区域配电网规划

1、区域配电网规划摘要电力是现代最重要的能源，电力工业是现代工业的支柱。电力网络是电力系统的一个重要组成部分：它主要包括变电站、输电线路和、配电网络。它的主要作用是连接发电厂和用户，以一定的电压和频率把电能供应给用户本设计是作110kv配电网的规划设计。其主要设计内容有：根据负荷资料、待设计变电所的地理位置和已有电厂的供电情况，作出功率平衡。根据经济电流密度选择导线，按机械强度、电晕、载流量等情况进行校验。进行电网功率分布计算各方案的电能损耗、线路投资、年运行费用。确定最优方案评定最优方案的调压要求，选定调压方案。关键词：高压配电网,接线方案,潮流计算,调压措施PLANNINGOFREGIONAL

2、DISTRIBUTIONNETWERKABSTRACTElectricityisthemostimportantsourceofenergy,electricpowerindustryisthebackboneofmodernindustry.Theelectricitynetworkisanimportantcomponentoftheelectricpowersystem:itmainlyincludessubstations,transmissionlinesanddistributionnetworks.Itsmainroleistoconnectthepowerplantsandus

3、ersandoffertheuserpowerwithacertainvoltageandfrequency.Thisdesignisfora110kvdistributionnetworkplanning.Itsmaindesignelements:Inaccordancewiththeloadinformation,thelocationofthesubstationtobedesignedandexistingpowerplantssupplysituationandmakethepowerbalance.Selecttheconductoraccordingtotheeconomicc

4、urrentdensity,andverifywireaccordingtomechanicalstrength,corona,carryingcapacityandsoon.Calculatethepowerconsumption,lineinvestment,substationinvestmentandrunningcostsaccordingtothepowerdistributionofeachprogram.Determinetheoptimalsolution.Assessmentoftheregulatorrequirementsoftheoptimalsolution,and

5、selectedtheregulatorprogram.KEYWORDS：highvoltagedistributionnetwork;wiringscheme;powerflowcalculation;pressureregulatingmeasures目录TOC o 1-5 h z、F1前言 HYPERLINK l bookmark12 原始资料3 HYPERLINK l bookmark16 第1章有功功率的平衡和无功功率的补偿6 HYPERLINK l bookmark18 1.1有功功率的平衡6 HYPERLINK l bookmark46 1.2无功功率的补偿8 HYPERLINK

6、 l bookmark76 第2章电压等级的选择和接线方案的初步拟定11 HYPERLINK l bookmark78 2.1高压配电网的电压等级的选择11 HYPERLINK l bookmark80 2.2配电网的接线方案11 HYPERLINK l bookmark82 2.3均一网假设比较13 HYPERLINK l bookmark92 第3章各变电所主变压器的选择17 HYPERLINK l bookmark94 3.1变压器台数的确定17 HYPERLINK l bookmark96 3.2变压器容量的选择17 HYPERLINK l bookmark144 第4章导线的选择和校

7、验20 HYPERLINK l bookmark146 4.1导线截面的选择原则20 HYPERLINK l bookmark148 4.2导线截面的选择21 HYPERLINK l bookmark162 4.3方案四导线的选择224.3.1方案四的初步功率分布224.3.2方案四的导线截面积选择234.4方案五导线的选择254.4.1方案五的初步功率分布254.4.2方案五的初步功率分布264.5导线的校验284.5.1按机械强度条件校验导线的截面积284.5.2按电晕条件校验导线的截面积294.5.3按允许的载流量校验导线的截面积294.5.3按电压损失条件校验导线截面积32 HYPER

8、LINK l bookmark244 第5章通过技术经济比较确定最佳方案36 HYPERLINK l bookmark246 5.1方案四的经济估算365.1.1方案四线路投资365.1.2方案四的电能损耗及年运行费用365.2方案五的经济估算395.2.1方案五的线路投资395.2.2方案五的电能损耗及年运行费用40 HYPERLINK l bookmark258 5.3通过技术经济估算结果的比较确定最佳方案41 HYPERLINK l bookmark260 第6章选定方案的潮流计算43 HYPERLINK l bookmark262 6.1最大负荷运行的潮流计算43 HYPERLINK

9、l bookmark330 6.2最小负荷下运行的潮流计算52 HYPERLINK l bookmark332 第7章变压器的调压计算及分接头的选择58 HYPERLINK l bookmark384 参考文献63致谢64 -LX.1前言电力是现代工业生产的主要能源和动力，是人类现代文明的物质技术基础。没有电力，就没有工业现代化，就没有整个国民经济的现代化。现代社会的信息化和网络化，都是建立电气化的基础之上的。因此电力工业被誉为国民经济的“先行官”。工业生产只有电气化后，才能大大增加产量，提高产品质量，提高劳动生产效率，降低生产成本，有利于实现生产过程的自动化。但是，如果电力供应突然中断，则将

10、对生产和社会生活造成严重的后果，不只是会打乱生产和生活秩序，有时甚至可能发生重大的设备损坏或人身伤亡事故。因此，可靠地电网设计便成为工程技术人员所必须解决的问题。高压配电联系着广大电力用户，同时又是整个电力系统的一个重要部分，关系电能的如何合理的分配。高压配电网是城市电网很重要组成部分，是连接输电网与中压配电网不可或缺的部分。建立一个结构合理、运行可靠、投资经济的高压配电网对城市电网的发展具有十分重要的意义。在城市电网系统中,主网是110KV及其以上电压等级的电网，主要起连接区域高压（220KV及以上）电网的作用。它的发展水平不仅对国民经济的其他部门会产生巨大影响，而且还涉及到大量的一次能源消

11、耗、巨额资金投入及其可持续发展的战略问题，因此，合理地进行电力系统规划和优化，结合实际进行系统的可靠性，经济性研究，不仅可以获得巨大的社会效益，提高高压电力系统安全性，而且可以获得巨大的经济效益。因此，高压电网规划与优化近年来在国内外日益受到广泛重视，成为工业界与学术界研究的热点。配电系统通常包括配电变电站、一次配电线路（馈线线路）、配电变压器、二次配电线路、继电保护装置等，是连接发、输电系统与用户的重要环节。配电网直接供给用户，拥有较多数量的电力设备，占整个供电系统投资的50及运行成本的20。由于架空线路、电缆线路及其它电力设备一经敷设，便要经历很长的时间跨度，建设、运行及维护费用都很大。而

12、且，有13的电能损失是在配电系统中发生的，80的用户停电是由于配电系统的原因引起的。对配电网规划问题进行研究，大幅度地提高供电质量和可靠性，对提高电力公司的经济效益与竞争力、降低电网电能损耗、节约能源具有重大的现实意义。原始资料1、发电厂和变电所的地理位置如图1所示，其中G为发电厂，E和F为原有的变电所，A、B、C、D时待建变电所，各变电所之间以及变电所和发电厂之间的距离如下图1所示：图1发电厂、变电所的地理位置2、原有发电厂主接线图如图2所示：2xIW连掩系统1TO2T9图表1待建变电所的有关资料编号fil功率因数I用电次侧电用叵负荷曲重要负荷(%)A300.810顺a75B250.8510

13、逆b70C200.910顺a65D260.810顺b80压线4、典型日负荷曲线如图3所示图3典型日负荷曲线5、其它说明：功率初步平衡，厂用电率为8%，线损率为7%；各负荷最大同时系数取1；本高压配电网多余功率送回系统，功率缺额由系统供给；除特别说明之外，高压侧均按屋外布置考虑配电装置；待设计各变电所低压出线回路数。电压为10KV时，每回出线按1500-2000KW考虑；已有发电厂和变电所均留有间隔，以备发展；区域气温最高为40C,年平均气温25C,最热月平均最高气温32C；6、设备数据（1）发电机组G1、G2：QF2-25-2；发电机组G3：QFQ-50-2。（2）变压器T1、T2：SFZ7-

14、31500/10；T3：SFZ7-63000/110 2 第1章有功功率的平衡和无功功率的补偿1.1有功功率的平衡计算负荷是配电设计计算的基本依据。计算负荷的确定是否合理，将直接影响到电气设备和导线电缆的选择是否经济合理。计算负荷不能定得太大，否则选择的电气设备和导线电缆会过大而造成投资和有色金属的浪费；计算负荷也不能设计得过小，否则选择的电气和导线电缆将会长期处在过负荷下运行，增加电能损耗，产生过热，导致绝缘体过早老化甚至烧毁，正确计算电力负荷具有正确的意义。用电负荷：P二kPTOC o 1-5 h zy1maxi HYPERLINK l bookmark20 =11供电负荷：P=Pg1ky

15、21发电负荷：P=(P+P+P)f1kgzEF3EP为n个变电所负荷之和；依据原始资料可知，k为同时功率，取maxi1i=11；k为网损取7%；k为厂用电率，取8%；P为发电机直配负荷；P为地23zEF区负荷。且最小负荷，由典型日负荷曲线得系数求得。系统内的总装机容量应大于发电负荷，即系统内应有足够的备用容量。系统的总装机容量应大于或等于系统最大发电负荷的1.2倍。新建电网的发电负荷有包括电负荷、厂用电、线路损耗三部分，由于原有电网只考虑送给新建电网部分的电能，不考虑线路的损耗。厂用电率和线损率分别取8%、7%。A、B、C、D四座变电所最大负荷同时系数取1，最小负荷根据典型日负荷曲线可知分别为

16、最大负荷的70%、70%、50%、50%。按需要系数法计算，变电所设备实际负荷容量是小于其连接设备额定总容量，两者的比值称为需用系数。根据连接于变电所的设备总量的yP及需i=1用系数K来计算变电所的计算负荷。d最大负荷时，依据原始资料各负荷最大同时系数取1，根据需要系数法计算如下：最大用电负荷：P=k工P=k(P+P+P+P)ymax1imax1AmaxBmaxCmaxDmaxi=1=1.0 x(30+25+20+26)=101MWP101最大供电负荷：P=max=108.60MWgmax1-k1-7%2P+P+P108.60+18+20最大发电负何：P=ymaxZEFmax=159.35MW

17、fmax1-k1-8%3发电机发出的功率：工P=2x25+50=100MWmaxS和G间的联络线上的功率：P-工P=159.35-100=59.35MWfmaxmax发电厂向系统S送电59.35MW。最小负荷时，根据典型日负荷曲线知最小负荷为最大负荷的0.7或0.5倍根据需要系数法计算如下：最小用电负荷：P=k工P=k(P+P+P+P)ymin1imin1AminBminCminDmini=1=1.0 x(30 x0.7+25x0.5+20 x0.7+26x0.5)=60.5MW最小供电负荷：P=三皿=型2=65.05MWymin1-k1-7%P+P+P65.05+18+20 x0.5取小发电

18、负何：P二yminZEFmin=101.14MWfmin1-k1-8%3发电机发出的功率：工P=2x25+40=90MWmaxS和G间的联络线上的功率：PYP=101.14-90=21.14MWfmaxmax发电厂向系统送电21.14MW。表1-1高压配电网用功功率平衡的计算结果计算新建电网用电供电电负何发电负何发电机总出力联络线上的功结果负何（MW）（MW）（MW）（MW）率（MW）最大负何101108.60159.3510059.35最小负何60.565.05101.149021.141.2无功功率的补偿按照规定，110KV及以上高压供电的用户，其功率因数不应小于0.9。如果不满足要求，需

19、做无功补偿。由原始资料可知，变电所A、B、D须做无功补偿。变电所A：Pcosp=a=0.9P2+（Ptanp-Q）2AAAC代入数据计算可得Q=7980KvarC查表，选BWF10.5-100-1W无功电容补偿器，q=100Kvar。C补偿器台数： Q_7980q-iooc二79.8,取n=80补偿容量：Q=nq=8000Kvarcc变电所B：cosp=b=0.9P2+(Ptanp-Q)2BBBC代入数据计算可得C查表（同上），选BWF10.5-100-1W无功电容补偿器，q=100Kvar。CQ=3380Kvar补偿器台数：Q_3380可100c=33.8，取n=34补偿容量：Q=nq=34

20、00Kvarcc变电所C：cosp=C=0.9P2+(Ptanp-Q)2、CCCC代入数据计算可得C查表，选BWF10.5-100-1W无功电容补偿器，q=100Kvar。CQ=7910Kvar补偿器台数：Qc二7910二79.1，取n=80q100c补偿容量：Q=nq=8000Kvar2cc第2章电压等级的选择和接线方案的初步拟定2.1高压配电网的电压等级的选择配电电压是指用户内部向用电设备配电的电压等级，由用户总降压变电所或高压配电所向高压用电设备的配电电压成为高压配电电压。电网配电电压等级的选择是一个涉及面很广的综合性问题，不仅要考虑供电方式、供电负荷、供电距离等相关的因素，还要顾及到动

21、力资源的分布以及工业布局等远景发展情况。合理的电压等级，可以在安全经济运行的情况下为各级用户提供充足，合格，不间断的电力，并且能够适应一定时期内负荷密度的增长。此次配电网改造，选用110KV的电压，有利于整个配电网的发展，能够确保电网灵活运行、安全可靠、经济合理。根据我国工业快速发展的特点，应尽量简化同一配电网内电压等级，110KV的电压等级比较合适。综上所述，本配电网设计应选择110KV的电压等级。2.2配电网的接线方案电力网的接线是用来表示电力网中各主要元件相互连接关系的。电力网的接线对电力系统运行的安全性、经济性和对用户供电的可靠性都有极大的影响。电力网按其职能分为输电网和配电网两种类型

22、，这两种电力网对其接线方式的要求是不一样的。配电网的主要功能是将变电所的电能通过合适的电压等级配送到每个用户，因此对配电网的要求是：接线简洁明了，结构经济合理；对于供电的可靠性和安全性要求高；符合配电网自动化反正的要求等。电力网的接线方式根据其布置方式分为放射式、干线式、链式、环式和两端供电式接线；按其对负荷供电可靠性的要求分为无备用接线和有备用接线。由于四个变电所都有重要负荷，宜采用有备用的接线方式。下面根据原始资料的地理接线图，初步拟定主网架的六种接线方式：图2-1主网架的六种接线方案由原始资料可知各变电所之间的距离，各方案的线路长度如下表所示表2-1各方案的比较表表2-1各方案的比较表

23、#、.1?方案线路的总长度断路器个数、.1?方案一14910、.方案二22014、.,?J-方案三18914方案四16214、J_,方案五16912、-i?A、方案六20012对比后方案二、方案三、和方案六的线路长度过长，首先排除。下面做均一网假设比较，进一步确定备选方案。2.3均一网假设比较对剩下的四种方案做均一网假设，做初步潮流计算（只考虑有功部分）为尽可能简化运算，假设各方案取以下相同的假设条件：（1）各变电所负荷均按最大负荷考虑。（2）线路损耗，只考虑线路上传输功率。（3）双回路计算值按照单回路计算值的一半处理。表2-2各变电所负荷的情况变电所最大负荷（MW）功率因数最大传输容量A30

24、0.830+j22.5B250.8525+j15.49C200.920+j9.69D260.826+j19.5均一网初步功率分布计算公式 工PLii线路的损耗：P=P2Li=1方案一PGAPPDGPABPBCCDABCD图2-2方案一潮流计算图厂P(L+L+L+L)+P(L+L+L)+P(L+L)+PLP=ABBCCDDGBBCCDDGCCDDGDDGGAL+L+L+L+LGAABBCCDDG30(20+52+26+20)+25(52+26+20)+20(26+20)+262025+20+52+26+20=51.96MWP=PP=51.9630=21.96MWABGAAP=PP=21.9625

25、=3.05MWBCABBP=PP=3.0520=23.05MWCDBCCP=PP=23.0520=43.05MWDGCDD线路的损耗：P=P2L+P2L+P2L+P2L+P2LGAGAABABBCBCCDCDDGDG=51.962X25+21.962x20+3.052x52+23.052x26+43.052x20=128504.517MW方案四PGAPAB图2-2方案四潮流计算图P=P=25MWABBP=P+P=30+25=55MWGAPGCPCDAABP(L+L)+PL20 x(26+20)+26x20CCDDGDDG=20MWL+L+LGCCDDG26+26+20=P-P=20-20=0G

26、CCP=P-P=26DGCDD线路的损耗：P=0.5x552x25+0.5x202x20+202x26+262x20=65732.5MW图2-3方案五潮流计算图厂P(L+L)+PLP=TABBGBBGGAL+L+L_30(20+52)+255225+20+52=35.67MWGAABBGP=P-P=35.67-30=5.67MWABGAAP=P-P=5.67-25=-19.33MWBGABBP(L+L)+PL20 x(26+20)+26x20“P=-C-CDDGDDG二=20GCL+L+L26+26+20GCCDDGP=P-P=20-20=0CDGCCP=P-P=-26DGCDD线路的损耗：P

27、=35.672x25+5.672x20+19.332x52+202x26+262x20=75271.87MW由以上计算可列下表：表2-3各方案综合情况的比较方案线路长度（km）线路损耗（MW）方案一149128504.517方案四16265732.5方案五16975271.87由表2-3可知，三个方案中，方案一的线路损耗过大，因此排除。方案四和方案五满足供电可靠性的要求，线路损耗相对较低，所以确定方案四和方案五作为备选方案。第3章各变电所主变压器的选择3.1变压器台数的确定变电所主变压器台数的选择应根据负荷大小、负荷对供电可靠性的要求、经济性及用电发展规划等因素综合考虑确定。变压器台数越多，供

28、电可靠性越高，但设备投资大，运行费用高。因此，在满足供电可靠性要求的前提下，变压器台数越少越好。在确定变压器台数时，还应适当考虑负荷的发展，留有一定余地。待建的四个变电所均有重要负荷，为确保供电的可靠性，都应选择两台主变压器。3.2变压器容量的选择选择变压器容量需要同时满足以下两个条件：S(0.60.7)S；NmaxSS。Nimp其中S为变电所的最大负荷容量；S为变电所的全部重要负荷。maximp该设计中A、B、C、D四个变电所都有重要负荷，所以每个都选择两台主变压器。30A变电所：S(0.60.7)x=22.526.25MVAn0.830S0.75x=28.13MVAn0.8综上可知变压器的

29、容量应大于28.13MVA，选取两台SFZ931500/110的变压器。25B变电所：S(0.6-0.7)x=17.6-20.6MVAN0.8525S0.7x=20.6MVAn0.85由以上可知变压器的容量应大于20.6MVA选取两台SFZ925000/110的变压器。20C变电所:SNn(0.60.7)x-=心5Asn65509=144MVA由以上可知变压器容量应大于15.5MVA，选取两台SFZ916000/110的变压器。OAD变电所：SNn(0-60J)508=咲2275MVAsnn0-80 x08二260mva由以上可知变压器容量应大于26MVA，选取两台SFZ931500/110的

30、变压器。由计算结果选择的各变电所的主变压器如表3-1所示：表3-1各变电所变压器的型号变压器型号台数高压（KV）低压（KV）变电所ASFZ931500/1102110土8X1.25%10.5变电所BSFZ925000/1102110土8x1.25%10.5变电所CSFZ916000/1102110土8x1.25%10.5变电所DSFZ931500/1102110土8x1.25%10.5导查相关数据可知，各型号变压器的阻抗参数的计算结果如下：SFZ31500/110：PU2KN1000S2N133x11021000 x31.52=1.620U21102X二U%二10.5X二40.330TK100

31、S100X31.5NSFZ25000/110：PU2K_N-1000S2N110 x11021000 x252二2.130U21102X二U%一二10.5X二50.820TK100S100X25NSFZ16000/110：3.640PU277X1102R=K4T1000S21000 x162NU21102XU%10.5X79.40TK100S100X16N第4章导线的选择和校验架空导线一般采用多股绞线，禁用单股线。绞线可增强导线的可扰性，便于生产、输送和安装。铜导线导电性能好，机械强度高，耐腐蚀，但价格昂贵，多用于化学污染严重的地区；铝导线的导电性能、机械强度和耐腐蚀性比铜导线差，但质轻、价廉

32、，配电架空线路一般采用铝导线；钢的机械强度高且价廉，但导电性差，钢线一般只用于避雷线。钢芯铝绞线利用集肤效应，兼顾铝和钢的特点，同时满足了导电性能和机械强度的要求，多用于机械强度要求较高和35kV及以上的架空线路中。综上考虑，导线选择钢芯铝绞线（LGJ）。4.1导线截面的选择原则线路导线截面积的选择对电力网的技术经济性能有很大的影响。导线截面积的选择应满足以下基本原则：（1）按允许载流量选择导线截面：在导线通过正常最大负荷电流时，其发热温度不应超过正常运行的最高允许温度，以防止导线因过热而引起绝缘损坏或老化。这就要求通过导线的最大负荷电流不应超过其允许载流量。（2）按允许电压损失选择导线截面：

33、在导线通过正常最大负荷电流时，线路上产生的电压损失不应超过正常运行时允许的电压损失，以保证供电质量。这就要求按允许电压损失选择导线截面。（3）按经济电流密度选择导线截面经济电流密度是指使线路的年运行费用支出最小的电流密度。按这种原则选择的导线截面称为经济截面。对于110KV高压供电线路，其截面主要按经济电流密度来选择，按其他条件校验。因为区域电力网的电压较高，线路较长，输送容量和最大负荷利用小时数都较大，按经济电流密度选出的导线截面虽然较大，但年运行费用低，电能损耗小。4.2导线截面的选择导线截面积越大，线路的功率损耗和电能损耗越小，但是线路的投资和有色金属的消耗量都要增加；反之，导线截面积越

34、小，线路投资和有色金属的消耗量越少，但是线路的功率损耗却要增大。线路投资和电能损耗都会影响年运行费用。因此，综合考虑以上两种情况，使年运行费用达到最小、初投资费用又不过大而确定的符合总经济利益的导线截面，成为经济截面。按经济电流密度计算经济截面的公式为：S二厶ecjec式中，I线路的计算电流，j经济电流密度。cec计算电流的计算公式为：P2+Q2c3uN不同负荷的最大负荷小时数T计算如下：max负荷曲线a：24x365xmax.a0.7x6+0.8x10+1.0 x6+0.92x2247300h负荷曲线b：24x365xmax.b0.5x16+0.8x4+2x0.6+1.0 x2245256h

35、由以上公式计算出导线的经济截面，根据经济截面选择各段导线的型号。h-soCSc2a图4-1方案四的初步功率分布4.3方案四导线的选择4.3.1方案四的初步功率分布经无功补偿后，变电所A的功率因数为0.9,即cos0=0.9。而,AQ=Ptan0AA带入数据可得Q=14.53kvarA变电所A的容量为：S=P+jQ=30+j14.53MVA。TOC o 1-5 h zAAA以此类推，可知各变电所的容量为：变电所B：S=P+jQ=25+j12.11MVA；BBB变电所C：S=P+jQ=20+j9.69MVA；CCC变电所D：S=P+jQ=26+j12.59MVA；DDD由图可知，TOC o 1-5

36、 h z一1一_1S=(S+S)=(30+j14.53+25+j12.11)=27.5+j13.32MVAGA2AB2-1-S=S=12.5+j6.06MVA；AB2BS=Sc(Lgd+fcD)+SdLgd=20+j9.69MVA；GC工LS=Sdgccd）+de26+jl2.59MVA；GD工LSS-S2.36-j1.92MVA。DcGDD4.3.2方案四的导线截面积选择根据典型日负荷曲线图，不同负荷的最大负荷利用小时数T计算如下max负荷曲线a：Tmax.a24x365x0.7x6+0.8x10+1.0 x6+0.92x2247300h24负荷曲线b：T24x365x0.5x16+0.8x

37、4+2x0.6+1.0 x25256hmax.b由每段导线T的查表4-1，并根据最大负荷利用小时数与经济电流密度max的关系，并应用直线插值法得到经济电流密度。表4-1最大负荷利用小时数与经济电流密度的关系线路电压（KV）导线型号最大负荷利用小时数200030004000500060007000800010LJ1.481.191.000.860.750.670.60LGJ1.721.401.171.000.870.780.7930220LGJ，LGJQ1.871.531.281.100.960.840.76GA段：T取变电所A和B负荷的T加权平均值，maxmaxTmax30 x7300+25x

38、52566370.9h30+25经济电流密度J0.9068A/mm2AB段：TT5256hmaxmaxb经济电流密度J1.039A/mm2；GC段：TT7300hmaxmaxa经济电流密度J0.819A/mm2GD段：TT5256hmaxmaxb经济电流密度J1.039A/mm2；CD段：TT7300hmaxmaxa经济电流密度J=0.819A/mm2。根据每段导线流过的最大电流的计算，选择导线经济截面积和导线型号GA段：样2+Q2=W+13.322=178.20(mm2)，选用导线的型号为S_3JUN3x0.9x110LGJ-185；AB段：鈴临=帕，选用导线的型号为LGJ-95；GC段：P

39、2+Q2_；202+9.69273JUN詣x0.819x110=142.42(帕选用导线的型号为LGJ-150；GD段：样2+Q2=7262+12.592=145.79(mm2),选用导线的型号为S=运JU73X1.04x110NLGJ-185；CD段：S=wl需為=19-50mm2)选用导线的型号为NLGJ-50。根据计算结果方案四的导线选择如下表所示：表4-2方案四线路的导线型号线导线截面积导线型号R(Q/Km)X(Q/Km)电压等线路长级(KV)度(km)GA178.20LGJ-1850.1700.41011025AB67.18LGJ-950.3320.42911020GC142.42L

40、GJ-1500.2100.40111026GD159.93LGJ-1850.1700.41011026CD18.26LGJ-500.650.43511020mm2)4.4方案五导线的选择4.4.1方案五的初步功率分布由方案四导线选型可知各变电所的最大负荷如下：变电所A：S=P+jQ=30+j14.53MVA；TOC o 1-5 h zAAA变电所B：S=P+jQ=25+j12.11MVA；BBB变电所C：S=P+jQ=20+j9.69MVA；CCC变电所D：S=P+jQ=26+j12.59MVA；DDDSI-cijLII匚图4-2方案五的初步功率分布GAB环网：Sga二SA(Lab+SbLbg

41、二35.67+j17.28MVA；Sgb二SA(Lab+SaLbg二19.33+j9.36MVA；S=S-S=5.67+j2.75MVA；ABGAA功率分点在B点。GCD环网：-S(L+L)+SLSgc二八gdd二22.17+j10.74MVA；SGDS(LDGC+SLCGC二23.83+j11.54MVA；S=S-S=-2.17-j1.05MVA；CDGDD功率分点在C上。4.4.2方案五的初步功率分布将GAB环网从B出断开，GA段：T取变电所A和B的T加权平均数，maxmaxr=42X7300+24x5256max42+24=6556.7h经济电流密度J=0.891A/mm2导线截面积为：

42、Jp2+Q2=J35.672+17.2823JU3x0.891x110A=233.48(mm2)选用导线的型号为LGJ-240.AB段：T=T=5256h，maxmaxb经济电流密度J=1.064A/mm2。导线截面积：S=lP2+Q2=J5.672+2.7523JU3x1.064x110A=31.08(mm2)，选用导线的型号为LGJ-50.GB段：T二T二5256h,maxmaxb经济电流密度J=1.064A/mm2,导线截面积为型号为LGJ-95.P2+Q219.332+9.632S=羽JU73X1.064X110A=106.63(mm2),选用导线的将GCD环网从C解开，GD段：T取变

43、电所C和D负荷的T加权平均数，maxmax28X7300+26X5256=6315.9hmax26+28经济电流密度J=0.935A/mm2；导线截面积为型号为LGJ-185.23.832+11.542S=Ax0.935x110=148.63(mm2),选用导线的CD段：T=T=7300h，maxmaxa经济电流密度J=0.816A/mm2导线截面积为LGJ-50.2.172+1.052朽x0.816x110=15.51(mm2)，选用导线的型号GC段：T=T=7300h，maxmaxa经济电流密度J=0.816A/mm2导线截面积：s=P+Q2=122.172+10.7423JU3x0.81

44、6x110A=158.45(mm2),选用导线的型号为LGJ-185.根据计算结果方案五的导线选择如下表所示：表4-3方案五线路的导线型号线路导线截面积(mm2)导线型号R(Q/Km)X(Q/Km)电压等级(KV)线路长度(km)GA233.48LGJ-2400.1310.40111025AB31.08LGJ-500.2100.43511020GB106.63LGJ-950.3320.42911052GC158.45LGJ-1850.1700.41011026CD15.51LGJ-500.2100.43511026GD148.63LGJ-1850.1700.410110204.5导线的校验4.

45、5.1按机械强度条件校验导线的截面积对于架空线来说，为了满足施工时机械强度的要求和运行中经受风、雪覆冰和温度变化的影响，架空导线必须有足够的机械强度以保证其安全运行，故导线的截面积不得小于某一最小允许截面积。表4-3列出了各种导线在不同情况下的最小截面积。表4-4导线最小截面积(单位：mm2)6-10KV线路导线的种类35KV以上线路通过居民区时通过非居民区时铝绞线和铝合金线352535钢芯铝线251635铜线161635上述两个方案所选的导线截面积均超过了35mm2，所以两个方案所选的导线均满足机械强度的要求。4.5.2按电晕条件校验导线的截面积表4-5不必验算电晕的导线最小直径额定电压(K

46、V)60以下110154220330导线直径-9.613.6821.2833.2221.28(mm)相应导线-LGJ-50LGJ-95LGJ-240LGJ-600LGj-480高压输电线路产生电晕时，不仅会引起电晕损耗，而且还会产生噪声和无线电干扰，为了避免电晕的发生，导线的外径不能过小。表4-5列出了不必验算电晕的导线最小直径。如果所选的导线直径小于表中所列的数值，就必须加大导线截面积或者考虑采用扩径导线或分裂导线。因为方案四和方案五线路电压均为110KV并且导线直径都在9.6mm2以上，即所选导线截面积最小的导线型号为LGJ-50，满足要求，因此不需要考虑电晕的影响。4.5.3按允许的载流

47、量校验导线的截面积允许载流量是根据热平衡条件确定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工作情况允许载流量校验。下表为钢芯铝绞线不同温度下的修正系数。表4-6不同系统温度下的修正系数(K)导线最导线条海拔高实际环境温度。C高允许温度(C)件度(m)+20+25+30+35+40屋外软1000m以+80C导线下1.051.000.950.890.83有原始资料可知，该地区区域气温最高为40C，年平均气温25C，最热月平均最高气温32C。利用直线插值法，计算得该地区的修正系数为K=0.96.1方案四导线的校验GA段：双回线断开一回，流过另一回的最大电流PPTOC o 1-5 h z

48、I二a+b二423.75AKI二0.96x551二528.96Amax3Ucos3UcosgNN线路满足要求；AB段：双回路断开一回，流过另一回的最大电流PI二a二244.94AKI二0.96x370二355.2Amax3UCOSgN线路满足要求；GC段：流过GC段的最大电流I=I+1=333.87AKI=0.96x551二528.96AmaxCDg线路满足要求；GD段：流过CD段的最大电流I二I+1二333.87AKI二0.96x551二528.96AmaxCDg线路满足要求；CD段：流过CD段的最大电流PI二d二170.58AKI二0.96x551二528.96Amax3UCOSgN线路满

49、足要求。表4-7方案四的校验结果线路最大工作电流Imax(A)max长期允许载流量I(A)g修正值KI(A)gGA423.75551528.96AB244.94370355.2GC333.87551528.96CD170.58551528.96GD333.87551528.96由表4-7可知，方案四的各线路均满足IKI，因此方案四的允许载maxg流量校验满足要求。2方案五导线的校验GA段：GB段断开时，流过GA段的最大电流PPI二a+b二423.75AKI二0.96x610二564.86Amax3Ucos3UcosgNN线路满足要求；AB段：GA段断开时，流过AB段的最大电流PI=a=244.

50、94AKI二0.926x610二564.86Amax3UcosgN线路满足要求；GB段：GA段断开时，流过GB段的最大电流PPTOC o 1-5 h z二a+b二423.75AKI二0.96x487二450.96Amax3UCOSv3UCOS0gNN线路满足要求；GC段：GD段断开时，流过GC段的最大电流PPI=c+.d=333.75AKI=510.23Amax3Ucosv3UcosgNN线路满足要求；GD段：GC段断开时，流过GD段的最大电流PPI=c+d=333.87AKI=510.23Amax3Ucosv3UcosgNN线路满足要求；CD段：GD段断开时，流过CD段的最大电流max3Uc

51、osN二170.58AKI二510.23Ag线路满足要求。表4-8方案五导线的校验结果线路最大工作电流Imax(A)max长期允许载流量I(A)g修正值KI(A)gGA423.75610564.86AB244.94610564.86GB423.75487450.96GC333.87551510.23CD170.58551510.23GD333.87551510.23由表4-8可知，方案五各线路均满足IKI,maxg因此方案五的允许载流量校验满足要求。4.5.4按电压损失条件校验导线截面积按电压损失条件校验导线截面积，是要保证所选的导线截面积在实际线路中通过负荷电流产生的电压损失不超过线路允许的

52、电压损失，即AU%AU%al式中，AU%为线路实际的压损失百分数，U%为线路允许的电压损失al百分数，线路正常运行时取10%，故障时取15%。1方案四的导线校验正常运行时：AB段：AUGAPR+QX二一GA1_GAUN由表4-1可知方案四各线路的电阻和电抗，计算可得27.5x0.170 x25+13.32x0.410 x25n二2.30KV110U二UAU二1102.30二107.70KV；ANGAAUABPR+QX_AB2AB125x0332+6.06x0429x20二1.23KV；110电压损失x100%=32%10%，符合要求;GCD环：PR+QX二_GCGC_GC-UN20 x0210

53、+969x凹x26二1.91KV110电压损失誥x100%=%10%，符合要求。故障运行时：GC段：GD段断开S二S+S二20+j969+26+j12.59二46+j22.28；DZ二Z+Z二4.25+j10.25+4.25+jl025二8.5+j20.5；GCCD”PR+QX46x8.5+22.28x20.5AU二二二7.71KV；U110N电压损失幕x100%=7.0%15%，满足要求。GD段：GC段断开S二S+S二20+j9.69+26+j12.59二46+j22.28；CDZ二Z+Z二6.44+j8.58+4.25+j10.25二10.89+j18.83；GCCDPR+QX46x10.

54、89+22.28x18.83“AU=8.37KV；UN110幕X100%=15%符合要求。2方案五导线校验GAB网环的电压损失校验，该网功率分点在B正常运行时：PR+QX二GBGBGBGBUN19.33x0.332+9.36x0.429x52二4.93KV；电压损失誥x100%=45%10%，符合要求。故障运行时：AUmax(P+P)(R+R)+(Q+Q)(X+X)ABGBABABGBAB=21KV电压损失誥x100%=1415%，符合要求。GCD环网的电压损失校验，该网环功率分点在C正常运行时：PR+QX二GCGCGCGCUN22.17x0.170+10.74x0.410二畑輕110电压损失

55、誥x100%=1-8%10%，符合要求。故障运行时：AUmax(P+P)(R+R)+(Q+Q)(XCDGCCDCDGC2=9KV电压损失誥x100%=&2%15%，符合要求。第5章通过技术经济比较确定最佳方案通过对技术经济指标的评价，通常根据下列指标去确定最佳的方案。（1）线路的电能损耗。通过最大负荷损耗时间法计算电网的电能损耗。（2）线路的投资。（3）由以上三种投资算出工程总投资。（4）年运行费用。通过年运行费用的计算得出两种方案的年运行费用之差。（5）计算年费用和抵偿年限。5.1方案四的经济估算5.1.1方案四线路投资根据线路的长度和所选导线的单价，方案四导线的费用如下表所示：表5-1方案

56、四导线的费用线路线路型号单价（万元/KM）线路长度（KM）线路总价（万元）GA（双回）LGJ-1858.825440AB（双回）LGJ-956.120244GCLGJ-1507.526195CDLGJ-1858.826228.8GDLGJ-505.620112合计（万元）1219.85.1.2方案四的电能损耗及年运行费用电力网正常运行每年所需要花费的费用称为电力网的年运行费用，包括维护管理费用、修理费用、折旧费用、电能损耗费用。年运行费用的计算公式：卩=.+2)Z+pA,AA=APt2imaximaxi=1式中，a为基本折旧率，取4%；a为检修维护费用，取5%;Z为导线总12投资费用，单位为元

57、；P为损耗电能的电价，取0.5元/kwh；AA为年电能损耗，单位为kwh/年；AP为最大负荷时功率损耗，根据阻抗关系的功率分max布计算得到的每段线路上的最大负荷时功率损耗，单位为KV；t为最大负max荷损耗的小时数，是根据每段线路上的功率因数和最大负荷利用小时数计算得到。图5-1线路cos值计算图计算cos的值，并根据最大负荷利用小时数T的值查表可得最大负荷max损耗小时数t。maxcos=P=COS=0.85，T=5256h，查表可得2P/COSBmax2maxBt=3756h；maxcos=P+P27.5+12.56556.7h，lmax=082,T=T2max1P/cos+P/cos3

58、4.375+14.71max1maxA2maxB查表可知T=5256h；maxcos3P-GCGC20202+9.692=0.90，T=7300h，查表可知maxt=6264h；maxPcos=gd=0.8,T=6320h，查表可知t=5464h；4SmaxmaxGDcos50.94，T=7300h，查表可知t=6194h。maxmaxCD线路电能损耗计算如下：GA段：ACP2+Q227.52+13.3220.17x25AP=GAg.R=xGAU2GA11022N=0.164MW；AB段：APABP2+Q212.52+6.0620.332x25=ABA.R=XU2AB11022N=0.066M

59、W；GC段：P2+Q2202+9.692AP=YCQgcR=X0.210X26=0.223MW；GCU2GC1102NGD段：P2+Q2262+12.592AP=亠QGDR=X0.17X26=0.305MW；GDU2GD1102NCD段：P2+Q22.362+1.922AP二V_QCDR二-X0.65X20二0.0099MW；CDU2CD1102N方案四的年电能损耗：AA=工APr1imaximax=0.164x5256-0.066x3756-0.223x6264-0.305x5464-0.0099x6194=423.46x104kwh方案四的年运行费用：Q严严-PAA=100(4%-5%)x

60、1219.810-0.5x423.459=211.83(万元)。5.2方案五的经济估算5.2.1方案五的线路投资根据线路的长度和所选导线的单价，方案四导线的费用如下表所示：表5-2方案五导线的费用线路线路型号单价（万元/KM）线路长度（KM）线路总价（万元）GALGJ-24010.825270ABLGJ-505.620112GBLGJ-956.152317.2GCLGJ-1858.826228.8CDLGJ-505.626145.6GDLGJ-1858.820176合计（万元）1249.65.2.2方案五的电能损耗及年运行费用由方案四电能损耗几年运行费用的计算可得方案五的计算如下GC段：Tma