【正文】 r? ? ? ? ? 系統(tǒng)傳輸?shù)墓β蕿?： 8 0 0 8 4 . 8 8 6 1 6 7 . 5 4 8 4 5 3 . 3 8 1 6 . 3 9 8 1 2 4 . 8 5 8 5 3 . 2 4 7 1 7 . 9 7 4 0 6 . 3 30 . 8 5j j j jS j M V A? ? ? ? ? ?? ? ? 1 6 7 .5 5 7 .8 3 8 8 5 5 .7 52 4 2 2 1 6 .3242U K V? ? ?? ? ?甲 甲、乙、丙、丁變電站吸收的總功率： 29 800 84. 517 ( 453 .38 40. 097 ) 884 .51 7 493 .57 7S j j M V A? ? ? ? ? ?出 7 1 6 .9 6 9 1 6 7 .5 4 8 ( 4 0 6 .3 3 8 8 .0 1 6 ) 8 8 4 .5 1 7 4 9 4 .3 46S j j M V A? ? ? ? ? ?入 因?yàn)?SS?總 出 總 入 所以多余的無(wú)功功率補(bǔ)償給 系統(tǒng) 當(dāng)發(fā)電機(jī)發(fā)出 25MW功率時(shí) S?水 甲 =25++=25+ + rS S S Q? ????甲 水 甲 水 甲=+ = = = （ 5） 最小負(fù)荷的潮流計(jì)算 =+ =+ 丁為功率分點(diǎn) S? ?乙 丁 + S甲 — 丙 =+ 2223 . 6 7 8 1 . 3 3 4 ( 7 1 6 . 7 2 ) 0 . 0 0 9 0 . 0 2 1110S j j M V A? ?? ? ? ? ?乙 丁 2221 9 . 7 7 7 . 7 ( 5 . 5 2 0 . 3 5 ) 0 . 2 0 . 7 6110S j j M V A? ?? ? ? ? ?甲 乙 2222 3 . 2 3 9 . 5 9 ( 5 . 3 9 1 9 . 9 ) 0 . 2 8 1 . 0 4110S j j M V A? ?? ? ? ? ?甲 丁 222 ()NPQS R jXU? ?? ? ? ?水 甲( 2 4 . 7 8 1 4 6 . 7 3 5 )2 4 2 ( 7 . 8 5 5 . 7 5 )242 jUj?? ? ? ?甲( 2 6 .8 6 1 0 .9 )1 0 4 ( 5 .5 2 0 .3 5 )104 j?? ? ? ?乙( 3 . 7 1 7 1 . 4 4 )1 0 0 . 4 4 ( 7 1 6 . 7 2 )1 0 0 . 4 4jUj?? ? ? ?丁* * ** * *Z Z S Z SSZ Z Z???? ? ??????乙 丁 甲 丁甲 丁 乙 丁甲 乙 （ min)甲 丁 乙 丁 甲 乙（ ）* * ** * *Z Z S Z SSZ Z Z???? ? ??????乙 丁 甲 乙甲 乙 乙丁甲 丁 （ min)甲 丁 乙 丁 甲 乙（ ） 30 1 9 .7 7 7 .7 0 .2 0 .7 6 0 .0 0 9 0 .0 2 1 1 9 .9 8 8 .4 8S j j j j M V A?? ? ? ? ? ? ? ? ?甲 乙 丁 23. 23 9 8 4 23. 5 10. 63S j j j M V A? ? ? ? ? ? ?甲 丁 2221 8 . 1 0 5 7 . 1 6 6 . 8 2 4 . 7 3 ) 0 . 2 2 0 . 1 5 6110S j j M V A? ?? ? ? ? ?甲 丙 （ =+ S甲 =S甲 乙 丁 +S甲 丁 +S甲 丙 =+ = =109KV = 電壓調(diào)整 （ 1） 、 通過(guò)改變發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流，以實(shí)現(xiàn)調(diào)壓。把電容器并聯(lián)在 10KV母線上，共有 6組，電抗器串聯(lián)在 10KV的出線上共有 6 組，采用低壓電抗器。 無(wú)功電源不足對(duì)系統(tǒng)的影響 （ 1）、 設(shè)備出力不足。避雷器離導(dǎo)線應(yīng)有一定的距離，這個(gè)距離根據(jù)保護(hù)角的大小決定。 （ 4）、 甲 — 丙 Ucr=。 （ 4）甲 — 丙 按甲 — 丙為雙回路，考慮當(dāng)一條線路故障或檢修時(shí)，另一線路承擔(dān)丙變所有負(fù)荷。查《電氣設(shè)計(jì)參考》 P32，選擇 SFL1—— 25000/110 且保證單臺(tái)供電達(dá)%以上。 （ 2）、 丙變的確定 丙變電所變壓器的選擇 丙變電所的最大負(fù)荷為 26MW，補(bǔ)償后 Cos? = 17 26 2 7 . 3 70 . 9 5PS M V AC O S ?? ? ? S’= S= = (注：滿足單臺(tái)供電達(dá) 67%) 經(jīng)查表得 SFL1—20210/110且為兩臺(tái)。因?yàn)閱蜗嘧儔浩鹘M相對(duì)投資大 ，占地多，運(yùn)行損耗也較大。 16 第五章 變電所變壓器和 線路參數(shù)的確定 變電所主變壓器的確定 主變壓器容量的確定 變電站主變?nèi)萘浚话銘?yīng)按 5— 10 年規(guī)劃負(fù)荷來(lái)選擇。 12 第四章 架空線路的 確定 為了保證架空線路具有必要的機(jī)械強(qiáng)度，采用鋼芯鋁絞線，又因?yàn)楸径尉€路太長(zhǎng)（ 200KM）且經(jīng)過(guò)丘陵地帶架設(shè)線路不方便，所以采用單回路，雖可靠系數(shù)不大但比雙回路昂貴的費(fèi)用是一個(gè)比較好的選擇。結(jié)合本系統(tǒng)的特點(diǎn)，主要是由發(fā)電機(jī)電壓 向網(wǎng)絡(luò)電壓 220KV輸送，所以選擇雙繞組變壓器。 經(jīng)查表的 SSPL1—90000/220，且為 3臺(tái)。 優(yōu)點(diǎn)：可減少變壓器臺(tái)數(shù)和高壓斷路器的數(shù)目 ，因此可以節(jié)省投資的減少占地面積，接線簡(jiǎn)單，單機(jī)容量只占系統(tǒng)容量的 1—— 2%，而發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的連接電壓較 高，由于單機(jī)容量偏少，采用單元接線在經(jīng)濟(jì) 上不合算。中小型電廠常有發(fā)電機(jī)電壓饋線向附近供電。 8 第三章 水電廠主接線 主接線設(shè)計(jì)的基本要求 （ 1）、可靠性 （ 2）、靈活性 （ 3）、經(jīng)濟(jì)性 水電廠資料 本次設(shè)計(jì)的水電廠，水輪發(fā)電機(jī)組其特點(diǎn)是能快速啟動(dòng)，并能在運(yùn)行中有空載到滿載大幅度改變負(fù)荷。 方案二：環(huán)形接線 環(huán)形接線可以閉環(huán)運(yùn)行，閉環(huán)運(yùn)行有較高的可靠性，有不間斷供電的優(yōu)越性，線路短，大大節(jié)約了投資，從經(jīng)濟(jì)上考慮可行，但調(diào)度復(fù)雜，并且導(dǎo)線截面加粗反而浪費(fèi)。在操作時(shí)間便、安全、不易發(fā)生誤操作的 “ 方便性 ” 。 （ 2）、 滿足用戶對(duì)供電可靠性和電能質(zhì)量的要求。 （ 7）、分析系統(tǒng)與系統(tǒng) 之間，地區(qū)與地區(qū)之間的電力電量交換，為保證擴(kuò)大聯(lián)網(wǎng)及擬定網(wǎng)絡(luò)方安提供依據(jù)。 4 第一章 原始資料分析及系統(tǒng)功率平衡 電力電量平衡的目的與要求 電力電量平衡是電力電量供應(yīng)與需求之間的平衡。 （ 4）架空線路的確定。 2 水電廠 W 容量：設(shè)計(jì)年 5 35MW， Cos? =，遠(yuǎn)景規(guī)劃 7 35MW， Cos? =。 1 已有系統(tǒng) 發(fā)電廠總?cè)萘?1000MW，平均功率因數(shù) Cos? =，平均廠用電率 3%，最大機(jī)組容量 100MW。 設(shè)計(jì)思路 （ 1）、首先認(rèn)真閱讀并對(duì)原始資料作一個(gè)初步了解和分析，確定系統(tǒng)的功率平衡。 設(shè)計(jì)存在的問題： 對(duì)于系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上不能統(tǒng)一。合理安排水火電廠的運(yùn)行方式，充分利用水電，使燃料消耗最經(jīng)濟(jì)，并計(jì)算系統(tǒng)需要的燃料消耗量。 由于系統(tǒng)地有功備用容量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于所提供的負(fù)荷，所以滿足系統(tǒng)的功率平衡。 電氣主接線的基本原則 根據(jù)系統(tǒng)和用戶的要求，保證必要的供電可靠性和電能質(zhì)量。電器主接線選擇時(shí)要為配電裝置的布置創(chuàng)造條件，盡量使占地面積減少 電力網(wǎng)絡(luò)電壓等級(jí)的選擇 同一地區(qū)，同一電網(wǎng)內(nèi)，應(yīng)盡可能簡(jiǎn)化電壓等級(jí)。當(dāng)甲 —— 乙故障時(shí)，丁的故障必須由其他承擔(dān)。根據(jù)系統(tǒng)中甲變電所現(xiàn)有條件，甲主變?yōu)?220/121/11KV。 優(yōu)點(diǎn)： 單元接線的特點(diǎn)是幾個(gè)元件直接單獨(dú)連接，其間沒有任何橫的聯(lián)系（如母線等），這樣不僅減少了電器的數(shù)目，簡(jiǎn)化了配電裝置的結(jié)構(gòu)和降低了造價(jià)，同時(shí)也大大減少了故障的可能性， 供電可靠性高。 發(fā)電廠接入系統(tǒng)的 主變壓器的選擇 主變壓器臺(tái)數(shù)的確定 該設(shè)計(jì)中采用擴(kuò)大單元接線，且為 5 臺(tái)機(jī)組，所以采用 3 臺(tái)升壓變壓器。 主變壓器型 式的選擇 （ 1）、相數(shù)的選擇 三相變壓器與同容量的單相變壓器比，價(jià)格較低且安裝占地面積小，運(yùn)行損耗較少 12—— 15%，因此一般情況下，規(guī)定使用三相變壓器。有母線形式可實(shí)現(xiàn)各進(jìn)、出線各支路的并聯(lián)，簡(jiǎn)單清晰，設(shè)備少，誤操作機(jī)會(huì)少，但是母線短路將會(huì)造成全廠停電，且占地面積大。 按允許載流量校驗(yàn) 規(guī)程規(guī)定，進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，鋼芯鋁絞線的允許溫度一般為 70℃ ，基準(zhǔn)環(huán)境溫度為 +25℃ 。 主變壓器臺(tái)數(shù)的確定 對(duì)大城市郊區(qū)的一次變電所，在已構(gòu)成環(huán)形網(wǎng)的情況下，裝設(shè)兩臺(tái)為宜。查《電氣設(shè)計(jì)參考》 P32，選擇 SFL1— 20210/110 且保證單臺(tái)供電達(dá) 70%以上，其型號(hào) 為三相雙繞組油浸風(fēng)冷，額定容量為 20MW，電壓等級(jí)為 110177。丙變的一 、二次側(cè)母線主接線為雙母線單斷路器，分析同乙變。選擇 LGJ—400/20， S=,d=。 （ 2）、 甲 — 丁 同線路甲 — 乙。 （ 4） 、 甲 — 丙 查《電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》，得： Ixu=478A， Igmax=，故滿足要求。 電力系統(tǒng)的無(wú)功功率平衡是系統(tǒng)電壓質(zhì)量的根本保證。 （ 3）、 無(wú)功電源中的事故備用容量，應(yīng)主要儲(chǔ)備于運(yùn)行中的發(fā)電機(jī)，調(diào)相機(jī)和靜止型動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置中。 2 6 .6 2 1 1 .0 9 6 5 8 .2 6 6 2 6 .9 2 2 8 4 .8 6 6 3 8S S S j j j M V A? ? ? ? ? ? ? ?甲 — 丙 水電廠 W向甲變電站輸送的功率為 P=5 35=175MW Q= COSΦ= 三相架空線路的單位導(dǎo)納： 661 10 10 /lg mD K MDr??? ? ? ? ? 39。 2 %/ =+ 兩臺(tái) 并列運(yùn)行 R+jX=（ ） =+ =+ =16+ 一次側(cè)： 1maxU = 1minU = 二次側(cè)： 2maxU = 2minU = = S甲 — 丙( 1 9 .9 8 8 .4 8 )1 1 2 ( 5 .5 2 0 .3 5 )112 jUj?? ? ? ?乙( 3 . 6 7 8 1 . 3 3 4 )1 0 9 . 4 7 ( 7 1 6 . 7 2 )1 0 0 9 . 4 7j?? ? ? ?丁7 . 3 1 8 )1 1 2 ( 6 . 8 2 4 . 7 3 )112 jUj?? ? ? ?丙 （ TTR jX?TTR jX?maxS minSm i n m i n1 m i n1 m i nm i n 22 m i nFNP R Q XUUUUU???? 31 =102KV 選擇 （ 1）、 丁變壓器采用逆調(diào)壓，范圍 1— 。 如上所述，若系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，對(duì)電壓質(zhì)量的要求允許適當(dāng)降低到通常運(yùn)行時(shí)，電壓偏移正常值是再增加 5%。 （ 3）、 乙變壓器采用順調(diào)壓，范圍 — 。210 .5 1 6 .3 9 8rNQ B L U M V a r? ? ? ? ? 線路中電阻、電抗功率損耗： R+jX=+ COSΦ= 17 5 10 8. 46 16 .3 98 17 5 12 3. 36S j j j M V A? ? ? ? ? ?水 甲 222 7 . 4 5 5 3 . 2 4NPQS j M V AU? ?? ? ?水 甲 線路末端的充電功率： 39。 無(wú)功電源的選擇 無(wú)功電源 （ 1）、同步發(fā)電機(jī) （ 2）、調(diào)相機(jī) （ 3）、線路充電功率 （ 4）、并聯(lián)電容器 （ 5）靜止無(wú)功補(bǔ)償器 無(wú)功電源的選擇 由于本系統(tǒng)無(wú)功補(bǔ)償容量較小，調(diào)相機(jī)雖然有很多優(yōu)點(diǎn)，但 考慮經(jīng)濟(jì)方面的因素，并聯(lián)電容器，電抗器具有投資省，電能損耗小，維護(hù)簡(jiǎn)單，建設(shè)工期短等優(yōu)點(diǎn)，因此我們選擇并聯(lián)電容器和串聯(lián)電抗器作為無(wú)功電源。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)運(yùn)行的穩(wěn)定性、安全性和經(jīng)濟(jì)性。為了提高運(yùn)行的可靠性 ，防止線路受雷堤岸直接襲擊，一般導(dǎo)線上裝設(shè)避雷器。由于三相導(dǎo)線接近三角形排列，可認(rèn)為臨界電壓為 ，實(shí)際相電壓為 ，故不發(fā)生電暈。 LGJ— 185/30，3 N PS U J C O S?? ? ? ? 18 S=,d=。當(dāng)一臺(tái)主變壓器故障或檢修時(shí)，一臺(tái)保證全部的一次負(fù)荷和大部分二次負(fù)荷。乙變的一 、二 次側(cè)母線主接線為雙母線單斷路器，具有兩組母線之間通過(guò)母聯(lián)斷路器連接，而且每一組電源和出線都通過(guò)一臺(tái)斷路器和兩組隔離開關(guān)分別接在兩組母線上，正常運(yùn)行