電力系統(tǒng)規(guī)劃課程設(shè)計(jì)

機(jī)電工程學(xué)院《電力系統(tǒng)規(guī)劃》課程設(shè)計(jì)第二組題目：某地區(qū)電網(wǎng)規(guī)劃初步設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化年級(jí)：學(xué)號(hào)：姓名：指導(dǎo)教師：日期：云南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院TOC\o"1-5"\h\z摘要2課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)3\o"CurrentDocument"第一章原始資料的分析5\o"CurrentDocument"1.1發(fā)電廠技術(shù)參數(shù)5\o"CurrentDocument"1.2發(fā)電廠和變電所負(fù)荷資料5\o"CurrentDocument"1.3負(fù)荷合理性校驗(yàn)5\o"CurrentDocument"第二章電力網(wǎng)電壓的確定和電網(wǎng)接線的初步選擇7\o"CurrentDocument"2.1電網(wǎng)電壓等級(jí)的選擇7\o"CurrentDocument"2.2電網(wǎng)接線方式的初步比較9\o"CurrentDocument"2.2.1電網(wǎng)接線方式9\o"CurrentDocument"2.2.2方案初步比較的指標(biāo)11第三章方案的詳細(xì)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較123.1導(dǎo)線截面參考數(shù)據(jù)12\o"CurrentDocument"3.2方案（B）中的詳細(xì)技術(shù)經(jīng)濟(jì)計(jì)算123.2.1先按均一網(wǎng)對(duì)其進(jìn)行粗略潮流分布的計(jì)算133.2.2導(dǎo)線截面面積的選擇133.2.3根據(jù)查閱的導(dǎo)線截面面積，計(jì)算線路的阻抗153.2.4計(jì)算正常運(yùn)行時(shí)的電壓損失153.2.5投資費(fèi)用（K）15\o"CurrentDocument"3.3方案（C）中的詳細(xì)技術(shù)經(jīng)濟(jì)計(jì)算173.3.1先按均一網(wǎng)對(duì)其進(jìn)行粗略潮流分布的計(jì)算173.3.2導(dǎo)線截面的選擇193.3.3、線路阻抗計(jì)算203.3.4正常運(yùn)行時(shí)的電壓損失203.3.5投資（K）21\o"CurrentDocument"3.3.6、年運(yùn)行費(fèi)用（萬(wàn)元）年運(yùn)行費(fèi)用包括折舊費(fèi)和損耗費(fèi)21\o"CurrentDocument"第四章最終方案的選定23\o"CurrentDocument"第五章課程設(shè)計(jì)總結(jié)25\o"CurrentDocument"參考資料26\o"CurrentDocument"課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師評(píng)審標(biāo)準(zhǔn)及成績(jī)?cè)u(píng)定27摘要該課程設(shè)計(jì)是進(jìn)行地方電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)。規(guī)劃設(shè)計(jì)一個(gè)容量為5X25MW+1X50MW的發(fā)電廠和4個(gè)變電站的地方電力網(wǎng)。本設(shè)計(jì)根據(jù)地方電力網(wǎng)規(guī)劃的要求，在對(duì)原始資料系統(tǒng)負(fù)荷、電量平衡分析的基礎(chǔ)上，運(yùn)用傳統(tǒng)的規(guī)劃方法，并結(jié)合優(yōu)化規(guī)劃的思想，從擬定的五種可行方案中，通過(guò)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的比較，選擇出兩個(gè)較優(yōu)的方案作進(jìn)一步的深入分析：先對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行潮流計(jì)算，然后根據(jù)潮流計(jì)算結(jié)果，從最大電壓損耗、網(wǎng)絡(luò)電能損耗、線路和變電站的一次投資及電力網(wǎng)的年運(yùn)行費(fèi)用等角度，詳細(xì)的分析兩個(gè)較優(yōu)方案，以此確定最優(yōu)規(guī)劃設(shè)計(jì)?！娟P(guān)鍵詞】方案擬定潮流計(jì)算導(dǎo)線截面選擇投資年運(yùn)行費(fèi)用課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)1、題目：某地區(qū)電網(wǎng)規(guī)劃初步設(shè)計(jì)2、目的要求通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)能掌握電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的一般原則和常用方法，綜合運(yùn)用所學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)，特別是有關(guān)電力網(wǎng)、發(fā)電廠等方面的理論、概念和計(jì)算方法，加深對(duì)電網(wǎng)特性的了解進(jìn)而了解有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)程和規(guī)定、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，樹(shù)立統(tǒng)籌兼顧、綜合平衡、整體優(yōu)化的觀點(diǎn)，培養(yǎng)從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)諸多方面分析和解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力。3、設(shè)計(jì)任務(wù)1）電力網(wǎng)電壓等級(jí)的確定2）初步擬定若干待選的電力網(wǎng)接線方案進(jìn)行初選3）對(duì)初選接線方案進(jìn)行詳細(xì)的綜合比較4）最后對(duì)電網(wǎng)的接線方案進(jìn)行評(píng)定4、原始資料1）發(fā)電廠、變電所相對(duì)地理位置及距離如圖所示：說(shuō)明：A為發(fā)電廠①、②、③、④為待建的變電站2）發(fā)電廠技術(shù)參數(shù)項(xiàng)目臺(tái)數(shù)容量（MW）電壓（kV）功率因數(shù)15256.30.8215010.50.85

3）發(fā)電廠和變電所負(fù)荷資料廠站項(xiàng)目\發(fā)電廠變電所A1234最大負(fù)荷（MW）3050504550最小負(fù)荷（MW）1528282328功率因數(shù)cos0.820.850.850.860.85Tmax(h)50005300550052005500低壓母線電壓（kV）1010101010調(diào)壓要求順常逆順常各類(lèi)負(fù)荷（%）I類(lèi)303030025II類(lèi)3030253030設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師（簽字）：第一章原始資料的分析1.1發(fā)電廠技術(shù)參數(shù)項(xiàng)目臺(tái)數(shù)容量(MW)電壓(kV)功率因數(shù)15256.30.8215010.50.851.2發(fā)電廠和變電所負(fù)荷資料、、、廠站項(xiàng)\目\發(fā)電廠變電所A1234最大負(fù)荷(MW)3050504550最小負(fù)荷(MW)1528282328功率因數(shù)cos中0.820.850.850.860.85Tmax(h)50005300550052005500低壓母線電壓(kV)1010101010調(diào)壓要求順常逆順常各類(lèi)負(fù)荷(%)I類(lèi)303030025II類(lèi)30302530301.3負(fù)荷合理性校驗(yàn)在已知某規(guī)劃年的需電量后，可用年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)預(yù)測(cè)年最大負(fù)荷，即：Pn?max=An/Tmax式中Pn?max一年最大負(fù)荷(MW)；An——年需用電量(kWh)；Tmax年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)(h)根據(jù)最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)的定義，最大負(fù)荷運(yùn)行孔悠小時(shí)所消耗的電量等于全年實(shí)際電量。所以，以最大負(fù)荷運(yùn)行［悠小時(shí)所消耗的電量應(yīng)大于全年以最小負(fù)荷運(yùn)行的電量。即:P-T>P-87608760-全年小時(shí)數(shù)1、發(fā)電廠負(fù)荷(Pmax?Tmax=30X5000=150000)>(Pmin-8760=15X8760=131400)(MWh)2、變電所1負(fù)荷(Pmax?Tmax=50X5300=265000)>(Pmin?8760=28X8760=245280)(MWh)3、變電所2負(fù)荷(Pmax-Tmax=45X5500=275000)>(Pmin-8760=28X8760=245280)(MWh)4、變電所3負(fù)荷(PmaxTmax=45X5200=234000)>(Pmin?8760=23X8760=2014800)(MWh)5、變電所4負(fù)荷(Pmax?Tmax=50X5500=275000)>(Pmin?8760=28X8760=245280)(MWh)結(jié)論：所以負(fù)荷均滿(mǎn)足合理性要求。根據(jù)原始資料確定電網(wǎng)的電壓等級(jí)和初步擬定5個(gè)方案，綜合考慮電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性、可靠性、操作容易和保護(hù)簡(jiǎn)單等問(wèn)題，綜合優(yōu)先選出兩個(gè)方案進(jìn)行詳細(xì)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。利用原始資料中的最大負(fù)荷、功率因數(shù)、最大利用小時(shí)進(jìn)行潮流計(jì)算和導(dǎo)線截面選擇，同時(shí)根據(jù)原始資料和導(dǎo)線截面、電壓損耗確定兩個(gè)參加詳細(xì)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較方案中的投資費(fèi)和年運(yùn)行費(fèi)。第二章電力網(wǎng)電壓的確定和電網(wǎng)接線的初步選擇2.1電網(wǎng)電壓等級(jí)的選擇目前我國(guó)常用的電壓等級(jí)：220V、380V、6kV、10kV、35kV、110kV、220kV、330kV、500kV。（一）電壓等級(jí)選擇的原則1）選定的電壓等級(jí)應(yīng)符合國(guó)家電壓標(biāo)準(zhǔn)2）電壓等級(jí)不宜過(guò)多，以減少變電重復(fù)容量，同一地區(qū)、同一電力網(wǎng)內(nèi)，應(yīng)盡可能簡(jiǎn)化電壓等級(jí)。3）選定的電壓等級(jí)要能滿(mǎn)足近期過(guò)渡的可能性，同時(shí)也要能適應(yīng)遠(yuǎn)景系統(tǒng)規(guī)劃發(fā)展的需要。4）在確定電壓系列時(shí)應(yīng)考慮到與主系統(tǒng)及地區(qū)系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)的可能性，故電壓等級(jí)應(yīng)服從于主系統(tǒng)及地區(qū)系統(tǒng)。5）如果是跨省電網(wǎng)之間的聯(lián)絡(luò)線，則應(yīng)考慮適應(yīng)大工業(yè)區(qū)與經(jīng)濟(jì)體系的要求，進(jìn)一步建成一個(gè)統(tǒng)一的聯(lián)合系統(tǒng)，最好采用單一的合理的電壓系列。6）大容量發(fā)電廠向系統(tǒng)送電，考慮出現(xiàn)高一級(jí)電壓一回線還是低一級(jí)電壓多回線向系統(tǒng)送電，與該電廠在系統(tǒng)中的重要性有關(guān)。7）對(duì)于單回線供電系統(tǒng)，在輸電電壓確定后的一回線送電容量與電力系統(tǒng)總?cè)萘繎?yīng)保持合適的比例，以保證在事故情況下電力系統(tǒng)的安全。8）是否發(fā)展新的高一級(jí)電壓，應(yīng)根據(jù)工程現(xiàn)實(shí)要求、目前電網(wǎng)的基礎(chǔ)、科研和設(shè)備供應(yīng)的可能性等因素綜合考慮。（二）電壓等級(jí)選擇的方法1）直接查表法這種方法比較粗糙一些。它是根據(jù)設(shè)計(jì)和運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)電壓等級(jí)與輸送容量和輸送距離的關(guān)系而得來(lái)的。一般可用于初選。各種電壓相應(yīng)的輸送容量和輸送距離范圍見(jiàn)下表：注：用的時(shí)候不能兩個(gè)都用極端，即最大輸送容量對(duì)應(yīng)最大輸送距離。根據(jù)變電所負(fù)荷大小、變電所與發(fā)電廠的距離，由有關(guān)資料確定電壓等級(jí)，采用架空線時(shí)與各額定電壓等級(jí)相適應(yīng)的輸送功率和輸送距離。發(fā)電廠A最大功率30MW,1變電站最大負(fù)荷為50MW,2變電站最大負(fù)荷為50MW,3變電站最大負(fù)荷為45MW,4變電站最大負(fù)荷為50MW。結(jié)合設(shè)計(jì)的地理分布,最長(zhǎng)輸電線路47km，最短輸電線路23km,用查表法選擇110KV的輸電等級(jí)。電壓等級(jí)的選擇原則如下:額定電壓(kV)輸送容量(MW)輸送距離(km)額定電壓(kV)輸送容量(MW)輸送距離(km)0.38<0.1<0.6603.5?3030?10030.1?1.01?311010?5050?10060.1?1.24?15220100?500100?300100.2?26?20500800?2000150?850352?1020?50表1—1根據(jù)地理位置中測(cè)量的各發(fā)電廠、變電站的距離和給出的輸送容量，綜合考慮各方面因素，我們采用110KV的電壓等級(jí)。根據(jù)原始資料和表1—1中電壓等級(jí)選擇的原則，本次設(shè)計(jì)中本設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)是區(qū)域電力網(wǎng)，輸送容量30?50MVA，輸送距離從23?47kM。根據(jù)各級(jí)電壓的合理輸送容量及輸電距離，應(yīng)選擇110KV電壓等級(jí)。2)根據(jù)負(fù)荷矩查表法所謂負(fù)荷矩就是線路傳輸?shù)墓β逝c傳輸距離的乘積，即P（傳輸功率）?L（距離）=P?L根據(jù)w=*X=P『15g氣L=01UTOC\o"1-5"\h\zUNUNN0.1U2-p*L=，+或中=f（叮11選擇方法：P?L為4240?37000kW-km，選10kV；91000?720000kW-km，選35kV；1260000?15100000kW-km，選110kV。用負(fù)荷矩查表法：P-L=50000x35=1750000kW-km，選110KV電網(wǎng)電壓等級(jí)要符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)電壓等級(jí)，選擇電網(wǎng)電壓是根據(jù)網(wǎng)內(nèi)線路輸送容量的大小和輸送距離來(lái)決定的。2.2電網(wǎng)接線方式的初步比較2.2.1電網(wǎng)接線方式電網(wǎng)的接線方式目的在于提高電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性，電網(wǎng)接線方式的選擇是高水平配電自動(dòng)化系統(tǒng)的前提和重要基礎(chǔ)。不同城市電網(wǎng)負(fù)荷密度、地理環(huán)境、配電變電站的保護(hù)方式、配網(wǎng)的接地方式等是不同。因此，電網(wǎng)的接線方式因地制宜，各具特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)電網(wǎng)接線方式設(shè)計(jì)原則目前正在進(jìn)行的電網(wǎng)建設(shè)工程和即將實(shí)施的配電系統(tǒng)自動(dòng)化建設(shè)工程，都要求對(duì)電網(wǎng)的接線方式進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)。因此，電網(wǎng)接線方式的應(yīng)該滿(mǎn)足以下基本要求：（1）穩(wěn)定可靠的供電能力和較強(qiáng)的接受外電能力，滿(mǎn)足N-1。（2）電網(wǎng)結(jié)構(gòu)合理，各級(jí)電壓接線層次分明。盡量減少網(wǎng)上潮流和迂回供電。（3）運(yùn)行靈活，應(yīng)變能力強(qiáng)。具有足夠的彈性和設(shè)備容量，具備應(yīng)付各種可能出現(xiàn)情況的應(yīng)變能力。考慮電網(wǎng)發(fā)展過(guò)程中前后階段的關(guān)聯(lián)性。（4）對(duì)網(wǎng)內(nèi)大型發(fā)電機(jī)組的上網(wǎng)方式進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證。（5）限制短路電流，根據(jù)電網(wǎng)規(guī)模分層分區(qū)供電，各區(qū)之間有足夠的負(fù)荷轉(zhuǎn)移能力，相互支援。（6）接線標(biāo)準(zhǔn)化，提高可靠性，減少維護(hù)、檢修費(fèi)用。（7）運(yùn)行安全性。（8）操作方便，運(yùn)行靈活。（9）接線簡(jiǎn)單及優(yōu)化網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，有效降低線損。（10）設(shè)備選擇合理。（11）便于運(yùn)行及維護(hù)檢修。（12）適應(yīng)配電自動(dòng)化的需要，有利于提高供電可靠性和電壓質(zhì)量。（13）與上一級(jí)電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃和布局相互協(xié)調(diào)，充分了解主網(wǎng)和電源的發(fā)展考慮變電站落點(diǎn)、規(guī)模、線路布局接線方式時(shí)應(yīng)超前5-10年。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)中的發(fā)電廠和變電站的基本的分布，電網(wǎng)的接線方式可以初步的擬定為以下的幾種方式：

表2-1方案結(jié)線圖線路長(zhǎng)度（kM）斷路器（每條線路按兩個(gè)算）優(yōu)缺點(diǎn)A28316優(yōu)點(diǎn)：供電可靠性高，每個(gè)負(fù)荷節(jié)點(diǎn)都有三條供電缺點(diǎn)：線路長(zhǎng)度最長(zhǎng)、造價(jià)最高，繼電保護(hù)復(fù)雜。B24216優(yōu)點(diǎn)：每個(gè)負(fù)荷節(jié)點(diǎn)均為雙回路供電，供電可靠性高，線路總長(zhǎng)較短。缺點(diǎn)：電廠出線多，倒閘操作麻煩；保護(hù)須帶方向。C「19412優(yōu)點(diǎn)：雙環(huán)網(wǎng)供電，可靠性高，線路總長(zhǎng)較短，斷路器數(shù)目較少，繼電保護(hù)較容易。缺點(diǎn)：存在保護(hù)需要識(shí)別方向。D143.58優(yōu)點(diǎn)：開(kāi)關(guān)數(shù)量最少，線路總長(zhǎng)度最短，繼電保護(hù)相對(duì)容易，保護(hù)設(shè)置簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)：可靠性比最低。

EO21812優(yōu)點(diǎn)：雙回路與壞網(wǎng)相結(jié)合，供電可靠性高。缺點(diǎn)：投資較大，倒閘操作麻煩；有環(huán)網(wǎng)，保護(hù)需帶方向。2.2.2方案初步比較的指標(biāo)表2-2各個(gè)方案的優(yōu)缺點(diǎn)比較方案ABCDE供電可靠性最高較D高較B高最低較D高每負(fù)荷節(jié)點(diǎn)線路數(shù)32212線路總長(zhǎng)度km注:雙回長(zhǎng)度算70%283242194143.5218開(kāi)關(guān)數(shù)量每條線路按2個(gè)算161612812繼保整定難度最難較C易較A易最容易較C易總結(jié)：根據(jù)上表比較，根據(jù)各方案的接線形式所用的線路長(zhǎng)度和斷路器個(gè)數(shù)以及各變電所的I、II負(fù)荷情況，同時(shí)考慮經(jīng)濟(jì)性、可靠性、操作容易、保護(hù)簡(jiǎn)單等方面，綜合優(yōu)選曲、C兩種方案進(jìn)行精確比較。第三章方案的詳細(xì)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較3.1導(dǎo)線截面參考數(shù)據(jù)確定導(dǎo)線材料和桿塔的類(lèi)別及導(dǎo)線的幾何均距。目前我國(guó)高壓輸電線主要采用鋼芯鋁絞線。按電力設(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)以上時(shí)，鋼芯鋁絞線的經(jīng)濟(jì)電流密度取戶(hù)0.9入/山皿，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)。因本設(shè)計(jì)是110kV電壓等級(jí)，為了避免電暈損耗，導(dǎo)線截面不得小于LGJ-70O在LGJ-240以下者，均采用單桿三角形排列，在LGJ-300以上者，采用n型桿塔。有關(guān)數(shù)據(jù)查參考書(shū)《電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)手冊(cè)（摘錄）》，綜合如下:表3-1導(dǎo)線截面載流量（A）r(Qx(Q導(dǎo)線投資（萬(wàn)元）線路綜合投資（萬(wàn)元）LGJ-702750.450.4320.291.95LGJ-953350.330.4160.42.1LGJ-1203800.270.4090.492.25LGJ-1504450.210.4030.622.45LGJ-1855150.170.3950.762.7LGJ-2406100.1320.1880.982.95LGJQ-3007100.1070.3821.463.43.2方案（B）中的詳細(xì)技術(shù)經(jīng)濟(jì)計(jì)算表3-2方案結(jié)線圖線路長(zhǎng)度（kM）斷路器（每條線路按兩個(gè)算）優(yōu)缺點(diǎn)BX24216優(yōu)點(diǎn)：由雙回路供電，供電可靠性高，線路總長(zhǎng)較短。缺點(diǎn)：電廠出線多，倒閘操作麻煩；保護(hù)須帶方向。

3.2.1先按均一網(wǎng)對(duì)其進(jìn)行粗略潮流分布的計(jì)算。按均一網(wǎng)對(duì)方案II其進(jìn)行粗略潮流分布的計(jì)算:兩個(gè)假設(shè)：1）計(jì)算時(shí)不考慮線路的功率損失;2）功率的大小按導(dǎo)線長(zhǎng)度均一分布?！阺z根據(jù)均一網(wǎng)初步功率分布的計(jì)算公式：S=i?！痠i=1￡sl十二計(jì)算每條線路的復(fù)功￡lii=1率S,由S=P+￡sl十二計(jì)算每條線路的復(fù)功￡lii=1線路A—1:P1=P[=50MWSa1=50+30.99jSa1=58.82MVA線路A—2：Pa2=P2=50MWSa2=50+30.99jSa2=58.82MVA線路A—3：Pa3=P3=45MWSa2=45+26.7jSa2=52.32MVA線路A—4：Pa4=P4=50MWSa3=50+30.99jS=58.82MVA3.2.2導(dǎo)線截面面積的選擇Q=Ptan(arccos0.85)=50xtan(arccos0.85)=30.99(Mvar)Q=Ptan(arccos0.85)=50xtan(arccos0.85)=30.99(Mvar)Q=Ptan(arccos0.86)=45xtan(arccos0.86)=26.7(Mvar)Q=Ptan(arccos0.85)=50xtan(arccos0.85)=30.99(Mvar)確定導(dǎo)線傳輸?shù)淖畲筘?fù)荷電流Imax按最大負(fù)荷計(jì)算Imax與功率、電壓和功率因數(shù)的關(guān)系為按最大負(fù)荷計(jì)算Imax與功率、電壓和功率因數(shù)的關(guān)系為:I=—=maxmax<3Ucos9N（式中：Imax為最大負(fù)荷電流，A；Pmax為最大傳輸功率，kW；UN為線路額定電壓，kV；cos6為負(fù)荷功率因數(shù)）線路A—1:線路A—1:線路A—2：線路A—3：線路A—4：,P50X103。疽wmcos?LaX110X0.85=3°8.74(A)N1m疽：^==30874(A)N1max=Jos中=J3XMX庭6=302.1(A)N1max-3^==漏刊A)N確定負(fù)荷的最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)Tmax，根據(jù)本設(shè)計(jì)的原始資料Tmax都大于5000小時(shí),確定經(jīng)濟(jì)電流密度J本設(shè)計(jì)根據(jù)目前我國(guó)高壓輸電線主要采用鋼芯鋁絞線。按電力設(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)以上時(shí)，鋼芯鋁絞線的經(jīng)濟(jì)電流密度取J=0.9A/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)。計(jì)算導(dǎo)線截面S，計(jì)算式S=Irna^（mm2）J線路A—1：S=乙=308.74=343.04（mm2）J0.9線路A—2：S=心=308.74=343.04（mm2）J0.9I3021線路A—3：S=fax=一1-=335.67（mm2）J0.9線路A—4:S=￡=308.74=343.04（mm2）J0.9根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)查參考書(shū)《電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)手冊(cè)（摘錄）》中的表3-3選擇相應(yīng)的標(biāo)稱(chēng)截面。表3-3導(dǎo)線截面載流量（A）ro(Q/km)xo(Q/km)導(dǎo)線投資（萬(wàn)元）線路綜合投資（萬(wàn)元）LGJ-702750.450.4320.291.95LGJ-953350.330.4160.42.1LGJ-1203800.270.4090.492.25LGJ-1504450.210.4030.622.45LGJ-1855150.170.3950.762.7LGJ-2406100.1320.1880.982.95

LGJ-3007100.1070.3821.463.4LGJ-4008980.0790.38624選擇的標(biāo)稱(chēng)截面如下：線路a—1：s=400（mm2）線路a—2：s=400（mm2）線路a—3:s=400（mm2）線路a—4:s=400（mm2）3.2.3根據(jù)查閱的導(dǎo)線截面面積，計(jì)算線路的阻抗根據(jù)導(dǎo)線面積及上表確定導(dǎo)線中,和X的值和公式z=R+jX=r+jx計(jì)算線路阻抗0000線路A—1：z=R+jX=0.079X35+j0.386x35=2.765+j13.51線路A—2:Z=R+jX=0.079x33+j0.386x33=2.607+j12.738線路A—3:Z=R+jX=0.079x30+j0.386x30=2.37+j11.58線路A—4:Z=R+jX=0.079x23+j0.386x23=1.817+j8.8783.2.4計(jì)算正常運(yùn)行時(shí)的電壓損失由公式AU%=P+Qx100%計(jì)算電壓損耗:U2Na—1：AU%50xK+30."x以51x100%=13&25+418a—1：AU%50xK+30."x以51x100%=13&25+418.67x100%=4.6%11021102A——2：AU%=50x2.607+30.99x12.738x100%=1102130.35+394.75T10x100%=4.34%A——3:AU%=45x*+26.7x"58x100%=106.65+309.186、⑵％=3.44%11021102A—4：AU%=50x1.817+30.99x8.878x100%=110290.85+275.13110x100%=3.02%3.2.5投資費(fèi)用（K）線路：（雙回路線路投資，線路計(jì)算長(zhǎng)度為兩線路長(zhǎng)度之和的70%）K=35x2x0.7x2=98K^=33x2x0.7x2=92.4K=30x2x0.7x2=84K=23x2x0.7x2=64.4cd線路：q=K+七+K+Kd=98+84+92.4+64.4=338.8（萬(wàn)元）斷路器：K2=16x8=128（萬(wàn)元）總投資：K1+K2=289.3+128=466.8（萬(wàn)元）3.2.6年運(yùn)行費(fèi)用（萬(wàn)元）：年運(yùn)行費(fèi)用包括折舊費(fèi)和損耗費(fèi)折舊費(fèi)二總投資場(chǎng)（折舊率）

折舊費(fèi)=8%K=466.8X8%=37.34萬(wàn)元（折舊率8%）線路年網(wǎng)損費(fèi)用：電能損耗：AA=七：皿（Kwh/年）：（t查表：《電力系統(tǒng)分析第三版下冊(cè)》表，線路網(wǎng)損費(fèi)用二總的電能損耗*電價(jià)。表3-4COS中Tmax（"、、0.800.850.900.951.002000150012001000800700250017001500125011009503000200018001600140012503500235021502000180016004000275026002400220020004500315030002900270025005000360035003400320030005500410040003950375036006000465046004500435042006500525052005100500048507000595059005800570056007500665066006550650064008000740073507250S2P2+Q2502+30.9923460.38,線路A—1：AP%=——xR=xR=x2.765=x2.765=0.791(MW)TOC\o"1-5"\h\zU2U2110212100cos甲=0.85T=5300h查表得t=4000hSP2+Q2502+30.9923460.38,線路A—2:AP%=—xR=xR=x2.607=x2.607=0.745(MW)U2U2110212100cos甲=0.85T=5500h查表得t=4000hS2P2+Q2452+26.722737.89,線路A—3:AP%=—xR=xR=x2.37=x2.37=0.536(MW)U2U2110212100cos中=0.86T=5200h查表得T=4000h線路A-4:mS2nP2+Q2“502+30.9923460.38|△P%=一xR=XR=X1.817=X1.817=0.52（MW）U2U2110212100cos中=0.85T=5500h查表得T=4000h電能損耗：△▲二】（△??［）△A=0.791x4000+0.745x4000+0.536x4000+0.52x4000=10368（MWh）總網(wǎng)損成本=10368x103x0.35=3628800（元）=362.88（萬(wàn)元）年運(yùn)行費(fèi)：N=37.34+362.88=400.22（萬(wàn)元）3.3方案（C）中的詳細(xì)技術(shù)經(jīng)濟(jì)計(jì)算35km30km30kmu’A-o表3-535km30km30kmu’A-o方案結(jié)線圖線路長(zhǎng)度（kM）斷路器（每條線路按兩個(gè)算）優(yōu)缺點(diǎn)C19412優(yōu)點(diǎn)：雙環(huán)網(wǎng)供電，可靠性高，線路總長(zhǎng)較短，開(kāi)關(guān)數(shù)目較少，繼電保護(hù)較容易。缺點(diǎn)：存在保護(hù)需要識(shí)別方向。把發(fā)電廠、變電站1、3連成的環(huán)網(wǎng)打開(kāi):P1=50MWP3=45MW圖3-1變壓器1-3網(wǎng)絡(luò)潮流流向3.3.1先按均一網(wǎng)對(duì)其進(jìn)行粗略潮流分布的計(jì)算按均一網(wǎng)對(duì)方案II其進(jìn)行粗略潮流分布的計(jì)算:兩個(gè)假設(shè)1）計(jì)算時(shí)不考慮線路的功率損失；2）功率的大小按導(dǎo)線長(zhǎng)度均一分布。EZsl根據(jù)均一網(wǎng)初步功率分布的計(jì)算公式：S=一^即S=計(jì)算每條線路的復(fù)功i=1i=1率S,由S=P+jQ，可以分別計(jì)算P和Q。線路A-1：P=(30+30)050+30045=45.79(MW)30+35+30線路A-3：Q=P?tan(cos-1中)=45.79Xtan(cos-10.85)=28.38(MVar)S=\P2+Q2=53.87(MVA)P=(30+35)x45+50竺=49.21(Mw)30+35+30Q=P?tan(cos-1中)=49.21Xtan(cos-10.86)=29.2(MVar)S=(P2+Q2=57.22(MVA)線路1-3：P=PA-P3=49.21-45=4.21(MW)Q=P?tan(cos-1中)=4.21Xtan(cos-10.85)=2.61(MVar)S=^P2+Q2=4.95(MVA)AA圖3-2變壓器2-4網(wǎng)絡(luò)潮流流向把發(fā)電廠、變電站2、4連成的環(huán)網(wǎng)打開(kāi)：A-2：p=(43+23)050+50023=44.95(MW)33+43+23Q=P■tan(cos-g)=44.95Xtan(cos-10.85)=27.86(MVar)S=\,P2+Q2=52.88(MVA)線路A-4：P=(33+43)x50+50033=55)33+43+23Q=P?tan(cos-1中)=55.05Xtan(cos-10.85)=34.12(MVar)S=、P2+Q2=64.77(MVA)

線路2-4：P=PA-4-P4=55.05-50=5.05(MW)Q=P?tan(cos-i中)=5.05Xtan(cos-i0.85)=3.13(MVar)S=、P2+Q2=5.94(MVA)3.3.2導(dǎo)線截面的選擇確定導(dǎo)線傳輸?shù)淖畲筘?fù)荷電流ImaxP按最大負(fù)荷計(jì)算Imax與功率、電壓和功率因數(shù)的關(guān)系為:Imax=一N（式中：Imax為最大負(fù)荷電流，A；Pmax為最大傳輸功率，kW；UN為線路額定電壓，kV；cos6為負(fù)荷功率因數(shù)）計(jì)算導(dǎo)線截面S，計(jì)算式:S=Im?^（mm2）J根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)查參考書(shū)《電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)手冊(cè)（摘錄）》中的表3-6選擇相應(yīng)的標(biāo)稱(chēng)截面。表3-6導(dǎo)線截面載流量（A）ro(Q/km)xo(Q/km)導(dǎo)線投資（萬(wàn)元）線路綜合投資（萬(wàn)元）LGJ-702750.450.4320.291.95LGJ-953350.330.4160.42.1LGJ-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線路A-1：I=_P=牯彩xI03=282.75A,.3UcosO<3x110x0.85I=_Pmax=(50+45)x103=586.61Amax<3UcosOv3x110x0.85S=-=282.75=314.17mm2故選LGJ-300Imax=710AJ0.9線路A-3：I"=!9.21x103=300.33A%3UcosOx110x0.86(50+45)x103P…?，—==―max=—===579.79A<3UcosO、3x110x0.86vI300.339S=一==333.7mm2J0.9Imax故選LGJ-300Imax=710A線路1-3：r?4.21x103I===26AJ3Ucos4v'3x110x0.8550x103,P~—I=—=—max==308.74AmaxV3UcosOu3x110x0.85S=-=史=32.22mm2J0.9故選LGJ-95Imax=335A線路A-2：線路A-4：I=—=44.95x103=277.56A加cosO3x110x0.85I=_Pmax=(50+50)x103=617.49Amax\.3UcosO%3x110x0.85仁I277.56“c,S=一==308.4mm2J0.9P故選LGJ-300Imax=710A線路2-4：I=—=予05x103=339.93a■<3UcosO(3x110x0.85I=_Pmax=(50+50)x103=617.49Amax<3UcosO<3x110x0.85eI339.93eS=一==377.7mm2J0.9,P5.05x103I=—==—==31.18A、3UcosO<3x110x0.8550x103故選LGJ-300Imax=710APmax=v3UmcosO=、.3x110x0.85=308.74AcI31.18S=—==34.64mm2J0.93.3.3、線路阻抗計(jì)算故選LGJ-95Imax=335AZ=r+jx=r0L+jx0LA-1：r+jx=0.107X35+j0.382X35=3.745+j13.37(Q)A-2：r+jx=0.107X33+j0.382X33=3.531+j12.606(Q)A-3：r+jx=0.107X3O+j0.382X3O=3.21+j11.46(Q)A-4：r+jx=0.107X23+j0.382X23=2.461+j8.786(Q)3：r+jx=0.33X30+j0.416X30=9.9+j12.48(Q)4：r+jx=0.33X43+j0.416X43=14.19+j17.888(Q)3.3.4正常運(yùn)行時(shí)的電壓損失AU%A-1：A-2：r+?x100%U245.79x3.745+28.38x13.37,AU%=x100%=4.55%110244.95x3.531+27.86x12.606」

AU%=x100%=4.21%49.21x3.21+29.2x11.46「

A-3：AU%=x100%=4.07%1102110255.05x2.461+34.12x8.786」A-4：AU%=x100%=3.6%3.3.5投資（K）：49.21x3.21+29.2x11.46「

A-3：AU%=x100%=4.07%1102表3-7導(dǎo)線截面載流量（A）r(Qx(Q導(dǎo)線投資（萬(wàn)元）LGJ-70275o0.45o0.4320.29LGJ-953350.330.4160.4LGJ-1203800.270.4090.49LGJ-1504450.210.4030.62LGJ-1855150.170.3950.76LGJ-2406100.1320.1880.98LGJQ-3007100.1070.3821.46線路：（雙回路線路投資，線路計(jì)算長(zhǎng)度為兩線路長(zhǎng)度之和的70%）K戶(hù)K|+K…+Ka+K汁Ka+K』1A-1A-2A-3A-41-32-4=1.46X35+1.46X33+1.46X30+1.46X23+0.33X30+0.33X43=200.75萬(wàn)元斷路器：K=8X12=96萬(wàn)元（單價(jià)8萬(wàn)元）總投資：K=K1+K=200.75+96=296.75（萬(wàn)元）3.3.6、年運(yùn)行費(fèi)用（萬(wàn)元）：年運(yùn)行費(fèi)用包括折舊費(fèi)和損耗費(fèi)折舊費(fèi)=8%K=296.75X8%=23.74萬(wàn)元（折舊率8%）線路年網(wǎng)損費(fèi)用：（t查表：《電力系統(tǒng)分析第三版下冊(cè)》表14-1p.129）最大負(fù)荷損耗小時(shí)tmax與最大負(fù)荷利用小時(shí)Tmax（h）、功率因數(shù)cos中之間的關(guān)系表3-8cos中Tmax臉'、0.800.850.900.951.002000150012001000800700250017001500125011009503000200018001600140012503500235021502000180016004000275026002400220020004500315030002900270025005000360035003400320030005500410040003950375036006000465046004500435042006500525052005100500048507000595059005800570056007500665066006550650064008000740073507250線路A-1：AP1%=^~R=4'7：二2"382x3.745=0.898MWcos中=0.85Tmax=5300h查表得T=4000h線路A-2：AP1%=U-R=44.95j1027.862x3.531=0.82MWcos中=0.85Tmax=5500h查表得T=4O00h處政AaaceS249.212+29.22線路A-3：AP%=u~R=110x3.21=0.869MWcos中=0.86Tmax=5200h查表得T=4000h線路A-4：AP1%=U-R=5，05j二34.122x2.461=0.85MWcos中=0.85Tmax=5500h查表得T=4000h線路1-3：AP%=巧R=4.212+2.612x9.9=0.02MW13U21102cos中=0.85Tmax=5300h查表得T=4000h線路2-4：AP4%=U-R=對(duì)：二3132x14.19=0.041MWcos中=0.85Tmax=5500h查表得T=4000h電能損耗：整個(gè)電網(wǎng)全年電能損耗品=^PmaxTmax（Kwh/年）AW=APmax^max=0.898X4000+0.82X4000+0.869X4000+0.85X4000+0.02X4000+0.041X4000=13992MWh總網(wǎng)損成本=13992X103X0.35=489.72（萬(wàn)元）（（取0.35元/Kwh））年運(yùn)行費(fèi)：N=27.74+489.72=513.46（萬(wàn)元）第四章最終方案的選定表4-1初選出來(lái)的方案（B）和方案（C）技術(shù)和經(jīng)濟(jì)精確比較方案結(jié)線圖潮流（MVA）選導(dǎo)線線路阻抗（Q）正常時(shí)△U%（C）（B）0)線路A-1：45.79+j28.38線路A-1：50+j30.99線路A-3：49.21+j29.2線路A-2：50+j30.99線路1-3：4.21+j2.61線路A-3：45+j26.7線路A-2：44.95+j27.86線路A-4：50+j30.99線路A-4：55.05+j34.12線路2-4：5.05+j3.13A-1：LGJ-300A-1：2XLGJ-400A-2：LGJ-300A-2：2XLGJ-400A-3：LGJ-300A-3：2XLGJ-40