【电气工程及其自动化】高压输配电电力网设计-终稿2

本科生毕业论文（设计）高压输配电电力网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绪论111概述112电网规划设计原则113毕业设计的主要内容22网络基本情况分析及电力电力平衡321网络基本情况分析3211原始资料及设计要求3212网络基本情况分析422电力电量平衡4221概述4222电力电量平衡校验53网络方案设计731网络方案设计原则732网络方案形成及初步比较8321网络方案形成8322各网络方案的电压等级选择9323网络方案初步比较1133网络方案详细的技术经济比较12331架空输电线路导线截面的选择与校验12332方案技术比较14333方案经济比较15334结论174电气主接线设计1741概述1742网络主接线的设计18421发电厂主接线的确定1843变电所主接线的设计20431变电所主接线的确定20432变电所主变压器的选择2044系统接线图225潮流计算2251电力系统元件技术数据及其参数计算22511变压器参数有名值计算（归算到高压侧）22512单相输电导线有名值计算2552最大负荷下的潮流计算25521系统等值电路25522最大负荷下的功率分布计算26523最大负荷下的节点电压分布计算2953最大最小负荷下的潮流计算图3254潮流计算分布图（最小负荷）326调压计算及电气设备的选择3261电压调整的必要性及调压措施3262变压器分接头的选择33621变压器分接头的选择原则33622变压器分接头的选择计算3463主要电气设备的选择367总结39参考文献40附录41致谢高压输配电电力网设计摘要根据电厂和变电所之间的距离、负荷及电源情况，对网络基本情况作简要分析，接着进行电力电量平衡校验；网络方案设计包括8种方案的电压等级确定、初步比较，保留下2种较好的方案，接着进行详细的经济技术比较，确定最佳方案；对设计方案进行电气主接线设计；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；最后进行变压器分接头调压计算。关键词规划设计；电力电量；网络方案；主接线；潮流计算HIGHVOLTAGEPOWERTRANSMISSIONANDDISTRIBUTIONPOWERNETWORKDESIGNABSTRACTACCORDINGTOTHEDISTANCEBETWEENPOWERPLANTSANDSUBSTATIONS,LOADANDPOWERCONDITIONS,THEBASICINFORMATIONFORABRIEFANALYSISOFTHENETWORK,ANDTHENCHECKTHEELECTRICALENERGYBALANCEWEBDESIGNPROGRAMS,INCLUDINGEIGHTKINDSOFVOLTAGELEVELSTODETERMINETHEINITIALCOMPARISON,PRESERVINGTWOKINDSOFBETTEROPTIONS,ANDTHENCONDUCTADETAILEDECONOMICANDTECHNICALCOMPARISON,DETERMINETHEBESTSOLUTIONONTHEDESIGNOFTHEELECTRICALMAINWIRINGDESIGNINTHELARGESTLOADANDMINIMUMLOADOPERATIONWAYOFCALCULATINGTHEPOWERFLOWANDPOWERLOSSFINALLYCALCULATINGTHETAPVOLTAGEKEYWORDSPLANNINGANDDESIGNPOWERCONSUMPTIONNETWORKSOLUTIONSMAINCONNECTIONPOWERFLOWCALCULATION1绪论11概述电力工业是国民经济发展的基础产业之一。电能已成为人类生活和社会活动中应用范围最广、与现代社会最紧贴、也是最普及、最清洁、最容易输送与控制和高效节能、不可代替的一种二次能源。随着电力行业不断发展，电能的需求日益增大，在国民经济发展计划的统筹安排下，需要根据国民经济发展和现有电力系统实际情况，结合能源和交通条件，分析负荷及增长速度，预计电力电量的发展，提出电源建设和系统网架的设想，拟定科研、勘测、设计以及新设备试制，合理开发，利用动力资源和运行成本，只有按照科学发展观，保持发展速度，提高发展水平，增强发展后劲，努力实现全面、协调、可持续发展的要求，与时俱进依托电力科技进步，建设与现代化发展相适应的电网，来满足国民经济各部门及人民生活不断增长的充足、优质、可靠、廉价的用电需求。12电网规划设计原则电网规划设计的基本原则是满足运行中的安全可靠性，近、远景发展的灵活跃适应性及供电的经济合理性的要求25（1）可靠性可靠性主要是指应当具有电力系统安全稳定导则所规定的抗干扰的能力，满足向用户安全供电的要求，防止发生灾难性的大面积停电。（2）灵活性灵活性一是指能适应电力系统的近、远景发展，便于过渡，尤其要注意到远景电源建设和负荷预测的各种可能变化；二是指能满足调度运行中可能发生的各种运用方式下潮流变化的要求。（3）经济性在满足上述要求的条件下，设计方案要节约电网建设费（包括节约钢材、水泥、木材和设备）和年运行费，使年计算费用达到最小。这三项要求往往受到许多客观条件（如资源、财力、技术及技术装备等）的限制，在某些情况下，三者之间相互制约井会发生矛盾，因此必需进一步研究三个方面之间综合最优的问题。13毕业设计的主要内容（1）网络基本情况分析及电力电量平衡根据电厂和变电所之间的距离和负荷情况，对网络基本情况作简要分析包括网络情况、电源规模及构成、输变电规模及供用电情况。然后根据电源装机容量和负荷大小，进行电力电量供应与需求之间的平衡校验，即电力电量平衡校验，为拟定电源方案、网络方案设计等方面提供依据。（2）网络方案设计根据电力系统设计技术规程规定的网络方案设计有关原则6，首先列出8种网络接线方案，并根据各电厂和变电所之间的距离和线路输送的功率容量确定线路的电压等级；从供电可靠性、运行维护的灵活性等角度去掉明显不合理的方案；暂留下的方案，按类似的接线方式进行粗略的经济比较，办法是按110KV站、220KV站投资的座数及需要架设110KV、220KV线路长度进行比较，留下2种较好的方案；对留下的2种方案进行架空线路导线截面选择及校验，接着进行详细的经济技术比较，包括电压损耗、投资规模及电能损耗计算，最后确定出一个最佳方案。（3）主接线设计主接线应满足可靠性、灵活性和经济性三项基本要素610。发电厂主接线设计7包括发电机变压器连接形式、主变压器的选择及电气主接线的确定，并完成A电厂的系统电气主接线图；变电站主接线设计1011主要包括主变的选择（其容量、台数）及电气主接线的确定，并完成B、C、D、E变电站的电气主接线图。（4）潮流计算2首先对电力系统各元件参数计算，由已知的系统接线图作出等值电路图，简化等值电路。其次对电力网络的设计方案的各种运行方式（包括最大负荷时、最小负荷时及事故时）进行潮流计算，可以得到电网各节点的电压，并求得网络的潮流及网络中各元件的电力损耗，进而求得电能损耗。最后，网络通过潮流计算可以分析该网络的电压水平高低，功率分布和电力损耗的合理性及性等，从而对该网络的设计及运行作出评价。（5）调压计算和电气设备的选型1214首先要确定变压器的调节方式，变压器分接头的选择原则，进行分接头调压计算，确定发电厂和变电所的变压器的最终变比。根据电气设备的选择原则，选择新系统所需主要电气设备。2网络基本情况分析及电力电量平衡21网络基本情况分析211原始资料及设计要求（1）一个地区性电网的负荷点、电源点已经确定，由一个发电厂和四个变电所组成，其相对位置地理接线如图21所示图21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22所示表22待设计电网负荷水平变电所发电厂项目BCDEA最大负荷，MW5060304050最小负荷，MW3040152530I类负荷，30II类负荷，60III类负荷，10负荷对供电要求有备用最大负荷利用小时5500COS085低压母线电压，KV1010101010调压要求顺逆常常逆负荷单位调节功率K15以新系统负荷容量为基值（3）本地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火电厂，总装机容量300MW，4台机组。其中厂用电率为8250MW105KV,COS085,242100MW105KV,COS085,46（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15MW,始端COS09最小负荷时A厂向系统送110MW,始端COS09。系统总装机容量为1050MW,4,负荷的单位调节功率K13以老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。212网络基本情况分析（1）网络情况新规划系统是有1个发电厂（A厂）和4个变电站（B、C、D、E站）组成。新旧系统联系密切，A发电厂处以220KV双回路与旧系统联络，从而提高系统的可靠性。另外新规划系统主要电压等级有10KV、110KV、220KV。根据新建B、C、D、E变电站和A发电厂的负荷要求，初步规划变电的容载比为1621，确保其供电可靠性和并具有一定的裕度。新架设线路46条，其中部分的线路的送电容量较大和供电距离较长，须考虑其经济投资、技术要求等方面因素择优选择网络供电方案。（2）供用电情况原系统最大负荷为1000MW。新规划系统最大供电负荷为180MW，具体如下B变电站最大负荷为50MW,C的变电站最大负荷为60MW，D变电站最大负荷为30MW，E变电站最大负荷为40MW，A发电厂最大负荷为50MW。根据负荷要求，I类负荷占30，II类负荷占60,III类负荷占10，并要求新规划系统的负荷都有备用，必须满足供电的可靠性。新规划系统用电年最大负荷利用小时为TMAX5000H，最大负荷同时系数K09。22电力电量平衡1221概述（1）电力电量平衡是电力电量供应与需求之间的平衡。（2）电力平衡指有功、无功功率平衡，其目的是确定系统是否有足够的有功和无功功率备用容量，并确定系统需要的装机容量、调峰容量、电源的送电方向，为拟定电源方案、调峰方案、网络方案及计算燃料需要量等提供依据2。（3）电源容量可投入发电设备的可发功率之和才是真正可供调度的系统容量。显然，系统电源容量应不小于包括网络损耗和厂用电在内的系统总发电量。而为保证可靠供电和良好的电能质量，应大于系统发电负荷，即电源容量发电负荷。（4）装机容量指系统中各类电厂发电机组额定容量的总和（5）供电负荷指系统最大综合用电负荷加上网络损耗。（6）发电负荷指发电负荷为发电机出力，即供电负荷加上厂用电负荷。（7）系统备用容量电力系统在运行时,负荷时刻在变化，电力设备随时都有故障的可能，此外，运行的设备总要定期检修，为维持系统的正常运行，在规划设计时必须考虑足够的备用容量。负荷备用容量指接于母线上能立即带负荷的旋转备用容量，以备各平衡负荷瞬间波动与发电负荷曲线的差值。事故备用容量指系统中电源发生偶然事故时，为了系统正常供电，在短时间内可调用的备用容量，其中有一部分备用容量可在系统频率下降时自动投入。检修备用容量检修备用容量应考虑系统负荷特点、水火电比例、设备质量、检修水平等因素应能满足对运行机组进行周期性计划检修的需要，故一般按系统中最大一台机组容量来参照确定检修备用容量。222电力电量平衡校验（1）有功电力平衡（A）新系统用电负荷MWPKIY5201540365091（B）包含电网损耗的新系统用电负荷G25Y2（C）包含厂用电的新系统用电负荷MWPKPAGCYGF7253089131系统的电源容量D50系统的备用容量FFYB196系统备用容量占系统的最大发电负荷的百分比0719072531610FFBYBYP式中、分别为新旧规划系统的最大发电负荷；新系统FFCYP厂用电；、分别为A和旧系统的总装机容量；同时率取A11K09；网损率取5；厂用电率，取8。2K3K（2）无功功率平衡系统最大无功功率TANCOS1XMAPQ新系统最大无功功率850ST540365011XQVAR42W新系统厂用无功负荷123TANCOSXAKP13TANCOS87R原系统最大无功功率1310TS0856974VRXQA厂向旧系统输送的无功功率114TANCOSTANCOS026ARXPM系统总的无功负荷12347059VARXXXQKQM发电机能提供的无功功率TNCOS1EXAP新系统能提供的无功功率11250TANCOS85697VARF0234FQM原系统发电机能提供的无功功率VAR6518TANCOS10513F无功备用容量397059VAR13094VARBFXQM系统无功备用容量占系统的总无功的百分比1041875BXQ无功备用容量占系统最大综合无功功率的185510无功功率平衡结论发电机能够提供足够的无功功率，新规划系统满足无功平衡。（3）电量平衡较验新规划系统需要的发电量）亿（HKWTPWF691250723MAX1旧系统需要的发电量）亿（F42新旧系统所需发电总量）亿（K6921火电利用小时数5034705371HPTA电量平衡结论发电量能够满足负荷需求，新规划系统满足电量平衡电量平衡电力系统规划设计和电力生产调度在进行电力平衡后，对规定的时间内各类发电设备的发电量与预测需用电量的平衡。系统需要发电量为发电负荷与最大利用小时的乘积，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。3网络方案设计31网络方案设计原则（1）网络方案设计应从全网出发，合理布局，消除薄弱环节，加强受端主干网络，增强抗事故干扰的能力，贯彻“分层分区”原则，简化网络结构，降低网损，并满足电压质量的标准、系统运行安全稳定、调度灵活等要求。（2）网络的输电容量必须满足各种正常和事故运行方式的输电需要。事故运行方式是在正常运行方式的基础上，考虑线路、变压器或发电机组单一故障。（3）网络应满足以下供电安全可靠的要求同级电压网络内任一元件变压器、线路、母线事故时，其它元件不应超过事故过负荷的规定。向无电源或电源很小的终端地区供电的同级电压网络二回及以上线路中任一回线路事故停运后，应分别保证地区负荷的70及80。电厂送出线路有二回及以上时，任一回线路事故停运后，若事故后静稳定能力小于正常输电容量，应按事故后静稳定能力输电。否则，应按正常输电容量输电。受端主干网络已形成多回路结构中任一回线路事故停运后，应保持正常供电。32网络方案形成及初步比较321网络方案形成根据上述网络方案设计原则简化网络结构，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八个初步方案如表31，并按均一网办法估算网络最大负荷时的初步功率潮流分布。表318种网络初步方案322各网络方案的电压等级选择（1）电压等级选择的原则输电电压及合理的电压系列的选择是一个涉及面很广的综合性问题，除考虑送电容量、距离、运行方式等多种因素外，还应根据远景发展情况，进行全面的技术经济比较。选定的电压等级应符合国家电压标准3、6、10、35、63、110、220、330、500、750KV。电压等级不宜过多，以减少变电重复容量，同一地区、同一电力网内，应尽可能简化电压等级，各级电压级差不宜太小。在确定电压系列时应考虑到与主系统及地区系统联网的可能性，故电压等级应服从于主系统及地区系统，例如必须考虑新规划系统的A电厂以110KV双回路与旧系统连接。（2）电压等级选择结果经验公式（KV）3416PLUE1式中PL为单位负荷矩（MWKM）。电压等级选择结果由线路送电容量和送电距离，利用公式（31）计算出各方案的电压等级结果如表32所示。表32各方案的电压等级选择结果方案线路名称距离KM距离（考虑5弯曲度）L（KM）回路单回输送功率（MW）负荷矩PL（MWKM）计算电压等级（KV）选用电压等级（KV）方案1AEEBBDDCCA20623905335432022236216541003522336223751111184344434566356695661825961817941993511988922719310459104487206978911046110110110110220方案2AEEBBA2062390531622165410033201114828828417210452633948138510909868689760110110110CDACAD320222364272336223484486111062593830622084139424137361241997769741110110110方案3ACCDDBBAAE22363202335431622062234833623522332021651111278361836116461642018398961726390412046454331047879757112107617299110110110110110方案4ACABADAE223631624272206223483320448621622222302515207044830672943248243858881497296110110110110方案5ACAEABBDDA22362062316233544272234821653320352244862211130204723277327770444331568049756147006824372999850502810195110110110110110方案6AEEBADDCCA206239054272320222362165410044863362234822111452530620625938974251025137361208413942489399053974034189577110110110110110方案7ACCDAEEBBA2236320220623905316223483362216541003320221114515482882841721056650431045263394813851991227582909768689761110110110110110方案8ACCDAEEB206232022062390521653362216541002222451545259742550439742510258939758289399053110110110110323网络方案初步比较淘汰若干不合理的接线方案，保留2个方案进行详细技术经济比较。初比指标负荷矩PL，体现有功、电压损耗及有关电能消耗的大小；路径长度，体现线路投资费用大小，双回考虑同时勘探、同时架设等，认为投资为单回线的17倍，即双回线为单回线的17倍，已考虑5的弯曲度；开关数，体现变电所的投资大小，进出为双回的变电所可定为桥形接线，N400）5064193570007148小截面（630）686831911005310286注考虑5的弯曲度，双回线路投资为单回线路的17倍。不同电压等级时，电压等级越高，送电工程单位长度造价越高；相同电压等级时，导线截面越大、分裂数越多，送电工程单位长度造价越高。方案5造价7029354086237102965148231J万元）79方案8造价152）（J（万元）84万元）1429759J334结论从技术比较，方案8的电能损耗和电压损耗都比方案5大；但从经济比较，方案8的投资规模比方案5的略大。综合技术与经济两方面比较，最后确定方案5为最佳方案。4电气主接线设计41概述电气主接线须满足可靠性、灵活性、经济性和发展性四方面的要求。（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）灵活性能根据安全、优质、经济的目标，灵活地投入和切除发电机、变压器和线路灵活地调配电源和负荷。（3）经济性在主接线满足可靠性和灵活性的前提下，尽量做到经济合理节省投资、降低电能损耗、减少占地等。（4）发展性主接线可以容易地从初期接线方式过渡到最终接线。42网络主接线的设计421发电厂主接线的确定A火电厂的总装机容量300MW，4台机组包括2台50MW及2台100MW发动机组。A电厂220KV电压等级出线2回，要求供电可靠性高，因此220KV母线采用双母线接线,为减少断路器的投资，采用母联断路器兼做旁路断路器的接线方式；110KV电压等级出线6回，母线采用双母带旁路的接线方式。两台120W发电机采用与变压器单元连接，两台50MW发电机由于容量较小，主要供给地区负荷和厂用电，多余部分供给变电站，因此，50MW发电机10KV母线采用双母接线，供给地区负荷和厂用电，同时通过两台变压器连接110KV母线。（A电厂电气主接线见附图1）（1）发电机的选择根据设计要求选择发电机型号A电厂2100MW机组选用QFN1002（2台）；A电厂250MW机组选用QFS502（2台）。发电机型号、参数1如表41所示。表41发电机的选型发电机型号、参数型号额定容量MW功率因素COS额定电压KV额定电流（A）次暂态电抗DX台数NQFS5025008105344001952QFS1002100085105647001832（2）发电厂主变压器的选择连接在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（4NCOSSSGPNG/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10MINCOS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。对装有两台主变压器的发电厂，其中任一台变压器容量按能承担70的电厂容量选择8。即（4701/P/MINCOSSSGPNG2）发电机与主变压器为单元连接时，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（4GPNCOS13）（3）A电厂主变压器的确定与100MW发电机连接的变压器110164785NGPSMWACO故选择容量为120MW的变压器，型号SFS11120000/220，三相三绕组无励磁调压电力变压器（2台），连接组别为YN，YN0，D11,变比为，容量比为100/50/100。45/120KV与50MW发电机连接的变压器MIN/P/10/8530/5292NGPGCOSSMVA（）（）IN1/771PN49MVA故选择容量为50MW的变压器，型号SF1150000/110，三相双绕组无励磁调压电力变压器（2台），连接组别为YN，D11,变比为/105KV2143变电所主接线的设计431变电所主接线的确定（1）B变电所主接线的确定B变电所110KV电压等级出线2回，出线较少、线路较长、电压等级较低，主接线可采用外桥接线方式；线路由降压变压器向地区负荷供电；低压侧的10KV母线采用可靠性较高的双母接线方式。（C变电所电气主接线见附图2）（2）C变电所主接线的确定C变电所110KV电压等级出线2回，出线较少、线路较长、电压等级较低，主接线可采用内桥接线方式；线路由降压变压器向地区负荷供电；低压侧的10KV母线采用可靠性较高的双母接线方式。（C变电所电气主接线见附图3）（3）D变电所主接线的确定D变电所110KV电压等级出线2回，出线较少、线路较长、电压等级较低，主接线可采用外桥接线方式；线路由降压变压器向地区负荷供电；低压侧的10KV母线采用可靠性较高的双母接线方式。（D变电所电气主接线见附图4）（4）E变电所主接线的确定E变电所110KV电压等级出线2回，出线较少、线路较长、电压等级较低，主接线可采用内桥接线方式；线路由降压变压器向地区负荷供电；低压侧的10KV母线采用可靠性较高的双母接线方式。（E变电所电气主接线见附图5）432变电所主变压器的选择（1）变电所变压器的选择原则9装有两台及以上主变压器的变电所，当断开一台时，其余主变压器的容量不应小于70的全部负荷，并应保证用户的一、二级负荷、选择。即ISI（44）COSNPSN170MAX或（45）I式中N变电所主变压器台数,为地区最大有功负荷MAXP（2）B变电所主变的确定MAX5007741812NPSMVANCOS）（）629I（3）选取型号为SF1163000/110双绕组降压变压器，连接组别为YN,D11，变比为。/1KV521（3）C变电所主变的确定MAX6007749112185NPSMVANCOS）（）3I（3）选取型号为SF1175000/110双绕组降压变压器，连接组别为YN,D11，变比为。/1KV521（4）D变电所主变的确定MAX30077247112185NPSMVANCOS）（）66I（3）选取两台型号为SF1140000/220双绕组降压变压器，连接组别为YN,D11，变比为。125/1KV（5）E变电所主变的确定MAX40077329412185NPSMVANCOS）（）6I（3）选取型号为SF1150000/110双绕组降压变压器，连接组别为YN,D11，变比为/1KV521综上所述，主变压器的型号、参数如表42所示。表42主变压器的型号、参数损耗额定电压KV短路阻抗安装地址型号容量MW空载电流空载负荷高压中压低压高中高低中低SFS111200498541024121131222744系统接线图根据给定条件，结合方案四的网络接线形式，以及电网中的各个电厂、变电所的电气主接线形式，绘制输电网的网络接线图，如附图6所示。5潮流计算51电力系统元件技术数据及其参数计算511变压器参数有名值计算（归算到高压侧）（1）发电厂主变压器参数计算A电厂SFS11120000/220；410KPKW221041083KNTPURS50106T，132KU2313K832K14121）（U33212）（KKKK92133）（U2214683010KNTXS120000/22052814249A电厂SF1150000/11050052352184311051214B变电所SF1163000/1106304841622231051214C变电所SF1175000/11075042472264121051214D变电所SF1140000/11040056293148211051214E变电所SF1150000/1105005235218432105121422214800KNTUXS223939TN；085PKW6022851401TNPGSU；049I502240TISBSF1150000/110；1843KPKW22184310805KNTPURS；U227TNX；0352PK6022354011TPGSU；0I502278NTISB（2）变电所主变压器参数计算B变电所SF1163000/110；23KPKW68031202NKTSUPR；510U1752XT；046PKSUPGNT622004316；08ISIBT5220148C变电所SF1175000/110；2641KPKW570126402NKTSUPR；50U94162XT；0472PK0310476220SUPGNT；0I155220SIBTD变电所SF1140000/110；1482KPKW124012802NKTSUPR；50U7635XT；0293PK104210291620SUPGNT；056I856220SIBTE变电所SF1150000/110；KWPK318489051384022NKTSUPR；50U41XT；KP2300921035620SUPGNT；50I15220SIBT512单相输电导线有名值计算所有回路的电纳取常规值、电导设为0，即，G0；根KMSB/1085261据方案5的阻抗计算值，有AC线路110KV导线LGJ185/30；KMR/170KMX/410KSB/1085261KL362；8362LR1894LXX3652/1BBAE线路110KV导线LGJ120/25；KMR/6301KMX/42101KMSB/1085261KL620；52LR84LXX9368/1BBAB线路110KV导线LGJ300/40；KMR/051KMX/39501KMSB/1085261KL6231；26LR4939LXX4682/1BBBD线路110KV导线LGJ120/25；KMR/6301KMX/101KMSB/1085261KL543；8254LR124LXX79432/61BBDA线路110KV导线LGJ240/40；KMR/301KMX/011KMSB/1085261KL724；6574LR1324LXX74822/1BB52最大负荷下的潮流计算521系统等值电路根据以上网络参数的计算结果，结合附图6的网络接线图，绘制电网的等值电路图，如附图7所示。522最大负荷下的功率分布计算设A电厂中的50MW机组全部满发，而100MW机组做为调频机组，全网电压都为额定值，计算功率损耗，负荷功率因数为085故NU（1）C变电所和AC段线路地区负荷；183760JSC4922MVAJZUQPTCNTC6306JYSC4216JSTYCCB72/1VAJBJNACY390616MSACY282JZUQPCNAC930/2VAJBJSCY485612MJSACCYA（2）E变电所和AE段线路地区负荷；7940JE3282VAJZUQPSTENTE507MJYE62147JSSTYEE2/3VAJBJNAEY895037AEY212MJZUQPSENAE860/4VAJBJEY5244JSSAEEYA3B、D变电所和AB、BD、DA段线路地区负荷；9305JSB591830JSD212MVAJZUQPTBNTB87062JSTDDT18VAJYNB450692MUSTTD26388JSYBB199VATDD502/4JUBJSNAHY65M8/26VAJJNBDY707UBS42/8JJNDAY899MVA13250648JSSBDYABYB73879ADD0142VAJZSABDBDAB6893MJSABDBDA解开环网172VAJS062JZUQPBDNBD12796MVAJSBDD83A032652JZUQPSADND7413MVAJDA653902JZSABNB7154JBA4A电厂机组发电功率MW50210697GSJ12NUKV地区与厂用电74J4586126JGSMVA21703552150JZUQPTNT75050VAJYSY801625012MJSYTTI451072695MVAJSDAYACYIAAECI旧系统,576SJ4NUKV0110210JYTNTY255MA1570102510VJZUQPSITNIT4210210AJITIIIT512672101054MVJSSIIIT4163012410MVAJZUQPSITNIT928761043JIT523最大负荷下的节点电压分布计算（1）A电厂设2台100MW机组出口电压为3105UKV归算到220KV侧，A电厂母线电压3240K510310310KXQRPUITITIT9631010310VITITIT973021423101034KVJUJITIT784410KXQRPUIIIT0241010410VITITIT4138276138101042KVJUJITIT归算到110KV侧，A电厂母线电压5424125050250KVXQRPUTITIT25050250TITIT8721365123505021KVJUJTT归算到10KV侧，A电厂母线电压0495041510510KVXQRPUITITIT24410510510KVURQXPUITITIT5148029719101045KVJJITIT（2）AC段线路及C变电所2748562MVAJSSAYCA312KUXQRPCC8902VACCAC6532065147226KVJJACC归算到110KV侧，C变电所母线电压1U0166MVJSTYC576KUXQRPTC126VTCCTC2148016813KVJJTCC归算到10KV侧，C变电所母线电压3U（3）AE段线路及E变电所7126402MVAJSSAYEA982KUXQRPEE4502VAEEAE5342012327KVJJAEE归算到110KV侧，E变电所母线电压77U70847MVJSTYE5717KVUXQRPTETEE627TEETE1042937165814KVJJTEE归算到10KV侧，E变电所母线电压4U（4）AB路及B变电所6722KVUXQRPABAB52ABBAB02497280164288KVJJABB归算到110KV侧，B变电所母线电压8U31058MVJSTY48KUXQRPBBTB1628VTBBTB57468217915KVJJTBB归算到10KV侧，B变电所母线电压305U（5）AD、BD段线路及D变电所3522KVUXQRPADAD912ADDAD943275173289KVJJADD归算到110KV侧，D变电所母线电压619U1270639MVAJSTYDD9KUXQRPTD0429VTDDTB4716287916KVJJTDTD归算到10KV侧，D变电所母线电压3016U53最大最小负荷下的潮流计算图根据以上的潮流计算和各点的电压计算，绘制潮流计算分布图（最大负荷），如附图8所示。54潮流计算分布图（最小负荷）用上述同样的方法，结合最小负荷时各处的功率与阻抗等条件，计算出潮流与电压，绘制潮流计算分布图（最小负荷），如附图9所示。6调压计算及电气设备的选择61电压调整的必要性及调压措施（1）调压的必要性电力系统的电压经常需要调整，由于电压偏移过大时，会影响工农业生产产品的质量和产量，损坏设备，甚至引起系统性的“电压崩溃”，造成大面积停电，因此必须对电压进行调整。（2）调压措施的确定调压的主要方式有顺调压、逆调压、常调压。220KV及以下电网电压的调整，为保证用户端电压质量和降低线损，宜采用“逆调压”方式10。调压的主要措施有发电机调压、改变变压器分接头调压、附加设备调压。发电机调压措施不需耗费投资且最直接，但是仅适用于供电线路不长、线路上电压损耗不很大的情况；从经济适用、可靠性、运行维护简单的角度看，选择改变变压器分接头调压（无载调压）。（3）母线的调压要求逆调压要求高峰负荷时低电压母线电压升高至额定值的105，低谷负荷时降低至额定值；顺调压10就是高峰负荷时的中枢点电压允许不低于1025，低谷负荷时允许不高于1075；常调压就是在任何负荷下都保持中枢点电压为一基本不变的数值，例如，（102105）。62变压器分接头的选择621变压器分接头的选择原则（A）双绕组变压器分接头选择原则13将最大（最小）负荷时潮流计算得到的变压器高压侧电压AXUIM（INI），减去变压器绕组中的电压损失AXUIM（INI），得到最大（最小）负荷时变压器低压侧母线电压归算到高压侧的值I（MI），此值与变压器低压侧母线电压要求值MAXIU（AXI）之比，即理想变压器的变比。于是最大（最小）负荷时变压器高压侧分接头电压值由公式（61）和公式（62）求得MAXMAXAXAXII/INIINIAXAXTUU（61）INININMINIIMIIININT（62）NIU变压器I低压绕组的额定电压；AXTIM变压器I最大负荷时应选择的高压绕组分接头电压；INTUIM变压器I最小负荷时应选择的高压绕组分接头电压。无励磁调压变压器，其分接头开关根据AXTIM与INTUI的算术平均值TIU选择，即2IMIINTAXTTIU（63）（B）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（1）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。（2）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。622变压器分接头的选择计算调压的主要方式有顺调压、逆调压、常调压。220KV及以下电网电压的调整，为保证用户端电压质量和降低线损，宜采用“逆调压”方式10,本设计的方案采用逆调压。由潮流计算得到的电压分布，计算出各点变压器分接头电压值如下表61、表62及表63所示。表61A电厂主变压器分接头选择根据潮流计算结果得到变压器母线电压（已归算到高压侧）A电厂A电厂变压器SFS11120000/220变压器SF1150000/110母线电压高压母线中压母线低压母线母线电压高压母线低压母线最大负荷22980KV23148KV242KV最大负荷11574KV11641KV最小负荷225KV23248KV242KV最小负荷11615KV11742KV分接头选择计算KVUT24510/24MAX3KVUT41650/146MAX3TINT29327KT8251KT83选择高压分接头为24225KV选择高压分接头为121KVVUT71234/0MAX1选择变比为121/105KVKT852IN56731T选择中压分接头为12125KV变比为24805/11798/105KV表62B变电所及C变电所主变压器分接头选择根据潮流计算结果得到变压器母线电压（已归算到高压侧）B变电所C变电所变压器型号SF1163000/110变压器型号SF1175000/110母线电压高压母线低压母线母线电压高压母线低压母线最大负荷11448KV11384KV最大负荷11511KV11440KV最小负荷11549V11512KV最小负荷11574KV11525KV分接头选择计算KVUT261950/8413MAX4KVUT85190/41MAX5T32INT726INKT694KT3895选择高压分接头为12125KV选择高压分接头为12125KV变比为12403/11KV变比为12403/11KV表63D变电所及E变电所主变压器分接头选择根据潮流计算结果得到变压器母线电压（已归算到高压侧）D变电所E变电所变压器型号SF1140000/110变压器型号SF1150000/110母线电压高压母线低压母线母线电压高压母线低压母线最大负荷11464KV11408KV最大负荷11527KV11456KV最小负荷11560V11509KV最小负荷11586KV11546KV分接头选择计算KVUT5190/184MAX6KVUT0125/164MAX7T6295INT3INKT36KT207选择高压分接头为12125KV选择高压分接头为1215KV变比为12403/11KV变比为12705/11KV63主要电气设备的选择根据电气设备的选择原则13，按正常最大负荷情况下查设备手册13选择主要电气设备，本论文只对输电网进行简单的潮流计算，没有进一步进行短路计算，因此选择电气设备按正常工作条件选择，不作短路校验。所选设备如表64、表65、表66、表67及表68所示。表64A电厂主要电气设备清单220KV侧110KV侧设备数量型号数量型号断路器5LW12220/200011LW11110/1600隔离开关19GW4220/200035GW4110/1250电流互感器30LCW220（4300/5）64LCWD110（2300/5）线路电压互感器4JCC22012JCC110母线电压互感器6JDQXH2206JDQXH110避雷器6FZ220J12FZ110J母线铝锰合金管母线M10/2铝锰合金管母线M90/1100MW机组10KV侧50MW机组10KV侧断路器无7SN1010/3000发电机出口断路器2LN6138/80002SN410G/6000隔离开关2GN10138T/800018GN210/3000接电压互感器的隔离开关4GN2138/20004GN210/2000电流互感器48LBJ138/60006000/5102LBJ10/30003000/5电压互感器6JSJW1386JSJW10带剩余绕组的电压互感器10JDZX813810JDZX810限流电抗器4CKSQ3610母线无铝锰合金管母线M72/80主变压器与发电机主变压器2SFS105120000/2202SF1150000/110发电机2QFS12522QFS502表65B变电所主要电气设备清单110KV侧10KV侧设备数量型号设备数量型号断路器3LW11110/1600断路器5SN1010/3000隔离开关6GW4110/2000所用电断路器1ZN410/1000接电压互感器的隔离开关2GW4110/1250隔离开关16GN210/3000电流互感器42LCWD110（2300/5）电流互感器54LBJ10300/5线路电压互感器2JCC110电压互感器6JDZX810避雷器6FCZ110J限流电抗器4CKSQ80/10母线矩形母线M80主变压器主变压器2SF1163000/110表66C变电所主要电气设备清单110KV侧10KV侧