电气系统综合设计论文-110KV电力网潮流及调压计算.doc

电气系统综合设计论文 课题：110kv电力网潮流及调压计算院 系： 机 电 工 程 学 院 专 业： 电 气 工 程 及 其 自 动 化 姓 名： 学 号： 0400120421 指导老师： 目 录摘要 关键字 31 设计条件 22 设计内容及要求 33 参数计算 53.1计算发电厂b和变电所以及输电线路的等值参数 53.2计算网络的初步潮流分布 53.3计算网络的最终潮流分布,并检查是否有线路过载现象 73.4计算发电厂b的高压母线电压 83.5计算变电所a. b的高压母线电压 93.6作出等值网络图,并标注网络的参数和最终潮流分布以及各节点电压103.7选择变压器的分接头 113.8计算系统的全年电能损耗,设负荷的tmax=6000h,计算出输电效率 114 设计心得体会 135 参考文献 13前言：电力系统潮流计算是电力系统设计及运行时必不可少的基本计算，计算的目的主要有：1在规划设计中，用于选择接线方式，电气设备以及导线截面。2在运行时，用于确定运行方式，制定检修计划，确定调整电压的措施。关键字： 等值参数 潮流计算 节点电压 等值网络图 分接头 恒调压 逆调压 电能损耗 输电效率设计条件110kv电力网潮流及调压计算 一. 已知条件: (一).系统接线图: (附后) (二).元件参数: 1. 发电厂: 发电厂a高压母线: vmax=118kv, vmin=115kv 发电厂b中的发电机: pe=25mw, cos=0.8, ve=6.3kv 厂用负荷为: 2.5+j1.875mva (最大负荷:发电厂满载运行 ) 和 1.8+j1.2mva (最小负荷:负荷率为 60%,cos不变) 2. 变压器: b1: se=31.5mva, ve=121/6.3kv,po=86kw,pd=200kw, vd%=10.5, io%=2.7 b3.b4: se=31.5mva,ve=110/11kv,po=86kw,pd=200kw,vd%=10.5, io%=3.5 b2: se=15mva, ve=110/6.6kv, po=50kw, pd=133kw, vd%=10.5, io%=3.5 3. 输电线路的参数: ve=110kv, 均采用lgj150导线架设, djj=5m 设计内容及要求: 设计内容1. 计算发电厂b和变电所以及输电线路的等值参数. 2. 计算网络的初步潮流分布. 3. 计算网络的最终潮流分布,并检查是否有线路过载现象(按导线发热条件确定). 4. 计算发电厂b的高压母线电压. 5. 计算变电所a. b的高压母线电压. 6. 作出等值网络图,并标注网络的参数和最终潮流分布以及各节点电压. 7. 选择变压器的分接头: 1) 变电所a要求恒调压; 2) 变电所b要求逆调压; 3) 发电厂b的发电机电压保持在66.5kv内. 8. 计算系统的全年电能损耗,设负荷的tmax=6000h,计算出输电效率. 课程设计要求附：课程设计论文结构与写法 课程设计说明书应有目录、摘要、序言、主干内容（按章节编写）、主要结论和参考书， 附录应包括系统方框图和原理图。 一.前言部分 阐明选题的背景和选题的意义 二.综述部分 阐述题目在相应学科领域中的发展进程和研究方向 三.方案论证 提出解决问题的思路和方案 四.论文主体 研究型的论文包括：理论基础，数学模型，算法推导，形式化描述，求解方法，计算结果的分析和结论。 技术开发型的论文包括：总体设计，模块划分，算法描述，实现技术，实例测试及性能分析. 五.结束语 简单介绍对设计题目的结论性意见，进一步完善或改进的意向性说明，总结课程设计的收获与体会。 六.参考文献 格式如下： 序号作者名书刊名出版杜出版时间(刊号) 1. 计算发电厂b和变电所以及输电线路的等值参数. （1）线路的等值参数 r。= =(31.5/150)/km=0.21 (/km) r = = 6.9 (mm) x。= 0.1445lg + 0.0157=0.1445 lg+ 0.0157 = 0.429 (/km) g。=0 b。=10-6=10-6 =2.6510-6 (s/km)laa=70km lba=50km lab=120km lbb=60kmz1=14.7+j30.03 y1= j1.85510-4 sz2=10.5+j21.45 y2= j1.32510-4 sz3=25.2+j51.48 y3= j3.18 10-4 sz4=12.6+j25.74 y4= j1.59 10-4 s（2）变压器的等值参数rt=pd ve2/ 1000se2 xt= vd% ve2/100 segt=po /1000ve2bt= io% se/100 ve2b1 rt=2.95 xt=48.8 gt=5.8710-6s bt=5810-6sb2 rt=7.15 xt=84.7 gt=4.1310-6s bt=43.410-6sb3 b4 rt=2.44 xt=40.3 gt=7.110-6s bt=91.110-6s2. 计算网络的初步潮流分布. bas12sasbs2s1a2a1z3z2z1网络等值电路图（1）最大运行方式时slda=(40+j30)mvasldb=（25+j18.75） (2.5+j1.875)=22.5+j16.875 mva由于是供电端，便于下面计算把sldb=22.5j16.875 mvasldc=(12+j7) mva变压器的绕阻损耗计算公式： st =(p2ldq2 ld) (rt + jxt )/ v2n变压器的励磁损耗计算公式： so = po + j (io% / 100) se b1变压器损耗： st1=0.193+j3.19 mvaso1=0.086+j0.851 mvab2变压器损耗： st2 =0.114+j1.351 mvaso2 =0.05+j0.525 mva b3b4变压器损耗： st3 =st4=0.504+j8.326 mvaso3=so4=0.086+j1.103 mva线路段一端的充电功率计算公式：qbbi*v2n/ 2aa线路一端的充电功率：qb11.122 mva ba线路一端的充电功率：qb20.802 mvaab线路一端的充电功率：qb31.924 mvabb线路一端的充电功率：qb40.962 mva运算负荷：sa= slda +2(st3+so3)+ jqb1+ jqb2=41.18+j46.934 mvasb= sldb+ (st2+so2)+ jqb4 =12.164+j7.914 mvabb线路损耗：s l4(p2sbq2sb) (r 4+ jx 4)/ v2n0.219+j0.448 mvasb=sb+sl4+sldb+st1+so1+ jqb2+ jqb3+ jqb4=9.838j8.16 mva计算网络功率分布：s1= sa(z*2+z*3)+ sbz*3/(z*1+z*2+z*3)=24.250+j29.166 mvas2= saz*1+ sb(z*1+z*2)/ (z*1+z*2+z*3)=7.092+j9.610 mvas12= s2sb =16.93+j17.77 mva（2）最小运行方式时sldb=(30+j20)mvasldb=（15+j11.25） (1.8+j1.2)=13.2+j10.05 mva由于是供电端，便于下面计算把sldb=13.2+j10.05 mvasldc=(7+j5) mva 变压器的绕阻损耗计算公式： st =(p2ldq2 ld) (r t + jx t )/ v2n变压器的励磁损耗计算公式： so = po + j (io% / 100) se b1变压器损耗： st1=0.067+j1.110 mvaso1=0.086+j0.851 mva b2变压器损耗： st2 =0.044+j0.516 mvaso2 =0.05+j0.525 mva b3b4变压器损耗： st3 =st4=0.262+j4.330 mvaso3=so4=0.086+j1.103 mva线路段一端的充电功率计算公式：qbbi*v2n/ 2aa 线路一端的充电功率：qb11.122 mva ba 线路一端的充电功率：qb20.802 mvaab线路一端的充电功率：qb31.924 mvabb线路一端的充电功率：qb40.962 mva运算负荷：sa= slda +2(st3+so3)+ jqb1+ jqb2=30.696+j28.942 mvasb= sldb+ (st2+so2)+ jqb4 =7.094+j5.079 mvabb线路损耗：s l4(p2sbq2sb) (r 4+jx 4)/ v2n0.079+j0.162 mvasb=sb+sl4+sldb+st1+so1+ jqb2+ jqb3+ jqb4=5.774j6.986 mva计算网络功率分布：s1= sa(z*2+z*3)+ sbz*3/(z*1+z*2+z*3)=18.856+j17.008 mvas2= saz*1+ sb(z*1+z*2)/ (z*1+z*2+z*3)=6.066+j4.948 mvas12= s1sb =11.84+j11.934 mva3. 计算网络的最终潮流分布,并检查是否有线路过载现象由潮流初步计算可知，a节点的功率由两个方向流入，故a节点为功率分点。在a节点将网络解开，使之成为两个开式电力网。等值电路如下：a2s1saasas1a1z1s2s12abs12sbs2z3z2（1）最大运行方式时sb= sb=12.164+j7.914 mvasb= sb+s l4=12.383+j8.362 mvas1 =s1 =24.250+j29.166 mvas12=s12=16.93+j17.77 mvaaa线路段的功率损耗：s l1(p2s1q2s1)(r1+jx 1)/ v2n1.748+j3.571 mva s1= s1+s l125.998+j32.737 mvaba线路段的功率损耗：s l2(p2s12q2s12)(r2+jx 2)/ v2n0.524+j1.070 mvas12= s12+s l217.454+j18.840mvas2= s12+sb7.616+j10.68 mva ab线路段的功率损耗：s l3(p2s2q2s2)(r3+jx3)/ v2n0.358+j0.732 mvas2= s2+s l37.974+j11.412mva变电所a流出的功率：sa= s1+ s2=33.974+j44.149 mva（2）最小运行方式时sb= sb=12.164+j7.914 mvasb= sb+s l4=7.173+5.241 mvas1 =s1 =18.856+j17.008 mvas12=s12=11.84+j11.934 mvaaa线路段的功率损耗：s l1(p2s1q2s1)(r1+jx 1)/ v2n0.786+j1.606 mva s1= s1+s l119.642+j18.614 mvaba线路段的功率损耗：s l2(p2s12q2s12)(r2+jx 2)/ v2n0.245+j0.501 mvas12= s12+s l212.085+j12.435mvas2= s12+sb6.311+j5.449 mva ab线路段的功率损耗：s l3(p2s2q2s2)(r3+jx3)/ v2n0.145+j0.296mvas2= s2+s l36.456+j5.745mva变电所a流出的功率：sa= s1+ s2=26.098+j24.359 mva4. 计算发电厂b的高压母线电压.（1）最大运行方式时 va=115kvv=(ps2r3+q s2x3)/ va = 6.856 kv v=(ps2x3q s2 r3)/ va = 3.470 kvvbmin=108.200 kv（2）最小运行方式时va=118kvv=(ps2r3+q s2x3)/ va = 3.885 kv v=(ps2x3q s2r3)/ va = 1.590 kvvbmax=114.126 kv5. 计算变电所a. b的高压母线电压变电所a的高压母线电压:（1）最大运行方式时 va=115kvv=(ps1r1 + q s1x1)/ va =11.872 kv 25.998+j32.737v=(p s1x1q s1 r1)/ va =2.604 kvva min= 103.161 kv（2）最小运行方式时va=118kvv=(p s1r1 + q s1x1)/ va =7.184 kv 19.642+j18.614v=(p s1 x1q s1r1)/ va =2.680 kvv a max=110.828 kv变电所b的高压母线电压: （1）最大运行方式时 vb=108.200 kvv=(psbr4 + q sbx4)/ vb =3.431 kv 12.383+j8.362v=(p sbx4q sb r4)/ vb =1.972 kvvb min=104.788 kv（2）最小运行方式时vb=114.126 kvv=(p sbr4+ q sbx4)/ vb =1.974 kv 7.173+5.241v=(p sb x4q sbr4)/ vb =1.041 kvv b max=112.157 kv6. 作出等值网络图,并标注网络的参数和最终潮流分布以及各节点电压. abab7. 选择变压器的分接头: (1) 变电所a要求恒调压:最大负荷时二次侧母线电压应保持1.03n，则分接头电压为：vtamax= va min v ta2n/vmax=106.256 kv最小负荷时二次侧母线电压应保持1.03n，则分接头电压为：vtamin= va maxv ta2n/vmin=114.153 kv取平均值vta=（vtamax + vtamin）/2=110.205kv(2) 变电所b要求逆调压： 最大负荷时二次侧母线电压应为1.05n，则分接头电压为：vtbmax= vb min v tb2n/vmax=113.610 kv最小负荷时二次侧母线电压应为n，则分接头电压为：vtbmin= vb max v tb2n/vmin=114.126 kv取平均值vtb=（vtbmax + vtbmin）/2=113.868 kv（3） 发电厂b的发电机电压保持在66.5kv内：最大负荷时二次侧母线电压应为6kv，则分接头电压为：vtbmax= vb min v tb2n/vmax=110.027 kv最小负荷时二次侧母线电压应为6.5kv，则分接头电压为：vtbmin= vb max v tb2n/vmin=108.706 kv取平均值vtb=（vtbmax + vtbmin）/2=109.367 kv8. 计算系统的全年电能损耗,设负荷的tmax=6000h,计算出输电效率.经估算比较可知，各线段的线路传输功率因数均在0.6左右，故取系统功率因数cos=0.6。根据tmax=6000h 、cos=0.6由下图tmax关系图得, =4900h线路全年损耗wl=(pl1+pl 2+pl 3+pl 4) =(1.7480.5240.3580.219)4900=13960.1 mvah变压器的有功损耗计算公式：wt=potpdsjs/se变压器b1: wt1=1630.7 mvah变压器b2: wt2=1071.9 mvah变压器b3 b4: w