《电网课程设计》word版.doc

教师批阅课程设计用纸 第一章 原始资料1、发电厂、变电所相对地理位置及距离图11 发电厂、变电所相对地理位置及距离 2、发电厂技术参数装机台数、容量：250（MW）额定电压（kV）：10.5kV额定功率因数3、 负荷数据及有关要求 项 目厂站A12最大负荷（MW）306060最小负荷（MW）153540功率因数0.850.90.9(h)500050005500低压母线电压(kV)101010调压要求最大负荷(%)52525最小负荷(%)02525各类负荷(%)I类303040II类303030 表1-1 负荷数据及有关要求 第二章 电网接线方案设计第1节 ：电网接线初步方案选择与供电电压等级确定一 、初步接线方案的拟定依据电网接线初步方案主要根据负荷对供电可靠性的要求拟定，对于I类、II类负荷所占比例较大的变电所，应采用双电源供电的方式；对于主要是II类负荷的变电所，应采用双电源供电或单电源双回路供电的方式。2、 拟定的方案 图21 初步方案拟定图 3、 初步方案的计算1、 电力平衡关系：变电厂：=30MW负荷1：=60MW负荷2：=60MW 发电厂A满发，另设厂用电为满发容量的8%，所以最终可外送62的有功功率即SA=62MW。而系统中总有功负荷，故系统S要通过联络线供给该系统的有功功率。 2、 各方案的初步潮流计算 以方案一为例,按均一网进行潮流计算： 图22 方案一接线图将环网从S点拆开，如图23所示 图23 两端供电网络的等效电路初步功率分布如图24所示 图24 两端供电网络的初步潮流分布3、 电压等级的确定 根据负荷情况及输电距离，参照表2-1表确定选用各输电线路的电压等级为110kV。 表2-1 各种电压等级适合的输电容量和输电距离额定电压（kV）输送功率(kW)输送距离（km）35200010000205060350030000301001101000050000501502201000005000001003004、统计和其他方案的初步潮流计算、计算与上例相同，并总结于表22中。4、 初步方案的比较选择表2-2 各种初步方案的比较方案 接线图及功率分布技术比较方案一 180 160660优点：供电可靠性高，接线方式简单，线路长度较短。方案二 235 160651优点：供电可靠性高，损耗比较小。缺点：线路较长，结构较复杂。方案三 199.6 183653优点：线路较短， 供电可靠性高。缺点：损耗比较大方案四 209 184558优点：供电可靠性较高，线路较短。缺点：损耗较大。 各方案比较后，可知在线路总长、线损、可靠性各方面均占优势的方案为方案一、方案二。 第二节 电网接线方案的技术经济比较一 、输电线路导线截面积选择1、 计算步骤: 导线截面积的选择:与输电线路流过的最大电流和经济电流密度J有关，既要考虑该截面积下的电路损耗（导线截面积越大，损耗越小），又要考虑其经济性（导线截面积越大，成本越高）。电流经济密度由年最大负荷利用小时数查表2-3得到。 表2-3 架空输电线路导线的经济电流密度J（A/mm2）导线材料年最大负荷利用小时数3000以下300050005000以上铝1.651.150.9铜3.002.251.752、导线截面积的选择 1）方案一 线路导线截面积初选 图25 方案一接线图年最大负荷利用小时数： 经济电流密度：最大工作电流： 导线截面积： 根据以上结果，可以选择各线路的导线型号，结果如表2-4所示： 表2-4 各线路选择的导线型号线路导线型号LGJ-150LGJ-120LGJ-185LGJ-185线路发热校验正常情况下，方案一线路工作电流小于最大工作电流，可以长期运行。若线路出现故障，校验线路是否能够正常运行： 故此段线路满足发热条件。其他线路校验方法与此相同，经较验均满足要求。机械强度校验因各段导线截面积均大于35 ，不考虑地形因素、极端气候状况的情况下，认为导线的机械强度符合要求。电晕校验 表2-5 不必验算电晕的导线最小直径或相应导线型号额定电压（kV）110220导线外径（mm）9.621.4相应导线型号LGJ-50LGJ-240 由表2-5知，线路不会产生电晕。线路校验 根据精确潮流计算结果，检验所选导线方案是否符合要求。线路的技术参数如表2-6所示： 表 2-6 线路的技术参数 线路型号长度（km） 单位阻抗（/km）LGJ-120 400.21+j0.416LGJ-150 500.27+j0.423LGJ-185 420.17+j0.409LGJ-185 480.17+j0.409精确潮流计算 图26 最大负荷下环式网络等值的等值电路各线路上的功率功率分布如图27所示 图27 功率分布图潮流计算后重新选择导线截面积根据计算，选择导线型号如表2-7所示。 表2-7 线路重选的导线型号线路导线型号LGJ-150LGJ-120LGJ-185LGJ-185重选导线型号跟先前一致，故所选导线型号如表2-7所示。方案二： 线路导线截面积初选 图28 方案二接线图 年最大负荷利用小时数： 设发电厂A年最大负荷利用小时数为5230h最大负荷情况下导线电流：导线截面积为：导线初选结果如表2-8所示。 表2-8 线路的技术参数 线路名称导线型号长度(km)单位阻抗(/km)S-2LGJ-185420.17+j0.409S-1LGJ-120500.27+j0.423A-1LGJ-150400.21+j0.416A-2LGJ-185480.17+j0.409A-SLGJ-50550.85+j0.446线路发热校验：正常情况下，方案二线路工作电流小于最大工作电流，可以长期运行。若线路出现故障，校验线路是否能够正常运行：其它线路校验方法与此相同,校验结果如表2-9所示故障线路电流(A)载流量(A)S-2(LGJ-185)315515S-1(LGJ-120)83380A-1(LGJ-150)232445A-S(LGJ-50)93.4220表2-9 故障下线路电流及载流量的比较 经校验各线路均满足发热要求。机械强度校验因各段导线截面积均大于35 ，不考虑地形因素、极端气候状况的情况下，认为导线的机械强度符合要求。电晕校验根据表2-5可知，线路不会产生电晕。线路校验精确潮流计算 图29 最大负荷下环式网络等值电路 将负荷2移植到A与S中，则： 图210 两端供电网的等效电路同理可得：还原可得：功率分布图： 图211 两端供电网的潮流分布潮流计算后重新选择导线截面积：导线截面积：根据计算结果，重新选择导线型号如表2-10所示： 表2-10 线路重选结果线路名称导线型号长度S-2LGJ-18542S-1LGJ-12050A-1LGJ-15040A-2LGJ-18548A-SLGJ-5055重选导线型号跟先前一致，故所选导线型号如表210所示。2、 方案技术经济比较通过精确潮流计算，得到两个方案的电能损耗，连同建设费用，计算其投资，从而确定最优方案。1、 方案一 表2-11 方案一线路经济指标表线路长度（km）型号单位造价（万）LA-140LGJ-15062LS-150LGJ-12060LS-242LGJ-18565LA-248LGJ-18565从表2-11计算方案一投资费用：年线路损耗电能： （21）表2-12 最大负荷损耗小时与最大负荷利用小时、功率因数之间关系表 0.800.850.900.951.00500036003500340032003000550041004000395037503600考虑无功就地补偿，取。线路,查表2-12得：线路,查表2-12得：线路,查表2-12得：线路,查表2-12得：输电线路的年运行费： （22）式中-顺耗电能的电价（0.35元/KW.h） -检修维护费用（取0.05） -折旧率（取0.04，即按经济使用年限25年计） 得出: 2 、方案二： 表2-13 方案二线路经济指标表线路长度（km）型号单位造价（万）LA-140LGJ-15062LS-150LGJ-12060LS-242LGJ-18565LA-248LGJ-18565LA-S55LGJ-5057方案投资费用：线路年损耗电能： （23）线路,查表2-12得：线路,查表2-12得：线路,查表2-12得：线路,查表2-12得：线路,查表2-12得： （24）式中-顺耗电能的电价（0.35元/KW.h） -检修维护费用（取0.05） -折旧率（取0.04，即按经济使用年限25年计） 得出: 3、 经济比较：表2-14 两种方案的经济比较 费用方案投资费用Z（万元）运行费用C（万元）方案一113301050.3方案二144651607.7由上表2-14可知： 比较结论：两个方案的供电可靠性都高，但方案一投资小、年运行费用小，所以选择方案一。 第三节 变压器的选择一 变压器台数的选择： 发电厂A升压变压器：两台 变电所1降压变压器：两台 变电所2降压变压器：两台二 变压器变比的选择： 发电厂A升压变压器变比：10.5/110KV 变电所1降压变压器变比：110/11KV 变电所2降压变压器变比：110/11KV三 变压器容量的选择：发电厂A升压变压器容量： 参照标准变压器数据表可知，选用变压器为：SF11-50000/110 变电所1降压变压器容量：,得SN=48MW参照标准变压器数据表可知，选用变压器为：SF11-50000/110变电所2降压变压器容量：,得SN=48MW参照标准变压器数据表可知，选用变压器为：SF11-50000/110第四节 调压计算一 调压要求： 表2-15 调压要求发电厂A变电所1变电所调压要求最大负荷(%)52525最小负荷(%)02525二 变压器分接头选择计算：1） 变压器参数表2-16 变压器的铭牌参数 参数变压器型号空载损耗 (KW) 负载损耗(KW)空载电流（%）短路电压（%）SF11-5000035.21840.4210.52） 最大负荷下的潮流计算等值电路如图212所示 图212 最大负荷下电力网络等值电路最大负荷情况下，变电所与归算到高压侧的变压器损耗同理可得发电厂变压器损耗负荷点，的运算负荷功率为发电厂的运算电源功率为最大负荷下潮流计算 图213 最大负荷下两端供电网等值电路同理可得最大负荷下潮流分布如图214所示 图214 最大负荷下潮流分布 故点是无功分点，从将网络拆开为两个辐射型网络 图2-15-1 最大负荷下的辐射型网络1 图2-15-2 最大负荷下的辐射型网络2线路损耗同理可得电压降落设平衡节点点母线电压为110KV计算最大负荷情况下电压损耗：3） 最小负荷情况下变压器损耗最小负荷下电力网的等值电路图如图216所示 图2-16 最小负荷下电力网络等值电路 根据最大负荷情况下潮流分布计算方法，可求得最小负荷情况下潮流分布：最小负荷情况下潮流分布如图217所示 图217 最小负荷下潮流分布 由上述可得负荷点1既是无功分点又是有功分点，从负荷点1将网络拆分为两个辐射型网络，如图2181与2182所示。 图2181 最小负荷下的辐射型网络1 图2182 最小负荷下的辐射型网络2各线段的功率损耗最小负荷情况下归算到高压侧的变压器电压损耗4） 变压分节头的选择 （25）式（25）中 （）最大（最小）负荷时应选择的变压器高压绕组分接头电压； （）最大（最小）负荷时低压母线要求的实际电压； 归算到高压侧的低压母线电压； 变压器低压绕组的额定电压。 按表215，根据低压母线对调压的要求，选择高压绕组的分接头。发电厂A：校验：变电所1：变电所2：综合上述得变压器分节头的选择如下表2-17所示表2-17 变压器分节头的选择 (kV) (kV) 分接头变电所1104.22106.43110+2.5%变电所2105.48106.99110+2.5%发电厂109.12112.96110 课程设计总结为期两周的电网规划课程设计在紧张与忙碌中结束了。电网规划课程设计，我初次听到感觉是一项巨大的工程。电力网是由变压器和输配电线路组成的用于电能变换和输送分配的网络。让我们设计电网，这也太复杂了。看了任务书，还有电网规划课程设计指导书之后。我感觉有点迷茫，因为这些东西关联性很强，一招不慎满盘皆输。老师把设计理念，方法跟我们说明了之后，我感觉我们只要按步就班的来应该就不难。首先我们组的成员分工合作把电网接线初步方案拟定出来。按书上说的，电力系统按照供电中断或减少所造成的危害的大小可以分为三级，对于一级负荷任何情况下都不允许停电；二级负荷应尽可能不停电；三级负荷可以停电。然后根据对供电可靠性的要求，选择有无备用结线。在进行初步潮流计算的时候，我首先想到的是将环网从发电厂A拆开，得到一个两端供电网再进行潮流计算。老师说：“发电厂相当于是一个负功率的负荷，怎么可以从一负荷点拆开，我们应该从无穷大系统S拆开。因为无穷大系统可以看作是一个平衡节点。”我恍然大悟，这是我在之前的理论学习过程中所没注意过的东西，如果没有这是实践来检验自己，我可能会一直陷在自己的错误当中。我组成员在进行调压计算的时候，按照书上所说的一般线路首端电压较线路额定电压高5%，设无穷大系统S点的电压为115.5KV。结果在变压器分节头选择的时候没有适合的分节头。这时我们想到这是短线路，线路电压降落不大，线路端电压就取线路额定电压。这样我们就可以不用选择有载调压变压器，只要选择无励磁调节变压器就可以了。最后就是WORD文档的处理了，这可真不是一件轻松的事。一步一步都得按要求来，不然就会打印的效果就很不好。星期一，我们初步做好电子档，交给老师看了一下。老师敦