流相同，即點(diǎn)為短路計(jì)算點(diǎn)，情況與短路的情況一樣，電流相等。則： 初步選型為： 參數(shù)為： 校驗(yàn)： 所以所選型號(hào)滿足校驗(yàn)，可采用該型號(hào)的斷路器。2、 、的開斷短路電流相同，即斷開，點(diǎn)為短路計(jì)算點(diǎn)。則： 計(jì)算過程由計(jì)算說明書給出。f2點(diǎn)短路電流如下表：表9.1 f2點(diǎn)短路電流匯總表電源 電流合計(jì)標(biāo)么值1.751.755.45.43.1617.46有名值0

41、.220.220.680.680.792.59標(biāo)么值1.71.72.62.62.2510.85有名值0.210.210.3260.3260.5651.64標(biāo)么值1.881.882.462.462.28310.963有名值0.2360.2360.310.310.5731.67 初步選型為： 參數(shù)為： 校驗(yàn)： 所以所選型號(hào)滿足校驗(yàn)，可采用該型號(hào)的斷路器。3、 、的開斷短路電流相同，即斷開，點(diǎn)為短路計(jì)算點(diǎn)。則計(jì)算過程由計(jì)算說明書給出。f2點(diǎn)短路電流如下表：表9.2 f3點(diǎn)短路電流匯總表電流 電源標(biāo)么值7.27.23.33.30.75有名值16.316.39.079.074.12標(biāo)么值2.82.82.

42、292.290.79有名值7.77.76.36.34.34標(biāo)么值2.52.52.312.310.79有名值6.876.876.356.354.34待添加的隱藏文字內(nèi)容3 初步選型為： 參數(shù)為： 校驗(yàn)： 所以所選型號(hào)滿足校驗(yàn)，可采用該型號(hào)的斷路器。4、的短路電流最大出現(xiàn)在短路時(shí)，其斷流情況與短路計(jì)算中點(diǎn)短路的情況相同，不計(jì)入g5流入的短路電流。則： 初步選型為： 參數(shù)為： 校驗(yàn)： 所以所選型號(hào)滿足校驗(yàn)，可采用該型號(hào)的斷路器。5、 、的開斷短路電流相同，即斷開本線路的發(fā)電機(jī)，不計(jì)入其本線路電源流入的短路電流，、點(diǎn)為短路計(jì)算點(diǎn)，現(xiàn)以為例。則： 初步選型為： 參數(shù)為： 校驗(yàn)： 所以所選型號(hào)滿足校驗(yàn)，可

43、采用該型號(hào)的斷路器。6、 、的短路計(jì)算點(diǎn)為點(diǎn)，即與短路情況相同，電流相等。則： 初步選型為： 參數(shù)為： 校驗(yàn)： 所以所選型號(hào)滿足校驗(yàn)，可采用該型號(hào)的斷路器。9.4 斷路器匯總表 表9.3 斷路器選型匯總表斷路器型號(hào)參數(shù)31.58031.5、215321、1053001204012540501255010530012010 潮流計(jì)算 潮流計(jì)算是電力系統(tǒng)分析中的一種最基本的計(jì)算，它的任務(wù)是對(duì)給定的運(yùn)行條件確定系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，如各母線三的電壓（幅值及相角）、網(wǎng)絡(luò)中的功率分布及功率損耗等。下圖為潮流計(jì)算圖。圖10.1 潮流計(jì)算圖線路參數(shù)： 查表可知：變壓器參數(shù)： 容量為31.5kva 變壓器和的參數(shù)： 容量為45kva 變壓器的參數(shù)； 容量為63kva 計(jì)算參數(shù)并作出等值電路： 對(duì)于各部分，都是兩臺(tái)變壓器并聯(lián)運(yùn)行，它們的組合電阻、電抗、及勵(lì)磁功率分別為： 同