長(zhǎng)沙理工大學(xué)區(qū)域電網(wǎng)規(guī)劃課程設(shè)計(jì)(劉桂英)

1、-作者xxxx-日期xxxx長(zhǎng)沙理工大學(xué)區(qū)域電網(wǎng)規(guī)劃課程設(shè)計(jì)(劉桂英)【精品文檔】摘要電能是一種無(wú)形的、不能大量?jī)?chǔ)存的二次能源。電能的發(fā)、變、送、配和用電，幾乎是在同一瞬間完成的，須隨時(shí)保持有功功率和無(wú)功率的平衡。電力工業(yè)發(fā)展的經(jīng)驗(yàn)告訴我們，電力系統(tǒng)愈大，調(diào)度運(yùn)行就愈合理，經(jīng)濟(jì)效益愈好，應(yīng)變事故的能力就越強(qiáng)，這也是我國(guó)電力工業(yè)必然的發(fā)展趨勢(shì)。然而聯(lián)合電網(wǎng)也是由地方電力網(wǎng)相互聯(lián)接而成的。要滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求，電力工業(yè)必須超前發(fā)展，因此，做好電力規(guī)劃，加強(qiáng)電網(wǎng)的建設(shè)，具有前瞻意識(shí)是十分重要的。本課程設(shè)計(jì)要求按照給定的數(shù)據(jù)，依照國(guó)民經(jīng)濟(jì)應(yīng)用的要求設(shè)計(jì)一個(gè)供電、變電、輸電、分配和消費(fèi)的電力系統(tǒng)。本

2、次設(shè)計(jì)是根據(jù)給定的發(fā)電廠、變電所原始材料完成一系列的設(shè)計(jì)，該電力系統(tǒng)包括一個(gè)發(fā)電廠、三個(gè)負(fù)荷、若干輸電線路，同時(shí)考慮該系統(tǒng)與外系統(tǒng)連接，保證外系統(tǒng)供電。答題思路是，首先根據(jù)任務(wù)書上的發(fā)電廠和變電所的相對(duì)地理位置，作出大致的8個(gè)供電可靠性比較合理，線長(zhǎng)較省的地理接線圖方案，然后假設(shè)全網(wǎng)的輸電線路都是一個(gè)型號(hào)的電力線路，將整個(gè)電網(wǎng)均一化，利用均一網(wǎng)的潮流分布計(jì)算公式，確定整個(gè)線路上的初步潮流分布。通過(guò)負(fù)荷矩（即輸電線路的電能指標(biāo)）和線長(zhǎng)（即輸電線路的一次投資量指標(biāo)）進(jìn)行篩選，選出兩個(gè)備選方案進(jìn)行精確潮流計(jì)算。本次設(shè)計(jì)考慮到供電的可靠性、經(jīng)濟(jì)性和調(diào)度的靈活性。關(guān)鍵詞電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)；潮流計(jì)算；供電可靠性

3、；經(jīng)濟(jì)性目錄1 引言12 電網(wǎng)規(guī)劃課程設(shè)計(jì)任務(wù)書（三）23 電網(wǎng)接線初步方案的擬定與比較53.1 初步接線方案的擬定依據(jù)53.2 初步擬定的方案53.3 初步方案的潮流計(jì)算63.4 初步潮流分布計(jì)算結(jié)果比較93.5 電壓等級(jí)的確定114 電網(wǎng)接線方式的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較14 發(fā)電廠、變電所主接線方式的選擇144.1.1 發(fā)電廠主接線方式的選擇144.1.2 變電所主接線方式的選擇154.2 導(dǎo)線截面的選擇184.2.1 導(dǎo)線截面選擇的原則18方案三導(dǎo)線截面的選擇194.2.3 方案四導(dǎo)線截面的選擇204.3 方案的經(jīng)濟(jì)性比較22比較說(shuō)明22方案三的經(jīng)濟(jì)計(jì)算22經(jīng)濟(jì)精確比較結(jié)果274.4 發(fā)電廠變電所

4、主變壓器的選擇294.4.1 確定發(fā)電廠變壓器容量及損耗304.4.2 確定變電所變壓器容量及損耗315調(diào)壓計(jì)算32調(diào)壓原則32最大、最小負(fù)荷情況下的潮流計(jì)算33最大負(fù)荷情況下發(fā)電廠各變壓器和線路的功率損耗33最大負(fù)荷情況下變壓器和線路的電壓損耗34最小負(fù)荷情況下發(fā)電廠各變壓器和線路的功率損耗36最小負(fù)荷情況下變壓器和線路的電壓損耗37選變壓器分接頭396總結(jié)43參考文獻(xiàn)45附錄46【精品文檔】1 引言經(jīng)濟(jì)發(fā)展，電力先行。電力工業(yè)是國(guó)家的基礎(chǔ)，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占據(jù)十分重要的地位。電能是一種不能儲(chǔ)存的、無(wú)形的二次能源，發(fā)電、變電、輸送、分配和消費(fèi)幾乎是在一瞬間完成，必須保持有功和無(wú)功功率的平衡。

5、同時(shí)為了滿足消費(fèi)需求，保證生產(chǎn)生活的穩(wěn)定，所發(fā)電能要滿足經(jīng)濟(jì)性好、可靠性高、電能質(zhì)量高等要求。經(jīng)驗(yàn)告訴我們，在現(xiàn)階段，聯(lián)合電力系統(tǒng)是保證供電可靠性、經(jīng)濟(jì)性和高質(zhì)量的最好的辦法，而這也是我國(guó)電力行業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)。通過(guò)聯(lián)絡(luò)線路將幾個(gè)地方電力系統(tǒng)連接起來(lái)所形成的電力系統(tǒng)稱為聯(lián)合電力系統(tǒng)。聯(lián)合電力系統(tǒng)可以合理利用能源、減少系統(tǒng)備用容量、裝設(shè)高效率的大容量機(jī)組，提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性；系統(tǒng)間相互支援可以提高系統(tǒng)的供電可靠性；系統(tǒng)容量越大抗干擾能力越強(qiáng)，可以減小系統(tǒng)受到干擾（負(fù)荷變化）時(shí)的頻率波動(dòng)和電壓波動(dòng)，提高電能質(zhì)量。要建好大規(guī)模的安全可靠的聯(lián)合電力系統(tǒng)，必須做好規(guī)劃，加強(qiáng)電力規(guī)劃和電網(wǎng)建設(shè)。電力規(guī)劃

6、是根據(jù)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求，能源資源和負(fù)荷的分布，確定合理的電源結(jié)構(gòu)和戰(zhàn)略布局，確定電壓等級(jí)、輸電方式和合理的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)等。電力規(guī)劃的合理與否，事關(guān)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，直接影響到今后電力網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性、可靠性以及未來(lái)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。該課程設(shè)計(jì)要求按照給定的數(shù)據(jù)，依照國(guó)民經(jīng)濟(jì)應(yīng)用的要求設(shè)計(jì)一個(gè)供電、變電、輸電、分配和消費(fèi)的電力系統(tǒng)。該電力系統(tǒng)包括一個(gè)發(fā)電廠、三個(gè)負(fù)荷、若干輸電線路，同時(shí)考慮該系統(tǒng)為聯(lián)合電力系統(tǒng)的一子系統(tǒng)，其聯(lián)絡(luò)線可視為無(wú)窮大系統(tǒng)。設(shè)計(jì)的要求是該電力系統(tǒng)應(yīng)滿足一定的供電可靠性、穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性，電能質(zhì)量高，同時(shí)運(yùn)行方式靈活，適應(yīng)多種負(fù)荷變化情況。投資費(fèi)用亦應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)至最小。2 電網(wǎng)規(guī)劃課

7、程設(shè)計(jì)任務(wù)書（三）2.1 課題內(nèi)容（原始資料）（1）發(fā)電廠、變電所相對(duì)地理位置及距離如圖1所示（圖中距離單位為km） 無(wú)限大系統(tǒng) 圖1 發(fā)電廠、變電所相對(duì)地理位置及距離(2)發(fā)電廠技術(shù)參數(shù) 裝機(jī)臺(tái)數(shù)、容量：4×600（MW）；額定電壓（kV）：20kV；額定功率因數(shù)=0.90；最小運(yùn)行方式為一臺(tái)機(jī)運(yùn)行。(3)負(fù)荷數(shù)據(jù)及有關(guān)要求 負(fù)荷數(shù)據(jù)及有關(guān)要求如表2.1所示表2.1負(fù)荷數(shù)據(jù)及有關(guān)要求 廠站項(xiàng)目發(fā)電廠變電所A123最大負(fù)荷（MW）廠用電率6%160130180最小負(fù)荷（MW）655085功率因數(shù)0.934500500055005000低壓母線電壓（kV）2010（35）35（10）3

8、5（10）調(diào)壓要求最大負(fù)荷（%）5252525最小負(fù)荷（%）0252525各類負(fù)荷（%）類30302535類30304030課題任務(wù)要求根據(jù)“電力系統(tǒng)分析”課程所學(xué)理論知識(shí)和電路系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的基本任務(wù)，在電源及負(fù)荷大小及其相對(duì)地理位置已確定的情況下，完成一個(gè)區(qū)域電力網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)。要求對(duì)多個(gè)方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較和分析，選擇出最優(yōu)方案，并對(duì)所選方案進(jìn)行必要的技術(shù)計(jì)算（如調(diào)壓計(jì)算、穩(wěn)定性計(jì)算），提出解決技術(shù)問(wèn)題的措施。具體設(shè)計(jì)如下： (1)確定供電電壓等級(jí)； (2)初步擬定若干待選的電力網(wǎng)接線方案； (3)發(fā)電廠、變電所主變壓器選擇； (4)電力網(wǎng)接線方案的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較； (5)輸電線路導(dǎo)線截面選擇

9、； (6)電網(wǎng)潮流和調(diào)壓計(jì)算。課題完成后應(yīng)提交的文件（或圖表、設(shè)計(jì)圖紙） (1)課程設(shè)計(jì)論文一份，論文中包含有：設(shè)計(jì)任務(wù)書、設(shè)計(jì)說(shuō)明書（各電壓級(jí)各主要的電氣設(shè)備結(jié)果表、短路電流計(jì)算結(jié)果表，潮流計(jì)算結(jié)果表等）計(jì)算說(shuō)明書（負(fù)荷計(jì)算、各支路最大負(fù)荷電流計(jì)算、短路電流計(jì)算，潮流計(jì)算等）、繪制的各種圖紙和總結(jié)等。(2)參考文獻(xiàn)設(shè)計(jì)要求 (1)設(shè)計(jì)中應(yīng)嚴(yán)格遵守課程設(shè)計(jì)的規(guī)章制度，按時(shí)到設(shè)計(jì)教室進(jìn)行設(shè)計(jì)，任何人不得遲到、早退和無(wú)故缺席； (2)同學(xué)應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求獨(dú)立完成課程設(shè)計(jì)任務(wù)，對(duì)設(shè)計(jì)中所出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行綜合分析并加以解決；同組成員之間可以商量討論，但嚴(yán)禁相互抄襲； (3)設(shè)計(jì)完成后，每個(gè)同學(xué)應(yīng)提交設(shè)計(jì)說(shuō)

10、明書一份，課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書編寫和電路圖繪制應(yīng)符合規(guī)范要求，文字通順，排版合理，圖紙符合國(guó)家規(guī)范； (4)按時(shí)參加課程設(shè)計(jì)答辯。2.5 主要參考文獻(xiàn)1于永源. 電力系統(tǒng)分析M. 長(zhǎng)沙：湖南師范大學(xué)出版社，1992年7月2陳珩. 電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析（第二版）M. 北京：水利電力出版社，1995年11月3陸敏政. 主編 電力系統(tǒng)習(xí)題集M. 北京：水利電力出版社，1990年4熊信銀. 發(fā)電廠電氣部分M. 北京：中國(guó)電力出版社，2008年5祝淑萍. 電力系統(tǒng)分析課程設(shè)計(jì)與綜合實(shí)驗(yàn)M. 北京：中國(guó)電力出版社，2007年3月6東北院. 電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)手冊(cè)M. 北京：中國(guó)電力出版社7水電部. 電力工程概算指標(biāo)M.

11、北京：中國(guó)水利電力出版社8電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)M. 北京：中國(guó)電力出版社3 電網(wǎng)接線初步方案的擬定與比較3.1 初步接線方案的擬定依據(jù)本次課程設(shè)計(jì)的答題思路是，首先根據(jù)任務(wù)書上的發(fā)電廠和變電所的相對(duì)地理位置，作出大致的8-9個(gè)供電可靠性比較合理，線長(zhǎng)較省的地理接線圖方案，然后假設(shè)全網(wǎng)的輸電線路都是一個(gè)型號(hào)的電力線路，將整個(gè)電網(wǎng)均一化，利用均一網(wǎng)的潮流分布計(jì)算公式，確定整個(gè)線路上的初步潮流分布。通過(guò)負(fù)荷矩（即輸電線路的電能指標(biāo)）和線長(zhǎng)（即輸電線路的一次投資量指標(biāo)）進(jìn)行篩選，選出兩個(gè)備選方案進(jìn)行精確潮流計(jì)算。在電力系統(tǒng)中，對(duì)于類負(fù)荷要求任何情況下不能斷電，類負(fù)荷要求盡可能保證供電，必要時(shí)可以斷電。 初

12、步擬定的方案電力網(wǎng)接線初步方案主要根據(jù)是給定的電源和負(fù)荷，以及它們之間的相對(duì)距離，做出可能實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)要求的各種接線方式。根據(jù)任務(wù)書給定的數(shù)據(jù)及要求，依照發(fā)電廠、負(fù)荷的位置關(guān)系，忽略地形因素， 可考慮下列幾種可能的電網(wǎng)接線初步方案。接線方案如圖所示： 圖3.1 方案一 圖3.2 方案二 圖3.3 方案三 圖3.4 方案四 圖3.5 方案五 圖3.6 方案六 圖3.7 方案七 圖3.8 方案八 初步方案的潮流計(jì)算 為了先粗略選出這些初步方案中相對(duì)較為可行的，排除一些不切實(shí)際的，先對(duì)其進(jìn)行粗略的計(jì)算，即并未確定導(dǎo)線截面積，先考慮成均一網(wǎng)并應(yīng)用所給的條件對(duì)這些方案進(jìn)行初步功率分布的計(jì)算。均一網(wǎng)初步功率

13、分布的計(jì)算公式如下：即： （3-1）式中的為與相對(duì)應(yīng)的線路長(zhǎng)度。為每條線路的視在功率。在此以方案三為例，詳細(xì)的計(jì)算過(guò)程如下 ：（1）在S處解環(huán)，拆成一個(gè)兩端供電網(wǎng)，兩端電壓相等，對(duì)其進(jìn)行初布潮流分布（僅考慮有功分布）的計(jì)算（如圖3.9） 圖3.9 方案3初步潮流示意圖（2）根據(jù)公式3-1計(jì)算初步功率分布： （3-2）將數(shù)據(jù)代入公式3-2可得： （3-3）將數(shù)據(jù)代入公式3-3可得： （3-4）將數(shù)據(jù)代入公式3-4可得：（km）（3）最終初步潮流分布如圖3.10：圖3.10 方案三有功功率分布示意圖（4）其他方案的初步潮流計(jì)算和線損計(jì)算與上例相似，在此不做贅述。 初步潮流分布計(jì)算結(jié)果比較表3.1

14、初步潮流分布計(jì)算結(jié)果比較類型L(km) 方案一=226810=355678060L=610 方案二=L=310 方案三=L=385 類型L(km) 方案四=2=L=515 方案五=L=555 方案六=424277=L=445 類型L(km) 方案七=L=405 方案八=L=405注：正比于線路電壓降落；正比于電網(wǎng)有功功率損耗；線路長(zhǎng)度表示方案的投資。綜合考慮壓降、網(wǎng)損以及線路長(zhǎng)度，可知各方面占優(yōu)勢(shì)的方案為方案三和方案四，因此選擇這兩個(gè)方案進(jìn)行進(jìn)一步分析比較。 電壓等級(jí)的確定對(duì)所擬訂的接線方案按均一網(wǎng)計(jì)算，其初步功率分布的結(jié)果大部分在1000MW左右，輸送距離在55-110km之間，并且考慮到電

15、網(wǎng)發(fā)展的需求，以及線路的經(jīng)濟(jì)性，所以選擇的電壓等級(jí)全為220kV。采用架空線路時(shí)與各額定電壓等級(jí)相適應(yīng)的輸送容量和傳輸距離見(jiàn)表3.2。表 采用架空線路時(shí)與各額定電壓等級(jí)相適應(yīng)的輸送容量和傳輸距離輸電電壓（kV)輸送容量（MW）傳輸距離（km)適用低壓配電網(wǎng)331中壓配電網(wǎng)615410206352105020高壓配電網(wǎng)633010030110105015050220100500300100省內(nèi)送電3302001000600200省、網(wǎng)際輸電50060015001000400100050001000020001000網(wǎng)際輸電，確定電壓等級(jí)為220kV。受220kV電壓等級(jí)傳輸容量的限制以及對(duì)供電可

16、靠性的保證，對(duì)于方案三和方案四中傳輸功率超過(guò)1000MW的線路采用三回輸電線，傳輸功率低于1000MW均采用雙回輸電線。圖3.11 方案三初步潮流分布圖 圖3.12 方案四初步潮流分布圖根據(jù)實(shí)際情況分析，表3.3 方案三各段電壓等級(jí)與距離線段距離(km)電壓等級(jí)(kV)2-A65220A-3552203-S70220S-1552201-A75220表3.4 方案四各段電壓等級(jí)與距離線段距離(km)電壓等級(jí)(kV)2-A652201-A75220A-3552203-S70220S-A1102204 電網(wǎng)接線方式的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較 發(fā)電廠、變電所主接線方式的選擇 發(fā)電廠主接線方式的選擇由于電廠容量比較

17、大，并保證發(fā)電廠供給符合時(shí)的可靠性和經(jīng)濟(jì)性，所以高壓側(cè)采用雙母線帶旁路接法，低壓側(cè)采用單元接線發(fā)法，方案三及方案四接線如圖4.1、圖4.2所示。圖4.1 方案三發(fā)電廠主接線圖圖4.2 方案四發(fā)電廠主接線圖 變電所主接線方式的選擇系統(tǒng)中變電所的容量都是大于100MW，電壓等級(jí)為220kV，所以所有變電所高壓側(cè)均采用雙母線帶旁路接線法，低壓側(cè)為單元接線。方案三:變電所1主接線方式如圖4.3所示。變電所2主接線方式如圖4.4所示。變電所3主接線方式與變電所1一致，見(jiàn)圖4.3。方案四：變電所1主接線方式如圖4.5所示。變電所2主接線方式與變電所1一致，見(jiàn)圖4.5。 圖 方案三變電所1主接線圖圖4.4

18、方案三變電所2主接線圖圖4.5 方案四變電所1主接線圖圖4.4 方案四變電所3主接線圖 導(dǎo)線截面的選擇.1 導(dǎo)線截面選擇的原則目前我國(guó)高壓輸電線主要采用鋼芯鋁絞線。據(jù)電力設(shè)計(jì)手冊(cè)，當(dāng)負(fù)荷的年最大利用小時(shí)數(shù)達(dá)5000小時(shí)以上，鋼芯鋁絞線的經(jīng)濟(jì)電流密度取J=/mm²，在高壓區(qū)域電力網(wǎng)，用經(jīng)濟(jì)電流密度法選擇導(dǎo)線截面，用發(fā)熱校驗(yàn)。按計(jì)算所得初步功率分布、按經(jīng)濟(jì)電流密度進(jìn)行選擇。由公式計(jì)算得到導(dǎo)線截面，進(jìn)行截面選擇。最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù) （4-1） 架空輸電線路導(dǎo)線經(jīng)濟(jì)電流密度（A / mm²）年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)Tmax3000以下300050005000以上鋁銅因?yàn)榘l(fā)電廠的年最大負(fù)

19、荷利用小時(shí)為5000小時(shí)，又因?yàn)橛玫匿撔句X絞線，且年最大利用小時(shí)都在30005000小時(shí)，所以J取1.15。根據(jù)公式4-1可得 （h） （h） （h） （h） （h） 方案三導(dǎo)線截面的選擇S截面積計(jì)算 （4-2）根據(jù)公式4-2代入數(shù)據(jù)可得以下計(jì)算結(jié)果（mm²）（mm²）（mm²）（mm²）（mm²）方案三選線如表4.2所示：表4.2 方案三選線方案線路型號(hào)截面積（）單位電阻（）單位電抗（）長(zhǎng)度（km）A-12×LGJQ-50075A-2LGJ-18565A-32×LGJQ-50055S-12×LGJQ-60055S

20、-22×LGJQ-60070線路校驗(yàn) 發(fā)熱條件：計(jì)算載流量 （4-3）根據(jù)公式4-2、4-3代入數(shù)據(jù)可得以下計(jì)算結(jié)果線路A-1 （A）線路A-2 （A）線路A-3 （A）線路S-1 （A）線路S-3 （A）經(jīng)上面計(jì)算得每條線路的最大載流量未超過(guò)允許值，滿足條件。機(jī)械強(qiáng)度條件：對(duì)于跨運(yùn)河、公路、通訊線路、居民區(qū)線路導(dǎo)線，截面積不得小于35 mm²，因此所選導(dǎo)線截面滿足機(jī)械強(qiáng)度的要求。電暈條件：經(jīng)計(jì)算得所有導(dǎo)線截面均滿足電暈電壓要求，不會(huì)發(fā)生電暈。 方案四導(dǎo)線截面的選擇S截面積計(jì)算 根據(jù)公式4-2代入數(shù)據(jù)可得以下計(jì)算結(jié)果（mm²）（mm²）（mm²

21、）（mm²）（mm²）方案四選線如表4.3所示 表4.3 方案四選線方案線路型號(hào)截面積（）單位電阻（）單位電抗（）長(zhǎng)度（km）A-2LGJ-18565A-1LGJ-18575A-S2×LGJQ-600110A-32×LGJQ-600553-S2×LGJQ-5001018.2070線路校驗(yàn) 發(fā)熱條件：計(jì)算載流量根據(jù)公式4-3代入數(shù)據(jù)可得以下計(jì)算結(jié)果線路A-2 （A）線路A-1 （A）線路A-S （A）線路A-3 （A） 線路3-S （A） 經(jīng)上面計(jì)算得每條線路的最大載流量未超過(guò)允許值，滿足條件。機(jī)械強(qiáng)度條件：對(duì)于跨運(yùn)河、公路、通訊線路、居民區(qū)線路

22、導(dǎo)線，截面積不得小于35，因此所選導(dǎo)線截面滿足機(jī)械強(qiáng)度的要求。電暈條件：經(jīng)計(jì)算得所有導(dǎo)線截面均滿足電暈電壓要求，不會(huì)發(fā)生電暈。 方案的經(jīng)濟(jì)性比較比較說(shuō)明方案三與方案四的發(fā)電廠變壓器型號(hào)臺(tái)數(shù)均一致，不加入比較。方案三與方案四的變電所變壓器型號(hào)臺(tái)數(shù)均一致，不加入比較。線路初步潮流分布計(jì)算時(shí)不考慮線路功率損失；功率大小按導(dǎo)線的長(zhǎng)度均勻分布。以方案三為例進(jìn)行計(jì)算演算，方案四與方案三類同，不做贅述。方案三的經(jīng)濟(jì)計(jì)算 線路初步潮流計(jì)算 Mvar Mvar Mvar 9 Mvar Mvar 選導(dǎo)線。 線路阻抗計(jì)算 （4-4）根據(jù)公式4-4代入數(shù)據(jù)可得以下計(jì)算結(jié)果線路A-1: （）線路A-2: （）線路A-3

23、: （）線路S-1: （）線路S-3:（） 正常運(yùn)行時(shí)的電壓損耗 （4-5）根據(jù)公式4-5代入數(shù)據(jù)可得以下計(jì)算結(jié)果線路A-1:線路A-2:線路A-3:線路S-1:線路S-3: 投資線路 （4-6） 根據(jù)公式4-6代入數(shù)據(jù)可得以下計(jì)算結(jié)果=31100（萬(wàn)元）斷路器（萬(wàn)元）總投資（萬(wàn)元）年運(yùn)行費(fèi)用（萬(wàn)元）折舊費(fèi):（萬(wàn)元）（其中，輸電線路折舊費(fèi)取4%，變電所折舊費(fèi)取14%）線路年網(wǎng)損費(fèi)用：（查表：電力系統(tǒng)分析第三版下冊(cè)表14-1 p.129） （4-7） （4-8）根據(jù)公式4-7及公式4-8代入數(shù)據(jù)可得計(jì)算結(jié)果如下線路A-1：（MW） （h） 查表得（h）線路A-2：（MW）（h） 查表得（h）線路

24、A-3： （MW） （h） 查表得（h）線路S-1：（MW） （h） 查表得（h）線路S-3：（MW） （h） 查表得（h）電能損耗公式： (4-9)根據(jù)公式4-9代入數(shù)據(jù)可得計(jì)算結(jié)果如下=309160.534（MWh）電能損耗費(fèi)用：（萬(wàn)元）（其中，電能損耗費(fèi)0.35元/度）年運(yùn)行費(fèi)用：（萬(wàn)元）年計(jì)算費(fèi)用（萬(wàn)元）：按7年回收投資計(jì)算 （萬(wàn)元）經(jīng)濟(jì)精確比較結(jié)果根據(jù)計(jì)算結(jié)果得到方案三、方案四經(jīng)濟(jì)精確比較，見(jiàn)表4.4。表4.4方案三、方案四經(jīng)濟(jì)精確比較方案三四結(jié)線圖 潮流（MVA）線路A-1：1027.25+j504.53 線路A-2：130+j51.38 線路S-3：918.75+j465.58

25、選導(dǎo)線A-1：2×LGJQ-500 A-2：LGJ-185A-3：2×LGJQ-500 S-1：2×LGJQ-600S-3：2×LGJQ-600A-2：LGJ-185 A-1：LGJ-185 A-S：2×LGJQ-600A-3：2×LGJQ-600 3-S：2×LGJQ-500 方案三四線路阻抗（）A-1：1.2375+j11.25 A-2：5.525+j14.3 A-S：1.54+j16，335正常時(shí)U% A-1：占額定電壓的14.35% A-2：占額定電壓的3.00% A-3：占額定電壓的11.20% S-1：占額定電壓

26、的8.83%S-3：占額定電壓的11.86% A-2：占額定電壓的3% A-1：占額定電壓的4.26%A-S：占額定電壓的19.99% A-3：占額定電壓的9.62% 3-S：占額定電壓的10.73%投資（K） 線路線路：31100萬(wàn)元總計(jì)：33620萬(wàn)元線路：33550萬(wàn)元總計(jì)：35790萬(wàn)元斷路器斷路器：2520萬(wàn)元斷路器：2240萬(wàn)元年運(yùn)行費(fèi)用（N） 線路及斷路器折舊折舊費(fèi)3萬(wàn)元線損費(fèi)用線損費(fèi)線損費(fèi)3萬(wàn)元年計(jì)算費(fèi)用（萬(wàn)元）綜合比較表，從技術(shù)及經(jīng)濟(jì)比較可以看出，方案四比方案三總投資要少，經(jīng)濟(jì)性要好，同時(shí)方案四的負(fù)荷矩要小，線路要短，綜合以上因素，故選擇方案四為網(wǎng)絡(luò)結(jié)線方案。 4.4 發(fā)電廠

27、變電所主變壓器的選擇 （4-10）根據(jù)公式4-10可得變電所1（MVA）因此，應(yīng)選擇3臺(tái)SFP7-120000/220的變壓器。變電所2（MVA）因此，應(yīng)選擇2臺(tái)SFP7-120000/220的變壓器。變電所3（MVA）因此，應(yīng)選擇3臺(tái)SFP7-120000/220的變壓器。發(fā)電廠A（MVA）因此，應(yīng)選擇9臺(tái)SFP3-340000/220的變壓器。本方案所選變壓器參數(shù)見(jiàn)表4.5. 參數(shù)發(fā)電廠或變電所臺(tái)數(shù)變壓器型號(hào)變比發(fā)電廠A9SFP3-340000/220242±2×2.5%/20255110014變電所13SFP7-120000/22018838513變電所22SFP7-

28、120000/22018838513變電所33SFP7-120000/22018838513 確定發(fā)電廠變壓器容量及損耗 （） （） （S） （S） （kW） （Kvar） （kW） （Kvar）4 確定變電所變壓器容量及損耗 （） （） （S） （S） （kW）（Kvar）（kW）（Kvar）表4.6 計(jì)算所得參數(shù)型號(hào)SFP3-340000/220×10-6×10-5SFP7-120000/220×10-6×10-5型號(hào)SFP3-340000/2202553400110047600SFP7-120000/2201181080385156005調(diào)壓計(jì)算調(diào)

29、壓原則為進(jìn)行調(diào)壓計(jì)算需要計(jì)算最大和最小負(fù)荷的情況下，電力網(wǎng)的潮流分布計(jì)算，然后利用潮流計(jì)算結(jié)果即可以進(jìn)行變壓器分接頭的選擇，當(dāng)采用普通變壓器分接頭不能滿足要求的情況下，可以考慮采用有載調(diào)壓變壓器或采用無(wú)功補(bǔ)償裝置。 電力系統(tǒng)中的設(shè)備大多運(yùn)行在額定電壓水平，但是系統(tǒng)中的負(fù)荷在無(wú)時(shí)無(wú)刻的變化著，因此設(shè)備的實(shí)際電壓也隨著變化。如果電壓上升得太多則會(huì)超過(guò)設(shè)備的絕緣水平，最終導(dǎo)致設(shè)備的損壞，而電壓下降的太低往往設(shè)備不能運(yùn)行在效率最高的水平，甚至導(dǎo)致電壓的崩潰的現(xiàn)象出現(xiàn)。因此我們要爭(zhēng)取一系列的調(diào)壓措施，保證各節(jié)點(diǎn)的電壓在允許的范圍內(nèi)波動(dòng)，在進(jìn)行調(diào)壓計(jì)算時(shí)，控制發(fā)電機(jī)高壓母線A在最大負(fù)荷時(shí)保持Umax=22

30、0kV，在最小時(shí)Umin=225kV，可滿足變電所的調(diào)壓要求。 電樞點(diǎn)的調(diào)壓方式有三種分別為：順調(diào)壓、逆調(diào)壓和常調(diào)壓其中逆調(diào)壓在最大負(fù)荷時(shí)保持中樞點(diǎn)電壓不超過(guò)5%，在最小負(fù)荷時(shí)保持為額定電壓;順調(diào)壓的在最大負(fù)荷是允許中樞點(diǎn)的電壓低一些，但不低于額定電壓的102.5%，在最小負(fù)荷時(shí)允許電壓高一些，但不高于額定電壓的107.5%;常調(diào)壓則介于兩者之間，既在任何負(fù)荷下面保持電壓額定電壓的102%-105%。圖5.1 等值電路圖注：在計(jì)算最大負(fù)荷潮流時(shí)，將發(fā)電廠A的母線電壓保持220kV不變；計(jì)算最小負(fù)荷潮流時(shí)，將發(fā)電廠A的母線電壓保持225kV不變。5.2最大、最小負(fù)荷情況下的潮流計(jì)算最大負(fù)荷情況下

31、發(fā)電廠各變壓器和線路的功率損耗功率損耗公式 （5-1）根據(jù)公式5-1代入數(shù)據(jù)可得計(jì)算結(jié)果如下變電所1 （MVA）變電所2 （MVA）變電所3（MVA）線路A-2（MVA）線路A-1（MVA）線路A-S（MVA）（Mvar）線路3-S（MVA）線路A-3（MVA）最大負(fù)荷情況下變壓器和線路的電壓損耗電壓損耗公式 （5-2）根據(jù)公式5-2代入數(shù)據(jù)可得計(jì)算結(jié)果如下變電所1（kV）（kV）（kV）（kV）變電所2（kV）（kV）（kV）（kV）變電所3（kV）（kV）（kV）（kV）根據(jù)最大負(fù)荷情況下變壓器和線路的功率損耗及電壓損耗，可得最大負(fù)荷精確潮流分布圖（圖5.2）如下圖5.2 最大負(fù)荷精確潮流

32、分布圖最小負(fù)荷情況下發(fā)電廠各變壓器和線路的功率損耗根據(jù)公式5-1代入數(shù)據(jù)可得計(jì)算結(jié)果如下變電所1 （MVA）變電所2 （MVA）變電所3 （MVA）線路A-2（MVA）線路A-1（MVA）線路A-S（MVA）（Mvar）線路3-S（MVA）線路A-3（MVA）最小負(fù)荷情況下變壓器和線路的電壓損耗根據(jù)公式5-2代入數(shù)據(jù)可得計(jì)算結(jié)果如下變電所1（kV）（kV）（kV）（kV）變電所2（kV）（kV）（kV）（kV）變電所3（kV）（kV）（kV）（kV）根據(jù)最小負(fù)荷情況下變壓器和線路的功率損耗及電壓損耗，可得最小負(fù)荷精確潮流分布圖（圖5.3）如下圖5.3 最小負(fù)荷精確潮流分布圖選變壓器分接頭變電所

33、1（1）選擇變壓器的分接頭最大負(fù)荷時(shí)， (5-3)由式5-3得： （kV）最小負(fù)荷時(shí)， (5-4)由式5-4得： （kV） 變壓器應(yīng)選擇的計(jì)算分接頭 (5-5)由式5-5得：（kV）根據(jù)所給變壓器的類型，可選擇209kV的分接頭（2）校驗(yàn)最大負(fù)荷時(shí)低壓側(cè)的實(shí)際電壓為： （kV）最小負(fù)荷時(shí)低壓側(cè)的實(shí)際電壓為： （kV）因此所選分接頭滿足要求。變電所2（1）選擇變壓器的分接頭最大負(fù)荷時(shí)，由式5-3得： （kV）最小負(fù)荷時(shí)，由式5-4得： （kV）因此，變壓器應(yīng)選擇的計(jì)算分接頭由式5-5得： （kV）根據(jù)所給變壓器的類型，可kV的分接頭（2）校驗(yàn)最大負(fù)荷時(shí)低壓側(cè)的實(shí)際電壓為： （kV）最小負(fù)荷時(shí)低壓

34、側(cè)的實(shí)際電壓為： （kV）因此所選分接頭滿足要求。變電所3（1）選擇變壓器的分接頭采用調(diào)相機(jī)進(jìn)行補(bǔ)償 （5-6）將數(shù)據(jù)代入公式5-6得：可得，選用220kV2×2.5%即209kV分接頭，按最大負(fù)荷時(shí)調(diào)壓確定。 （5-7）根據(jù)公式5-7代入數(shù)據(jù)可得計(jì)算結(jié)果如下（MVA）取容量為600 Mvar補(bǔ)償后：最大負(fù)荷時(shí)（kV）（kV）（kV）（kV）低壓側(cè)母線實(shí)際電壓為（kV）最小負(fù)荷時(shí)（kV）（kV）（kV）（kV）低壓側(cè)母線實(shí)際電壓為（kV）（2）校驗(yàn)最大負(fù)荷時(shí)，低壓側(cè)母線實(shí)際電壓為（kV）最小負(fù)荷時(shí)，低壓側(cè)母線實(shí)際電壓為（kV）因此所選分接頭滿足要求。6 總結(jié)電網(wǎng)是電源和用戶之間的紐帶

35、，其主要功能是把電能安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)的送到用戶，而電力網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)是電網(wǎng)發(fā)展和改造的總體計(jì)劃。其目標(biāo)是能夠使電網(wǎng)發(fā)展，能適應(yīng)、滿足并適度超前于供電區(qū)域內(nèi)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求，并能發(fā)揮其對(duì)電網(wǎng)建設(shè)、運(yùn)行和供電保障的先導(dǎo)和決定作用，對(duì)電網(wǎng)建設(shè)發(fā)展具有實(shí)際意義，做好電網(wǎng)規(guī)劃直接影響到某地電網(wǎng)今后的建設(shè)方向，所以掌握好電網(wǎng)規(guī)劃至關(guān)重要。本課程設(shè)計(jì)小組針對(duì)本次區(qū)域電力網(wǎng)規(guī)劃課程設(shè)計(jì)現(xiàn)做出如下總結(jié):本組電網(wǎng)規(guī)劃區(qū)域由一個(gè)發(fā)電廠、三個(gè)變電所以及一個(gè)無(wú)窮大系統(tǒng)組成。其中發(fā)電廠有4臺(tái)功率因素為的600MW發(fā)電機(jī)組，發(fā)電廠經(jīng)110km線路接至無(wú)窮大系統(tǒng)。變電所1、2、3最大負(fù)荷分別為160MW、130MW、180MW；各變電所至發(fā)電廠的直線距離在55km至85km之間。通過(guò)對(duì)所給數(shù)據(jù)和線路圖的分析，所給區(qū)域電網(wǎng)有如下特點(diǎn)：發(fā)電廠裝機(jī)容量大，各變電所最大負(fù)荷較小，各變電所與發(fā)電廠間距離多在100km以下。為保證供電可靠性，對(duì)于環(huán)網(wǎng)內(nèi)線路原