【正文】 ~1SA+~3S+(MVA) ~13S=+(MVA) (c)計算歌線 S， Imax IA1 =184A SA1 =204 )( 2mm IA3 =285A SA3 =317 )( 2mm I31 =82A S31 = )( 2mm I12 =63A S12 =70 )( 2mm 區(qū)域網(wǎng) 電力規(guī)劃設(shè)計 22 IB2 =294A SB2 =827 )( 2mm IB5 =227A SB5 =3252 )( 2mm IB4 =209A SB4 =232 )( 2mm I54 = S54 =41 )( 2mm 、故障切除 （ 1） 線路 LB5因故障切除 ， 計算潮流分布 ： 只是 ~2SB=150+。 區(qū)域網(wǎng) 電力規(guī)劃設(shè)計 20 SA4 =+δ SB2 =+δ S42 =+δ （ 2）將移置負(fù)荷恢復(fù)原狀進(jìn)行潮流分布： SA1 =+δ SA3 =+δ S14 =+δ S34 =+δ S54 =75+δ 切除各線段通過的電流： IB2 =398A I42 =167A IA1 =367A IA3 =595A I14 =151A I34 =174A I54 =246A 、 6 方案的潮流分布及導(dǎo)線型號，并校驗： 、潮流分布： （ a）將 3變電所的負(fù)荷移置到 A 電廠和 1變電所 S39。BBBS ? +S39。439。1 =+δ SA3 =SA’ ??1439。5 =+δ LA39。3 =+δ S39。1 =S1 S39。定子繞組電流在氣隙中產(chǎn)生正弦分布磁勢； （ 3） 轉(zhuǎn)子繞組對稱于本身的直軸和交軸，定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組間的互感磁通在氣隙中呈正弦分布； （ 4） 不計定子和轉(zhuǎn)子表面溝和槽的影響。 K=UN1:UN2 、 發(fā)電機 發(fā)電機是電力系統(tǒng)中最重要也是最復(fù)雜 的元件。讀取低壓側(cè)電壓為額定值時的空載電流和三相有功功率。前者成為電壓的百分值。 在電力系統(tǒng)中大量應(yīng)用變壓器是為了實現(xiàn)高壓傳輸電能個低壓使用電能，以增加傳輸能力，減少功率損耗和電壓降落。電暈是當(dāng)導(dǎo)體表面的電場強度超過空氣的擊穿強度時導(dǎo)體附近的空氣游離而產(chǎn)生局部放電的一種現(xiàn)象。每相導(dǎo)線單位長度的電阻計 算公式為： r1 =S? （Ω /Km） （ 2）電抗 x1：電抗是表征電流經(jīng)導(dǎo)體時所產(chǎn)生磁場效應(yīng)的參數(shù)。 區(qū)域網(wǎng) 電力規(guī)劃設(shè)計 15 、 電力線路的分類及結(jié)構(gòu) 電力線路按其功能可分為輸電線路、配電線路和聯(lián)絡(luò)線路：輸電線將電廠發(fā)出的電能傳輸至負(fù)荷中心，經(jīng)降壓后由配電線路分配給用戶；聯(lián)絡(luò)線路的作用是將兩個相 鄰的系統(tǒng)連接起來，以加強聯(lián)系，提高運行的穩(wěn)定性，改善運行條件，也可互相傳輸功率，互為備用。 （ 5） 照明設(shè)備 照明設(shè)備以白只燈和熒光燈為主，前者只消耗有功，后者則除了主要消耗有功外還消耗少量無 功 、 電力線路 電力線路猶如電路系統(tǒng)的軀干，電力系統(tǒng)綿延幾百乃至上千公里，給凡是需要電能的用戶提供服務(wù)，正是憑借著電力線路的傳輸作用。 （ 3） 電加熱電爐 電加熱電爐分成電弧和電阻爐。異步電動機的有功功率和無功功率與其端電壓 U的平方成正比。然而，對負(fù)荷進(jìn)行一定程度的研究，了解其特性，確定適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)模型，又是進(jìn)行電力系統(tǒng)分析所必要的 。 區(qū)域網(wǎng) 電力規(guī)劃設(shè)計 14 電力系統(tǒng)各元件的特性 、 負(fù)荷 、 負(fù)荷概述 負(fù)荷是電力系統(tǒng)的組成部分，又是電力系統(tǒng)的服務(wù)對象。因參加比較的方案采用的電壓相同，則在參加比較的年運行費中只包括線路部分的電能損耗。 將計算結(jié)果列表于下： 電壓損耗表 表 27 注： ??Umax %—— 故障端電源到功率分點或網(wǎng)絡(luò)末端的電壓 % 編號方案 LA1 LA3 L14 L34 LB2 LB5 L54 L24 L12 L13 正 5 常 2 故 5 0 障 2 0 14 區(qū)域網(wǎng) 電力規(guī)劃設(shè)計 12 一次投資包括建造線路的直接投資和間接投資，變電所及發(fā)電廠的高壓數(shù)路由及變壓的投資。 、選擇線路的導(dǎo)線型號 （ 1） 計算條件： 區(qū)域網(wǎng) 電力規(guī)劃設(shè)計 7 2. 計算公式： P = l lP mm?? ； Q = l lQ mm?? 3. 計算結(jié)果 見圖 41 42 43 2 方案 5方案 6方案 區(qū)域網(wǎng) 電力規(guī)劃設(shè)計 8 ： ： Tmax = PPPP PTPTPTPT ss3m a x3m a x2m a x1m a xm a xm a x3m a x3m a x2m a x2m a x1m a x1m a x ??? ????? ??=5000 小時 由 Tmax確定經(jīng)濟(jì)電流密度：查 41表 P?max （ MW） Tmax 根據(jù) 41 表可查出選用鋁線 J=? lmax w? Ig最大負(fù)荷利用小時條件下的經(jīng)濟(jì)電流密度 J，選擇導(dǎo)線截面積 S及對應(yīng)的型號，然后按電暈，機械強度和允許截流量校驗。 由上式得下式中： Sj=SⅠ、Ⅱ 式中： Sj—— 變電所主變計標(biāo)容量 S Ⅰ、Ⅱ —— 變電所的 I、 II級負(fù)荷 根據(jù) Sj再結(jié)合變壓器系列產(chǎn)品確定主變的額定容量 SN 。 不屬于一級、二級負(fù)荷，受停電影響不大的其他負(fù)荷都屬于三級負(fù)荷。本設(shè)計題目中 ，電源 A和 B就可以當(dāng)獨立電源。 區(qū)域網(wǎng) 電力規(guī)劃設(shè)計 5 電力負(fù)荷根據(jù)對供電可靠性的要求幾及中斷供電在政治、經(jīng)濟(jì)上所造成損失或影響的程度進(jìn)行分級，并應(yīng)符合下列規(guī)定： 一級負(fù)荷是非常重要的負(fù)荷。 ，斷路少。據(jù)此，電力系統(tǒng)要實現(xiàn)其功能，就需在各個環(huán)節(jié)和不同層次設(shè)置相應(yīng)的信息與控制系統(tǒng)，以便對電能的生產(chǎn)和輸運過程進(jìn)行測量、調(diào)節(jié)、控制、保護(hù)、通信和調(diào)度，確保用戶獲得安全、經(jīng)濟(jì)、優(yōu)質(zhì)的電能。 根據(jù)原始資料中的有功功率因數(shù)不無功功率因數(shù)計算無功首先計算所需要數(shù)據(jù)： ? ?? ?? 對應(yīng) ? ?? ??tgtg （ 1）發(fā)電廠輸出的總無功： ?QF =875 = 兆侖 （ 2）電力系統(tǒng)消耗無功： Q =QA +QB +Q1 +Q2 +Q3 +Q4 +Q5 = 兆侖 （ 3）電網(wǎng)損耗無功占系統(tǒng)負(fù)荷無功的 6%～ 10%（取 8%）： Q? =8%（ Q1 +Q2 +Q3 +Q4 +Q5 ） = 兆侖 （ 4）廠用電為發(fā)電廠輸出總無功的 5%～ 8%（取 8%）： 區(qū)域網(wǎng) 電力規(guī)劃設(shè)計 3 Q廠 =8%?QF = 兆侖 （ 5）無功備用一般取無功負(fù)荷的 7%～ 8%（取 8%）： Q備 =8%Q = 兆侖 因此發(fā)電廠有功功率平衡： ?QF Q +QF廠 + Q? +Q備 = 兆侖 區(qū)域網(wǎng) 電力規(guī)劃設(shè)計 4 確定最優(yōu)方案 由發(fā)電、變電、輸電、配電和用電等環(huán)節(jié)組成的電能生產(chǎn)與消費系統(tǒng)。系統(tǒng)運行部門作無功功率平衡時，可按規(guī)程規(guī)定確定負(fù)荷消耗的無功功率 ?Q 。 同步發(fā)電機發(fā)出的無功功率總和 ?QG是指發(fā)電機在額定功率因數(shù)下運行時發(fā)出的無功功率。在任何時刻，發(fā)電機發(fā)出的功率等于此刻系統(tǒng)綜合負(fù)荷與各元件功率消耗之和。確定了最優(yōu)方案 最起線路及相關(guān)設(shè)備造價的計算。 本報告重點介紹了區(qū)域電力網(wǎng)規(guī)劃的設(shè)計原則、計算方法 電氣設(shè)備的選擇以及運行和管理等。在內(nèi)容編排上由淺入深，由整體到局部，便于理解和掌握。本報告在任務(wù)書資料的基礎(chǔ)上，內(nèi)容略有擴展，體系進(jìn)行了相關(guān)調(diào)整，補充了近年來新的一些電力知識和最新產(chǎn)品，進(jìn)一步加強了報告的實用性和針對性。電力系統(tǒng)有功功率平衡可表示為： ?PG =?P +?PC +??P （ 11） 式中 ?PG—— 系統(tǒng)各電廠發(fā)出的有功功率總和（工作容量）； ?P —— 系統(tǒng)總和有功負(fù)荷； ?PC —— 電力網(wǎng)各元件有功功率消耗總和； ??P —— 各發(fā)電廠廠用有功功率總和。無功補償設(shè)備發(fā)出的無功功率總和 ?QC是指無功補償設(shè)備（包括同步調(diào)相機、并聯(lián)電容器、靜止補償器及輸電線路容納中電容無功功率等）在額定功率因數(shù)下運行時發(fā)出的無功功率。 電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的無功負(fù)荷損耗 ??Q 包括三部分，即 ??Q =??QT +??QL +??QB （ 13） 式中 ??QT—— 電網(wǎng)絡(luò)中變壓器無功功率損耗； ??QL —— 電網(wǎng)絡(luò)中輸電線路電抗的無功功率損耗； ??QB —— 電網(wǎng)絡(luò)中輸電線路電納的無功功率損耗，屬容性，取負(fù)值。它的功能是將自然界一切能源通過發(fā)電動力裝置（主要包括鍋爐、氣輪機、發(fā)電機及電廠輔助生產(chǎn)系統(tǒng)等）轉(zhuǎn)換成電能，再經(jīng)輸、變電系統(tǒng)及配電系統(tǒng)將電能供應(yīng)到各負(fù)荷中心。 、方案擬定： 根據(jù)各發(fā)電廠變電所的地理位置和供電的可靠性要求，首先列出六種形式的網(wǎng)絡(luò)接線方案，見絡(luò)網(wǎng)圖一 1號，方案比較圖。 ： 較優(yōu)定為初步比較的對象。對這類負(fù)荷的供電中斷將發(fā)生下列一種或幾種嚴(yán)重后果： （ 1）造成人身傷亡； （ 2）造成環(huán)境污染； （ 3）造成重要設(shè)備損壞，連續(xù)生產(chǎn)過程長期不能恢復(fù)或大量產(chǎn)品的報廢； （ 4）在政治上或軍事上造成重大影響； （ 5）造成重要公共場所秩序混亂。 二級負(fù)荷是比較重要的負(fù)荷。如工廠的附屬車間、次城鎮(zhèn)和農(nóng)村的公共負(fù)荷等。所選容量必須滿足： SN ≥ Sj 和兩個條件，選擇結(jié)果列表 21 變電所 級負(fù)荷（ %） 臺數(shù) 1 70 63 2 2 70 63 2 3 70 63 2 4 70 45 2 區(qū)域網(wǎng) 電力規(guī)劃設(shè)計 6 、發(fā)電廠主變臺數(shù)和容量的確定： （ 1）選擇原則： ，能將所剩余發(fā)電機功率全部送入系統(tǒng) ，能供給發(fā)電機母線上的最大負(fù)荷 一臺主變故障時，其余主變能將電源功率的 75%送出 （ 2）無機端負(fù)荷的發(fā)電機采用單元接線容易可按發(fā)電機容易計算公式： Sj = ?cosp （ 3）有機端負(fù)荷的發(fā)電機，采用兩臺變壓器，其容量計算可按下式： Sj =（ ?cosGGP ?cosminP ?cos廠廠P ） 選擇結(jié)束： 發(fā)電廠主變臺數(shù)容量表 表 22 發(fā)電廠 Sj (MVA) SN(MVA) 臺數(shù) A 120 3 45 2 B 120 3 45 2 、主接線： ： 根據(jù)各所的負(fù)荷特性、大小、出線及和該所聯(lián)絡(luò)的變電所的要求在保持的可靠的前提下，力求經(jīng)濟(jì)，操作簡單。 表 23 導(dǎo)線材料 最大負(fù)荷利用系數(shù) 3000 以下 3000～ 5000 5000 以上 鋁 銅 雙回路供電線路按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線的截面積，再按一回路因故障切除后另一回路承擔(dān)全部最大負(fù)荷時導(dǎo)線發(fā)熱滿足要求校驗。因參加比較的方案的電壓等級相同，故變壓器的投資可不包括在參加比較的一次投資。 計算 公式： A? = )( 2USNa ra + )( 2USNa rb l bmax +…… 為了求出各段的 Imax先求出各個線段的最大負(fù)荷利用小時數(shù) Tmax個 cos q 值。它有兩個特點：綜合性和隨即性。 、 負(fù)荷的組成 負(fù)荷由千千萬萬的用電設(shè)備組成，是各類用電設(shè)備的綜合代名詞。異步電動機的功率因數(shù)在額定負(fù)載約為 ~，空載時小于 ，其額定效率約為 74%~93%，輕載時效率較底。后者為一基本恒定的純電阻，只消耗有功，不消耗無功前者則以消耗有功為主，同時也消耗無功。由于電力線路分布遼闊，途徑的地形地質(zhì)情況復(fù)雜，從而給他的設(shè)計施工運行維修以及參數(shù)的準(zhǔn)確計算都帶來了困難。按其結(jié)構(gòu)可分為架空線路和電纜線路兩大類：前者桿塔、絕緣子、金具、導(dǎo)線和避雷線等部件組成，聳立在地上；后者由電力電纜和電纜附件組成，敷設(shè)在地下。每相導(dǎo)線單位長度的電抗計算公式為： x1 =ω l1 1000=? lnRDem （Ω /Km） 式中 Dm= 3 DDD