【电气工程及其自动化】地区高压输配电网电气设计

本科生毕业论文（设计）地区高压输配电网电气设计二级学院信息科学与技术学院专业电气工程及其自动化完成日期2015年5月24日A基础理论B应用研究C调查报告D其他目录1网络方案的确定111原始材料分析112网络功率平衡校验2121有功功率平衡和备用容量2122电力电量平衡校验213网络接线方案及电压等级确定3131网络接线方案的形成3132电压等级选择原则5133接线方案的初步比较6134接线方案的技术经济比较7135网络方案的详细经济比较102电气主接线设计1221电气主接线设计的基本要求1222各电厂及变电所的主接线设计1223变电所主接线的设计14231变电所主接线的确定14232变电所主变压器的容量确定15233变压器参数计算结果17234系统接线图183潮流计算1831单相输电线导线有名值计算1832最大负荷下的潮流计算19321系统等值电路19322最大负荷下的功率分布计算19323最大负荷下的节点电压分布计算23324最大负荷下潮流计算图27325最大负荷下总发电功率及总损耗2833最小负荷下的潮流计算284电网的无功补偿及电压调节2941电网无功电源的作用及设计原则2942电压调整的措施3043变压器分接头的选择30431变压器分接头的选择原则30432变压器分接头的选择计算315电气设备的选择336总结38参考文献39附录40致谢43地区高压输配电网电气设计摘要根据该地区电厂与变电站的地理位置、电源以及负荷情况，简要分析网络基本情况，进行电力电量平衡校验；接着拟定8种接线方案，确定线路电压等级，进行初步比较，保留2种较好的方案；接着进行详细的技术经济比较，确定最佳网络方案；完成该方案的电气主接线设计；在最大负荷与最小负荷运行方式下计算潮流分布，计算电能损耗；最后完成主要电气设备的选型。关键词电力电量；网络方案；电气主接线；潮流计算；电气设备HIGHPRESSUREPIPELINEGRIDELECTRICALDESIGNABSTRACTACCORDINGTOTHEREGIONSGEOGRAPHICALPOSITIONPOWERPLANTANDSUBSTATION,POWERSOURCEANDLOADCONDITIONS,THEBRIEFANALYSISOFNETWORKBASICSITUATION,POWERBALANCETOCHECKTHENPRESENTSEIGHTKINDSOFWIRINGSCHEMES,DETERMINETHELINEVOLTAGEGRADE,APRELIMINARYCOMPARISON,BETTERKEEPTWOSCHEMETHENADETAILEDTECHNICALANDECONOMICCOMPARISON,TODETERMINETHEBESTNETWORKPLANTOCOMPLETETHEPLANOFTHEMAINELECTRICALWIRINGDESIGNUNDERTHEMAXIMUMLOADANDMINIMUMLOADOPERATIONMODECALCULATIONTIDEDISTRIBUTION,CALCULATINGPOWERLOSSFINALLYCOMPLETEDTHEMAINELECTRICALEQUIPMENTSELECTION1KEYWORDSELECTRICPOWERTHENETWORKPLANTHEMAINELECTRICALWIRINGPOWERFLOWCALCULATIONELECTRICALEQUIPMENT1网络方案的确定11原始材料分析（1）负荷点、电源点已经确定，由两个发电厂和三个变电所组成，其相对位置地理接线图如图11所示图11地理接线图（2）各地区负荷调查确定的待设计电网设计年负荷水平（以后510年中某年为准）如表11所示表11待设计电网负荷水平变电所发电厂项目CDEAB最大负荷，MW80100，80502025最小负荷，MW4555，45301015I类负荷，5050454550II类负荷，3535353535III类负荷，1515202015负荷对供电要求有备用最大负荷利用小时5000COS085低压母线电压，KV10110，10101010调压要求逆调压负荷单位调节功率K15以新系统负荷容量为基值（3）电源情况当系统负荷发展水平确定以后，电源容量必须满足负荷的要求。A抽汽式火电厂，总装机容量350MW，4台机组。其中厂用电率为10250MW105KV,COS08,462125MW138KV,COS085,46B中温中压式火电厂，总装机100MW，2台机。其中厂用电率10250MW105KV,COS085,12（4）系统情况原系统最大负荷1000MW,COS085电厂A处以220KV双回路与新系统联系。最大负荷时A厂向系统送10MW,始端COS09最小负荷时A厂向系统送150MW,始端COS09。系统总装机容量为1050MW,4,负荷的单位调节功率K13以旧系统负荷容量为基值。最大负荷利用小时数TMAX5000，最大负荷同时系数为09。12网络功率平衡校验121有功功率平衡和备用容量电力系统中的有功功率电源是各类发电厂的发电机。在电力系统运行中，所有有功电源功率与电力系统发电负荷平衡，即（1PLDG1）式中PG为有功电源发出功率；PLD为负荷消耗功率；P为有功功率损耗。电力系统中各类发电厂机组额定容量总和，称电力系统容量，也称系统装机容量或系统发电设备容量。但不是所有发电设备不间断运行，也不是所有设备按额定容量发电。为保证电力系统运行安全可靠、不间断供电和良好电能质量，系统电源容量应大于发电负荷，大于部分称系统备用容量。电力系统备用容量分负荷备用、事故备用、检修备用和国民经济备用等；还可分热备用或冷备用。只有具备备用容量，才有可能保证电力系统优质、安全、经济运行。2122电力电量平衡校验（1）有功功率平衡校验（A）新系统用电负荷PYK1PI09（8010080502025）3195（MW）B新系统供电负荷PGPY1/1K210103195/（15）3463（MW）C新系统发电负荷（供电负荷加厂用电）PFPGPCYPGK1K3P1P2346309103501003868MW系统电源容量PDYP1P2P335010010501500MW系统备用容量PBYPDYPFPF150038681000092132MW系统备用容量占最大负荷的百分数PBYPBY/（PFPF）100166式中PF、PF分别为新旧规划系统的最大负荷；PCY为厂用电；P1、P2、P3分别为A、B和系统的总装机容量；K1同时率取09；K2网损率取5；K3厂用率取10。电力平衡结论系统的总备用容量占系统最大发电负荷的1520且2132125MW最大1台机组的容量，满足要求。3由此可见，有功功率充足，有功功率完全能够平衡。电量平衡校验电量平衡指有功功率能量的平衡。系统需要发电量为发电负荷与最大利用小时数的乘积，系统需要发电量除以发电设备所能发出的最大功率即得火电利用小时数。新系统需要发电量W1PFTMAX386850001934亿（KWH）旧系统需要发电量W2PFTMAX100009500045亿（KWH）新旧系统总的需要发电量WW1W21934456434亿（KWH）火电利用小时数TW/P1P2P36434000/35010010504289H5000H可见满足电量平衡的要求。13网络接线方案及电压等级确定131网络接线方案的形成根据网络方案设计一般规定4简化网络结构，满足电能的质量、运行及维护的灵活性、供电安全可靠性及工程投资等方面的要求列出8种初步方案，如表12，并在最大负荷时计算初步有功功率潮流分布。表128种网络接线方案方案1方案2初步有功功率分布单位MW初步有功功率分布单位MW方案3方案4初步有功功率分布单位MW初步有功功率分布单位MW方案5方案6初步有功功率分布单位MW初步有功功率分布单位MW方案7方案8初步有功功率分布单位MW初步有功功率分布单位MW132电压等级选择原则本设计中采用如下经验公式确定电压等级KV12416PLU式中PL为单位负荷矩MWKM，其中L考虑了5电源至负荷的弯曲度。由线路送电容量和送电距离，利用公式（12）计算出各方案的电压等级结果如表13所示。表13网络接线方案及电压等级选择结果表序号线路距离KM距离（考虑5弯曲度）L（KM）回路功率MW负荷矩MWKM计算电压级KV选用电压级KV方案1ADACCE60601006363105111143821041824189060666563342538915611441136220220110BEBD12010012610511258236183253323798912081256110220方案2ADAEECDCBD607010011010063735105115510511112135771122362231777318553518248965341520524325515391525143910771209220220220110110方案3ACCDDBBE601101001206311551051262222124846257812970263031501501588802120220220110110方案4AEACCDDB7060110100735631155105222225995931183756237681453255105142214541209110220220110方案5ACADDBBE606010012063631051262222408462525205292630315011341365802120110220110110方案6AEACECCDDB706010011010073563105115510512122254111132459593118676701192581956814532551052146411414541209110220110220110方案7AEECADDB70100601007351056310522226540593147775420037173255133128812491209220220220110方AE7073522518375105110案8ACADBD6060100636310522240593125203717325511341251209110220110133接线方案的初步比较初比指标路径长度、线路长度、断路器数、等效线路长、负荷矩。方案比较原则各项指标均大的方案应淘汰；其余指标接近，负荷矩大者淘汰；负荷矩小的，其余指标均大者应保留。根据指标进行初比，淘汰不合理的接线方案，保留2个方案进行详细技术经济比较。网络方案初步比较结果见表14表14方案初比表方案L220KML110KML220KML110KMN220台N110台L220KML110KMPLMWKM23123123123164255247252152415220524152946626553182864317852313035392788335542472129417917853043303588336333551814463294107149982121151547811592178528353035357883355389215312415105410617851244586194515949632415107141064121231458611329其中L220、L110分别为220KV,110KV路径长度。体现勘探、建设费用大小，考虑了5的弯曲度。L220、L110分别为220KV,110KV线路长度。体现线路投资大小，对双回路考虑同期勘探、同时架设等，为单线投资的17倍，即双回路长度为单回路的17倍。也考虑5的弯曲度。N220、N110分别为220KV,110KV断路器数目。体现变电所投资大小。L220、L110分别为220KV,110KV等级等效线路长。将断路器投资折算为线路投资L4NLPL负荷矩PL单位负荷矩，体现有功、电压损耗及有关电能损耗的大小。根据初比原则对上述8个方案比较后，可认为原来的第5、8方案是较好的。134接线方案的技术经济比较（1）架空输电线路导线截面的选择按经济电流密度选择，并按电晕、机械强度及发热等技术条件进行校验。（1COS3NJUPS3）式中S为导线截面，MM2；P为输电容量，KW；UN为线路额定电压KV；J为经济电流密度，A/MM2，根据软导体经济电流密度与最大负荷利用小时数关系图5，最大负荷利用小时数TMAX5000,选J111；COS为功率因数，本设计取08。导线截面选择结果利用公式（13）计算导线的截面，导线截面选择结果如表156所示。表15导线截面选择结果表接线方案线路长度KM单回有功MVA电压级KV计算截面MM2导线型号电阻/KM单回路电阻/KM电抗/KM方案5ADACBDEB60601001208440625220110110110248323643551478LGJ300/40LGJ240/40LGJ50/8LGJ150/25010501310630021063786632520425040104520416方案8AEACADBD706060100254059311101102201101478236417441832LGJ150/25LGJ240/40LGJ185/30LGJ185/300210013101700170147786102170416040104100410导线截面的校验为保证架空导线具有必要的安全机械强度，对于110KV及以上线路不得少于35MM2，因此所选的全部导线均满足机械强度要求；按电晕检验导线截面积，导线截面积不小于表16所列型号可不进行电晕校验。根据表17所列的要求进行检验，所选的全部导线均满足电晕要求；按允许载流量校验导线截面积允许载流量是根据热平衡条件确定的导线长期允许通过的电流。所有线路都必须根据可能出现的长期运行情况作允许载流量校验6。各种导线的长期允许通过电流如表107所示，校验结果如表18所示。表16不必验算电晕临界电压的导线最小直径和相应型号330额定电压（KV）110220单导线双分裂500（四分裂）750（四分裂）导线外径（MM2）96214331相应型号LGJ50LGJ240LGJ6002LGJ2404LGJQ3004LGJ400表17导线长期允许通过电流（环境温度200C）单位A标号（MM2）35507095120150185240300400700C183231291351410466534634731879LJ800C190239301360420476543643738883700C189234289357408463539655735898LGJ800C195240297365417472548662742901表18按导线长期允许通过电流结果方案线路导线型号电压等级KV长期允许载流量A极限输送容量MVA最大负荷时单回路输送容量MVAN1运行时输送容量MVA是否满足发热条件ADLGJ3002206982523946105210满足ACLGJ24011062225106750100满足BDLGJ50110222338177515满足方案5EBLGJ1501104398575423125625满足AELGJ1501104398575423125625满足ACLGJ24011062225106750100满足ADLGJ18522051205175673751475满足方案8BDLGJ185110512058783875775满足1401TKTA式中KT为温度校正系数，TA为导线额定负荷时的最高允许温度700C；T0为导线允许载流量所对应的标准环境温度200C；T1为导线所在点实际温度。一般夏季最高温度为250C可以得出KT095（2）方案技术比较方案技术比较主要考虑线路电压损耗，暂不计主变损耗，计算方案5、方案8的电压损耗及电压损耗U及电压损耗率U，设线路首端功率因数为09。计算结果见表19所示表19电压损耗率计算表方案线路名称单相输送容量MVA线路等值阻抗线路电压损耗UKV电压损耗率UAD485J23563J25541119AC231J112786J240641037BD35J1763J45227025方案5BE144J70252J22647443AE144J70147J291237834AC231J112786J240641037AD341J165102J26435616方案8BD179J8717J4160054表19中方案5与方案8电压损耗率均低于7，故导线截面积满足要求。135网络方案的详细经济比较详比是对方案进行较全面优缺点的比较，根据设计原始资料，考虑以下几方面1正常及事故运行情况下最大电压损耗；2技术条件好，运行灵活可靠，管理方便；3能适应长期发展的需要；4投资及年运行费少，原材料消耗和重要设备用量少。经济比较中，主要经济指标是投资及年运行费用，二者应进行全面分析比较。某一方案投资和年运行费均比其他方案小，则该方案可认为经济上最优。可采用抵偿年限法Z1Z2/F1F2式中Z为两个方案的投资，F为两个方案的年运行费。N为抵偿年限，可暂定年。比较结果抵偿年限标准抵偿年限时，投资高、年运行费低的方案较好；反之，认为投资低、年运行费高的方案较好。详细经济比较的内容线路投资；开关投资；补充KW投资；线路电能损失费；折旧维护费。变电所及线路折旧维护率水泥杆线路为5。变电所12MVA及以上为860120MVA为102060MVA为12。1经济比较中需要考虑的几个费用（A）建设投资。建设投资是指为实现该方案，在建设期间需支付的资金。虚拟线路造价与导线截面成正比，同杆架设双回线系数取09；则方案5的线路总投资为2（30602460510015120）099972（万元）；方案8的线路总投资为2（1570246018560185100）099810（万元）；方案5的建设投资Z19972（万元）；方案8的建设投资Z29810（万元）（B）年运行费。年运行费是指该方案建成或部分建成时，在投运期间为维护其正常运行每年需付出的费用，通常包括四个部分设备折旧费；设备经常性小修费；设备的维护管理费；年电能损耗。（2）经济比较计算项目（A）查最大负荷损耗时间MAX与最大负荷利用小时TMAX的关系图7，新系统的功率因数COS085，最大负荷利用小时TMAX5000,查得最大负荷损耗时间MAX3500H。（B）计算方案5与方案8的线路电能损耗，如表110所示表110方案的电能损耗方案线路名称输送容量MVA线路等值阻抗功率损耗PMAXMW电能损耗亿KWHAD168J81463J2554501575AC80J388786J24065101785BD12J5863J45209200322BE50J242252J4992640224方案5损耗合计169205922AE50J2422147J291237501313AC80J388786J240651401799AD118J5715102J24636201267BD62J300317J4166702335方案8损耗合计191806714表110中计算电价设为024（元/KWH），则方案5的年运行费为F1024592259972；方案8的年运行费为F2024671459810；采用抵偿年限法Z1Z2/F2F10897详细经济比较结果由抵偿年限法可以认为在不考虑变电所的投资时，投资高、年运行费低的方案5较好；所以网络方案确定为方案5。2电气主接线设计21电气主接线设计的基本要求1可靠性主接线的可靠性不仅包括开关、母线等一次设备，而且包括相对应的继电保护、自动装置等二次设备在运行中的可靠性；2灵活性主接线应满足在调度运行、检修及扩建的方便性。3经济性接线方案考虑电能损失尽量小，年运行费、投资尽量低；4安全性保证各种运行方式下检修时运行人员的安全。822各电厂及变电所的主接线设计（1）发电厂主接线的确定A电厂电气主接线的确定；220KV电压等级出线4回，要求供电可靠性高，因此采用双母线接线；110KV电压等级出线2回，接线方式宜采用比较简单的接线方式，考虑到线路断路器的检修需要，采用单母分段线带旁路接线；两台125MW发电机由于容量较大，采用发电机三绕组变压器单元接线送往242KV及121KV母线，两台50MW发电机容量较小，105KV机压母线采用双母线接线；供给地区负荷与及厂用电，剩余功率经两台双绕组变压器送往242KV母线。（A电厂电气主接线见附图1）B电厂电气主接线110KV电压等级出线4回，采用双母单分段接线；两台50MW发电机105KV机压母线采用双母线接线；除供10KV直配负荷外，剩余功率经两台双绕组变压器送往121KV母线（B电厂电气主接线见附图2）（2）发电机的选择根据设计要求选择发电机的型号4A电厂2125MW机组选用QFS12522台；A电厂250MW机组选用QFS5022台；B电厂250MW机组选用QFS5022台。发电机的选型型号、参数如表21所示。表21发电机参数表型号额定功率（MW）功率因数COS额定电压（KV）额定电流（A）效率（）额定转速（R/MIN）QFS502500810534409833000QFS125212508513861509843000（3）发电厂主变压器容量和台数的确定9发电机电压母线与系统之间的主变压器容量，应按下列条件计算较大值选择（A）当发电机电压母线上最小负荷时，能将发电机电压母线上剩余容量送入系统。即（2NCOSSSGPNG/1MIN1）式中主变的容量；发电机容量；厂用电NNG；发电机电压母线上最小负荷；负荷功率因数，取功0MINCOS率因数为085；N发电机电压母线上的主变压器的台数；发电机的G额定功率因数。（B）对装有两台主变压器的发电厂，当其中一台主变压器退出运行时，另一台主变压器应能承担70的容量。即（2701/P/MINCOSSSGPNG2）发电机与主变压器为单元连接时，主变压器的容量应按下列条件计算较大者选择（C）按发电机的额定容量扣除本机组的厂用负荷后，留有10裕度。即单元接线中的主变压器容量确定（23）GPNCOS1（D）按发电机的最大连续输出容量扣除本机组的厂用负荷。（4）发电厂主变压器的选择A电厂主变的确定与125MW发电机连接的变压器6145801251MWACOSGPN选取两台型号为SSPSL180000/220的双绕组升压变压器，连接组别为YN,YN0,D11,变比为。/38KV2/52与50MW发电机连接的变压器）（）（MVANCOSSSGPNG375028/10/1/1MIN1/071/ICOPN选取两台型号为SSPL90000/220的双绕组升压变压器，连接组别为YN，D11，变比为。/05KV20B电厂主变的确定）（）（MVANCOSSSGPNG4372850/1/01/1MIN6/8/701/ICOPN选取两台型号为SFPL190000/110的双绕组升压变压器，连接组别为YN，D11，变比为。/5KV223变电所主接线的设计231变电所主接线的确定（1）C变电所主接线的确定C变电所110KV电压等级进线2回，可采用内桥接线；10KV电压等级线路供给最大负荷为80MW的地区负荷，负荷较大，而且负荷等级中一二类负荷占的比例大，要求可靠性较高，因而10KV主接线采用双母线接线接线方式。（C变电所电气主接线见附图3）（2）D变电所主接线的确定D变电所220KV电压等级进线2回，采用内桥接线方式；变电所主变采用两台三绕组变压器；地区负荷有2个，负荷很大，采用110KV及10KV两个电压等级供给负荷；110KV电压等级线路供给最大负荷为100MW的地区负荷，10KV电压等级线路供给最大负荷为80MW的地区负荷；110KV电压等级采用双母接线方式供给地区负荷及连接到B电厂；11KV母线采用单母分段接线方式供给地区负荷，同时连接变压器11KV侧。（D变电所电气主接线见附图4）（3）E变电所主接线的确定E变电所110KV电压等级出线2回，地区负荷最大为50MW，采用10KV电压等级供电；110KV主接线采用内桥接线,10KV主接线采用单母线单分段接线。（E变电所电气主接线见附图5）232变电所主变压器的容量确定（1）主变压器容量的确定原则9对于有重要负荷的变电所，当一台主变压器停运时，其余变压器容量在计及过负荷能力后的允许时间内，应保证用户的一级和二级负荷；对于一般性变电所，当一台主变压器停运时，其余的变压器容量应能保证全部负荷的7080。即（2COSNPSN170MAX4）或（25）IN式中N变电所主变压器台数,为地区最大有功负荷MAXP（2）主变压器容量的选择（A）C变电所主变的确定865012870170MAXMVACOSNPSN）（）35I）（选取型号为SFPL190000/110双绕组降压变压器，连接组别为YND11，变比为。/10KV521（B）D变电所主变的确定2418502717MAXMVACOSNPSN）（）3805I）（选取两台型号为SSPSL180000/220的三绕组降压变压器，连接组别为YNYN0D11，变比为。/138KV52/1520（C）E变电所主变的确定485012717MAXMACOSNPSN）（）673504VI）（选取两台型号为SFPL150000/110双绕组降压变压器,连接组别为YND11，变比为。/1KV2综合以上内容得出主变的型号、参数如表22所示表22主变压器的型号、参数1电厂主变地点、号、号B电厂主变C变电所主变E变电所主变D变电所主变型号SSPSL180000/220SSPL90000/220SFPL190000/110SFPL190000/110SFPL150000/110SSPSL180000/220额定容量KVA18000090000900009000050000180000额定电压KV高中低2361211385201055211055211051105236121138空载254927575486254高中10571057损耗KW短路高低117347254404402501173中低712712高中142142高低241241短路电压中低81137510510510581空载电流2160670707075216连接组别YN,YN0,D11YN,D11YN,D11YN,D11YN,D11YN,YN0,D11台数222222233变压器参数计算结果方案变压器参数有名值计算结果见表23表23方案变压器参数计算结果电厂主变方案一、号、号B电厂主变C变电所主变E变电所主变D变电所主变型号SSPSL180000/220SSPL90000/220SFPL190000/110SFPL190000/110SFPL150000/110SSPSL180000/220电阻RTRT1RT2RT3113504210618282306570657121113504210618电抗XTXT1XT2XT34062422427394141214122541406242242电导GT106S52481906198619840175248电纳BT106S0803012505205203100803注参数折算至高压侧。234系统接线图根据方案的网络接线形式，以及地区电网各个电厂和变电站的电气主接线形式，绘制该地区电网的系统接线图，见附图63潮流计算31单相输电线导线有名值计算由可得LRRLXXLBBAD段220KV导线LGJ300/40R10105/KMX10425/KMB1285106S/KML60KMRAD63XAD2551/2BAD855105SGAD0AC段110KV导线LGJ240/40R10131/KMX10432/KMB1285106S/KML60KMRAE786XAE25921/2BAD855105SGAD0BD段110KV导线LGJ50/8R10630/KMX10452/KMB1285106S/KML100KMR63XBE4521/2BAD1425104SGAD0BE段110KV导线LGJ50/8R1021/KMX10416/KMB1285106S/KML120KMR252XBE49921/2BAD171104SGAD032最大负荷下的潮流计算321系统等值电路根据电力系统元件技术数据及其参数计算的结果以及系统接线图绘制系统等值电路图，见图31。图31系统等值电路图322最大负荷下的功率分布计算设全网电压都为额定值UN，计算功率损耗，负荷功率因数为085,50WM机组满发，125WM机组作为平衡机。（1）E变电所与BE线路的功率分布计算地区负荷930513MVAJS63417312213JZUQPNZ0891212JYSTYT342751233MVAJSYTZVAR13842112MJBUSNB275012VAJ3156812121JZQPSNZVAR41212MJBUB3872512VAJSSZ（2）C变电所与CA线路的功率分布计算地区负荷584906VAJ16265265MJZUQPSNZ03155JYTYT754918566VAJSSYTZVAR0624524521MJBUNB5391845216JSS05454VAJZQPNZVAR691215425421MJBUSB485035421VAJSZ（3）B发电厂及DB线路的功率分布计算B电厂机组发电功率为MW502613JSG）（B电厂地区负荷及厂用电负荷）（MVA925143633VAJSSG）（94213703231MVAJZUQPSNZ5811JYTYT3814062133JSSYTZ2110VAVAR174102102MJBUSNB92“102JS762010110VAJZQPSNZ）（）（48“1010MWJZ）（VAR17210102JBUSNB5826102VAJS（4）D变电所及AD线路的功率分布计算地区负荷398910MJ584909MVAJS24101042140VAJZUQPSNZ53981041014JS214659142914MJZPSNZ7908914914VAJZ43SS615701482148MJUQPNZ588VAJYSTYT502162378148148MVAJSSYTZVAR2787821JBUNB2698317821JS41058787MVAJZQPNZVAR2621878721JBUSB214079138721VAJSZ（5）A电厂的功率分布计算（A）机组MW02机组发电功率75102MVAJSG地区负荷及厂用电负荷934）（输送至旧系统负荷6J（旧系统）9140522VAJSSG8277272MJZUQPNZ0147272VAJYSTYT739Z28927227JSYT（B）机组MW15075812MVAJUSTNYT28169328715JS（旧系统）0715215715JZQPSNZ3578213975715715MVAJSSZ6045424154JUQPNZ23784155415VAJSSZ510927M2674315215JUQPSNZ7158151515VAJSYTZ机组的发电功率为MW27624831MVAJSG323最大负荷下的节点电压分布计算（1）A电厂设机组发电机出口电压为MW250813KVU归算到242KV侧248131U7155151KVXQRP960155151U725312315515KVJJ8701544154KVXQRP315154415154UU76214387244154KVJJ归算到121KV侧，则A电厂121侧母线电压为76251244KVU151575157XQRP9315157715157KVU715282677157KVJJU472272KVXQRP07722772U7529612272KVJJU归算到105KV侧，则机组出口电压为MW507694102KV（2）AC输电线路及C变电所）（AJSSB546231854215454794454KVUXQRP164545454826407205545KVJJU）（MVAJSSYT748218635656565KUXQRP15656565V86930487206656KVJJU归算到11KV侧，则C变电所11KV母线电压为8694126KVU（3）AD输电线路及D变电所49107387218787MAJSSB）（87787KVUXQRP24787887138201398878KVJJU506114MVAJSSYT271848418148KUXQRP58148148148VU6128632071414814KVJJ1499149KUXQRP481419914149VU02147205299149KVJJ归算到11KV侧，则D变电所11KV母线电压为0145209KVU31214114104KXQRP47014140014104VU812638200140KVJJU归算到121KV侧，则D变电所121KV母线电压为81293620110KVU（4）DB输电线路及B发电厂1011010KXQRP921011010VU813520807110KVJJU3564861333MAJSSZ21113KVUXQRP6831133113U2415935293313KVJJ归算到105KV侧，则B电厂发电机母线电压为241570253KVU（5）BE输电线路及E变电所611122112KXQRP971122112VUU29163836052212KVJJ7313313MAJSSZ）（9121212312KVUXQRPU561213231213262451097033123KVJJ归算到11KV侧，则E变电所11KV母线电压为62041213KVU324最大负荷下潮流计算图根据潮流计算结果，绘制最大负荷下的潮流计算图如图32所示图32最大负荷下的潮流分布图325最大负荷下总发电功率及总损耗（1）总发电功率7629548321MVAJSSGG（2）系统总负荷101309632JSH旧系统（3）系统总损耗功率675428VASHGD）（4）总线损对总发电容量的百分比130248310GDP947695Q（5）电能年总损耗4637052813MAXHKWPW亿（6）网损率年发电量04AXTG亿网损率192162370K33最小负荷下的潮流计算根据最大负荷的计算方法，计算最小负荷下的潮流分布，绘制潮流计算图如图33所示图33最小负荷下的潮流分布图4电网的无功补偿及电压调节41电网无功电源的作用及设计原则（1）无功电源对系统的影响无功电源不足，无功电源和无功负荷处于低电压的平衡状态。由于电力系统运行电压水平低，将给电力系统带来了如系统出力不足，电力系统损耗增加，设备损坏，电力系统稳定度降低等危害。如果无功电源容量充裕，但运行管理不当和调压手段不足，也能引起电压过高的危害。（2）无功补偿的原则（A）就地补偿无功负荷和降压变压器的无功损失；（B）各地区适当集中调相、调压，利于控制电压水平，减少各用户无功补偿设备的投切操作；（C）利于电力系统调度管理，控制无功潮流及电压；（D）利于电力系统稳定运行。42电压调整的措施调压措施主要有发电机调压，改变变压器分接头调压和增加附加设备进行调压。在各种调压手段中，应首先考虑利用发电机调压，因这种措施不用附加设备，从而不需附加投资，同时大多数发电机都装设自动励磁调节装置进行自动调压，本设计不做这方面研究。而通过改变变压器分接头调压一般只能在变压器退出运行的条件下才能做出这种改变，本设计的调压计算着重借改变变压器变比调压。43变压器分接头的选择431变压器分接头的选择原则（1）双绕组变压器分接头选择原则1将最大（最小）负荷时潮流计算得到的变压器高压侧电压（），AXUIMINI减去变压器绕组中的电压损失（），得到最大（最小）负荷时变压AXUIMINI器低压侧母线电压归算到高压侧的值（），此值与变压器低压侧母线IMI电压要求值（）之比，即理想变压器的变比。于是最大（最小）负MAXIUAXI荷时变压器高压侧分接头电压值由公式（41）和公式（42）求得（4MAXMAXAXAXII/INIINIAXAXTUU1）（4INININMINIIM/NINIININTU2）变压器I低压绕组的额定电压；变压器I最大负荷时应选NIAXTUIM择的高压绕组分接头电压；变压器I最小负荷时应选择的高压绕组分INTIM接头电压。无励磁调压变压器，其分接头开关根据与的算术平均值选AXTIMINTITIU择，即（42IMIINTAXTTIU3）（2）三绕组变压器分接头选择原则上述双绕组变压器分接头选择的计算方法也适用于三绕组变压器，只不过这时要对高，中压侧的分接开关位置分两次逐次选择。根据电源所在位置的不同，计算步骤为（A）高压侧有电源的三绕组降压变压器。首先根据低压母线对电压的要求值，选择高压侧绕组的分接开关位置；然后再根据中压侧所要求的电压与选定的高压绕组的分接开关位置来确定中压侧的分接开关位置。（B）低压侧有电源的三绕组升压变压器。高、中压侧的分接开关位置可根据高、中压侧的电压和低压侧电源的电压情况分别进行选择，不必考虑高、中压侧之间的影响，即可视为两台双绕组升压变压器。432变压器分接头的选择计算本设计要求采用逆调压方式，即最大负荷时要求低压母线电压升高至,最小负荷时要求母线电压下降为。利用公式（41），（42），（4NU105NU3）求出各电厂及变电站的变压器分接头的选择分别如表41,42，43所示表41A发电厂变压器分接头选择情况根据潮流计算结果得到的母线电压（已归算到高压侧）变压器型号SSPSL180000/220变压器型号SSPL90000/220负荷水平高压中压低压负荷水平高压低压最大负荷227523314242最大负荷22752333最小负荷2334523714242最小负荷233452399分接头选择5230491/832IMAXTU72163/0527IMAXTUIINT5IINT6250TI216TI选择高压侧分接头为236（10）选择高压侧分接头为220（15）1283/17IMAXTU062IINT408TI选择中压侧分接头为121（15）表42B发电厂及E变电站的变压器分接头选择根据潮流计算结果得到的母线电压（已归算到高压侧）B发电厂E变电所变压器型号SFPL190000/110变压器型号SFPL150000/110负荷水平高压低压负荷水平高压低压最大负荷120512392最大负荷1116311045最小负荷1307315763最小负荷1251312357分接头选择1205/18IMAXTU91025/108IMAXTU929IINT424IINTTI39TI选择高压侧分接头为121125选择高压侧分接头为121（125）表43C、D变电站的变压器分接头选择根据潮流计算结果得到的母线电压（已归算到高压侧）D变电站C变电站变压器型号SSPSL180000/220变压器型号SFPL190000/110负荷水平高压中压低压负荷水平高压低压最大负荷2201121262107最大负荷1074210236最小负荷23187227982289最小负荷1139811229分接头选择1965/206IMAXTU7980251/603IMAXTU29IINT2IINT1TI47981TI选择高压侧分接头为236（15）选择高压侧分接头为121（15）81290/24IMAXTU51IINT732598TI选择中压侧分接头为121（125）5电气设备的选择由于本设计只对该系统进行潮流计算，没有进行短路计算，因此选择电气设备按正常工作条件选择，不作短路校验。根据电气设备的选择原则10，按正常最大负荷情况下查设备手册11选择主要电气设备，所选设备见表51至表55表51A电厂主要电气设备清单220KV侧序号设备数量型号1断路器4LW152522隔离开关8GW102203电流互感器4LCWB72204线路电压互感器4JCC2205母线电压互感器1JDCF2206避雷器5FZ220J7母线130/116MM铝锰合金管10KV侧8断路器6SN10109隔离开关14GN101010电流互感器8LBJ1011电压互感器2JSJW1012限流电抗器2CKS（Q）36/1013母线12510MM矩形铝导体138KV侧14发电机出口断路器2LN6138II15隔离开关2GN1013816电流互感器4LBJ13817电压互感器2JSJW138110KV侧18断路器3LW1411019隔离开关12GW1011020电流互感器4LCWD11021线路电压互感器2JCC11022母线电压互感器1JDQXH11023避雷器3FCZ110J24母线80/72MM铝锰合金管主变压器25主变压器2SSPSL180000/22026主变压器2SSPL90000/220发电机27发电机2QFS5028发电机2QFS125表52B电厂主要电气设备清单110KV侧序号设备数量型号1断路器5LW141102隔离开关16GW101103电流互感器4LCWD1104线路电压互感器4JCC1105母线电压互感器2JDQXH1106避雷器6FCZ110J7母线80/72MM铝锰合金管10KV侧8断路器6SN10109隔离开关14GN21010电流互感器6LBJ1011电压互感器2JSJW1012限