【电气工程及其自动化】地区性高压输电网络设计

本科生毕业论文（设计）地区性高压输电网络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绪论111概述112电网规划设计原则113毕业设计的主要内容12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基本情况分析422电力电量平衡4221概述4222电力电量平衡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发电厂电气主接线的设计18421发电厂主接线确定18422发电厂主变压器确定1843变电所电气主接线的设计20431变电所主接线的确定20432变电所主变压器的选择215潮流计算2351概述23511目的和内容23512计算原则2352电力系统元件技术数据及其参数计算2353最大负荷下的潮流计算26531系统等值电路26532最大负荷下的功率分布计算26533最大负荷下的节点电压分布计算29534最大负荷下总发电功率及总损耗3254最大最小负荷下的潮流计算图326调压计算及电气设备的选择3361电压调整的必要性及调压措施3362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36参考文献38附录39附图1A电厂电气主接线39附图2B变电所电气主接线40附图3C变电所电气主接线41附图4D变电所电气主接线42附图5E变电所电气主接线43附图6系统接线图及系统等值电路图44附图7最大最小负荷下潮流计算图45附图8主要电气设备选择46致谢地区性高压输电网络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，三者之间相互制约并会发生矛盾，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3，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45。发电厂主接线设计6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78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力平衡21网络基本情况分析211原始资料及设计要求（1）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。（2）电源规模及构成A发电厂发电输送电给B、C、D、E站，A电厂发的电可以向外输送电。原系统总机容量为1050MW，年发电量约为5775亿KWH。新规划系统总机容量为300MW,年发电量约为165亿KWH。具体如下火电厂，装机容量300MW（250MW，2100MW）。（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230MW，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的变电站最大负荷为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TMAX5500H，最大负荷同时系数K085。22电力电量平衡221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1。（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。备用容量取值必须满足I级负荷要求，根据装机情况选取机组备用。按照电力系统设计规程规定9系统的总备用容量占系统最大发电负荷的1520。负荷备用为25，低值适用于大系统，高值适用于小系统。事故备用为810左右，但不小于系统一台最大的单机容量。计划检修备用应按有关规程要求及系统情况安排的年检修计划确定，初步计算时可取520。222电力电量平衡（1）有功功率平衡（A）新系统用电负荷1095630451205YIPKMW（B）新系统供电负荷（指系统的用电负荷加电网损耗）225GY（C）新系统发电负荷（供电负荷加上厂用电GCYGPKPMW系统的电源容量5DY系统的备用容量32709163BFF系统备用容量占系统的最大发电负荷的百分比196101002537BYBYFFP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1P21K09；网损率取5；厂用电率，取8。K3K（2）无功功率平衡新系统用户最大负荷11MAXTNCOS5063405TANCOS08542VARYQPM新系统厂用无功负荷113TSTANCOS89VRCAKA厂向旧系统输送的无功功率11TANOS5TS09726ARQPM旧系统总的无功负荷11TCSTANCOS854VRJF系统总的无功负荷109142589726147813VARZYCSJQKQM系统的无功备用容量1315TANCOS35VARBFZ系统无功备用容量占系统的总无功的百分比482006713BZQ电力平衡结论新系统的有功和无功备用占总备用都在520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91MAX25370135FWPTKWH（）旧系统需要的发电量294F（）新旧系统所需发电总量126KH（）火电利用小时数123450750TP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、220330、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220KV双回路与旧系统连接。（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1ABACCEBDDE22542828400344722510236729704203469626361111187999201320137997992082722732701345381784012106210809115689690103986095110220110110110方案2ACCEAEABADBD2828400361852254559044722970420364942367587046961111116597597340354472553447195865250922209911289311498612099110644636810970958899556090110110110110110110方案3ACABADAE28282254559061852970236758706494222230251520891591758805129888742789187169605110110110110方案4ACAECEABAD282861854003225455902970649442032367587011122659734035972515195865220991250925917588051064410970636893858716110110110110110方案5ACABADAEDE28282254559061852510297023675870649426362211130253558344255889159175208855223523147098742789110816110015572110110110110110方案6ACCEABBD2828400322544472297042032367469622225020401514858406946870449932861588758243110110110110方案7ACABAEBDDE282822546185447225102970236764944696263621111307565443525654358911790642880092693251146787421040811721115265236110110220220110方案8ACABADDECE2828225455902510400329702367587026364203121118157254843184321572422635917528428448581906591122578911168375128780220110220110110323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、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。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20LKM10KM20LKM10LKM20N台1台20LKM10LKM总负荷距PLMWKM方案12970139022970139022837717102815543方案2026599026599012031399741731方案3017701035402016036492366205方案402190403014101403327589173方案5020337025674014029673595362方案601355702847201603487239768方案71699479731699410943481859413252836965方案888492068841157348104414063724962说明、分别为220KV，110KV路径长度；、分别指220KV，110KV20L120L1线路长度；、分别指220KV，110KV等级断路器数目；、分别指N020L1220KV，110KV等级等效线路长度；总负荷矩。PL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，一个短路器的投资约为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2，方案7，方案8总负荷矩最大，表示其网络方案损耗最高，而方案3与方案6总负荷矩最小，同时等效线路路径较短，都是双回线路，有备用，系统稳定性高。结论保留方案3和方案6，进行下一步详细技术经济比较。33网络方案详细的技术经济比较331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10，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/电钠S/KM方案3ACABADAE28282254559061853025152011011011011019682164029841131221892515771946212617LGJ240/40LGJ185/30LGJ95/20LGJ150/2501310170033202100432041004290416方案6ACCEABBD28284003225444725020401511011011011032804131222624398413154212617252349462LGJ400/50LGJ150/25LGJ300/40LGJ95/2000790210010503320386041604250429610852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2M选的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）；NU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3ACABADAELGJ240/40LGJ185/30LGJ95/20LGJ150/2511011011011057644743314240741098290375986776237531251875257562537550方案6ACCEABBDLGJ400/50LGJ150/25LGJ300/40LGJ95/2011011011011079024074646831421505577621505659866252550187512550100375注明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088；N1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085。332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（3UNQXPR4）电压损耗率（31021NN5）根据公式（34）及（35）计算方案2、4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UAC1732J83937J12221732891250391AB1443J699383J9244604099AD866J4191856J239852371215方案3AE1155J5591299J25732960243方AC2887J1398223J1092873819179CE1155J559841J166515849173065157AB2309J1118237J95823748134案6BD866J4191485J1918691173结论方案3与方案6线路电压损耗都控制在4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两方面投资规模与线路电能损耗。（1）投资规模投资规模比较主要指标变电站的电压等级、出线回路数量和架空线路长度。变电站的电压等级直接关系到变电站的投资规模；出线回路数量反映断路器投资的大小；架空线路长度反映有色金属投资大小。下面主要从两个方案的3项指标的相同点和不同点进行详细比较。比较结果如表39所示。表39指标比较结果方案A电厂110KV出线数A电厂220KV出线数AC线路型号及长度AB线路型号及长度AD线路型号及长度AE线路型号及长度CE线路型号及长度BD线路型号及长度方案38回2回LGJ2405049KMLGJ1854024KMLGJ959979KMLGJ1501104KM无无方案64回2回LGJ4005049KMLGJ3004024KM无无LGJ1507145KMLGJ957983KM结论综合上述比较，方案3的整体投资规模略大于方案6的。（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（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5500H、取3950H。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310所示。表310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KWHAC60J290637J1222221361609700537AB50J2422383J924220985400387AD30J14531856J239822171035600672AE40J19371299J257322249700837方案3损耗合计61602433AC100J4843223J1092228108300901CE40J1937841J166522137497400541AB80J3875237J95825108300612BD30J14531485J19186800537方案6损耗合计65602591334结论从技术比较，方案6的电能损耗和电压损耗都比方案3略大；从经济比较，方案3的投资规模比方案6的略大。综合技术与经济两方面比较，最后确定方案6为最佳方案。4电气主接线设计41概述电气主接线是构成电力系统的重要环节，是电力系统设计和发电厂、变电所电气设计的主要部分，主接线的确定与电力系统整体及发电厂、变电所本身运行的可靠性、灵话性和经济性密切相关，并且对电气设备选择、配电装置布置、继电保护和控制方式的拟定有较大影响。因此，必须正确处理好各方面的影响，全面分析其相互关系，通过技术经济综合比较，合理确定主接线方案。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）可靠性供电可靠性是电力生产和分配的首要任务，主接线首先应满足这个要求，主接线可靠性的具体要求断路器检修时，不宜影响对系统的供电。断路器或母线发生故障以及母线计划检修时，应尽量减少进出线停运的回路数和停运的时间，并要保证对一级负荷及全部或大部分二级负荷的供电。尽量避免发电厂、变电所全部停运的可能性。特别是对大型电厂、超高压变电所的电气主接线提出了可靠性的特殊要求。（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。调度运行中应可以灵活地投入和切除发电机、变压器和线路，调配电源和负荷，满足系统在事故、检修以及特殊运行方式下的系统调度运行要求。检修时，可以方便地停运断路器、母线及其继电保护设备，进行安全检修而不致影响电力网的运行和对用户的供电。扩建时，可以适应从初期接线过渡到最终接线。在影响连续供电或停电时间最短的情况下，投入新装机组、变压器或线路而不互相干扰，并且使一次、二次部分的改建工作量最少。（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。投资省主接线应力求简单，继电保护和二次回路不过于复杂，要能限制短路电流；能满足系统安全运行及继电保护要求下，110KV及以下终端或分支变电所主接线应尽量简单。占地面积小。主接线设计要为配电装置布置刨造条件，尽量使占地面积减少。电能损失少。经济合理地选择主变压器的种类（如双绕组、三绕组或自耦变压器）、容量、数量，要避免因两次变压而增加电能损失。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4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；220KV电压等级出线2回，出线较少，母线采用双母线接线,两台100MW发电机由于容量较大，与三绕组变压器的高压侧采用单元接线直接接入220KV母线，中压侧采用单元接线直接接入110KV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2100MW机组选用QFS1002（2台）；A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）QFS502500810534409833000QFN100210008510564709843000（2）发电厂主变压器的选择13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NCOSSSGPNG/1MIN（41）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701/P/MINCOSSSGPNG（42）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）A电厂主变的确定与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YNYN0D11,变比为，容量比为100/50/100。45/120KV与50MW发电机连接的变压器）（）（MVANCOSSSGPNG375028/10/1/MIN1/701/INPN故选择容量为75MW的变压器，型号SF1175000/110，三相双绕组无励磁调压电力变压器（2台），连接组别为YND11,变比为。/05KV2143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4回，回路数多，110KV母线采用双母接线方式；地区最大负荷50MW，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。（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4回，回路数多，110KV母线采用双母接线方式；地区最大负荷60MW，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。（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，主接线可采用内桥接线方式，线路通过变压器向地区负荷供电；地区最大负荷30MW，考虑采用10KV母线供给，10KV母线采用双母接线方式。（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，主接线可采用内桥接线方式，线路通过变压器向地区负荷供电；地区最大负荷40MW，考虑采用10KV母线供给，10KV母线采用双母接线方式。（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）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（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YND11，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YND11，变比为。/1KV521（4）D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YND11，变比为。/1KV521（5）E变电所主变的确定MAX30077247112185NPSMVANCOS）（）66I（3）选取型号为SF1140000/110双绕组降压变压器，连接组别为YND11，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SFS11120000/2208541024512110522241214790492A电厂SF1175000/1104722641110512140422B变电所SF1163000/110416222325111050482C变电所SF1175000/1104722641121112140422D变电所SF1150000/11035218435111050522E变电所SF1140000/110294148212111050562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。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2100MW机装为平衡节点，确定其端口电压为105KV、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242/105KV）。PQ点全部负荷点均为PQ点，A电厂250MW机组为PQ点。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导纳值计算A电厂SF1175000/110226410568107KNTPURS2239TNX60224739101TNPGSU55ISBA电厂SFS11120000/220221041069KNTPURS501038T14221321）（KKK212319KKKUU（）332（）22140564701KNTXS22293TNU2231040KTXS6022851701TNPGSU502249ISBB变电站SF1163000/1102231010KNTPURS22576TNX60224163101TNPGSU502289TISBC变电站SF1175000/1102241058107KNTPURS60224739101TNPGSU221309705KNTUXS5022475603111NTISBSUD变电站SFS1150000/11022184308905KNTPURS2241TNX6022359101TNPGS50224TISBUE变电站SF1140000/11022148010KNTPURS225376TNX6022943101TNPGSU5568ISBAC段110KV导线LGJ400/501079284ADRRLX361096X65128504310ADBBLSADGCE段110KV导线LGJ150/2510248AERRLX631652X651285043710AEBBLSAEGAB段110KV导线LGJ300/4010524367BCRRLX958X651285043210BCBLSBCGBD段110KV导线LGJ95/2010324718BERRL6512850472310BEBLS1X04297185BEXL0BEG53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10NUKV09,50MW机组满发，100MW机组作为平衡机。（一）D变电所及BD线路的功率分布计算D变电所的地区负荷130453SJMA2134112367ZNPQSZJVU21313075YTTJ22131627ZYTSSJMA112254VARNBUJ1230167BSSJV1212289ZNPQZJMA112254VARBSUJ123079123ZBSJVA（二）E变电所及CE线路的功率分布计算E变电所的地区负荷94JM29889025ZNPQSZJVAU2990548YTNTSUJMVA8891257ZYTSJ218787213VARNBSJ1872405217BJVA787838ZNPQSZJMU21787821VARBJ178240521ZBSSJVA（三）B变电所及AB线路的功率分布计算B变电所地区负荷为106JM21010835YTNTSUVA10102427ZPQZJ10101056183ZYTSSJMVA（）2115527VARNBUJ1215802394BSSJ5151271ZNPQZJMVA151520VARBSUJ512874186ZBSJVA（四）C变电所及AC线路的功率分布计算C变电所地区负荷为609JM26609463YTNTSUJMVA76762185ZPQZJ67660932ZY