電力系統(tǒng)分析課程設(shè)計(jì)-區(qū)域電網(wǎng)規(guī)劃與設(shè)計(jì)

電力系統(tǒng)分析課程設(shè)計(jì)區(qū)域電網(wǎng)規(guī)劃與設(shè)計(jì)TOC\o"1-3"\h\u目錄54691.引言 191461原始資料： 2191541.1設(shè)計(jì)任務(wù) 2326271.2.1技術(shù)參數(shù) 3313121.2.2數(shù)據(jù)及有關(guān)要求 392342.電網(wǎng)接線初步方案的擬定與比較 5304452.1.1系統(tǒng)最大負(fù)荷： 59362.1.2系統(tǒng)最小負(fù)荷： 5113972.1.3擬定依據(jù)： 6266102.4初步潮流分布計(jì)算結(jié)果比較各種接線方案 9271542.5電壓等級(jí)的確定 118123.電網(wǎng)接線方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較 12254393.1發(fā)電廠，變電站主接線方式的選擇 12251973.1.1發(fā)電廠A接線方式的選擇 12245083.1.2變電所接線方式的選擇 12112843.2發(fā)電廠、變電所主變壓器的選擇 1279843.2.1.確定發(fā)電廠變壓器容量及損耗 1237493.2.2.確定變電所變壓器容量及損耗 14261633.3輸電線路型號(hào)的選擇 18291703.3.1導(dǎo)線截面積選擇依據(jù) 19315873.3.2方案三導(dǎo)線截面積的選擇 1910143.4.3方案六導(dǎo)線截面選擇 2140803.5方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較 2325733.5.1技術(shù)比較 23191463.5.2經(jīng)濟(jì)比較 24286664.調(diào)壓計(jì)算 33185324.1調(diào)壓原則 331654.2最大、最小負(fù)荷情況下的潮流計(jì)算 33283144.2.1各變壓器的參數(shù)計(jì)算 3338404.2.2最大負(fù)荷最終潮流分布 3591334.2.4最小負(fù)荷最終潮流分布 3997184.3變壓器分接頭的選擇 44144265.總結(jié)與心得 48263425.1總結(jié) 48219655.2心得 49附錄引言根據(jù)電能生產(chǎn)、輸送、消費(fèi)的連續(xù)性，瞬時(shí)性，重要性的特點(diǎn)，對電力系統(tǒng)的運(yùn)行也必須保證對第一類負(fù)荷的不間斷供電，對第二類負(fù)荷的供電可靠性，同時(shí)，保證良好的電能質(zhì)量，除此之外降低變換、輸送、分配時(shí)的損耗，保證系統(tǒng)慮供電的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性的基礎(chǔ)上，使方案達(dá)到最合理化。保證良好的電能質(zhì)量和較好的經(jīng)濟(jì)效益運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性也極為重要。于是在規(guī)劃電力網(wǎng)時(shí)應(yīng)該根據(jù)各個(gè)負(fù)荷點(diǎn)對電能要求的不同和保證運(yùn)行的靈活和操作時(shí)的安全來選擇合適的接線方式和合理的電壓等級(jí)。區(qū)域電網(wǎng)的設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)用戶負(fù)荷的相關(guān)資料，各變電站的地理位置和供電情況做出相應(yīng)的功率平衡，確定各變電站變壓器的主變?nèi)萘颗c臺(tái)數(shù)。根據(jù)已有的知識(shí)做出幾種備選的方案，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，主要從以下幾個(gè)方面：(1)按經(jīng)濟(jì)截面選擇導(dǎo)線，按機(jī)械強(qiáng)度、載流量等情況校驗(yàn)導(dǎo)線，確定各段導(dǎo)線型號(hào)。(2)對各種備選方案進(jìn)行正常和故障情況下的電壓和電能損耗的計(jì)算，本過程的計(jì)算主要采用手工算潮流電能的方法，得出各種正常及故障時(shí)的電壓損耗情況，評定各種接線方案。(3)從各種方案線路的損耗等方面進(jìn)行比較。綜合以上三個(gè)方面確定最佳的方案，即為本設(shè)計(jì)的選定方案。最后對最優(yōu)方案進(jìn)行潮流計(jì)算，根據(jù)其結(jié)果對最優(yōu)方案評定調(diào)壓要求，選定調(diào)壓方案。1原始資料：1.1設(shè)計(jì)任務(wù)本次電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)是根據(jù)給定的發(fā)電廠、變電所原始資料完成如下設(shè)計(jì)：1.1.1確定供電電壓等級(jí)；1.1.2初步擬定若干待選的電力網(wǎng)接線方案；1.1.3發(fā)電廠、變電所主變壓器選擇；1.1.4電力網(wǎng)接線方案的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較；1.1.5輸電線路導(dǎo)線截面選擇；1.1.6精確潮流計(jì)算得出最優(yōu)方案；1.1.7調(diào)壓計(jì)算1.2原始資料1.2.1技術(shù)參數(shù)發(fā)電廠為火力發(fā)電廠，裝機(jī)臺(tái)數(shù)、容量：2×300＋2×600（MW);機(jī)端額定電壓（KV）：20（KV）；額定功率因數(shù)cosφ=0.9;最小運(yùn)行方式為二臺(tái)300MW機(jī)組運(yùn)行。1.2.2數(shù)據(jù)及有關(guān)要求表1-2負(fù)荷數(shù)據(jù)及其要求廠項(xiàng)站目發(fā)電廠變電所項(xiàng)目A123最大負(fù)荷（MW）廠用負(fù)荷6%220260250最小負(fù)荷（MW）70115120功率因數(shù)cos0.900.920.930.93Tmax(h)4500500055005000低壓母線電壓(kV)20101010調(diào)壓要求最大負(fù)荷(%)2~52~52~52~5調(diào)壓要求最小負(fù)荷(%)2~52~52~52~5各類負(fù)荷(%)I類30303535各類負(fù)荷(%)II類305040451.3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)和電力系統(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；6．電網(wǎng)潮流和調(diào)壓計(jì)算。1.4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，論文中應(yīng)包含有：設(shè)計(jì)任務(wù)書、設(shè)計(jì)說明書（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）、繪制的各種圖紙潮流分布圖和總結(jié)等。2．參考文獻(xiàn)1.5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)，對設(shè)計(jì)中所出現(xiàn)的問題進(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)說明書一份，課程設(shè)計(jì)說明書編寫和電路圖繪制應(yīng)附和規(guī)范要求，文字通順，排版合理，圖紙符合國家規(guī)范；4．按時(shí)參加課程設(shè)計(jì)答辯。1.6主要參考文獻(xiàn)[1]于永源.電力系統(tǒng)分析[M].長沙：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：中國電力出版社，2007年3月[6]東北院.電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)手冊[M].北京：中國電力出版社[7]水電部.電力工程概算指標(biāo)[M].北京：中國水利電力出版社[8]電力工程設(shè)計(jì)手冊[M].北京：中國電力出版社1.7同組設(shè)計(jì)者電網(wǎng)接線初步方案的擬定與比較2.1初步接線方案的擬定依據(jù)2.1.1系統(tǒng)最大負(fù)荷：首先由數(shù)據(jù)計(jì)算出系統(tǒng)在最大負(fù)荷時(shí)無窮大系統(tǒng)功率的流動(dòng)狀態(tài)。電源A最大出力=（2×300+2×600）（1-6%）=1692（MW）負(fù)荷最大功率=220+250+185=583（MW）此時(shí)可向無窮大系統(tǒng)輸送功率△S=1692-583=1109（MW）2.1.2系統(tǒng)最小負(fù)荷：由數(shù)據(jù)計(jì)算出系統(tǒng)在最小負(fù)荷時(shí)無窮大系統(tǒng)功率的流動(dòng)狀態(tài)。電源A最大出力=（2×300+2×600）（1-6%）=1692（MW）負(fù)荷最小功率=70+115+65=250（MW）此時(shí)可向無窮大系統(tǒng)輸送功率△S=1692-250=1442（MW）2.1.3擬定依據(jù)：電力網(wǎng)接線初步方案主要根據(jù)負(fù)荷對供電可靠性的要求擬定。在電力系統(tǒng)中，對于Ⅰ類負(fù)荷要求任何情況下不能斷電，Ⅱ類負(fù)荷要求盡可能保證供電，必要時(shí)可以斷電。從設(shè)計(jì)任務(wù)書中的負(fù)荷數(shù)據(jù)表可知，發(fā)電廠A的Ⅰ類負(fù)荷占30%，變電所1、變電所2變電所3的Ⅰ類負(fù)荷分別為30%、35%、35%。所以對發(fā)電廠A和變電所1、2、3的供電在任何情況下都不能中斷。2.2初步擬定的方案綜上考慮，可能的各種電網(wǎng)接線初步方案如圖2-1（可能不完整方案）（a）(b)(c)(d)（e）(f)圖2-1各種方案電網(wǎng)初步接線圖2.3初步方案的潮流計(jì)算 初步方案并未確定導(dǎo)線截面積，因此先按均一網(wǎng)對其進(jìn)行初步功率分布的計(jì)算。均一網(wǎng)初步功率分布的計(jì)算公式如下：按均一網(wǎng)計(jì)算所得方案三初步潮流分布如圖2-2所示圖2-2方案三初步潮流分布圖首先，將環(huán)網(wǎng)化簡：把負(fù)荷3移植到S和2中。負(fù)荷3移植到S中的負(fù)荷大小為：負(fù)荷3移植到2中的負(fù)荷大小為：負(fù)荷3移植后，S—1線路等效長度為(65+85)//100=60km然后，將環(huán)形網(wǎng)絡(luò)如圖2-3所示從A點(diǎn)斷開進(jìn)行初步潮流計(jì)算：圖2-3從A站解開的功率分布圖計(jì)算完成后，再還原S—1線路上的負(fù)荷：其他方案計(jì)算步驟同上計(jì)算出六種方案的損耗以及線長。2.4初步潮流分布計(jì)算結(jié)果比較各種接線方案 表2-1備選方案初步比較圖備選方案線路長度(kM)電能損耗∑Sm2Lm(MW)技術(shù)性比較方方案一40021.710供電可靠性較高、電能質(zhì)量較好、長度較短方案二5751.6510供電可靠性高、電能質(zhì)量一般、長度一般方案三7500.91410供電可靠性高、電能質(zhì)量較高、長度較長方案四5201.8410供電可靠性較高、電能質(zhì)量差、長度適中方案五6650.8010供電可靠性高、電能質(zhì)量好、長度短方案六7655.710供電可靠性高、電能質(zhì)量較高、長度較長方案相關(guān)計(jì)算過程及選取思路初選方案潮流計(jì)算方案1：（1）負(fù)荷矩陣∑PL:Sb=Sa=Sc=16MWSdSΣΣPL=SΣ=1.1×61014=67115.4MW?KM（2）最大故障電壓損耗1號(hào)斷線：Sa=80MWSb=100MWSc=120MWS∑=80+100+120=300MW∑PL=(3002×150+180×80+100×144+最大故障電壓損耗：0.05×∑PL×10?22號(hào)導(dǎo)線斷線：S∑=180+120+100=400MWΣPL=(=72600MW?KM最大故障電壓損耗：0.05×∑PL×10?23號(hào)導(dǎo)線斷線：S∑=180+120+80=380MWΣPL=(190×150+180×120+80×144+60×120)×1.1=75702MW?KM最大故障電壓損耗：0.05×∑PL×10?24號(hào)導(dǎo)線斷線：S∑=450MWΣPL=(450×150+96×80+16×144+84×120+60×120)×1.1=104240.4MW?KM最大故障電壓損耗：0.05×∑PL×10?25號(hào)導(dǎo)線斷線：S∑=450MWΣPL=(225×150+96×80+16×144+84×120+120×120)×1.1=75038.92MW?KM最大故障電壓損耗：0.05×∑PL×10?2方案二：（1）負(fù)荷矩陣∑PL:Pa=Sa*L4*1.1=152*80*1.1=13376MWPb=Sb*L2*1.1=148*120*1.1=19536MWPc=Sc*L23*1.1=28*170*1.1=5236MWPd=Sd*L34*1.1=72*144*1.1=11404.8MWPe=（（S1+Sa+Sb+Sc+Sd）*L1*1.1）/2=（（150+152+148+28+72）*150*1.1）/2=（550*150*110）/2=45375MWSa=（80*（144+70+120）+100*（170+120）+120*120）/（80+144+170+120）=152MWSb=（120*（170+144+80）+100*（144+80）+80*80）/（80+144+170+120）=148MW∑PL=Pa+Pb+Pc+Pd+Pe=94927.8MW最大故障電壓損耗L4號(hào)線斷開：?PL=（80*144*1.1+（100+80）*170*1.1+（80+100+120+150）*150*1.1）/2=12672+33660+36900+58575=144507MWL2號(hào)線斷掉：?Umax=0.05*?PL*0.01=0.05*144507*0.01=72.2535KV?PL2=120*170*1.1+（100+120）*144*1.1+（80+100+120+）*120*1.1）+（（80+220+300+150）*150*1.1）/2=22440+34848+26400+65175=148863

?Umax2=0.05*?PL*0.01=0.05*148863*0.01=74.4315方案3：（1）負(fù)荷矩陣∑PL:負(fù)荷矩ΣPL=（2）最大故障電壓損耗eq\o\ac(○,1)ΣPL1=37500*1.1+0.5*1.1*(12000+13600+23040)=68002MW△u1=0.05/100*68002≈eq\o\ac(○,2)ΣPL2=12000*1.1+0.5*.1*(37500+13600+23040)=53977MW△u2=0.05/100*53977≈eq\o\ac(○,3)ΣPL3=13600*1.1+0.5*1.1*(12000+37500+23040)=54857MW△u3eq\o\ac(○,4)ΣPL4=23040*1.1+0.5*1.1*(12000+13600+37500)=88444MW△u4=方案4：（1）負(fù)荷矩陣∑PL:線路長度：L1+2L3+L4+L5+2L6=470+=470+170+2*192.0937=1024.18741kmSa=MWSc=MWSb=Sa-Sc=50.5MW=(50*120+192.0937*60+139.75*170+190.25*150+50.5*80)*1.1=81246.6842MW?KM（2）最大故障電壓損耗=（60*192.0937+80*80+150*330+50*120）*1.1=80768.1842MW?KM=（50*120+170*330+250*80+60*192.0937）*1.1=102988.1847MW?KM=（80*170+150*250+50*120+60*192.0937）*1.1=75488.1842MW?KM=（50*120+120*192.0937+50.5*80+190.25*150+139.75*170）*1.1=93924.8684MW?KM=（100*120+60*192.0937+50.5*80+190.25*150+139.75*170）*1.1=87846.6842MW?KM根據(jù)中國電力出版社出版的《電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析（第四版）》第172頁“有功功率負(fù)荷曲線預(yù)計(jì)”，K1為同時(shí)系數(shù)，取1.0，K2為廠用網(wǎng)損系數(shù)，取1.15（網(wǎng)損7%，廠用電損耗8%）：k發(fā)電機(jī)總?cè)萘浚篜a=∑P=125×4＋3×25＝575MW最大有功負(fù)荷：P系統(tǒng)最大有功綜合負(fù)荷P有功備用容量/最大有功負(fù)荷：P系統(tǒng)有功功率平衡，有功備用容量充足。較佳方案擬定依據(jù)（經(jīng)濟(jì)及電能損耗）方案線長開關(guān)臺(tái)數(shù)負(fù)荷矩∑PL最大故障電壓損耗（kv）1884.221467115.452.120226641294927.872.2531264164737744.31341024.1871481246.684251.49技術(shù)論證及經(jīng)濟(jì)比較在得出較佳方案擬定依據(jù)后，由于在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，造成的電壓損耗越小越好，且負(fù)荷矩和最大故障電壓損耗成正比關(guān)系，所以從這兩方面來考量四種方案，方案1和方案3負(fù)荷矩和最大電壓損耗相對較小，符合方案的經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)。且這兩種方案的線路總長度和開關(guān)臺(tái)數(shù)都屬于適中，所以我們將方案1和方案3定位兩種最佳方案。較佳方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析計(jì)算1、根據(jù)各線路輸送的的容量、距離確定電壓等級(jí)根據(jù)采用架空線路時(shí)與各額定電壓等級(jí)相適應(yīng)的輸送功率和輸送距離（此表為全表的一部份）額定電壓kv輸送距離km輸送容量kw6.64-15100-1200106-20200-20003520-701000-100006630-1003500-3000011050-15010-50220100-300100-500由于整個(gè)系統(tǒng)中，L1=150km，L2=120km，L3=120km，L4=80km，平均輸送距離大于100km，屬于100-300km范圍；輸送總?cè)萘?50MW，屬于100-500MW范圍。所以選擇該電網(wǎng)各線路電壓等級(jí)均為220KV。2、導(dǎo)線截面的選擇：由公式得：A:導(dǎo)線截面P：有功功率V：線路額定電壓220vJ：經(jīng)濟(jì)電流密度1.02方案1：（1）導(dǎo)線橫截面積S=SS12選用LGJ-150型鋼芯鋁絞線r=8.335mmS14S13選用LGJ-210型鋼芯鋁絞線r=10.19mmS34選用LGJ-210/35型鋼芯鋁絞線r=10.19mm熱穩(wěn)定及電暈條件校驗(yàn)：LGJ-630/45r=1.68cmImax工作電壓Ug=σ=2.895P273+t電暈臨界電壓Uo=84=84×0.9×0.96×1k0∴Ug<UoLGJ-240/30r=1.08cmImax工作電壓Ug=220×1.05σ=2.895P電暈臨界電壓Uo=84=84×0.9×0.96×1LGJ-210/35r=10.19Imax工作電壓Ug=220×1.05σ=2.895P電暈臨界電壓Uo=84=84×0.9×0.96×1LGJ-210/35r=1.019Imax工作電壓Ug=220×1.05σ=2.895P電暈臨界電壓Uo=84=84×0.9×0.96×1LGJ-150/25r=0.855Imax工作電壓Ug=220×1.05σ=2.895P電暈臨界電壓Uo=84=84×0.9×0.96×1線路電阻R：R1R2R3R4R方案3：A1=357.34A2=171.524A3=142.935A4=114.349選擇導(dǎo)線：A1——LGT-300/70A2——LGT-150/35A3——LGT-120/25A4——LGT-95/55線路阻抗：R1=R2=R3=R4=校驗(yàn):起暈電壓核驗(yàn)：K0=1U0===52.06（1+0.355）*3.0≈211.6kv邊相：1.06*211.6=224.3kv中間相：0.96*211.6=203.1kvUcr====302.6kv>（220/）*1.05=133.37kv邊相：1.06*302.6=320.77kv中間相：0.96*302.6=290.5kvUcr==2.9367*56.5*（1+）=165.924*1.342=222.67kv>133.37kv邊相：222.67*1.06=236.3kv中間相：222.67*0.96=213.19kvUcr===236.52kv>133.37kv邊相：236.52*1.06=250.7kv中間相：236.52*0.96=227.06kv最大負(fù)荷時(shí)的潮流計(jì)算：方案1：供電線路的無功功率Q：QQQQQS1''S2''S3''S4''S5''電能損耗：△△△△△系統(tǒng)全年實(shí)際耗電量W=Σ△W=48355.92MW?h方案3：R1:0.105*150*0.5=7.875R3:0.5*0.2625*120=15.75R2:0.5*0.21*192=20.16R4:0.5*170*0.33158=28.18電能費(fèi)用：W1=W2=W3=W4=總投資C、年運(yùn)行費(fèi)用F的計(jì)算：總投資費(fèi)用C=導(dǎo)線投資+開關(guān)投資開關(guān)即斷路器，單價(jià)為200000元/一臺(tái)根據(jù)在淘寶網(wǎng)搜索LGJ型號(hào)的鋼芯鋁導(dǎo)線單價(jià)：年運(yùn)行費(fèi)用=線路折舊費(fèi)、維護(hù)費(fèi)（7%）+變電所運(yùn)行、維護(hù)費(fèi)（14%）+電能損耗費(fèi)0.20元/度（kw?h）方案1：電能損耗費(fèi)：W×0.2＝48355.92×0.2×1000＝9671184元開關(guān)投資：200000×14＝280萬元交變運(yùn)行維護(hù)費(fèi)：2800000×0.14＝39.2萬元導(dǎo)線投資：LGJ-630/45：1056萬元LGJ-240/30：117.5萬元LGJ-210/35：159萬元LGJ-210/35：132萬元LGJ-150/25：235萬元導(dǎo)線總投資：1592.85萬元線路折舊、維護(hù)費(fèi)：111.4995萬元總投資：1872.85萬元運(yùn)行費(fèi)用：1117.8179萬元方案3：年運(yùn)費(fèi)用電能損耗費(fèi)：總投資：開關(guān)：200000*16=3200000元線路費(fèi)用：LGT-95/55：1.1*170*1000*6.8*2=2543200元LGT-150/35：1.1*192.093*1000*2*9.3=3930237.102元LGT-120/25：1.1*120*1000*2*7.5=1980000元LGT-300/70：1.1*150*17.7*2*1000=5841000元總線路費(fèi)用：L1+L2+L3+L4=14294437.102元線路維修：14294437.102*7%*1000000=1000610.59714元變電所維修：320*10000*14%=448000元總投資：320*10000+14.3*1000000=17500000元年運(yùn)行費(fèi)用：1000611+12997620+448000=14446231元變電所容量：1、總變電所容量=110.53+93.33+77.78+62.2=343.84MW用年抵償法確定最佳方案年抵償法：5年內(nèi)，采用投資大，年運(yùn)行費(fèi)用低的方案，與其他方案的年運(yùn)行費(fèi)用之差5年之內(nèi)能夠抵消投資費(fèi)用之差，否則應(yīng)采用投資小的方案。方案總投資C年運(yùn)行費(fèi)用F方案11872.85萬元1117.8179萬元方案31750萬元1444.6231萬元由表格可得，方案1總投資C費(fèi)用較大，年運(yùn)行費(fèi)用F較??；方案3總投資C費(fèi)用較小，年運(yùn)行費(fèi)用F較大。方案1與方案3總投資費(fèi)用的差值為122.85萬元；年運(yùn)行費(fèi)用的差值為362.8052萬元。由于年運(yùn)行費(fèi)用的差值遠(yuǎn)大于總投資費(fèi)用的差值，說明方案1可能在不到1年之內(nèi)就能夠抵消投資費(fèi)用之差，所以最終最佳方案采用方案1。變壓器型式和容量：主變壓器：Smax選用3臺(tái)SFP7-120000/220變壓器1：Smax變壓器2：Smax變壓器3：Smax變壓器4：Smax變壓器5：Smax參考中國電力出版社出版的《電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析（第四版）》提供的“最大負(fù)荷損耗時(shí)間τma與最大負(fù)荷利用小時(shí)Tmax的關(guān)系”查取最大負(fù)荷損耗時(shí)間：

功率因數(shù)與最大負(fù)荷利用小時(shí)的關(guān)系Smax=150/0.95+120/0.9+100/0.9+80/0.9+0.9*1000=491228.0702KVASn=0.7max=343859.6491KVA變壓器SPF7-120000/220*3I0%=0.9P0=118kwPk=385kwUk%=13%Sn1=0.7*(150/0.95)*1000=110526.3158KVA2臺(tái)SPF7-120000/220Sn2=0.7*(80/0.9)*1000=62222.22KVA2臺(tái)SSP3-75000/220THSn3=0.7*(100/0.9)*1000=77777.778KVA2臺(tái)SPF7-120000/220Sn4=0.7*(120/0.9)*1000=93333.33KVA2臺(tái)SPF7-120000/220Sn5=0.7*(200/0.9)*1000=155555.556KVA2臺(tái)SPF7-120000/220I0%P0PkUkSPF7-120000/2200.911838513SSP3-75000/220TH1.379.634213.852、最大負(fù)荷、最小負(fù)荷的潮流計(jì)算等值電路圖：在最小負(fù)荷時(shí)運(yùn)行的潮流計(jì)算：B1=3.688*+0.5*2.3829*+0.5*3.5424*+0.5*7.6748*=7.1739*SY1=-jB1=-j7.1739*S?SY1=Y1*Un*Un=-j34.7217MVAST1=90+j43.589MVAST1=ST1+?SY1+?ST1=90+j8.873MVAS'a=(S4*（Z3+Z5）+S3*Z3)/（Z3+Z4+Z5）=70.81+j22.96MVAS'b=(S3*（Z5+Z4）+S4*Z4)/（Z3+Z4+Z5）=59.19+j19.27MVAS'c=10.81+j3.45MVAS31=18.81+j3.45MVA?SZ5=0.063+j0.18MVAS'5=SC+?Sz5=10.81+j3.63MVAS'4=S4+S'5=70.87+j23.14MVA?Sz4=1.32+j4.23MVAS''4=S'4+?Sz4=72.19+j27.37MVA?Sz3=1.59+j4.48MVAS'3=S32+?Sz3=60.78+j23.75MVAB2=4.2*SY2=-jB2=-j4.2*S?SY2=Y2*Un*Un=-j20.33MVAST2=90+j55.78MVAS2=ST2*?SY2*?ST2=90.18+j42.8MVA?ST2=0.18+j7.35MVA?Sz2=2.85+j6.03MVAS'z=Sz+Sz2=93.03+j48.83MVAS=S''4+S'3+S'2+S'1=316+j108.82MVA?Sz1=9.52+j74.8MVAS總=S-+?Sz1=316+j108.82+9.52+j74.8=325.52+j183.62MVAB3=3.688*+0.5*42567*+0.5*3.5424*=42684*SY3=-jB3=-j4.2684*S?SY3=Y3*Un*Un=-j4.2684**220*220=-j20.6591MVAST3=70+j43.382MVAS3=ST3+?SY3=70+j22.7229MVAB4=3.32*+0.5*2.3829*+0.5*42567*=3.6518*SY4=-jB4=-j3.6518*S?SY4=Y4*Un*Un=-j17.6747MVAST4=60+j37.185MVAS4=ST4+?SY4=60+j19.5103MVA?U1=（325.52*4.125+183.2*32.38）/242=30.12KVU1=（325.52*32.38-183.62*4.125）/242=40.13KVU1=215.7KV?U4=（72.19*11.55+27.37*36.98）/215.7=8.54KVU4=（7219*36.98-27.37*11.55）/215.7=10.9KVU4=207.5KV?U5=（10.87*23.79+3.63*67.22）/207.5=2.42KVU5=（10.87*67.22-3.63*23.79）/207.5=3.08KVU5=205.1KV?U3=（59.19*19.8+19.27*55.94）/205.1=10.97KVU3=（59.19*55.94-19.27*19.8）/205.1=14.28KVU3=194.7KV?U2=（90.18*13.86+42.8*28.70）/215.7=11.5KVU2=（90.18*28.7-42.8*13.86）/215.7=9.25KVU2=204.4KV?Umin=?U1+?U4+?U5+?U2+?U3=30.12+8.54+2.42+10.97+11.5=63.55KV在最大負(fù)荷運(yùn)行時(shí)的潮流計(jì)算：SSSSeq\o\ac(○,1)RXZQΔSeq\o\ac(○,2)RXZQΔSeq\o\ac(○,3)SZQΔSeq\o\ac(○,4)SZQSΔSSSSRZΔSRXZSΔSSZΔSSZΔSSR1=4.125ZΔSδu1=487.87?32.34?461.5?4.125?uδ?uδ?uδ?uδ?uLJG-120/7：X1=b1=r1=R1=0.2625*0.5*170=22.3ΩX1=0.4452*170*0.5=37.8ΩB1=LJG-300/40：X2=b2=r2=R2=150*0.105*0.5=7.9ΩX2=0.4137*150*0.5=31ΩB2=LJG-120/25：X3=b3=r3=R3=120*0.2625*0.5=15.75ΩX3=0.44*120*0.5=26.4ΩB3=LJG-150/25：X4=b4=r4=R4=0.2067*192*0.5=19.8ΩX4=0.4384*192*0.5=41.74ΩB4=3、順調(diào)壓、分析：SFP7-1200000/220242±2×2.5%254.1248.05242235.95229.9SFP3-75000/220242±2×2.5%最大負(fù)荷時(shí)：U'最小負(fù)荷時(shí)：U'U1max=181.4kvUUU∴kU2max=161kvUUU∴kU3max=153kvUUU∴kU4max=161.94kvUUU∴k4、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)計(jì)算：總投資、年運(yùn)行費(fèi)用、有色金屬耗量等計(jì)算系統(tǒng)總功率消耗：電能費(fèi)用：年運(yùn)費(fèi)用電能損耗費(fèi)：開關(guān)投資：2800000元變壓器總投資：總投資費(fèi)用=：76228500元電能損耗費(fèi)：27986140元線路維修圖：1114995元變電所維修費(fèi)：392000元年運(yùn)行費(fèi)用：29493135元總費(fèi)用：1.05721635億元4.3變壓器分接頭的選擇對于發(fā)電廠，變壓器抽頭為220±2QUOTE2.5%；對于變電所1，變壓器抽頭為236±2QUOTE2.5%；對于變電所2，變壓器抽頭為236±2QUOTE2.5%；對于變電所3，變壓器抽頭為236±2QUOTE2.5%；第一步，計(jì)算最大、最小負(fù)荷時(shí)變壓器高壓側(cè)要求電壓：發(fā)電廠（720MVA變壓器）：KVQUOTEKQUOTEV發(fā)電廠（360MVA變壓器）：QUOTEKVQUOTEKV變電站1：QUOTEKVQUOTEKV變電站2：QUOTEKVQUOTEKV變電站3：QUOTEKVQUOTEKV第二步，計(jì)算分接頭的平均值并選取分接頭：發(fā)電廠（720MVA變壓器）：QUOTEKV故選用220KV主抽頭。發(fā)電廠（360MVA變壓器）：QUOTEKV故選用236-2QUOTE2.5%即224.2KV的分接頭。變電站1：QUOTEKV故選用236KV主抽頭。變電站2：QUOTEKV故選用236-2QUOTE2.5%即224.2KV的分接頭。變電站3：QUOTEKV故選用236-1QUOTE2.5%即230.1KV的分接頭。第三步：分接頭的校驗(yàn)發(fā)電廠（720MVA變壓器）：最大、最小負(fù)荷時(shí)，低壓母線電壓QUOTEKV20.4KV<20.56KV<21KV符合調(diào)壓要求。發(fā)電廠（360MVA變壓器）：最大、最小負(fù)荷時(shí)，低壓母線電壓QUOTEKV20.4KV<20.41KV<21KV符合調(diào)壓要求。變電站1：最大負(fù)荷時(shí)，低壓母線電壓KV最小負(fù)荷時(shí)，低壓母線電壓KV10.2KV<10.34KV<10.5KV，10.2KV<QUOTEKV<10.5KV符合調(diào)壓要求。變電站2：最大負(fù)荷時(shí)，低壓母線電壓QUOTEKV最小負(fù)荷時(shí)，低壓母線電壓QUOTEKV9.9KV<10.2KV，10.59KV>10.5KV無法滿足調(diào)壓要求，故選擇有載調(diào)壓變壓器。最大負(fù)荷時(shí)，高壓母線實(shí)際電壓為218.1KV故最大負(fù)荷時(shí)應(yīng)選擇236-7.6%即218.1KV的分接頭。最小負(fù)荷時(shí)，高壓母線實(shí)際電壓為226.1KV故最小負(fù)荷時(shí)應(yīng)選擇236-4.19%即226.1KV的分接頭。變電站3：最大負(fù)荷時(shí)，低壓母線電壓QUOTEKV最小負(fù)荷時(shí)，低壓母線電壓QUOTEKV10.2KV<10.32KV<10.5KV，10.2KV<10.8KV<10.5KV符合調(diào)壓要求。選擇總結(jié)：發(fā)電廠（72