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文档简介

本科生毕业论文(设计)小区域电网规划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1131毕业设计原始资料及要求1132毕业设计的内容32网络基本情况分析及电力电力平衡321网络基本情况分析322电力电量平衡3221概述3222电力电量平衡43网络方案设计63网络方案形成及初步比较6311网络方案形成6312各网络方案的电压等级选择7313网络方案初步比较832网络方案详细的技术经济比较10321架空输电线路导线截面的选择与校验10322方案技术比较12333方案经济比较13324结论144电气主接线设计1541概述1542发电厂电气主接线的设计15421发电厂主接线确定15422发电厂主变压器确定1543变电所电气主接线的设计16431变电所主接线的确定16432变电所主变压器的选择175潮流计算1951概述19511目的和内容20512计算原则2052电力系统元件技术数据及其参数计算2053最大负荷下的潮流计算23531系统等值电路23532最大负荷下的潮流分布计算23533最大负荷下的节点电压分布计算26534最大负荷下总发电功率及总损耗3054最大最小负荷下的潮流计算图306调压计算及电气设备的选择3061电压调整的必要性及调压措施3162变压器分接头的选择31621变压器分接头的选择原则31622变压器分接头的选择计算3263主要电气设备的选择347总结37参考文献39附录40附录A附图1A电厂电气主接线40附录B附图2B变电站电气主接线41附录C附图3C变电站电气主接线42附录D附图4D变电站电气主接43附录E附图5E变电站电气主接44附录G附图7最大(小)负荷潮流计算图46致谢47小区域电网规划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和完成主要电气设备的选型。关键词规划设计;电力电量;网络方案;主接线;潮流计算ELECTRICALREGIONALPOWERSUPPLYNETWORKPLANNINGABSTRACTACCORDINGTOTHEDISTANCEBETWEENPOWERPLANTSANDSUBSTATIONS,LOADANDPOWERCONDITIONS,THEBASICINFORMATIONFORABRIEFANALYSISOFTHENETWORK,ANDTHENCHECKTHEELECTRICALENERGYBALANCEWEBDESIGNPROGRAMS,INCLUDINGEIGHTKINDSOFVOLTAGELEVELSTODETERMINETHEINITIALCOMPARISON,PRESERVINGTWOKINDSOFBETTEROPTIONS,ANDTHENCONDUCTADETAILEDECONOMICANDTECHNICALCOMPARISON,DETERMINETHEBESTSOLUTIONONTHEDESIGNOFTHEELECTRICALMAINWIRINGDESIGNINTHELARGESTLOADANDMINIMUMLOADOPERATIONWAYOFCALCULATINGTHEPOWERFLOWANDPOWERLOSSFINALLYCALCULATINGTHETAPVOLTAGEANDCOMPLETETHEMAINELECTRICALEQUIPMENTSELECTIONKEYWORDSPLANNINGANDDESIGN;POWERCONSUMPTION;NETWORKSOLUTIONS;MAINCONNECTION;POWERFLOWCALCULATION1绪论11概述电网规划设计是电网发展和改造的总体计划。其任务是研究负荷增长的规律,改造和加强现有电网结构,逐步解决薄弱环节,扩大供电能力,实现设施标准化,提高供电质量和安全可靠性,建立技术经济合理的城网。电网建设是保证经济发展的一项重要基础设施内容,因此电网规划设计建设必须紧密结合地方总体发展规划方向,以满足、服务地方经济发展需要为首要任务。电网规划设计的重点,是研究和制订电网的整体和长远发展目标,确定电网的远景目标网架、中期目标网架及过渡方案和近期建设改造规划。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、远景发展的灵括适应性及供电的经济合理性的要求12。(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131毕业设计原始资料及要求(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图见图11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)见表11表11待设计电网设计年负荷水平变电所发电厂项目BCDEA最大负荷,MW20,1520252020最小负荷,MW10,1012151212I类负荷,302030040II类负荷,4040405050III类负荷,3040305010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,KV35,1010101010调压要求逆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150MW,3台机组。其中厂用电率为10,350MW105KV,COS085,244系统情况原系统最大负荷1000MW,COS085电厂A处以110KV双回路与系统联系。正常时基本保持本系统与原系统无交换功率。原系统总装机容量为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。132毕业设计的内容(1)网络基本情况分析及电力电量平衡(2)网络方案设计(3)主接线设计(4)潮流计算(5)调压计算和电气设备的选型2网络基本情况分析及电力电力平衡21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。A发电厂处以110KV双回路与旧系统联系。另外新规划系统主要电压等级有10KV、35KV、110KV。(2)电源规模及构成A电厂发出来的电向附近地区及周围四个变电所外输送电。原系统总机容量为1050MW,年发电量约为525亿KWH。新规划系统总机容量为150MW,年发电量约为75亿KWH。A电厂装机容量150MW(350MW),承担主要发电任务。(3)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110MW,具体如下B变电站最大负荷为20MW,C的变电站最大负荷为20MW,D变电站最大负荷为25MW,E变电站最大负荷为20MW,A发电厂最大负荷为20MW。根据负荷要求,I类负荷占24,II类负荷占44,III类负荷占32,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221概述电力系统设计时,应编制从当前到设计水平年的逐年电力电量平衡,以及水平年系统和地区的电力电量平衡,必要时还应作地区最小负荷时的电力平衡4。(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6。(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。222电力电量平衡(1)有功功率平衡(A)新系统用电负荷10825201901MWPKIY(B)新系统供电负荷(指系统的用电负荷加电网损耗)6835112MWKPYG(C)新系统发电负荷(供电负荷加上厂用电)21750190131MWPKGCYGF系统的电源容量20521MWPDY系统的备用容量817290171MWFDYB系统备用容量占系统的最大发电负荷的百分比816021709810FBYBYPP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121K09;网损率取5;厂用电率,取10。2K3K(2)无功功率平衡新系统用户最大负荷VAR374850COSTAN205201COSTAN11MXMPQY新系统厂用无功负荷09COSTAN113PKQAC旧系统总的无功负荷VAR746850COSTAN011MFJ系统总的无功负荷03937491QKQJCYZ系统的无功备用容量VAR62106850OSTAN201MZFB系统无功备用容量占系统的总无功的百分比4707631ZBBQ电力平衡结论新规划系统备用容量符合规定2新系统的有功和无功备用占总备用都在1520内。新规划系统满足电力平衡。(3)电量平衡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)(1036502178MAX1HKWTPWF旧系统需要的发电量)(5499MAX2F新旧系统所需发电总量)(10365921HKWW火电利用小时数5042810521HPT结论发电量能够满足负荷需求,新规划系统满足电量平衡。3网络方案设计3网络方案形成及初步比较311网络方案形成根据上述网络方案设计原则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312各网络方案的电压等级选择(1)电压等级选择的原则为满足本设计的要求,线路的电压等级不宜过多;为便于电气设备的设计制造及使用,国家规定了电气设备的额定电压系列标准3、6、10、35、110、220、330、500、750KV1。(2)电压等级选择结果经验公式(KV)31416PLUE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PLMWKM计算电压等级KV选用电压等级KV方案一AEEBDBCDAC3022432354335315235233637173517511111547347032534531723058161441008940401159342751030885522851886010109110110110110110方案二AEABADAC302834033353152971542315351752222101751251031552001255289375351756741764176736929110110110110方案三AEEBACCD302243353543152352351753717222227517522512586625411679143754646258680720784867428110110110110方案四AEABBDDC302833235431529715336371722221040225103151188675637176741939583907025110110110110方案五ABBEADDC2832244033542971523524231537172222275102251081716252352952087537178555626688887025110110110110方案六AEEBBDDC302243235431523523363717222250402251015759408756371710080886183907025110110110110方案七AEEBADDC302244033543152352423153717222227517522510866254116952087537178680720788887025110110110110方案八AEABBDADAC30283324033353152971533642315351752211210175801724831031552238975712105068153517567417649247491096929110110110110110313网络方案初步比较网络方案初步比较的思路从供电可靠性、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,参考总负荷距,将总负荷距明显大的方案给予淘汰;并按类似的接线方式进行粗略的经济比较,办法是按110KV站投资的座数及需要架设110KV线路长度进行比较,留下2种较好的方案。8种网络方案的初步比较结果如表33所示。表33各方案的初步比较结果投资规模项目方案10LKM10LKM10N台10LKM总负荷距PLMWKM方案1160971609710200975083103方案213871235816299817157方案3127372165216280522533913方案41319922437162883726313方案513127223151628715237615方案61243421137162753736435方案7133052261916290192601638方案8172852397816303782245533说明为110KV路径长度;指110KV线路长度;指110KV等级断路器数10L10L10N目;分别指110KV等级等效线路长度;总负荷矩LPL路径长度体现勘探、建造等费用大小,考虑了5的弯曲度线路长度体现线路投资费用大小,双回路考虑同时勘探、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的弯曲度断路器数目体现变电所投资大小等效线路长度将断路器投资折算为线路投资,一个断路器的投资约为4KM线路投资负荷矩单位负荷矩,体现有功、电压损耗及有关电能损耗的大小网络方案初步比较分析方案1,方案6总负荷矩最大,表示其网络方案损耗最高,同时综合考虑总负荷距和等效线路长度数,方案3,方案4,方案7,方案8的等效路路径与方案2,方案5相差不大,表示投资相差也不大,而方案2与方案5总负荷矩最小,都是双回线路,有备用,系统稳定性高。结论保留方案2和方案5,进行下一步详细技术经济比较。32网络方案详细的技术经济比较321架空输电线路导线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,必要时通过技术经济比较确定。(1)导线截面的选择按经济电流密度选择导线的截面用的输送容量。导线截面的计算公式如下(32)COS3NJUPS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/,根据经济电流密度表9,选J104。导线截面选择结果利用公式(32)计算导线的截面,导线截面选择结果如表34所示。表34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/方案2AEABADAC3028340333510175125101101101101106561148826566311104788631LGJ70/10LGJ150/25LGJ95/20LGJ70/1004500210033204500441041604290441方案5ABBEADDC28322440335427510225101101101101101804656147665617356311419631LGJ240/40LGJ70/10LGJ185/30LGJ70/1001310450017004500401044104100441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35所列型号,可不进行电晕校验。表35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结论所选的全部导线均不用校验电晕。(2)按导线长期容许电流校验导线截面积选定的架空输电线路的导线截面,必须根据各种不同运行方式以及事故情况下的传输容量进行发热条件校验,即在设计中不应使预期的输送容量超过导线的发热所能容许的数值。按容许发热条件的持续极限输送容量的计算公式(3MAXMAX3IUWN3)式中持续极限输送容量(MVA);线路额定电压(KV);AXNU导线持续容许电流(KA),根据表36长期容许截流量进行选择。MAXI利用公式(33)计算出所选的导线型号在最大负荷时(正常与N1运行情况)容许发热条件的持续极限输送容量,各种导线的长期允许通过电流如表36所示,校验结果如表37所示。表36导线长期允许通过电流(环境温度20)单位A标号()2M3550709512015018524030040070183231291351410466534634731879LJ8019023930136042047654364373888370189234289357408463539655735898LGJ80195240297365417472548662742901表37按导线长期容许电流校验结果方案线路导线型号电压等级KV长期允许截流量A极限输送容量MVA最大负荷时单回输送容量MVAN1运行时输送容量MVA是否满足发热条件方案二AEABADACLGJ70/10LGJ150/25LGJ95/20LGJ70/101101101101102894633572895518826805511252187515625125254375312525方案五ABBEADDCLGJ240/40LGJ70/10LGJ185/30LGJ70/10110110110110655289539289124855110275513437512528125125687525562525注按导线周围的空气温度35C、最高容许温度70C条件选择钢心铝绞线长期允许截流量,即按钢心铝绞线的长期允许截流量乘以温度修正系数088N1运行时输送容量指在正常运行方式的基础上,考虑线路单一故障时,线路的最大输送容量输送容量计算取功率因数为085322方案技术比较方案技术比较主要考虑线路电压损耗(取09计算),暂不计主变损COS耗。电压损耗指线路始末两端电压的数值之差(),电压损耗近似电压21U降落的纵分量U(34)NQXPR电压损耗率(35)1021NN根据公式(34)及(35)计算方案2、5的路线电压损耗及电压损耗U率,计算结果如表38所示。U表38路线电压损耗及电压损耗率的计算结果U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KV电压损耗率UAE577J279135J1323104102379357095AB101J489594J11777480097AD722J3491338J17291431029372130方案2AC577J2791508J147774758106AB1588J768371J113513105867358121BE577J2791008J98807892071AD1299J629685J1651510685692159方案5DC577J2791593J15612327937112结论方案2与方案5线路电压损耗都控制在2之内,满足电力系统对电压损耗的要求。333方案经济比较方案经济比较主要考虑线路电能损耗。(1)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(3RUQPN2MAX6)最大负荷时电能损耗(3XMAZPW7)其中为最大负荷损耗小时,查表1(最大负荷损耗时间与最大利用XMAXMA小时的关系),按5000H、取3400H。TMAX90COSXMA根据上述公式(36)及(37)计算功率损耗及电能损耗结果如表39所示。表39功率损耗及电能损耗结果方案线路输送容量线路等值阻抗功率损耗MAXP电能损耗名称MVAMW亿KWHAE20J969135J1323051130962200019AB35J1695594J117774253200025AD25J12111338J17290853130200029AC20J9691508J1477696200021方案2损耗合计276200094AB55J2664371J1135145731045200039BE20J9691008J9880896200014AD45J2179685J1654152104500048DC20J9691593J1561693200022方案5损耗合计362200123324结论从上述经济技术比较可知,方案5的电能损耗和电压损耗都比方案2大;所以从系统运行的灵活性和稳定性上考虑,最后确定方案2为最佳方案。4电气主接线设计41概述电气主接线的基本要求主接线应满足可靠性、灵活性、经济性等基本要素。(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)经济性主接线在满足可靠性、灵活性等要求的前提下,应做到经济合理投资省、占地面积小、电能损失少。42发电厂电气主接线的设计421发电厂主接线确定A电厂110KV电压等级出线6回,出线较多,要求供电可靠性高,因此110KV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;三台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,同时通过三台变压器连接110KV母线。(A电厂电气主接线见附图1)422发电厂主变压器确定(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7A电厂350MW机组选用QFS502(3台)。发电机的选型发电机型号、参数如表41所示。表41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)QFS502500810534409833000(2)发电厂主变压器的选择8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(41)NCOSSGPNG/1MIN式中主变的容量;发电机容量;厂用电N;发电机电压母线上最小负荷;负荷功率因数,取功10MINS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GCOS额定功率因数。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(42)701/P/MINCOSSGPNG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(43)GPNCOS1A电厂主变的确定与50MW发电机连接的变压器)(3272850/1)01(5/P1MINMVACOSSGPNGN4871MINMVAGPNGN选取三台型号为SF11120000/110的双绕组升压变压器,连接组别为YN,D11,变比为。/05KV243变电所电气主接线的设计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,考虑到连接B变电所的线路较长,确定采用内桥接线方式;地区负荷有2个,采用两个电压等级供给负荷,35KV电压等级线路供给最大负荷为20MW的地区负荷,10KV电压等级线路供给最大负荷为15MW的地区负荷,因此变电所主变采用两台三绕组变压器;为了节省投资,35KV电压等级采用内桥接线方式供给地区负荷,同时连接变压器110KV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。(B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,地区负荷最大为20MW,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;10KV母线采用双母接线方式供给地区负荷。(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,地区最大负荷25MW,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110KV母线。(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,地区负荷最大为20MW,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;10KV母线采用双母接线方式供给地区负荷。(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)选择原则11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(4COSNPSN170MAX4)或(4IN5)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8250)12(370)170MAXMVACOSNPSN)435(IN选取两台型号为SFS1131500/110的三绕组降压变压器,连接组别为YN,YN0,D11,变比为,容量比为/1KV52/210100/100/50。(3)C变电所主变的确定4716850)12(70)170MAXMVACOSNPSN2)42(IN选取两台型号为SFS1116000/110的双绕组降压变压器,连接组别为YN,D11,变比为。/1KV51(4)E变电所主变的确定4716850)12(70)170MAXMVACOSNPSN)5(IN选取两台型号为SF1116000/110双绕组降压变压器,连接组别为YN,D11,变比为。/1KV210(5)D变电所主变的确定59208)12(570)17MAXMVACOSNPSN)453(IN选取型号为SF1120000/110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5潮流计算51概述511目的和内容潮流计算是电力网络设计及运行中最基本的计算,对电力网络设计方案各种运行方式进行潮流计算,可以得到电网各节点的电压,并求得网络的潮流及A电厂SF11120000/1106783772105210512140342B变电所SFS1131500/110294149210523111051718650602C变电所SFS1116000/11015732105111050672D变电所SF1120000/1101768841052111050672E变电所SF1116000/11015732105111050672注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,即最大短路损耗网络中各元件的电力损耗,进而求得电能损耗。因此,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,从而对该网络的设计及运行作出评价。同时也为选择调压装置等提供依据。512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见附图6)作出等值电路图。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250MW机装为平衡节点,确定其端口电压为105KV、相位为0,归算到110KV电压等级即为121KV、相位为0(取变压器的变比为121/105KV)。PQ点全部负荷点均为PQ点,及A电厂150MW机(认为满发)。PV点本计算不设PV点。52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51。表51电力系统元件的参数计算结果阻抗值计算(归算到110KV)导纳值计算(归算到110KV)A电厂SF11120000/1103170120372NKTSUPR322NKTXSUPGNT62201035108671SIBNT5220734B变电站SF1131500/11091053201492MAX10NKTSUPR8150TT7)(2321321KKKKUU50)(13212KKKK76)(2132133KKKKUU294150722NKTSX603122NKTU9325507122NKTSXSUPGNT62201043109SIBNT522056C变电站SF1120000/1104631027122NKTSUPR7952NKTXSUPGNT62201041051SIBNT6220867D变电站SFS725000/110672014802NKTSUPR535NKTXSUPGNT6220104510671SIBNT5220E变电站SF1120000/1104631027312NKTSUPR7952NKTXSUPGNT62201041051SIBNT6220867AE段110KV导线LGJ70/105130451ELRRA2XX104750318526ESLBBAAEGAB段110KV导线LGJ150/25945328101BLRRA7146XX103832526BSLBA0CAGAD段110KV导线LGJ95/2013840321LRRAD7299XX1057434318526DSLBBA0DAGAC段110KV导线LGJ70/10801534501ACLRR74X1ACX10453182256ACSLBB0ACG53最大负荷下的潮流计算531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,见附图6。532最大负荷下的潮流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,NU150MW机组满发,250MW机组作为平衡机。(1)B变电所与AB线路的功率分布计算地区负荷12390MVAJSB930157MVAJS200B2BZUQPTNZT3681BB6MVAJSSZT40276276UQPNZ639157676MVAJSSZ0243B91665265MVAJZUQPSNZ378055YTYT251666MVAJSSYTZVAR09721353521BUNB243663521MVAJSSB87905353ZUQPNZVAR621535321MJBSNB24913521MVAJSBZ(2)D变电所及AD线路的功率分布计算D变电所的地区负荷54912MVAJS27109682D8MVAJZUQPDNZ3588YSTYT803128MVAJSYTDZDVAJBUSNB6453821VASB58098383MJZUQPSNZVAR121838321BNB59084628321MVAJSSBZ(3)E变电所及AE线路的功率分布计算E变电所地区负荷为39120MVAJS421044MVAJYUTNYT867942E4ZQPSENZ2410244)E4(MVAJSEYTEZVAR35121343421MJBUSNB8093421VAB31724343MJZUQPSNZVAR035121434321MJBUSNB1267424321MVAJSBZ(4)C变电所及AC线路的功率分布计算C变电所地区负荷为39120MVAJS42109MVAJYUTNYT867992C9ZQPSCNZ2410299)9(MVAJSYTCZCVAR1521393921MJBUSNB2603921VAB3549393MJZUQPSNZVAR121939321BNB12462079321MVAJSSBZ(5)A电厂的功率分布计算(A)机组MW01机组发电功率52VAJSG地区负荷及厂用电负荷21693)2(M28315MVAJSSG032232ZUQPNZ41073232MVAJYUSTNYT290132MVASZ(B)机组MW5036258732938353431MVAJSS01412MVAJYUTNYT73313189421031231MVAJZUQPSNZ77583131SZ机组的发电功率为MW502941MVAJSG533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MW5021KVU归算到121KV侧0125139133131KVUXQRPU641331316218709813313KVJUJU243222KVXQRP1573322332UXU74189231852323232KVJUJU归算到105KV侧,则机组出口电压为MW501647202KV(2)AB输电线路及B变电所)(250315215353MAJSSB92553KVUXQRPU12535353X20983142976535323KVJUJU)(810565MVASSYT43365665KUXQRPU93656565VRX504781031656534KVJUJU466B6KVUXQRPBB130466B6RXUBB98471556B645KVJUJB归算到35KV侧,则B变电所35KV母线电压为9843105KVUB1204767676XQRP164767676KVURQXPU594731934767646KVJJ归算到11KV侧,则B变电所11KV母线电压为59106KVUD(3)AC输电线路及C变电所13692047932193)9(MAJSSB5393KVUXQRPU0413939393RX251716569937KVJUJU341029C9MVASSYT285799KUXQRPUCCC637999VRXCCC026817189C979KVJUJUC归算到11KV侧,则C变电所11KV母线电压为0261809CKV(4)AE输电线路及E变电所7134432143MAJSSB934343KVUXQRPU063434343RX24867915068143431KVJUJU1E4KVXQRPEE621444URXUEEE740291578144110KVJJEE归算到11KV侧,则E变电所11KV母线电压为703210EKVU(5)AD输电线路及D变电所129864583218383MAJSSB738383KVUXQRPU903838383RX01584126412112112KVJUJU7096588D8MVASSYT3128KUXQRPUDD5612888VRXDDD874107107881213KVJUJUDD归算到11KV侧,则D变电所11KV母线电压为4013DKV534最大负荷下总发电功率及总损耗(1)总发电功率91771321MVAJSSGG(2)系统总负荷658317E2MVAJSSCDBH(3)系统总损耗功率32891)(MVAJSSHGD(4)总线损对总发电容量的百分比1091370GDP9565821GDQ(5)电能年总损耗亿130392MAXHKWPW(6)网损率年发电量亿90659137MAXHKWTPWG网损率451906GWK54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7。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)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。62变压器分接头的选择621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10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)INININMINIIM/NINIININTU(62)NI变压器I低压绕组的额定电压;AXTUIM变压器I最大负荷时应选择的高压绕组分接头电压;INTIM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INTI的算术平均值TIU选择,即2IMIINTAXTTIU(63)(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。622变压器分接头的选择计算本设计要求采用逆调压和常调压方式,逆调压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;常调压即在任何负NU105NU荷下都保持中枢点电压为一基本不变的数值,例如(102105)。计算结N果见表61至表63。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)MW502MW501变压器型号SF11120000/110变压器型号SF11120000/110最大负荷121KV最大负荷12189KV最小负荷121KV最小负荷12487KV分接头选择计算VUTK1250/12MAX1VUT89K1510/2MAX2T7MIN1VTK347MIN2KVUT1241721KVUT6512238912选择高压分接头为12125KV选择高压分接头为1215KV变比为1241/105KV变比为1265/105KV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SF1131500/110负荷水平中压低压变压器型号SF1120000/110最大负荷11574KV11473KV最大负荷1118KV最小负荷12145KV12073KV最小负荷11985KV分接头选择计算KVUT21350/1574MAX3KVUT17510/8MAX4T62MIN3KVT839MIN4KVU71231U5124选择高压分接头为1105KV选择高压分接头为1105KVT654/68MAX3

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