電力系統(tǒng)工程基礎(chǔ)課程設(shè)計任務(wù)書2014

《電力系統(tǒng)工程基礎(chǔ)》課程設(shè)計任務(wù)書一、設(shè)計題目：區(qū)域電力網(wǎng)設(shè)計與計算二、設(shè)計原始數(shù)據(jù)：1．單線圖某區(qū)已規(guī)劃好的電力網(wǎng)接線如下圖所示，擁有2臺發(fā)電機，通過2臺變壓器和5條線路與負荷相連。2．發(fā)電機數(shù)據(jù)：G1:100MVA,10.5kV,標幺值電抗：X"=0.12,X2=0.14,X0=0.05G2:200MVA,15.75kV,標幺值電抗：X"=0.13,X2=0.14,X0=0.06發(fā)電機中性點接地。3．輸電線數(shù)據(jù)：線路長度:L1=20km,L2=50km,L3=60km,L4=15km,L54．負荷數(shù)據(jù)節(jié)點編號最大負荷

（MW）Cosφ最小負荷

（MW）Tmax（h）2700.804265003500.853564004600.854163005450.832862006550.80356500三、設(shè)計任務(wù)1．建立模型（1）利用PowerWorld建立計算模型。正確建立網(wǎng)絡(luò)接線圖，正確輸入模型數(shù)據(jù)，運行模型可輸出潮流、短路電流等結(jié)果。該模型是后續(xù)各種計算的基礎(chǔ)。（2）利用學過的知識，合理確定輸電線路和變壓器的電壓等級。（3）選擇變壓器T1和T2的容量。（4）合理確定線路的導線截面積（應(yīng)適當考慮發(fā)展）。（5）計算各元件（線路、變壓器）的參數(shù)。2．基本計算（1）潮流計算：運行潮流程序，得出節(jié)點、線路和變壓器潮流數(shù)據(jù)。（2）短路計算：計算節(jié)點1、節(jié)點2、節(jié)點3等節(jié)點上分別發(fā)生各類接地短路故障時的次暫態(tài)電流和電壓。注：潮流計算中各節(jié)點類型如下定義節(jié)點1:平衡節(jié)點,V1=13.8kV,=0節(jié)點2、3、4、5、6均為PQ節(jié)點節(jié)點7:PV節(jié)點,V7=15kV,PG7=180MW，-87Mvar＜QG7＜+87Mvar3．調(diào)壓計算提出一種可以使節(jié)點4的電壓幅值增加5%的方法。對輸入數(shù)據(jù)或模型做合適的改動，然后重新運行潮流程序，以證實你改動方法的有效性。提出調(diào)壓或提高穩(wěn)定性的措施。本任務(wù)中，需要總結(jié)：電壓控制方法，包括發(fā)電機勵磁控制的應(yīng)用，變換、調(diào)整變壓器分接頭，靜止電容器，靜止無功系統(tǒng)，和并行傳輸線等。4．選擇斷路器為你單線圖上的每個點配置一臺合適的斷路器，學會用設(shè)計手冊。你選擇的每臺斷路器必須滿足正常運行和故障情況的考驗。5.保護設(shè)計假如線路L1兩側(cè)安裝電流三段式保護，請整定線路L1兩側(cè)保護的電流速斷保護定值，并盡可能在一端加裝方向元件；確定保護的限時電流速斷保護的電流定值，并校驗靈敏度。確定保護過電流保護的時間定值，并說明何處需要安裝方向元件。四、設(shè)計要求1．將設(shè)計過程自行整理成設(shè)計報告，并裝訂成冊。要求有封面、目錄、及設(shè)計內(nèi)容。在封面寫明設(shè)計名稱，姓名，學號等各項。2．設(shè)計報告要書寫清晰、干凈，并要寫清設(shè)計所依據(jù)的原則、公式原始數(shù)據(jù)及其出處，理由充分，結(jié)果不唯一。3．答辯時要準備好答辯大綱（要先將設(shè)計報告交上），內(nèi)容為設(shè)計完成的順序，時間為十分鐘左右。五、設(shè)計說明1．確定電壓等級參考課本《電力系統(tǒng)分析》（P6）表1-3，《電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析》（P22）表1-6，列出了國家規(guī)定的電壓等級。根據(jù)各種電壓等級的適用范圍選擇。綜合考慮兩方面的因素：輸送功率和輸送距離《電力系統(tǒng)分析》（P8）表1-4；并可適當考慮原有的電壓等級及以后的發(fā)展。2．確定線路的導線截面積：根據(jù)課本《發(fā)電廠電氣部分》第6-6節(jié)（P200）裸導線的選擇、《電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析》第3-4節(jié)（P112）電力線路導線截面積選擇。（1）按照經(jīng)濟電流密度選擇導線截面積：首先要確定最大負荷利用小時數(shù)Tmax按圖6-17（P201）確定經(jīng)濟電流密度，再根據(jù)最大負荷電流Imax計算經(jīng)濟截面積，最后選擇最接近經(jīng)濟截面積的導線（粗略計算，可忽略線路損耗），為兼顧負荷的繼續(xù)增長，一般選擇比經(jīng)濟截面積大的導線。注： 線路參數(shù)可參考《電力工程電氣設(shè)計手冊電氣一次部分》P411、P189； 對于環(huán)式接線，其最大負荷利用小時數(shù)Tmax只能估算一個全網(wǎng)統(tǒng)一的加權(quán)平均值（見課本《電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析》P114式3-61）；其最大負荷電流Imax要計算初步功率分布，可設(shè)環(huán)網(wǎng)中線路參數(shù)相同，因此只須考慮各線路的長度?？蓞⒖肌峨娏ο到y(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析》P117例3-8。（2）按照允許的載流量進行校驗：要考慮環(huán)網(wǎng)在某處解開后，流過線路的最大負荷。（3）按照電暈檢驗導線截面積：根據(jù)課本《電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析》第P115表3-5。3．確定變壓器：參考課本《發(fā)電廠電氣部分》第4-3節(jié)（P121）參考《電力工程電氣設(shè)計手冊電氣一次部分》變電所主變壓器的選擇（P26）。根據(jù)各變電站的最大功率、負荷類型及原有情況，確定各變電站的變壓器數(shù)量和容量，并查相關(guān)資料（《電工手冊》P1173、P1188），最終要求確定各變壓器的具體型號并注明其參數(shù)。4．計算線路、變壓器參數(shù)：線路參數(shù)：查相關(guān)資料（《電力工程電氣設(shè)計手冊電氣一次部分》P189表4-12）確定各線路的單位阻抗，在分別乘以其長度即得。變壓器參數(shù)：查相關(guān)資料（《電工手冊》P1173、P1188）確定各變壓器的額定參數(shù)，按照課本《電力系統(tǒng)分析》第2-2節(jié)（P31）公式，《電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析》第2-3節(jié)（P49~P52）公式，計算各變壓器參數(shù)。應(yīng)附參考資料N-1原則通常是指在正常運行方式下的電力系統(tǒng)中任一元件(如線路、發(fā)電機、變壓器等)無故障或因故障斷開，電力系統(tǒng)應(yīng)能保持穩(wěn)定運行和正常供電，其他元件不過負荷，電壓和頻率均在允許范圍內(nèi)。電力系統(tǒng)課程設(shè)計參考資料《電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析》南京工學院 水利電力出版社《電力工程電氣設(shè)計手冊》1（電氣一次部分