課程設(shè)計說明書-區(qū)域電力網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計

1、華南理工大學(xué) 電力學(xué)院 課程設(shè)計說明書 任務(wù)書 茲發(fā)給2010級專升本電氣A班學(xué)生電力系統(tǒng)課程設(shè)計課程設(shè)計（論文）任務(wù)書，內(nèi)容如下：1. 課程設(shè)計題目：區(qū)域電力網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計2.應(yīng)完成的項目：A. 校驗系統(tǒng)有功、無功平衡和各種運行方式；B. 通過方案比較，確定系統(tǒng)接線方案；C. 確定發(fā)電廠、變電所的接線方案和變壓器的型號、容量及參數(shù)；D. 進行系統(tǒng)的潮流計算；E. 進行系統(tǒng)的調(diào)壓計算，選擇變壓器的分頭；F. 統(tǒng)計系統(tǒng)設(shè)計的主要指標(biāo)。3. 參考資料及說明一、 電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計手冊（摘錄）甘肅省水利電力局 西北電力設(shè)計院二、 電力系統(tǒng)分析（第三版）（上冊）華中科技大學(xué)出版社三、 電力系統(tǒng)分析（第三版）

2、（下冊）華中科技大學(xué)出版社四、 發(fā)電廠電氣部分高等學(xué)校教材4. 本課程設(shè)計（論文）任務(wù)書于2012年4月22日發(fā)出，應(yīng)于2012年6月10日前完成，然后提交課程設(shè)計指導(dǎo)老師。 系 主 任 批準(zhǔn) 年 月 日 教員組主任 審核 年 月 日 指導(dǎo) 老師 簽發(fā) 年 月 課程設(shè)計（論文）評語：課程設(shè)計負責(zé)人簽字 年 月 日目錄 任務(wù)書1目 錄.3前 言.4第一章 設(shè)計題目和原始資料51.1 課程設(shè)計題目. 51.2 設(shè)計主要內(nèi)容.51.3 設(shè)計要求.51.4 原始資料.5第二章 負荷合理性校驗，功率平衡的校驗及確定運行方式.72.1 電力網(wǎng)絡(luò)負荷合理性校驗.72.2 電力網(wǎng)絡(luò)功率平衡校驗.72.3 確定

3、發(fā)電廠運行方式8第三章 確定網(wǎng)絡(luò)結(jié)線方案和電壓等級103.1 電力網(wǎng)絡(luò)電壓等級的確定.103.2 電力網(wǎng)絡(luò)接線方案初級比較.103.3 電力網(wǎng)絡(luò)接線方案精確比較.11第四章 確定發(fā)電廠、變電所的結(jié)線方式204.1 選擇發(fā)電廠主結(jié)線.204.2 確定變電所接線方式214.3 確定變壓器型號、臺數(shù)及容量.21第五章 調(diào)壓方式的選擇和計算.255.1 系統(tǒng)參數(shù)計算.255.2 潮流計算.275.3 網(wǎng)絡(luò)電壓損耗計算和變壓器分接頭的選擇.325.4 調(diào)壓計算結(jié)果分析37第六章 統(tǒng)計系統(tǒng)設(shè)計的主要指標(biāo)386.1 線損率的計算386.2 全年平均輸電效率及輸電成本計算386.3 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計小結(jié).40參考文獻

4、.41前言 本課程設(shè)計的任務(wù)是根據(jù)給出的數(shù)據(jù)及要求，按國民經(jīng)濟應(yīng)用的要求設(shè)計一個供電、變電網(wǎng)絡(luò)。該網(wǎng)絡(luò)包括一個發(fā)電廠、四個變電站及輸電線路。該網(wǎng)絡(luò)必須在符合國民經(jīng)濟要求的前提下，保證一定的供電可靠性和穩(wěn)定性，運行方式靈活，電能質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)，并且有一定的經(jīng)濟性。設(shè)計內(nèi)容包括：分析原始資料，審定運算條件；校驗系統(tǒng)有功、無功平衡和各種運行方式；通過方案比較，確定系統(tǒng)接線方案；確定發(fā)電廠、變電所的接線方案和變壓器的型號、容量及參數(shù)；進行系統(tǒng)的潮流計算；進行系統(tǒng)的調(diào)壓計算，選擇變壓器的分接頭；統(tǒng)計系統(tǒng)設(shè)計的主要指標(biāo)；繪制系統(tǒng)電氣主接線圖。根據(jù)給出的負荷情況及輸電距離確定網(wǎng)絡(luò)的電壓等級為110KV，再根據(jù)

5、變電站、發(fā)電廠的地理位置，選出46種結(jié)線方案進行粗略的比較，比較后從中選出23種方案進行精細的方案比較，最后選出一種技術(shù)、經(jīng)濟上最優(yōu)的方案，隨之可以確定發(fā)電廠、變電站的結(jié)線方式和運行方式。然后根據(jù)所選的結(jié)線方式和運行方式進行潮流計算和調(diào)壓計算，直至調(diào)壓方式、范圍合符要求，最后統(tǒng)計物資用量，進行經(jīng)濟指標(biāo)計算。最后得出的設(shè)計方案應(yīng)具有高可靠性，能夠安全、可靠地向用戶提供符合電能質(zhì)量要求地電能，運行方式變換靈活，具有一定的經(jīng)濟性，基本滿足國民經(jīng)濟的要求。由于本人的水平有限，設(shè)計中難免出現(xiàn)錯漏，希望指導(dǎo)老師指正，并感謝指導(dǎo)老師在設(shè)計過程中給予的輔導(dǎo)和幫助。 第一章 設(shè)計題目和原始資料1.1 課程設(shè)計題

6、目設(shè)計題目：區(qū)域電力網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計 1.2設(shè)計主要內(nèi)容 1.2.1 校驗系統(tǒng)有功、無功平衡和各種運行方式； 1.2.2通過方案比較，確定系統(tǒng)接線方案； 1.2.3確定發(fā)電廠、變電所的接線方案和變壓器的型號、容量及參數(shù)； 1.2.4 進行系統(tǒng)的潮流計算； 1.2.5進行系統(tǒng)的調(diào)壓計算，選擇變壓器的分接頭； 1.2.6統(tǒng)計系統(tǒng)設(shè)計的主要指標(biāo)。1.3設(shè)計要求 1.3.1設(shè)計說明書一份。1.3.2設(shè)計圖紙三張。 1.4 原始資料1.4.1發(fā)電廠資料 項目 臺數(shù) 容量（MW）電壓(kV) 功率因素15256.30.8215010.50.851.4.2發(fā)電廠和變電所負荷資料項目 發(fā)電廠A 變電所1 變電所2

7、變電所3 變電所4 最大負荷（MW） 4034263720最小負荷（MW） 2118141911最大負荷功率因數(shù) 0.820.820.830.840.83最小負荷功率因數(shù) 0.80.810.810.810.78Tmax（小時） 55005500550050005000二次母線電壓（kV） 10610106一類用戶（%） 3030252525二類用戶（%） 3530353030調(diào)壓方式 常常順逆順注意：(1). 發(fā)電廠的負荷包括發(fā)電廠的自用電在內(nèi)；(2). 建議采用的電力網(wǎng)額定電壓為110kV。1.4.3發(fā)電廠和變電所的地理位置圖： 第二章 負荷合理性校驗，功率平衡校驗及確定運行方式2.1 電力

8、網(wǎng)絡(luò)負荷合理性校驗根據(jù)最大負荷利用小時數(shù)的定義，最大負荷運行Tmax小時所消耗的電量等于全年實際耗電量，所以應(yīng)大于全年以最小負荷運行所消耗的電量，即： Pmax·TmaxPmin·8760 8760全年小時數(shù)2.1.1 發(fā)電廠負荷（Pmax·Tmax40×5500220000）（Pmin·876021×8760183960） （MWh） 2.1.2 變電所1負荷（Pmax·Tmax34×5500187000）（Pmin·876018×8760157680） （MWh） 2.1.3 變電所2負荷（

9、Pmax·Tmax26×5500143000）（Pmin·876014×8760122640） （MWh） 2.1.4 變電所3負荷（Pmax·Tmax37×5000185000）（Pmin·876019×8760166440） （MWh） 2.1.5 變電所4負荷（Pmax·Tmax20×5000100000）（Pmin·876011×876096360） （MWh） 結(jié)論：經(jīng)上述校驗，所有負荷均滿足合理性要求。2.2 電力網(wǎng)絡(luò)功率平衡校驗2.2.1有功功率平衡校驗（在最大

10、負荷方式下）系統(tǒng)最大有功綜合負荷：系統(tǒng)最小有功綜合負荷：K1同時系數(shù)取0.9K2廠用網(wǎng)損系數(shù)取1.15（其中網(wǎng)損5%，廠用10%） =0.9×1.15×（40+34+26+37+20）=162.5(MW) =0.9×1.15×（21+18+14+19+11）=86(MW)發(fā)電廠裝機容量: =25×5+50×1=175(MW)有功備用容量: =-=175-162.5=12.5(MW)備用容量占系統(tǒng)最大有功綜合負荷的百分比：7.69<102.2.2 無功功率平衡校驗（最大負荷方式下） 系統(tǒng)最大無功綜合負荷：162.5×=1

11、13.43（MVar）發(fā)電機能提供的無功功率： （50×1）（25×5）=124.74 （MVar） 無功備用容量：=124.74-113.43=11.32（MVar）無功備用容量占系統(tǒng)最大無功綜合負荷的百分比：9.98%<(1015)% 2.2.3 功率平衡校驗結(jié)論 發(fā)電廠有功儲備為12.5MW，達到系統(tǒng)最大綜合有功綜合負荷的7.69，小于10，基本滿足系統(tǒng)有功平衡的要求。發(fā)電廠無功儲備有11.32MVar，達到系統(tǒng)最大綜合無功功率的9.98，不滿足系統(tǒng)無功平衡要求的1015的儲備要求。綜上所述，該發(fā)電廠裝機容量不滿足系統(tǒng)功率平衡的要求，需要增加機組。綜合原始發(fā)電機

12、資料，現(xiàn)增加一臺50MW機組。計算得發(fā)電機無功儲備為42.29 MVar，無功備用容量占系統(tǒng)最大無功綜合負荷的百分比為37.28%，完全滿足系統(tǒng)無功平衡要求的1015的儲備要求2.3 確定發(fā)電廠運行方式當(dāng)系統(tǒng)以最大負荷方式運行時，該系統(tǒng)最大有功綜合負荷為162.5MW，而發(fā)電廠最大出力為175MW，因有功備用容量12.5 MW不足一臺發(fā)電機組的容量，所以所有機組都須帶負荷運行。機組間負荷分配，可以按機組容量來分配。當(dāng)系統(tǒng)以最小負荷方式運行時，系統(tǒng)有功功率只有86MW，此時發(fā)電廠以最大方式運行時，平均每臺機組所承擔(dān)的負荷僅達到容量的2550，這顯然是不經(jīng)濟的，因此要考慮切除機組；同時考慮事故時的

13、備用容量，應(yīng)切除1臺25MW機組和1臺50MW機組，即一臺50KW機組和四臺25MW機組帶負荷，而另一臺50KW機組和一臺25MW機組作備用，用作輪流檢修和事故備用。第三章 確定網(wǎng)絡(luò)結(jié)線方案和電壓等級 3.1 電力網(wǎng)絡(luò)電壓等級的確定本設(shè)計的網(wǎng)絡(luò)是區(qū)域電力網(wǎng)，輸送容量2030MVA，輸送距離從3040kM。根據(jù)各級電壓的合理輸送容量及輸電距離，應(yīng)選擇110KV電壓等級（其輸送能力為1050MW，50150kM）。故網(wǎng)絡(luò)電壓等級確定為：110kV 3.2 網(wǎng)絡(luò)結(jié)線方案初步比較 方案 結(jié)線圖 線路長度（kM）高壓開關(guān)數(shù)優(yōu)缺點 I 288 14 優(yōu)點：供電可靠性高。缺點：電廠出線多，倒閘操作麻煩；有環(huán)

14、網(wǎng)，保護須帶方向。II 231 14 優(yōu)點：供電可靠性高。缺點：電廠出線多，倒閘操作麻煩；有環(huán)網(wǎng)，保護須帶方向。III 216 12 優(yōu)點：供電可靠性高，電廠出線少，線路短。缺點：有環(huán)網(wǎng)，保護須帶方向。IV 137 8 優(yōu)點：電廠出線最少，線路最短；開關(guān)最少，操作簡單；電壓損失最少。缺點：供電可靠性最低。 27416優(yōu)點：供電可靠性最高，保護設(shè)施簡單。缺點：電廠出線最多，線路最長，開關(guān)最多。32716優(yōu)點：供電可靠性最高，電廠出線少。缺點：有環(huán)網(wǎng)，保護須帶方向；線路復(fù)雜，開關(guān)多。根據(jù)上表比較，從可靠性、操作容易、保護簡單等方面選優(yōu)，選出、兩種方案進行精確比較。3.3 網(wǎng)絡(luò)結(jié)線方案精確比較確定導(dǎo)

15、線材料和桿塔的類別及導(dǎo)線的幾何均距。目前我國高壓輸電線主要采用鋼芯鋁絞線。按電力設(shè)計手冊，當(dāng)負荷的年最大利用小時數(shù)達到5000小時以上時，鋼芯鋁鉸線的經(jīng)濟電流密度取J=0.9A/mm2，在高壓區(qū)域電力網(wǎng)，用經(jīng)濟電流密度法選擇導(dǎo)線載面，用發(fā)熱校驗。因本設(shè)計是110kv及以上電壓等級，為了避免電暈損耗，導(dǎo)線截面不應(yīng)小于LGJ-70。在LGJ-240以下者，均采用單桿三角形排列，在LGJ-300以上者，均采用型桿塔。有關(guān)數(shù)據(jù)綜合如下：導(dǎo)線截面載流量（A）r(/km)X(/km)導(dǎo)線投資（萬元）線路綜合投資（萬元）LGJ-702750.450.4320.291.95LGJ-953350.330.416

16、0.42.1LGJ-1203800.270.4090.492.25LGJ-1504450.210.4030.622.45LGJ-1855150.170.3950.762.7LGJ-2406100.1320.1880.982.95LGJ-3007100.1070.3821.463.4LGJ-4008980.0790.38624初選出來的、方案技術(shù)和經(jīng)濟精確比較見下表：方案結(jié)線圖潮流（MVA）線路A-1：37.28+j26.02線路A-2：13+j8.74線路A-3：33.72+j21.78線路A-4：10+j6.72線路1-3：0.28+j0.18線路A-1：17+j11.87線路A-2：13+

17、j8.74線路A-3：18.5+j11.95線路A-4：10+j6.72選導(dǎo)線A-1：LGJ-300A-2：2×LGJ-95A-3：LGJ-240A-4：2×LGJ-951-3：LGJ-70A-1：2×LGJ-150A-2：2×LGJ-95A-3：2×LGJ-150A-4：2×LGJ-95線路阻抗()A-1：3.424+j12.224A-2：5.28+j6.656A-3：5.016+j7.144A-4：5.775+j7.281-3：12.15+j11.66A-1：3.36+j6.448A-2：5.28+j6.656A-3：3.99+j

18、7.657A-4：5.775+j7.28正常時U%A-1：占額定電壓的3.7%A-2：占額定電壓的1%A-3：占額定電壓的2.7%A-4：占額定電壓的0.9%A-1：占額定電壓的1.1%A-2：占額定電壓的1%A-3：占額定電壓的1.4%A-4：占額定電壓的0.9%故障時最大U%在線路A-4斷開時，11.7%在線路A-3斷開時，2.9%投資（K）線路線路：470.53萬元總計：554.53萬元線路：437.08萬元總計：533.08萬元斷路器斷路器：84萬元斷路器：96萬元年運行費用（N）線路及斷路器折舊折舊費44.36萬元年運行費259.99萬元折舊費43.65萬元年運行費110.89萬元線

19、損費用線損費215.63萬元線損費68.33萬元年計算費用（萬元）339.21萬元187.04萬元由上表的技術(shù)及經(jīng)濟比較可以看出，方案、在技術(shù)上均滿足要求（正常時5%，故障時15%），從經(jīng)濟上，供電可靠性上，方案優(yōu)于方案，故選擇方案為網(wǎng)絡(luò)結(jié)線方案。表中數(shù)據(jù)算法及算例如下：線路潮流公布計算的兩個假定：1、計算時不考慮線路功率損失；2、功率大小按導(dǎo)線的長度平均分布。3.3.1方案3.3.1.1潮流計算線路A-1： 線路A-2：線路A-3：線路A-4：線路1-3： 3.3.1.2網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)線L選取線路A-1： 取 故選LGJ-300 線路A-2： 取 故選2×LGJ-95 線路A-3： 取 故

20、選LGJ-240 線路A-4： 取故選2×LGJ-95 線路1-3： 取 故選LGJ-70 3.3.1.3網(wǎng)絡(luò)線路阻抗Z計算阻抗A-1：A-2：A-3：A-4：1-3：3.3.1.4網(wǎng)絡(luò)正常運行時的電壓損失計算電壓損失A-1：A-2：A-3：A-4：3.3.1.5網(wǎng)絡(luò)故障時最大電壓損失計算在A-3-1-A網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)A-1斷開電壓損失最大： 3.3.1.6電力網(wǎng)絡(luò)總投資K計算（萬元）網(wǎng)絡(luò)總投資=線路投資+開關(guān)設(shè)備投資線路投資：若線路為雙回路線，則線路計算長度為兩線路長度之和的70%線路：=3.432+2.132×2×0.7+2.9538+2.135×2&#

21、215;0.7+1.9527 =470.53（萬元）斷路器：=614=84（萬元） 假定每個開關(guān)設(shè)備需投資6萬元總投資：=470.53+84=554.53（萬元）3.3.1.7網(wǎng)絡(luò)年運行費用計算（萬元）年運行費用包括折舊費和損耗費，其中折舊率按每年占總投資的8%來計算；電價取0.4元。折舊費=總投資折舊率=8%K=554.538%=44.36（萬元）線路年網(wǎng)損費用：（查表14-1：最大負荷損耗小時數(shù)與最大負荷的利用小時數(shù)的關(guān)系電力系統(tǒng)分析第三版下冊表14-1 ）線路A-1： =0.85 查表得=4000h線路A-2： =0.85 查表得=4000h線路A-3： =0.85 查表得=3500h線

22、路A-4： =0.85 查表得=3500h線路1-3： =0.85 查表得=4000h電能損耗：=0.584864000+0.107084000+0.679993500+0.069283500+0.00011×4000=5390.645（MWh）總網(wǎng)損成本=5390.645×10-1×0.4=215.63（萬元） 年運行費=折舊費+損耗費 44.36+215.63=259.99（萬元）3.3.1.8網(wǎng)絡(luò)年計算費用N（萬元）按7年收回投資計算，則年計算費用=總投資/7+年運行費用。N=554.53/7+259.99=339.21（萬元）3.3.2方案3.3.2.1潮

23、流計算線路A-1： 線路A-2：線路A-3：線路A-4： 3.3.2.2網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)線L選取線路A-1： 取故選2×LGJ-150 線路A-2： 取故選2×LGJ-95 線路A-3： 取故選2×LGJ-150 線路A-4： 取故選2×LGJ-95 3.3.2.3網(wǎng)絡(luò)線路阻抗Z計算A-1：A-2：A-3：A-4：3.3.2.4網(wǎng)絡(luò)正常運行時的電壓損失計算A-1：A-2：A-3：A-4：3.3.2.5網(wǎng)絡(luò)故障時最大電壓損失計算在A-3網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)A-3斷開電壓損失最大： 3.3.2.6電力網(wǎng)絡(luò)總投資K計算（萬元）線路： =2.4532×2×0.7

24、+2.132×2×0.7+2.4538×2×0.7+2.135×2×0.7 =437.08萬元斷路器： （單價6萬元）總投資：3.3.2.7網(wǎng)絡(luò)年運行費用計算（萬元）年運行費用包括折舊費和損耗費，其中折舊率按每年占總投資的8%來計算；電價取0.4元。折舊費=8%K=533.088%=42.65萬元（折舊率8%）線路年網(wǎng)損費用：（查表：電力系統(tǒng)分析第三版下冊表14-1 ）線路A-1： =0.85 查表得=4000h線路A-2： =0.85 查表得=4000h線路A-3： =0.85 查表得=3500h線路A-4： =0.85 查表得=3

25、500h電能損耗：=0.119384000+0.107084000+0.159953500+0.069283500=1708.145（MWh）總網(wǎng)損成本=1708.145×10-1×0.4=68.33萬元 （電價0.4元/kWh）年運行費：42.56+68.33=110.89萬元3.3.2.8網(wǎng)絡(luò)年計算費用N（萬元）按7年收回投資計算，則年計算費用=總投資/7+年運行費用。N=533.08/7+110.89=187.04（萬元）通過對、兩種方案的技術(shù)和經(jīng)濟精確比較，由方案技術(shù)和經(jīng)濟精確比較表中可以看出，方案在技術(shù)上滿足要求（正常運行時<5%，故障時<15%），且

26、經(jīng)濟上又是最省的，因此選擇方案為電力網(wǎng)絡(luò)接線方案。第四章 確定發(fā)電廠、變電所的結(jié)線方式電氣主接線是發(fā)電廠、變電所電氣設(shè)計的首要部分，也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的主要環(huán)節(jié)，因此發(fā)電廠、變電所的電氣主接線必須滿足以下基本要求：1、必須保證發(fā)供電的可靠性；2、應(yīng)具有一定的靈活性；3、操作應(yīng)盡可能簡單、方便；4、經(jīng)濟上應(yīng)合理。4.1 選擇發(fā)電廠主結(jié)線從負荷情況來看，各變電所均有一、二類負荷，而且系統(tǒng)中只有一個發(fā)電廠，因此保證供電的可靠性成為選擇發(fā)電廠主結(jié)線所要考慮的首要問題。雙母線比單母線分段的可靠性和靈活性都要優(yōu)，因此，高壓側(cè)母線采用雙母線結(jié)線。而發(fā)動機和變壓器的連接可以有多種選擇，選擇其中兩種方案進行比較：

27、 方案一，五臺25MW發(fā)電機與變壓器采用單母線帶旁路接線，這種方式可以最大限度地保證供電的可靠性。任一臺變壓器發(fā)生故障時都能基本保證發(fā)電廠的大部分出力，但缺點是變壓器多，投資大，其接線圖如下：方案二，五臺25MW發(fā)電機與變壓器采用擴大單元接線，將五臺25MW發(fā)電機出線并聯(lián)在一起，共用一臺變壓器。其優(yōu)點是省了一臺變壓器，減少了投資。但是這種接線方式的缺點是當(dāng)變壓器發(fā)生故障時，五臺25MW發(fā)電機都退出運行，這將嚴重影響發(fā)電廠的出力，因此這種結(jié)線方式供電可靠性低，其結(jié)線圖如下：結(jié)論：如前所述，由于該電力網(wǎng)絡(luò)一、二類負荷比重較大，而且發(fā)電廠只有一個，所以選擇發(fā)電廠主結(jié)線首先要考慮到的是供電可靠性，其次

28、才是經(jīng)濟性。因為方案一的可靠性高，因此盡管方案二比它經(jīng)濟上要省，也需選方案一。另外，因有機端負荷，所以五臺25MW發(fā)電機采用6kV母線與變壓器連接。即發(fā)電廠主結(jié)線采用高壓側(cè)雙母線，50MW發(fā)電機與變壓器采用單元結(jié)線，五臺25MW發(fā)電機采用單母線分段帶專用旁路斷路器的旁路母線接線。如附圖1所示。4.2 確定變電所接線方式由于各變電所均有一、二類負荷，對安全可靠供電要求高，需要有兩個電源互為備用，而且因有兩條高壓進線，故采用雙母線和每個變電所設(shè)置兩臺變壓器，同時把兩條進線接在不同的母線上。如附圖2所示。4.3 確定變壓器型號、臺數(shù)及容量110KV系列低損耗、低噪聲、風(fēng)冷式三相雙繞組無勵磁調(diào)壓電力變

29、壓器 S9、SF9、SZ9、SFZ9系列6300120000KVA變壓器技術(shù)參數(shù)表額定容量（KVA）電壓組合空載損耗（KW)負載損耗（KW)空載電流（%）短路阻抗（%）高壓（KV)低壓（KV)聯(lián)結(jié)組標(biāo)號S9 SF9SZ9 SFZ96300110 ±2×2.5%6.3 6 10.5 11YNd117.58.236.90.6710.580009.09.845.00.631000010.511.853.10.601250012.413.763.00.561600015.016.577.40.532000017.819.596.60.492500021.022.7110.70.46

30、3150025.027.5133.20.424000029.932.9156.60.395000035.338.9194.40.356300041.946.4234.00.329000054.660.3306.00.2712000067.774.8379.80.244.3.1 發(fā)電廠及自用電變壓器容量應(yīng)大于或等于 發(fā)電機容量，故選2臺SFZ9-63000/110KVA和1臺SFZ9-90000/110KVA的升壓變壓器。發(fā)電廠的自用電：=40÷0.82=48.8()=21÷0.8=26.25()每臺變壓器容量按最大視在功率的70%考慮，則=48.8×70%=34.

31、16()故選2臺SFZ9-20000/6的降壓變壓器。變壓器參數(shù)：=19.5 =96.6 %=10.5 %=0.49切除功率：<當(dāng)切除功率小于最小功率時，為減少斷路器的損耗，一般不切除變壓器，以采用內(nèi)橋式接線。4.3.2 變電所1=34÷0.82=41.5()=18÷0.81=22.22()每臺變壓器容量按最大視在功率的70%考慮，則=41.5×70%=29.05()故選2臺SFZ9-20000/110的降壓變壓器。變壓器參數(shù)：=19.5 =96.6 %=10.5 %=0.49切除功率：<當(dāng)切除功率小于最小功率時，為減少斷路器的損耗，一般不切除變壓器，

32、以采用內(nèi)橋式接線。4.3.3 變電所2=26÷0.83=31.33()=14÷0.81=17.28()每臺變壓器容量按最大視在功率的70%考慮，則=31.33×70%=21.93()故選2臺SFZ9-16000/110的降壓變壓器。變壓器參數(shù)：=16.5 =77.4 %=10.5 %=0.53切除功率：<當(dāng)切除功率小于最小功率時，為減少斷路器的損耗，一般不切除變壓器，以采用內(nèi)橋式接線。4.3.4 變電所3=37÷0.84=44.05()=19÷0.81=23.46()每臺變壓器容量按最大視在功率的70%考慮，則=44.05×70

33、%=30.84()故選2臺SFZ9-20000/110的降壓變壓器。變壓器參數(shù)：=19.5 =96.6 %=10.5 %=0.49切除功率：<當(dāng)切除功率小于最小功率時，為減少斷路器的損耗，一般不切除變壓器，以采用內(nèi)橋式接線。4.3.5 變電所4=20÷0.83=24.1()=11÷0.78=14.1()每臺變壓器容量按最大視在功率的70%考慮，則=24.1×70%=16.87()故選2臺SFZ9-16000/110的降壓變壓器。變壓器參數(shù)：=16.5 =77.4 %=10.5 %=0.53切除功率：<當(dāng)切除功率小于最小功率時，為減少斷路器的損耗，一般不

34、切除變壓器，以采用內(nèi)橋式接線。4.3.6 發(fā)電廠和變電站變壓器明細表及接線方式變壓器型號（KW)（KW)%（MVA）接線方式變電所12×SFZ9-2000019.596.60.4910.512.71內(nèi)橋式變電所22×SFZ9-1600016.577.40.5310.510.45內(nèi)橋式變電所32×SFZ9-2000019.596.60.4910.512.71內(nèi)橋式變電所42×SFZ9-1600016.577.40.5310.510.45內(nèi)橋式電廠用電2×SFZ9-2000019.596.60.4910.512.71內(nèi)橋式發(fā)電廠2×SFZ

35、9-6300046.4234.00.3210.51×SFZ9-9000060.3306.00.2710.5第五章 潮流計算和確定變壓器分接頭用電設(shè)備在額定電壓下運行時，效率最高。但實際上在電力系統(tǒng)運行中，隨著負荷的變化，系統(tǒng)運行方式的改變，網(wǎng)絡(luò)中電壓的損失也會發(fā)生變化。為了保證用電設(shè)備的經(jīng)濟性及安全性，應(yīng)采取必要的調(diào)壓措施使電壓偏移限制在某一個固定的范圍內(nèi)。系統(tǒng)常用的調(diào)壓方式有順調(diào)壓、逆調(diào)壓、常調(diào)壓，都是通過發(fā)動機調(diào)壓和變送器分接頭配合來實現(xiàn)的。5.1 系統(tǒng)參數(shù)計算5.1.1變壓器參數(shù)計算變電所 1：變電所 2 :變電所3： 變電所4：發(fā)電廠： 同理，其余變電所的變壓器參數(shù)計算結(jié)果列

36、表如下所示：地址變壓器型號及容量變電所 1SFL1-315001.3424.238.8144變電所 2SFL1-250002.1350.826.0255變電所 3SFL1-315001.3440.330.8283.5變電所 4SFL1-200003.3338.122.0180發(fā)電廠SFPL1-630000.340.918020.1752567384.35.1.2 線路參數(shù)計算 線路采用鋼筋混凝土桿（塔），導(dǎo)線排列在LGJ-240以下者，均采用三角形排列，在LGJ-300以上者，采用型桿塔。線間距離4米，線路電阻、電抗參數(shù)列表如下所示：（?。?導(dǎo)線型號 單位阻抗LGJ-150 G-1,2

37、5;32kmLGJ-95 G-2,2×32kmLGJ-150 G-3,2×38kmLGJ-95 G-4,2×35km0.210.210.270.330.4030.4030.4090.4165.2 潮流計算5.2.1 線路A-1計算線路等值電路圖如下圖所示：線路A-1的充電無功功率：最大負荷時兩臺變壓器的損耗：空載損耗：負載損耗： A-1 末端的傳輸功率：A-1 的功率損耗：A-1 始端的送出功率：最小負荷時兩臺變壓器的損耗：A-1未端傳輸功率： A-1的功率損耗： A-1 始端的送出功率5.2.2線路 A-2 計算線路的充電無功功率：最大負荷時兩臺變壓器的損耗：空

38、載損耗：負載損耗：A-2 末端的傳輸功率：A-2 的功率損耗：A-2 始端的送出功率：最小負荷時兩臺變壓器的損耗：線路A-2未端傳輸功率：A-2 的功率損耗： A-2 始端的送出功率5.2.3線路 A-3 計算線路的充電無功功率：最大負荷時兩臺變壓器的損耗：空載損耗：負載損耗：A-3 末端的傳輸功率：A-3 的功率損耗：A-3 始端的送出功率：最小負荷時兩臺變壓器的損耗：線路A-3未端傳輸功率：A-2 的功率損耗：A-2 始端的送出功率5.2.4線路 A-4 計算線路的充電無功功率：最大負荷時兩臺變壓器的損耗：空載損耗：負載損耗：A-4 末端的傳輸功率：A-4 的功率損耗： A-4 始端的送出

39、功率：最小負荷時兩臺變壓器的損耗：線路A-4未端傳輸功率：A-4 的功率損耗：A-4 始端的送出功率線路A-1， A-2，A-3，A-4 在最大、最小負荷時的情況，計算結(jié)果列表如下：變電所名稱最大負荷（Mvar）最小負荷（Mvar）變電所 1QC1-j1.09-j1.09P B1jQ B10.1723+j2.0070.104+j0.5714S134.172+j22.90418.105+j12.513SLA-10.47+j0.9020.1345+j0.258SA-134.642+j22.71618.240+j11.681變電所 2QC2-j1.09-j1.09P B2jQ B40.138+j2.

40、5700.074+j1.137S226.138+j18.9514.074+j10.183SLA-20.455+j0.5730.084+j0.161SA-226.593+j18.43314.824+j9.254變電所 3QC3-j1.30-j1.30P B3jQ B30.169+j3.80.092+j1.484S337.169+j26.4419.92+j13.94SLA-30.686+j1.3170.184+j0.354SA-337.855+j26.45719.276+j12.994變電所 4QC4-j1.2-j1.2P B4jQ B40.124+j1.2740.072+j0.673S420.1

41、24+j13.51411.072+j8.298SLA-40.276+j0.3480.092+j0.115SA-420.4+j16.66211.164+j7.2135.2.4 發(fā)電廠計策變壓器的功率分配計算發(fā)電機高壓側(cè)流出去的總功率時，須考慮同時系數(shù)： Smax=0.9×（34.642+26.59+37.855+20.4）+j(22.716+18.433+26.457+16.662)=104.538+j84.268MVASmin=1.1×（18.240+14.824+19.276+11.164）+j(11.681+9.254+12.994+7.213)=69.854+j45.

42、265MVA變壓器功率分配原則按其容量大小分配，4臺變壓器容量相同，其功率平均分配： Smax26.135+j21.067MVASmin17.464+j11.316MVA作出網(wǎng)絡(luò)的功率分配圖 下面所作的功率分布圖，是實際上流過每個元件的實際功率，是作為計算電壓損耗的依據(jù)。為了計算方便，把功率分布標(biāo)注在電力系統(tǒng)等值圖，如圖所示：5.3 網(wǎng)絡(luò)電壓損耗計算和變壓器分接頭的選擇本課程設(shè)計中調(diào)壓問題的解決方法是通過發(fā)電機調(diào)壓配以選擇適當(dāng)?shù)淖儔浩鞣纸宇^，每個變電所都有不同的調(diào)壓要求。發(fā)電機高壓側(cè)作為電壓的中樞控制點，可以使系統(tǒng)在滿足調(diào)壓要求下，使調(diào)壓設(shè)備減到最小。在進行調(diào)壓計算時，控制發(fā)電機高壓母線A在最

43、大負荷時保持,在最小負荷時則可滿足各變電所的調(diào)壓要求。調(diào)壓計算的主要過程及工作量集中在根據(jù)各變電所的調(diào)壓要求確定發(fā)電廠高壓母線及驗算上?，F(xiàn)在所定的發(fā)電廠母線電壓111kv-117kv是經(jīng)過多次計算確定下來的，這個電壓變動范圍不會增加系統(tǒng)元件的絕緣負擔(dān)和能量損耗。電壓損耗計算公式采用5.3.1 變電所1的變壓器分接頭選擇變電所1采用常調(diào)壓，即在任何負荷下，中樞點電壓保持為大約恒定的數(shù)值6.15kv。在最大負荷時： A1 的電壓損耗： 變電所1的變壓器損耗： 在最小負荷時：A1 的電壓損耗： 變電所1的變壓器損耗： 變壓器抽頭的選擇： 故選擇Uf=118.25的分接頭.校驗：在正常情況下，變電所二

44、次側(cè)的最大負荷和最小負荷的電壓偏移值： 故滿足常調(diào)壓的要求。5.3.2 變電所 2的變壓器抽頭選擇：變電所2采用順調(diào)壓，在最大負荷時希望電壓不低于10.25kV，最小負荷時希望電壓不高于10.75kV。A2 的電壓損耗： 變電所2的變壓器損耗： 在最小負荷時：A2的電壓損耗： 變電所2的變壓器損耗： 變壓器抽頭的選擇： 故選擇Uf=112.75的分接頭.校驗：在正常情況下，變電所二次側(cè)的最大負荷和最小負荷的電壓偏移值： 故滿足順調(diào)壓的要求。5.3.3 變電所3 的變壓器抽頭選擇：變電所3采用順調(diào)壓，在最大負荷時希望電壓不低于10kV，最小負荷時希望電壓不高于10.5kV。A3 的電壓損耗： 變

45、電所3的變壓器損耗： 在最小負荷時： A3的電壓損耗： 變電所3的變壓器損耗： 變壓器抽頭的選擇： 故選擇Uf=115.5的分接頭.校驗：在正常情況下，變電所二次側(cè)的最大負荷和最小負荷的電壓偏移值： 故滿足逆調(diào)壓的要求。5.3.4 變電所4 的變壓器抽頭選擇：變電所4采用順調(diào)壓，在最大負荷時希望電壓不低于6kV，最小負荷時希望電壓不高于6.3kV。 A4的電壓損耗：變電所4的變壓器損耗： 在最小負荷時：A4的電壓損耗：變電所4的變壓器損耗：變壓器抽頭的選擇： 故選擇Uf=118.25的分接頭. 校驗：在正常情況下，變電所二次側(cè)的最大負荷和最小負荷的電壓偏移值： 故滿足順調(diào)壓的要求。5.3.5

46、電廠變壓器抽頭選擇：（4×63000kVA）發(fā)電機母線的最大及最小負荷時，電壓隨負荷的大小變化，這就要求發(fā)電機 端電壓也隨著變化。一般情況下，發(fā)電機在最大負荷時可容許其電壓提高 5%運行， 在最小負荷時，發(fā)電機端電壓下降所受的限制較寬，因電壓下降不受絕緣的限制， 但也不能太低，這會造成系統(tǒng)不穩(wěn)定和不經(jīng)濟運行。因此最小負荷時不低于 10kV運行。最大負荷時：最小負荷： 故選擇Uf=115.5kV的分接頭。校驗：發(fā)電機在最大負荷和最小負荷時的實際電壓： 發(fā)電機端電壓在最大和最小負荷時，其電壓沒有超出允許變化范圍。故所選的分接頭是合理的。從上面的計算結(jié)果綜合列出下面的表格：表一線路名稱線路阻抗（）線路通過功率 P+jQ（MVA）線路電壓損耗（kV）最大負荷最小負荷最大負荷最小負荷A13.36+j6.44834.64+j22.7218.24+j11.682.251.23A25.2