【电气工程及其自动化】地区电力网设计

本科生毕业设计（论文）地区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2014年5月10日A基础理论B应用研究C调查报告D其他目录1网络供电方案确定111前言112网络基本情况分析2121原始资料2122网络特点分析313网络功率平衡校验3131有功功率平衡3132无功功率平衡514网络接线方案及电压等级确定6141网络方案的形成6142系统网络方案的初步比较7143网络方案初步比较815网络方案的详细技术经济比较10151架空输电线路导体截面的选择与校验10152详细方案技术比较112电气主接线设计1421概述1422发电厂主接线的设计14221发电厂主接线的确定14222发电厂电机和主变压器确定1523变电所电气主接线的设计16231变电所主接线的确定16232变电所主变压器的选择1724系统接线图183潮流计算1931概述19311目的和内容19312计算原则1932电力系统元件技术数据及其参数计算1933最大负荷下的潮流计算21331系统等值电路21332最大负荷下的功率分布计算22333最大负荷下的节点电压分布计算25334最大负荷下总发电功率及总损耗2834最大最小负荷下的潮流计算图294调压计算2941电压调整的必要性及调压措施2942变压器分接头的选择29421变压器分接头的选择原则29422变压器分接头的选择计算305电气设备的选择3251主要电气设备清单326总结37参考文献39附录40致谢48地区电力网设计摘要本文根据地方电力网规划的要求，在对原始资料系统负荷、电量平衡分析的基础上，运用传统的规划方法，并结合优化规划的思想，拟定8种网络接线方案，通过技术和经济的比较，选择出两个较优的方案作进一步的深入分析。从最大电压损耗、网络电能损耗、线路和变电站的一次投资及电力网的年运行费用等角度，详细的分析两个较优方案，以此确定最优规划设计。同时，基于最优设计方案，给出了潮流分布、运行特性、调压措施的选择及物资的统计，最后完成主要电气设备的选型。关键词电力网；方案；电气主接线；潮流计算DESIGNOFTHEDISTRICTPOWERNETWORKABSTRACTACCORDINGTOTHEPROJECTOFLOCALPOWERNETWORK,ITWILLDRAWUPEIGHTDIFFERENTKINDSOFNETWORKCONNECTIONPROJECTSDEPENDINGONTHEANALYSISOFTHEORIGINALDATAABOUTSYSTEMLOADINGANDELECTRICQUANTITYBALANCETHESEPROJECTSAREONTHEBASISOFTRADITIONALPLANNINGMETHODANDCOMBININGWITHOPTIMALPLANNINGTHOUGHTSAFTERTHECOMPAREOFTECHNOLOGYANDECONOMY,THEBETTERPROJECTWILLBESELECTEDFROMTWOFORFURTHERINDEPTHANALYSISITANALYSESTHETWOOPTIMALSOLUTIONINDETAILFROMTHEPERSPECTIVEOFTHEMAXIMUMVOLTAGELOSS,THENETWORKPOWERLOSS,THEONETIMEINVESTMENTOFLINESANDSUBSTATIONSANDTHEPOWERGRIDINOPERATIONANNUALCOSTTODETERMINETHEOPTIMALDESIGNATTHESAMETIME,ITPUTSFORWARDTHESTATISTICSOFSUPPLIES,ASWELLASTHECHOICEOFTIDALCURRENTDISTRIBUTION,OPERATINGCHARACTERISTICANDVOLTAGEREGULATINGMEASURESINTHEEND,ITFOCUSONCOMPLETINGTHESELECTIONOFMAINELECTRICALEQUIPMENTKEYWORDSPOWERNETWORKPROJECTSMAINELECTRICALCONNECTIONSCHEMESUMMARYOFPOWERFLOWCALCULATION1网络供电方案确定11前言电能是目前世界各国能源消费的主要形式之一。随着电力在国民经济发展中作用的日益突出，要满足国民经济发展的需要，因此地区电力网的建设与发展正扮演着越来越重要的角色。电力系统是由发电、输电、变电、配电、用电设备及相应的辅助系统组成的电能生产、输送、分配、使用的统一整体。它包括所有的变、配电所的电气设备以及各种不同电压等级的线路组成的统一整体。它的作用是将电能转送和分配给各用电单位。电能的生产是产、供、销同时发生，同时完成，既不能中断又不能储存。电力系统是一个由发、供、用三者联合组成的一个整体。其中任意一个环节配合不好，都不能保证电力系统的安全、经济运行。电力系统中，发、供、用之间始终是保持平衡。要做好一个地区电能的优化分配，地区电力设计网必须先行，因此做好地区电力网设计的前期工作，落实发、送、变电本体工程的建设条件，协调其建设进度，优化其设计方案，其意义尤为重大。电网设计的任务是根据设计期内的负荷要求及电源建设方案，确定相应的电网接线，以满足可靠、经济地输送电力的要求。地区电力网设计是在负荷分析、电源规划之后，发电厂与变电站的位置、容量、负荷等已确定的条件下，进行网络的规划设计。即要选定网络电压等级、网络接线方式、导线型号等，并进行潮流分布及调压计算，通过技术经济分析，得出最佳方案。做到电能的优化分配，适应社会的发展。国内外电力系统发展状况2001年，美国电科院EPRI最早提出“INTELLIGRID”智能电网，并开始研究；2003年6月，美国能源部发布“GRID2030电力的下一个100年的国家设想”报告。报告可谓是美国电力改革的里程碑式文件，它描绘了美国未来电力系统的设想，并确定了各项研发和试验工作的分阶段目标。2005年，“智能电网SMARTGRIDS欧洲技术论坛”正式成立，并提出了智能电网SMARTGRIDS概念；2007年10月，华东电网正式启动了以提升大电网安全稳定运行能力为目的的智能互动电网可行性研究项目。2009年5月21日，在北京召开的“2009特高压输电技术国际会议”上，国家电网公司正式宣布将建设“坚强的智能电网”，并公布了规划试点、全面建设、引领提升三阶段的建设方案。虽然各国发展智能电网的推动力和侧重点也各不相同，但建设智能电网已经成为全世界电力行业的一种美好愿景。12网络基本情况分析121原始资料（1）待设计地区电力网的电力系统数据情况一个地区性电网的负荷点、电源点已经确定，由两个发电厂和三个变电所组成，其相对系统位置地理接线图见图11。图11地理接线图（2）负荷情况各地区负荷调查确定的待设计的电网年负荷水平（以后510年中某年为准），见表11。表11待设计电网设计负荷水平变电所发电厂项目CDEAB最大负荷，MW100100，80705040最小负荷，MW6055，45504030I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）系统情况原系统最大负荷2000MW,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45MW,始端COS09最小负荷时A厂向系统送200MW,始端COS09。系统总装机容量为2050MW,4,负荷的单位调节功率K13。最大负荷利用小时数TMAX5000，最大负荷同时系数为09。（4）本地电源情况，见表12。表12本地电源情况注其中厂用电率（K101），A电厂12，B电厂46。122网络特点分析从原始资料可知，该系统网络中部和东部各有一发电厂，南部和北部和西部各有一个变电所，距离发电厂B比较近，输电时损耗较小，可靠性高。发电厂A离变电所距离较远，且机组容量较大，应该用远距离高压输电。用电负荷I、II类负荷所占的比例较大，其供电要求的可靠性高，发电厂A通过双回路220KV线路与新系统相联，从而使备用容量增加，大大提高了供电的可靠性。13网络功率平衡校验电力系统稳态运行时，全系统有功功率是保持平衡的，即所有的发电机有功出力的总和与系统的总负荷（包括网络的有功损耗和厂用电）相等1。电力系统中的备用容量可分为负荷备用、事故备用、检修备用和国民经济备用等，还可分为热备用和冷备用。负荷备用容量根据系统负荷大小、运行经验等情况考虑通常取最大发电负荷的25，低值适用于大系统，高值适用于小系统；事故备用容量通常约为最大发电负荷的510，但不小于系统中最大一台机组的容量；检修备用容量通常为最大发电负荷的815，具体数值由系统情况而定，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；国民经济备用是为了满足国家其他所有行业的发展需要而设置的备用容量2。发电厂发电机额定电压（KV）额定功率（MW）额定功率因数台数备注QFS20021382000852抽汽式火电厂AQFS502105500852抽汽式火电厂BQFS502105500852中温中压式火电厂电力系统只有具备了备用容量，才有可能保证电力系统优质、安全、经济地运行。131有功功率平衡（1）有功电力平衡（A）系统最大负荷系统最大用电负荷YP（1NJJMAX1YK1）式中区域内各类最大用电负荷之和；NJJMAXP最大负荷同时系数（K1090）,故，最大用电负荷1MW543605780190IY（B）系统供电负荷系统最大用电负荷GP（1Y2GK1P2）式中网损率（K1005）故，最大供电负荷2MW549365P1Y2G（C）发电负荷系统发电负荷F（1PKP213GCYGF3）式中厂用电率（K101），新系统厂用电；3CY、分别为A,B和旧系统总装机容量；1P2MW5130519054PKP213GCYGF系统的电源容量263DY系统的备用容量936FB系统备用容量占系统的最大发电负荷的百分比5140925130PFBYBY式中、分别为新旧规划系统的最大发电负荷,系统的发电负荷为发电FF机出力；电力平衡结论新规划系统备用容量符合规定系统的总备用容量占系统最大发电负荷的1020，但不小于系统一台最大的单机容量（新系统最大一台机组的容量为200MW）。新规划系统满足电力平衡3。2电量平衡校验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。新规划系统需要的发电量）亿（HKW68250513TPWMAXF1原系统需要的发电量）亿（92F2新旧系统所需发电总量）亿（681火电利用小时数H50432055PT321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。132无功功率平衡系统最大无功功率XMA1XMAP6970TANCOSPQ新系统最大无功功率VAR215436970Y1原系统最大无功功率R53X发电机能提供的无功功率XMAG1XMAP6970TANCOSPQ新系统能提供的无功功率VARM3726019P61970Q22F1原系统发电机能提供的无功功率VAR53F无功备用容量VAR25613864QXFB无功备用容量占系统最大综合无功功率的百分比01386250QXB无功功率平衡结论电力系统中，要维持整个系统各点的电压质量，必须使各个无功功率能够就地平衡，使无功功率电源合理分配。此外还要保持一定的无功备用，否则负荷过大时，电压质量无法保证，这个无功功率备用容量一般可取无功功率负荷的720，新规划系统满足无功平衡4。14网络接线方案及电压等级确定141网络方案的形成根据网络方案设计一般规定3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13。表138种网络初步方案方案方案方案方案方案方案方案方案142系统网络方案的初步比较1网络方案选择的原则根据发电厂和变电所的具体地理位置以及负荷的特点列出在技术上可行的网络方案，然后从供电的可靠性、电能的质量、运行及维护的方便灵活性等各种经济条件上考虑，初步选出两个较合理的方案。2电力网电压等级的选择在同一电力系统内，电网的电压等级应尽量简化，各级电压间的级差不宜太小，并且要符合我国的电力网额定电压标准（3、6、10、35、60、110、220、330、500、750KV和220、380V）5。电压等级选择结果经验公式416PLUE（KV）14由线路送电容量和送电距离，利用公式（14）计算出各方案的电压等级结果如下表14所示。表14各网络接线方案及电压等级选择结果方案接线方案线路距离KM距离（考虑5弯曲度）回路单回路功率MW负荷矩MWKM计算电压等级KV选用电压等级（KV）L（KM）方案一ADBDBCECAE10060601001201056363105126111111701050501201785063032505250151201849802120813621774220110220220220方案二ADBDBCBEAE100606070120105636373512611211174650461161827037831503381146161860705119912201759220110220220220方案三ADDBBCBEDC10060607011010563637351155211211458676358415225541847882573970217771373133111401588220220220110220方案四ADDBBCBEEC1006060701001056363735105221111455595755152253465598555125251777122814071378766220220220220110方案五ADDBBCBE10060607010563637352222145555035152253465315025731777122812001140220220220110方案六ADDCCBBE10011060701051155637352222145555351522563253152573211314296741140220220110110方案七AEADDBBC12010060601261056363222235110205044101155012603150130416599531199220220110220方案八ADDBDCBE10060110701056311557352222145550351522531557752573177767413951140220110220110143网络方案初步比较方案比较选择原则（1）各项指标均大方案应淘汰；（2）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（路径长度等）进行技术经济条件的初比，淘汰若干不合理的接线方案，保留两个方案进行详细技术经济比较，见表15。表15网络方案的初步比较方案20LKM10KM20LKM10LKM20N台1台20LKM10LKMPLMWKM一二三四五六七399368346305231231294636374105741376339943042042239339349963631181051481071078101012128122242484431470460470440425547717114211316426512342100397953770630712244132443820370八2311373932338842526523888、分别为220KV，110KV路径长度体现勘探、建造等费用大小，已考虑20L1了5的弯曲度；、分别指220KV，110KV线路长度，体现线路投资费用大小，双回路考虑同时20L1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；、分别指220KV，110KV等级断路器数目，体现变电所投资大小；20N1、分别指220KV，110KV等级等效线路长度，将断路器投资折算为线路投资，L一个断路器的投资约为4KM线路投资，即L4NL（15）网络方案初步比较分析方案一，方案二，方案三，方案四总负荷矩最大，表示其网络方案损耗最高，同时方案六，方案八的网络方案等效线路长度数很大，表示投资很大，应淘汰；而方案五与方案七的总体参数都是比较合理的，都是双回线路，有备用，系统稳定性高。根据初比原则，通过对初比指标的比较，上述8个方案五、方案七方案较好。15网络方案的详细技术经济比较151架空输电线路导体截面的选择与校验架空送电线路导线截面一般按经济电流密度来选择，并根据电晕、机械强度以及事故情况下的发热条件进行校验。（1）导线截面的选择按经济电流密度以及该线路在正常运行方式下的最大持续输送功率，可求得导线的截面。导线截面的计算公式如下（1COSJU3PSN6）式中S导线截面,；P送电容量,KW；线路额定电压，2MNUKV；J经济电流密度,A/。根据软导体经济电流密度与最大负荷利用小时关系图6，2M最大负荷利用小时数TMAX5000，选J1047；功率因数，取08。COS导线截面选择结果利用公式（16）计算导线的截面，电阻和电抗，以及导线截面选择结果如表16所示。表16导线截面选择结果方案线路长度KM单回有功MW电压等级KV单相电流A计算截面2M导线型号电阻KM/电抗/五ADDBBCBE100606070145555035220220220110475180164230457173158221LGJ500/45LGJ240/40LGJ240/40LGJ240/4000630131013101310411043204320401七AEADDBBC1201006060351102050220220110220115361131164111347126158LGJ240/40LGJ400/50LGJ240/40LGJ240/4001310079013101310432041604010432导线截面的校验按机械强度校验导线截面积，为保证架空线路具有必要的机械强度，对于110KV、220KV等级的线路，一般认为不得少于35，因此所选的2M全部导线均满足机械强度的要求；按电晕检验导线截面积，导线截面积不小于表17所列型号，可不进行电晕校验。表17不必验算电晕临界电压的导线最小型号及外径330额定电压（KV）110220单导线双分裂500（四分裂）导线外径（）M96214331相应型号LGJ50LGJ240LGJ600LGJ23004LGJQ300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的要求；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。各种导线的长期允许通过电流及相关数据如表18所示。表18导线长期允许通过电流及相关数据方案线路导线型号电压等级（KV）单相电流（A）导线长期允许通过电流A是否满足要求五ADDBBCBELGJ500/45LGJ240/40LGJ240/40LGJ240/402202202201104751801642301025610610610满足满足满足满足七AEADDBBCLGJ240/40LGJ400/50LGJ240/40LGJ240/40220220110220115361131164610840610610满足满足满足满足152详细方案技术比较（1）比较线路电压损耗不计主变损耗，设线路首端功率因数为09；计算方案五、七的路线电压损耗及电压损耗率，计算公式为U路线电压损耗（17）NQXPRU电压损耗率（18）N线路电压损耗及电压损耗率的计算结果，计算结果如表19所示。UU表19线路电压损耗及电压损耗率的计算结果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AD8372J4055630J411097201453678453方案DB3175J1538786J25925281134BC2886J1398786J25926822095813678122五BE2021J979917J280749380AE2021J9791572J5184375201715170AD6351J307679J41608636368DB1155J559786J240621498186方案七BC2887J13981061J12652057100方案七线路电压损耗都控制在4之内，方案五的线路电压损耗稍大，仅方案七满足电力系统对电压损耗的要求。（2）线路的电能损耗电能损耗为标志经济性性能指标。最大负荷时功率损耗（19）RUQP2NMAX最大负荷时电能损耗（1XMAZW10）查最大负荷损耗时间与最大负荷利用小时数的关系图，新系统的功率因AXMAXT数COS09，最大负荷利用小时数5500，查得最大负荷损耗时间4000H。MAXTMAX根据上述公式（19）及（110）计算功率损耗及电能损耗结果如表110所示。表110功率损耗及电能损耗结果方案线路名称输送容量MVA线路等值阻抗功率损耗MAXPMW电能损耗亿KWHAD290J1405630J4110521306251490205408DE110J533786J25924328672053100972BC100J484786J259204200800BE70J339917J2807584179037201832方案五损耗合计225309012AE70J3391572J51846200784AD220J1066790J4167590103900DB40J194786J24062849200512BC100J4841061J12651601084方案七损耗合计15706280方案五与方案七的电能损耗之差（0901206280）02732（亿KWH）3线路投资（采用2004年造价水平8）220KVLGJ240/40线路单位长度造价为7776万元/KM，110KVLGJ240/40线路约为同电压等级LGJ240/40线路的90,7304万元/KM,LGJ400/50型号的220KV双回输电线路单位造价10760万元/KM,LGJ500/45型号的220KV双回输电线路单位造价13704万元/KM,线路长度考虑5的弯曲度，双回同杆为单回投资的17倍。方案五线路总造价47851073606104375J万元方案七线路总造价9362J万元方案五与方案七线路投资之差1854936785万元结论方案五的电能损耗远远比方案七大，在不考虑变电所的投资，方案七的投资比方案五大一点，根据10年为一期来计算电能损耗，按照平均电价是08元/KWH计算，方案五的电能损耗远远比投资大，所以网络方案确定为方案七。2电气主接线设计21概述电气主接线的基本要求主接线应满足可靠性、灵活性、经济性和发展性四方面的要求9。（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、检修及扩建时的灵活性。（3）经济性方案的经济性体现在投资省、占地面积小和电能损耗小。（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。22发电厂主接线的设计221发电厂主接线的确定A电厂220KV电压等级出线6回，出线较多，要求供电可靠性高，因此220KV母线采用双母带旁路接线,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；两台200MW发电机由于容量较大，与双绕组变压器采用单元接线直接接入220KV母线；两台50MW发电机由于容量较小，主要供给地区负荷和厂用电，多余部分供给系统，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220KV母线。（A电厂电气主接线见附图1）B电厂采用220KV等级出线只有4回（为了提高电网的可靠性以及减少材料），确定采用双母带旁路接线方式，为了减少断路器的投资，采用旁路断路器兼做分段断路器的接线方式；50MW发电机10KV母线考虑到要供给地区负荷和厂用电，多余部分供给系统，确定采用双母接线，并通过两台双绕组变压器连接220KV母线。（B电厂电气主接线见附图2）222发电厂电机和主变压器确定（1）发电机的选择根据设计要求选择发电机的选型发电机型号10A电厂2200MW机组选用QFS2002（2台）；A电厂250MW机组选用QFS502（2台）；B电厂250MW机组选用QFS502（2台）。发电机的选型发电机型号、参数如表41所示。表21发电机的选型发电机型号、参数型号额定功率MW功率因素COS额定电压KV额定电流（A）效率（）额定转速（R/MIN）QFS5025008510534409833000QFS200220008513886259843000（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（2NCOS/P/1SMINGPNG1）式中主变的容量；发电机容量；厂用电；NNG10MIN发电机电压母线上最小负荷；负荷功率因数，取功率因数为085；N发电COS机电压母线上的主变压器的台数；发电机的额定功率因数。G对装有两台主变压器的发电厂，其变压器容量按能承担70的电厂容量选择，即当其中一台主变压器退出运行时，另一台主变压器仍能承担全部电厂的容量。即（22）701NCOS/P/SMINGPNG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（23）GPNCOS1MWA92385012COS1GPNA发电厂选取两台型号为SF11240000/220的双绕组升压变压器，连接组别为YND11,变比为。/17KV24与50MW发电机连接的变压器）（）（MVA375028/10/1NCOS/P/1SMINGPNG）（）（17I选取两台型号为SF1175000/220的双绕组升压变压器，连接组别为YND11，变比为。/105KV24B电厂主变的确定由于要考虑D变电所输送给B发电站的功率，所以在计算B发电站的主变容量要计及D变电所输送功率）（）（MVA43722508/10/1NPCOS/1SEBMIGPNG）（）（017I选取两台型号为SF1112000/220的双绕组降压变压器，连接组别为YND11，变比为。/105KV2023变电所电气主接线的设计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220KV电压等级出线2回，地区最大负荷100MW，考虑采用10KV母线供给，负荷较大，10KV母线采用双母接线方式，并通过两台双绕组变压器连接到220KV母线。（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变电所采用220KV电压等级出线4回（为了提高电网的可靠性以及减少材料），考虑到连接D变电所的线路较长，负荷较大，确定采用双母带旁路接线方式；地区负荷有2个，负荷很大，采用两个电压等级供给负荷，220KV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，因此变电所主变采用两台三绕组变压器；线路短，为了节省投资，220KV电压等级采用外桥接线方式供给地区负荷，同时连接变压器220KV侧；10KV母线采用双母接线方式供给地区负荷，同时连接变压器10KV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220KV电压等级出线2回，地区负荷最大为70MW，采用10KV电压等级供电；因此变电所主变采用两台双绕组变压器；线路较长，变电所220KV出线采用内桥接线方式，同时连接变压器220KV母线采用双母接线方式供给地区负荷，同时连接变压器10KV侧。（E变电所电气主接线见附图5）232变电所主变压器的选择（1）选择原则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（24）COS1NP70SMAXN或（25）I式中N变电所主变压器台数,为地区最大有功负荷。MAXP（2）C变电所主变的确定MVA35820127COS1NP70SMAXN）（）13505I）（选取型号为SF11120000/220双绕组降压变压器，连接组别为YN，D11。变比为。/1KV21（3）D变电所主变的确定MVA24185027COS1NP70SMAXN）（）83505I）（选取两台型号为SFS11180000/220的三绕组降压变压器，连接组别为YN，YN0，D11。变比为，容量比为100/100/50。/1K52/12（4）E变电所主变的确定MVA67850127COS1NP70SMAXN）（）3504I）（选取两台型号为SF1175000/220双绕组降压变压器,连接组别为YNYN0D11，变比为。/1KV520综上所述，主变压器的型号、参数如表42所示。表22主变压器的型号、参数24系统接线图根据方案七的网络接线形式，以及地区电网各个电厂和变电所的电气主接线形式，绘制系统接线图，见附图6。3潮流计算31概述311目的和内容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。在设计时，潮流计算的目的是为评价网络方案，选择导线及变电所主设备的型号，并为选用调压装置、无功补偿设备及其配置提供依据，为稳定性计算分析提供原始条件。在运额定电压KV阻抗电压地点型号空载损耗KW负荷损耗KW高压中压低压高中高低中低空载电流（）台数SF11240000/220128539245157512140422A电厂SF1175000/2205423810512140602B电厂SF11120000/2207532820510512140552C变电所SF11120000/220753281051050552D变电所SFS11180000/22011455620511112142224790422E变电所SF1175000/220542381112140602注明1表中阻抗电压已归算为100额定容量下的数值2表中的负荷损耗为100容量绕组通过额定电流时的损耗，即最大短路损耗。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。312计算原则（1）计算内容对电网最大负荷和最小负荷运行做潮流计算。（2）计算办法由已知的系统接线图作出系统等值电路图附图7）。应用简单辐射形网路的潮流计算办法用逐段推算法从一端向另一端逐个元件地确定其电压和传输功率。（3）节点确定平衡点以A电厂2200MW机装为平衡节点，确定其端口电压为1575KV、相位为0，归算到220KV电压等级即为242KV、相位为0（取变压器的变比为242/138KV）。PQ点全部负荷点均为PQ点，及A（认为满发）、B电厂250MW机组为PQ点。PV点本计算不设PV点。32电力系统元件技术数据及其参数计算电力系统元件的参数计算，参数计算结果见表31。表31电力系统元件的参数计算结果阻抗值计算（归算到220KV）导纳值计算（归算到220KV）A电厂SF1175000/220478251038SUPR2NKT1XTS10294105UPG72NT687SIB6220A电厂SF11240000/220548021539S0UPR2NKT71XTS10862410UPG2NT7SIB5220B电厂SF11120000/22010210328SUPR2NKT435X2TS1052107UPG62NT345SI5220TC变电站SF11120000/22010210328SUPR2NKT435X2TS1052107UPG62NT34SIB5220TD变电站SFS11180000/220415308256S0UPR2NMAXK1T61T51432K2KU1U913264378024S10XN2KT91U222T4809S10X2N23KTS1035210UPG62NT84SIB20E变电站SF1175000/220478251038SUPR2NKTS10294105UPG72NT687SIB62205107243S10UXN2KTAE段220KV导线LGJ240/40625LRR1AE841043XXS107210852LBB461AEGAEAD段220KV导线LGJ400/4097LRR1AE6410XS1042510852LBB261ADADBD段220KV导线LGJ240/4035LRR1BD92604XXS10586102LBB1DGBDBC段220KV导线LGJ240/40315LRRBC92604XS10586102LB1BCBC33最大负荷下的潮流计算331系统等值电路根据电力系统元件技术数据绘制系统等值电路图，见附图7。332最大负荷下的功率分布计算设全网电压都为额定值，计算功率损耗，负荷功率因数为085,经补偿后NU的功率因数COS09，50MW机组满发，200MW机组作为平衡机。（一）C变电所及BC线路的功率分布计算（取220KV）NUC变电所的地区负荷MVA438J10S36JZUQPS132N213ZMVA3201J5YUS12TN12YT456JST3Z3VAR278JB21N12BVA64J30S12M15J8ZUQP1N12ZVAR276JBS1221B2VA043J1S12Z（二）B发电厂与BD线路的功率分布计算B电厂机组发电功率为MW502M438J3G）（B电厂地区负荷及厂用电负荷）250SVA214JS3G3）（67J05ZUQP132N3ZM32JYS3T3YTVA3419J85SSYT1Z121）（VAR2768JBU71N71B2VA05JS712M73J9ZQP17N17ZVAR268JB2US1717B2VA513J4S172Z（三）D变电所与AD线路的功率分布计算地区负荷MVA438J10S9MVA7538J0S10J5ZUQP982N98Z4J1S9898MVA975J06P182N0108Z34JS108Z108829VA715J30UQP872N87ZM2JYS7T7YT5106J3S88ZVAR79JB21U47N47B21VA12J3S7421M846J095ZQPN74ZVAR713JB2US7474B21VA8105J2S7421Z（四）E变电所及AE线路的功率分布计算E变电所地区负荷为M93J06VA2J154ZUQPS62N65Z70J89Y6T6YTMVA4839J270SS6YT565VAR51JB2U45N45B21932J70S4521MVAJ1ZQP54N54ZVAR6JB2US5454B21309J7S5421Z（五）A电厂的功率分布计算（1）机组MW502机组发电功率MVA438J10S2G地区负荷级4J2）（50S2GVA243J79ZUQP42N42ZM0J8YS42T42YT7321J5S42Z（2）机组MW0输送至原系统负荷和厂用电VA046J9（原系统）M135SS4274541（原系统）61J0YU1T2NYTVA35441341J70ZQPS412N41ZMVA6182J935S41Z41机组的发电功率为MW20J1G333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20KV0813U归算到242KV侧24813U1KV6XQRP14414023U14414KV72053J69J4414KV05XQRP4224281U4422442KV9572342J63JU2242归算到105KV侧，则机组出口电压为MW50KV97102（2）AE输电线路及E变电所A852J0SS54B2154）（KV4UXQRP4454897454545KV8147230J12JU5545MVA240J157SS6YT56K359UXQRP56651U56656KV1025284J7J6656归算到11KV侧，则E变电所11KV母线电压为KV801201U6（3）AD输电线路及D变电所）（MA69J37SS4B2174KV841UXQRP44774394747474KV15824J21JU7747）（MVA508SSYT8K169UXQRP77878425787878KV7150379J0JU8878KV26UXQRP8999858089989KV541237J2JU9989归算到121KV侧，则D变电所121KV母线电压为KV5417201U79702XQRP80818108K4U8108108108KV0517326J23JU1010810归算到11KV侧，则D变电所11KV母线电压为KV576210（4）BD输电线路及B电厂MA91J4S17271KV43UXQRPU7717827171717KV971045J3J1171MVA82045SS3Z3K39UXQRP1131135U1133113KV28105927J6J3313归算到105KV侧，则B电厂发电机母线电压为KV8497025U3（5）BC输电线路及C变电所MA51JSS12B121KV24UXQRPU1212KV265URQXPU1122112KV5913840J8J2212MA765J0SS13YT231KV308UXQRPU12123131212132312132KV2517056J0J33123归算到11KV侧，则C变电所11KV母线电压为KV25170U13334最大负荷下总发电功率及总损耗（1）总发电功率MVA46279J53SSG21G（2）系统总负荷0JS148731H旧系统（3）系统总损耗功率65J9SHGD）（4）总线损对总发电容量的百分比610953810PDGD5427Q（5）电能年总损耗HKW3560498PWMAX亿（6）网损率年发电量503TAXG亿网损率1684610K34最大最小负荷下的潮流计算图根据最大负荷的计算方法，计算最小负荷下的潮流分布，绘制最大最小负荷下的潮流计算图，见附图8。4调压计算41电压调整的必要性及调压措施（1）电压调整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。42变压器分接头的选择421变压器分接头的选择原则（一）双绕组变压器分接头选择原则11将最大（最小）负荷时潮流计算得到的变压器高压侧电压（），减去AXIMUINI变压器绕组中的电压损失（），得到最大（最小）负荷时变压器低压侧AXIMUINI母线电压归算到高压侧的值（），此值与变压器低压侧母线电压要求值II（）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MAXIUAXI侧分接头电压值由公式（41）和公式（42）求得（41）MAXINMAXIAXINMAXIAXIAXITU/U/（42）INIINIIININIINIMT变压器I低压绕组的额定电压；变压器I最大负荷时应选择的高压NIUAXTIM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接头电压。INIMTU无励磁调压变压器，其分接头开关根据与的算术平均值选择，AXIMTUINITTIU即（43）2INIMTAXITTI（二）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。422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,NU105最小负荷时要求母线电压下降为。各发电厂及变电所的主变压器分接头选择如表NU41至43所示表41A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）变压器型号SF11240000/220变压器型号SF1175000/220最大负荷242KV最