【正文】 電力系統(tǒng)分析課程設(shè)計(jì) 1 前 言 地區(qū)電力網(wǎng)是支撐本地區(qū)國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)，是工業(yè)、工礦用電，城市商業(yè)、居民用電的基礎(chǔ)，關(guān)系國民經(jīng)濟(jì)命脈和社會(huì)穩(wěn)定，是實(shí)現(xiàn)完善小康社會(huì)發(fā)展目標(biāo)，構(gòu)建社會(huì)主義和諧社會(huì)的重要基礎(chǔ)。 隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，對電力安全性、經(jīng)濟(jì)性、可靠性提出了更高的要求。目前我國面臨著電力網(wǎng)結(jié)構(gòu)不合理、電網(wǎng)發(fā)展滯后的瓶頸制約。為此，科學(xué)規(guī)劃，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，優(yōu)化電力網(wǎng)結(jié)構(gòu)和布局，充分發(fā)揮電網(wǎng)在能源資源優(yōu)化配置中的功能與作用顯得尤為重要。這次課程設(shè)計(jì)將設(shè)計(jì)一個(gè)地區(qū)電力網(wǎng)，綜合考慮電力安全性、經(jīng)濟(jì)性、可靠性等 方面，通過實(shí)踐更進(jìn)一步的體會(huì)科學(xué)規(guī)劃，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，優(yōu)化電力網(wǎng)結(jié)構(gòu)和布局在電力系統(tǒng)中的重要性，并加深對基礎(chǔ)知識的理解和應(yīng)用，提高實(shí)踐能力，為將來的實(shí)際工作打下良好的基礎(chǔ)。 電力系統(tǒng)分析課程設(shè)計(jì) 2 1. 設(shè)計(jì)資料 發(fā)電廠變電所地理位置 電源情況 水電廠： TS900/135— 56，額定容量 45MW（ ??N ），臺(tái)數(shù) 3 。 系 統(tǒng)：與 3變電所由 2? LGJ— 150 相連，系統(tǒng)母線電壓最大最小負(fù)荷時(shí)均維持 115KV，最大 負(fù)荷時(shí)提供功率 50MW（ ??N ），最小負(fù)荷時(shí)為 30MW（ ??N ）。 說明 1）變電所 3是原有變電所，主接線為雙母線結(jié)構(gòu)； 2）為開發(fā)利用水資源，在距離變電所 3約 100KM 處新建一水力發(fā)電廠，發(fā)電能力在春夏秋三季滿發(fā)，冬季最大出力為最大容量的 3/4； 3）發(fā)電廠國際廠用電率 2%，機(jī)壓負(fù)荷 2MW； 4）區(qū)域氣溫最高為 400 C，年平均 溫度為 250 C，最熱月平均氣溫為 320 C。 電力系統(tǒng)分析課程設(shè)計(jì) 3 各變電所負(fù)荷情況 編 號 1 2 3 4 變壓器額定容量（ MW） 25? 2 ? 2 ? 2 25? 2 最大負(fù)荷（ MW） 30 45 50 25 最小負(fù)荷（ MW） 25 27 30 20 Tmax （小時(shí)） 6000 5000 5000 6500 ?cos 0． 9 0． 9 0． 9 0． 9 負(fù)荷性質(zhì) 工業(yè) 城市 城市 工礦 電力系統(tǒng)分析課程設(shè)計(jì) 4 2. 功率平衡計(jì)算 有功功率平衡計(jì)算 為了維持功率的穩(wěn)定，滿足用戶對功率的要求，電力系統(tǒng)裝設(shè)的發(fā)電機(jī)額定容量必須大于當(dāng)前的最大負(fù)荷。因此要進(jìn)行最大負(fù)荷時(shí)有功功率平衡計(jì)算，以計(jì)算系統(tǒng)備用容量是否符合要求。 MWPPKPMWPKPMWPPPKPKPygfLDgniiLD)2150](1[)(11150135111135)25504530()(323m a x2m a x1m a x11m a x1?????????????????????? ??發(fā)電負(fù)荷供電負(fù)荷用電負(fù)荷系統(tǒng)總裝機(jī)容量： P =25 2+ 2+25 2=226MW 由于 P=226MW fP =,所以系統(tǒng)備用容量符合要求 . 無功功率平衡計(jì)算 電力系統(tǒng)的無功功率平衡是系統(tǒng)電壓得到根本保證，對其計(jì)算主要目的在于初步估計(jì)系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)的容量是否能夠滿足系統(tǒng)最大負(fù)荷時(shí)的需求，是否需要加裝無功功率補(bǔ)償設(shè)備。 根據(jù)《電力系統(tǒng)電壓和無功電力技術(shù)導(dǎo)則》規(guī)定： 220KV 及其以下電壓等級變電所，在主變 壓器最大時(shí)，其二次側(cè)的功率因數(shù)或電網(wǎng)供給的無功功率之比應(yīng)滿足規(guī)定；不滿足規(guī)定的，需做無功補(bǔ)償，使其全部滿足規(guī)定值。 無功負(fù)荷： ? ?m a x1 3 0 4 5 5 0 2 5 0 . 4 8 7 2 v a rnL D iiQ Q M?? ? ? ? ? ? ?? 變壓器無功損耗： T12 2 2 2 Q 12 % 12 % ( 2 25 12 2 15 .1 2 31 .5 ) 15 .0 v a rniiiSmM?? ? ?? ? ? ? ?? (式中 m為電壓變換次數(shù) ) 系統(tǒng)中無功電源： va a n 39。 MQnPQ GGNG ????????? ? 電力系統(tǒng)分析課程設(shè)計(jì) 5 （式中 n為發(fā)電機(jī)臺(tái)數(shù)， GQ?? 為主網(wǎng)和鄰網(wǎng)輸入的無功功率 ) 系統(tǒng)無功備用容量： RQ =（ 7%～ 8%） LDQ =（ 7%～ 8%） 72=（ ） Mvar 整個(gè)系統(tǒng)無功功率： 1 3 6 .8 7 2 1 5 4 9 .8L D T RGQ Q Q Q? ? ? ? ? ? ?? 電力系統(tǒng)分析課程設(shè)計(jì) 6 3. 電力網(wǎng)供電方案的確定 電壓等級的選擇 電壓等級的選擇是一個(gè)涉及面很廣的綜合性問題，除了考慮輸電容量和距離等各種因素外，還應(yīng)該根據(jù)動(dòng)力資源的分布電源及工業(yè)布局等遠(yuǎn)景發(fā)展情況，通過全面的技術(shù)比較后，才能確定電力網(wǎng)選擇 110KV電壓等級。 各電壓等級輸電線路合理輸送容量及輸送距離 線路額定電壓（ KV） 輸送容量（ MW） 輸送距離（ KM） 線路額定電壓（ KV） 輸送容量（ MW） 輸送距離（ KM） 〈 〈 35 10020 3 31 60 10020 6 154 110 1050 15050 10 206 220 100300 300100 電力網(wǎng)接線方案的初步選擇 對所給的原始資料進(jìn)行定性分 析，根據(jù)用戶對供電可靠性的要求，地理位置及負(fù)荷的大小提出各種可能接線方案。接線方案應(yīng)考慮以下因素： 確定電源處斷開一回線的情況下，仍能將所有功率送出去的最少出線數(shù)。根據(jù)負(fù)荷備用的要求及負(fù)荷大小確定對變電所的供電方案?？紤]運(yùn)行靈活方便，不宜有太多環(huán)網(wǎng)。 由原始數(shù)據(jù)可得最大負(fù)荷時(shí)各變電所功率如下：取 1 0 8 010284 0 02~