220kv電網(wǎng)規(guī)劃研究設(shè)計(jì)畢業(yè)論文(已修改)
2025-05-27 03:57 本頁(yè)面
【正文】 河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)/論文220KV電網(wǎng)規(guī)劃研究設(shè)計(jì)畢業(yè)論文第1章 電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)概述 電力系統(tǒng)負(fù)荷分析在作電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，首先應(yīng)對(duì)規(guī)劃地區(qū)的近期與遠(yuǎn)景負(fù)荷進(jìn)行調(diào)查研究，確定出電力負(fù)荷的數(shù)值及發(fā)展水平，以作為系統(tǒng)規(guī)劃、變電所布局、電源選點(diǎn)等的依據(jù)。負(fù)荷在電力系統(tǒng)中有以下幾種含義：（1）電力負(fù)荷是指電力系統(tǒng)中一切用電設(shè)備所消耗的總功率，這稱為電力系統(tǒng)的用電負(fù)荷。用電負(fù)荷加上電網(wǎng)的損耗功率，稱為電力系統(tǒng)的供電負(fù)荷。供電負(fù)荷加上發(fā)電廠的廠用電，就是各發(fā)電廠應(yīng)發(fā)的總功率，稱為電力系統(tǒng)的發(fā)電負(fù)荷。（2）電力負(fù)荷有時(shí)又指用電設(shè)備，包括異步電動(dòng)機(jī)、同步電動(dòng)機(jī)、整流設(shè)備、電熱爐和照明設(shè)備。如分為動(dòng)力負(fù)荷、照明負(fù)荷、三相負(fù)荷、單項(xiàng)負(fù)荷等。電力負(fù)荷有時(shí)又指用電用戶，如分為重要負(fù)荷，不重要負(fù)荷。（3）電力負(fù)荷有時(shí)也指用電設(shè)備或用電單位所耗用的電流大小。如輕負(fù)荷、重負(fù)荷、空負(fù)荷等。在選擇電力系統(tǒng)中各個(gè)電器元件（如變壓器，導(dǎo)線，開關(guān)設(shè)備等）時(shí)最重要的是要滿足負(fù)荷電流的要求。因此有必要對(duì)電力系統(tǒng)各個(gè)回路中的電力負(fù)荷（功率和電流）進(jìn)行科學(xué)的統(tǒng)計(jì)計(jì)算。計(jì)算負(fù)荷是通過(guò)負(fù)荷統(tǒng)計(jì)計(jì)算求出的，用來(lái)按發(fā)熱條件選擇電力系統(tǒng)中各個(gè)原件額定電流、額定電壓的負(fù)荷值。計(jì)算負(fù)荷大小直接影響電器和導(dǎo)線選擇的是否經(jīng)濟(jì)合理。若計(jì)算負(fù)荷過(guò)大，將使電器和導(dǎo)線選得偏大，造成投資和有色金屬的浪費(fèi)；若計(jì)算負(fù)荷較小，又可能使電器和導(dǎo)線在過(guò)負(fù)荷下的運(yùn)行，增加電能損耗，產(chǎn)生過(guò)熱，導(dǎo)致絕緣過(guò)早老化甚至燒損?？傊?，在做電力系統(tǒng)的規(guī)劃時(shí)，電力系統(tǒng)的負(fù)荷分析是至關(guān)重要的。 變電所布局規(guī)劃變電所是連接發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)，起著變換和分配電能的作用。在電力系統(tǒng)中對(duì)電網(wǎng)的安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行起著舉足輕重的作用。根據(jù)變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用，變電所可分為樞紐變電所、中間變電所、地區(qū)變電所和終端變電所。按電壓等級(jí)的不同，變電所的一般布局按以下原則：（1）35KV以下的供用電網(wǎng)絡(luò)中的變電所這類變電所主要為工礦企業(yè)及農(nóng)村供電，因此變電所的布局主要有用戶負(fù)荷分布及特點(diǎn)決定，用戶的布局確定了，變電所的布局也隨之而定。（2）110KV及以上變電所這類變電所除了為用戶供電外，還要考慮系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)、運(yùn)行及系統(tǒng)功率交換等的需要，所以變電所的布局應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)的要求，綜合考慮。 電力電量平衡與電源規(guī)劃根據(jù)已確定的電力系統(tǒng)負(fù)荷及發(fā)展水平，來(lái)進(jìn)行電力、電量的平衡與電源的規(guī)劃等工作。通常采用的步驟是：（1）根據(jù)電力負(fù)荷發(fā)展需要及電力系統(tǒng)中現(xiàn)有發(fā)電廠可供電的能力，進(jìn)行初步電力平衡，計(jì)算出規(guī)劃年限內(nèi)用要增加發(fā)電設(shè)備的總?cè)萘?。?）根據(jù)國(guó)家能源政策與規(guī)劃地區(qū)動(dòng)力資源的情況，以及負(fù)荷特點(diǎn)與分布情況，進(jìn)行調(diào)查研究，提出幾種電源布點(diǎn)方案；在進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較，選出一個(gè)相對(duì)合理的電源布點(diǎn)方案。（3）根據(jù)推薦的電源規(guī)模和布點(diǎn)方案，再進(jìn)行電力、電量平衡，確定出規(guī)劃地區(qū)個(gè)電廠的建設(shè)規(guī)模與進(jìn)度。 電力網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)電力網(wǎng)絡(luò)是電力系統(tǒng)中輸送、變換和分配電能的一部分，它包含輸電網(wǎng)絡(luò)和配電網(wǎng)絡(luò)。其中輸電網(wǎng)絡(luò)一般是電力系統(tǒng)中最高電壓等級(jí)的電網(wǎng)，是電力系統(tǒng)的主要網(wǎng)絡(luò)。同時(shí)，輸電線路還有聯(lián)絡(luò)相鄰電力系統(tǒng)和聯(lián)系相鄰樞紐變電所的作用。而配電網(wǎng)是將電能從樞紐變電所分配到配電變電所后，在向用戶供電的網(wǎng)絡(luò)。電力網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)包含的主要內(nèi)容有：（1）電力網(wǎng)供電范圍與電壓等級(jí)的確定。（2）變電所運(yùn)算負(fù)荷與變壓器臺(tái)數(shù)和容量的確定。（3）發(fā)電廠與變電所主接線形式的確定。（4）電力網(wǎng)接線方案的選擇。（5）線路導(dǎo)線截面的選擇。（6）電力系統(tǒng)的無(wú)功平衡與電壓調(diào)整。（7）電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式的設(shè)計(jì)等。第2章 電力系統(tǒng)的功率平衡 電力系統(tǒng)的有功功率平衡電力系統(tǒng)中有功功率電源是各類發(fā)電廠的發(fā)電機(jī)。在電力系統(tǒng)運(yùn)行中，所有有功功率電源發(fā)出的功率必需與電力系統(tǒng)的發(fā)電負(fù)荷相平衡，即式中：為系統(tǒng)中所有有功功率電源發(fā)出的功率 為系統(tǒng)中所有負(fù)荷消耗的有功功率； 為系統(tǒng)中各元件總的有功功率損耗。系統(tǒng)供電負(fù)荷，指系統(tǒng)綜合用電負(fù)荷加上電網(wǎng)的損耗。其計(jì)算式為： 式中 —網(wǎng)損率，通常以供電負(fù)荷的百分?jǐn)?shù)表示， 一般為5%～10%。Py為系統(tǒng)的用電負(fù)荷。系統(tǒng)的用電負(fù)荷為規(guī)劃地區(qū)各行業(yè)用電負(fù)荷的綜合，即: 式中 —i行業(yè)的計(jì)劃年用電量 ； —i行業(yè)的年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)；—同時(shí)率，一般應(yīng)根據(jù)實(shí)際統(tǒng)計(jì)資料確定，當(dāng)資料缺乏時(shí)可根據(jù)表21確定：表21同時(shí)率參考值用戶及系統(tǒng)境況用戶較少用戶較多地區(qū)與系統(tǒng)之間同時(shí)率～～～系統(tǒng)發(fā)電負(fù)荷,系統(tǒng)的發(fā)電負(fù)荷為發(fā)電機(jī)出力,其值等于系統(tǒng)供電負(fù)荷、發(fā)電機(jī)負(fù)荷、直配負(fù)荷、發(fā)電廠廠用電負(fù)荷之和，其計(jì)算式為:式中 PZ—發(fā)電機(jī)的直配負(fù)荷?！獜S用電率，通常以本廠發(fā)電負(fù)荷的百分?jǐn)?shù)表示，見表22。表22發(fā)電廠廠用電率（%）電廠類型熱電廠凝汽式電廠小凝汽式電廠大、中型電廠小型水電廠核電廠廠用電率10～158～105～6～4～5 最大負(fù)荷時(shí)系統(tǒng)的供電和發(fā)電負(fù)荷（1）系統(tǒng)供電負(fù)荷 =1（2）系統(tǒng)發(fā)電負(fù)荷在最大負(fù)荷時(shí)發(fā)電廠選擇的發(fā)電機(jī)：型號(hào)：QFS—125—2臺(tái)數(shù)：兩臺(tái) 最小負(fù)荷時(shí)系統(tǒng)的供電和發(fā)電負(fù)荷（1）系統(tǒng)供電負(fù)荷 （2）系統(tǒng)發(fā)電負(fù)荷在最小負(fù)荷時(shí)發(fā)電廠選擇的發(fā)電機(jī)：型號(hào)：QFS—125—2臺(tái)數(shù)：一臺(tái) 電力系統(tǒng)無(wú)功功率的平衡 無(wú)功平衡的概述電力系統(tǒng)的無(wú)功功率平衡是保證電壓質(zhì)量的基本條件。無(wú)功功率平衡遵循的是分（電壓）層和分（供電）區(qū)就地平衡的原則。為達(dá)到就地平衡必須分層分區(qū)進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償。合理的無(wú)功補(bǔ)償和有效的電壓控制，不僅可保證電壓質(zhì)量，而且將提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性、安全性和經(jīng)濟(jì)性。電力系統(tǒng)的無(wú)功電源主要有同步發(fā)電機(jī)、同步電動(dòng)機(jī)、并聯(lián)電容器、高壓架空線路和電纜線路的充電功率等。電力系統(tǒng)的無(wú)功負(fù)荷主要指異步電動(dòng)機(jī)，變壓器和輸電線路的無(wú)功損耗，欠勵(lì)磁狀態(tài)下運(yùn)行的同步電動(dòng)機(jī)，同步調(diào)相機(jī)和同步電動(dòng)機(jī)，并聯(lián)電抗器等。電壓的高低對(duì)無(wú)功負(fù)荷大小有著顯著的影響，華東電力設(shè)計(jì)院曾對(duì)上海地區(qū)負(fù)荷實(shí)測(cè)表明，電壓每升高1%，%，%。對(duì)于不同電壓等級(jí)的網(wǎng)絡(luò)，無(wú)功平衡與補(bǔ)償?shù)男问綄⒂兴煌?。與有功功率平衡計(jì)算相似，作電力系統(tǒng)無(wú)功功率的平衡計(jì)算，是使電力系統(tǒng)所有的無(wú)功電源所發(fā)出的無(wú)功功率與系統(tǒng)總的無(wú)功負(fù)荷相平衡。其目的在于維持各種運(yùn)行方式下電力網(wǎng)絡(luò)各點(diǎn)的電壓水平，確定無(wú)功補(bǔ)償裝置的配置及型式。即無(wú)功功率的平衡關(guān)系為式中：為系統(tǒng)中所有無(wú)功功率電源供應(yīng)的功率； 為系統(tǒng)中所有負(fù)荷消耗的無(wú)功功率； 為系統(tǒng)各元件中總的無(wú)功功率損耗。式中，無(wú)功功率電源供應(yīng)的功率包括發(fā)電機(jī)供應(yīng)的無(wú)功功率和系統(tǒng)中無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備供應(yīng)的無(wú)功功率，而補(bǔ)償設(shè)備供應(yīng)的無(wú)功功率又分為調(diào)相機(jī)供應(yīng)的，并聯(lián)電容器供應(yīng)的和靜止補(bǔ)償器供應(yīng)的三部分。因此，可分解為 電力系統(tǒng)運(yùn)行部門在定期進(jìn)行無(wú)功功率平衡計(jì)算時(shí)，原則是按電壓等級(jí)分層，通
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