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正文內(nèi)容

區(qū)域電力網(wǎng)及降壓變電所設(shè)計本科畢業(yè)設(shè)計(編輯修改稿)

2024-10-03 21:52 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 7300 C 18 A 18+ + 7300 D 20 A 20+ 14+ 7300 詳細(xì)計算見計算書。 導(dǎo)線型號的選擇 根據(jù) Tmax 在《電力工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計指南-電力系統(tǒng)分冊》第 50 頁的圖 3- 1 查得經(jīng)濟(jì)電流密度 J,計算出各導(dǎo)線的計算面積,查《電力工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計指南-電力系統(tǒng)分冊》附表 4初步選出線路導(dǎo)線型號。 JUQPJIS Nj ????32m a x2m a xm a x 若是雙 回線: 232m a x2m a xm a x?????JUQPJIS Nj 圖表 7 A. 環(huán)網(wǎng)的導(dǎo)線截面積選擇方法 1) 設(shè)該網(wǎng)為均一網(wǎng),計算出最大負(fù)荷時的初步功率分布及各線路的最大負(fù)荷電流。 2) 計算環(huán)網(wǎng)的 Tmax(加權(quán)平均法) Tmax = JUTPNni ii???31 maxmax 圖表 8 3) 據(jù) Tmax 查得經(jīng)濟(jì)電流密度 J ,求出各段導(dǎo)線的經(jīng)濟(jì)截面積 Sj ,當(dāng)計算出的導(dǎo)線截面積小于 mm35 2 時,考慮機械強度的校驗,應(yīng)選用 LGJ35型導(dǎo)線,當(dāng)計算出的導(dǎo)線截面積小于 mm70 2 ,考慮電暈校 驗,應(yīng)選用 LGJ70型導(dǎo)線;所以在計算出的導(dǎo)線截面積小于 70mm2,綜合考慮機械強度和電暈的校驗,應(yīng)選用 LGJ70型導(dǎo)線; 4) 若環(huán)網(wǎng)所選導(dǎo)線型號不同,則根據(jù)所選導(dǎo)線的型號和長度,求出 各段導(dǎo)線的參數(shù)。用復(fù)功率法再次計算各段導(dǎo)線的復(fù)功率 S分布,再次選擇導(dǎo)線截面,以上步驟循環(huán)反復(fù)計算,直至前后兩次選擇結(jié)果一致為止。 B. 對雙回線導(dǎo)線截面積選擇方法 1) 設(shè)該網(wǎng)為均一網(wǎng),計算出最大負(fù)荷時的初步功率分布及各線路的最大負(fù)荷電流。 2) 計算環(huán)網(wǎng)的 Tmax (加權(quán)平均值) Tmax = JUTPNni ii???31 maxmax 圖表 9 3) 據(jù) Tmax 查得經(jīng)濟(jì)電流密度 J ,求出各段導(dǎo)線的經(jīng)濟(jì)截面積 Sj (實際為雙回線截面面積,乘以 得單回線導(dǎo)線截面 ),當(dāng)計算出的導(dǎo)線截面積小于 mm35 2 時,考慮機械強度的校驗,應(yīng)選用 LGJ35型導(dǎo)線,當(dāng)計算出的導(dǎo)線截面積小于 mm70 2 ,考慮電暈校驗,應(yīng)選用 LGJ70 型導(dǎo)線;所以在計算出的導(dǎo)線截面積小于 mm70 2 ,綜合考慮機械強度和電暈的校驗,應(yīng)選用 LGJ70 型導(dǎo)線。 表 方案 1的導(dǎo)線型號 線路 型號 GA LGJ185 AB LGJ185 GB LGJ185 GC LGJ150 CD LGJ150 GD LGJ150 表 方案 5的導(dǎo)線型號 線路 型號 GA LGJ185 AB LGJ185 GB LGJ185 GC LGJ150 CD LGJ150 詳細(xì)計算見計算書。 對所選導(dǎo)線進(jìn)行校驗 導(dǎo)線的機械強度校驗 為保 證架空線路具有必要的機械強度,相關(guān)規(guī)程規(guī)定, 1~10kV 不得采用單回線,其最小截面積如下表所示(單位 2mm )。對于更高電壓等級線路,規(guī)程未作出規(guī)定,一般則認(rèn)為不得小于 35 2mm 。 表 不必校驗機械強度的最小導(dǎo)線截面 導(dǎo)線類型 通過居民區(qū) 通過非居民區(qū) 鋁絞線 35 25 鋁合金線 35 25 銅芯鋁線 25 16 銅線 16 16 因此,方案 1, 5所選的全部導(dǎo)線滿足機械強度的要求。 導(dǎo)線的電暈校驗 下表列出了可不必校驗電暈臨界電壓的導(dǎo)線最小直徑和相應(yīng)的導(dǎo)線型號。 表 不必校驗電暈臨界電壓的導(dǎo)線最小直徑 電壓 ( kV) 110 220 330 500 四分裂 750 四分裂 單導(dǎo)線 雙分裂 外徑 ( 2mm ) 型號 LGJ50 LGJ240 LGJ600 2*LGJ240 4*LGJ300 4*LGJ400 校驗時候應(yīng)注意 : 330kV 及以上電壓的超高壓線路,表中所列供參考; 次導(dǎo)線間距為 400mm。 因此,方案 1, 5所選導(dǎo)線全部符合要求。 導(dǎo)線的發(fā)熱校驗 當(dāng)環(huán)網(wǎng)發(fā)生故障而解環(huán)運行時,流過各段導(dǎo)線的最大工作電流 Imax ≤ KIal,則發(fā)熱校驗滿足要求。 因為環(huán)境溫度為 20176。 C 時,查得的允許溫度為 70176。 C 時的導(dǎo)線長期允許載流量,本設(shè)計中給出最熱月平均氣溫為 32176。 C, 故需根據(jù)溫度修正系數(shù) 0???? ???alalK來進(jìn) 由原始資料知: C??32? , C??200? 經(jīng)校驗,方案 1, 5所選導(dǎo)線均滿足發(fā)熱校驗,具體計算見計算書。 導(dǎo)線的電壓損耗校驗 電壓損耗校驗: 根據(jù)11 010 0***% m a xm a x NU XQRPU ??? 圖表 10 計算出在正常運行和故障情況下各段導(dǎo)線的電壓損耗是否在允許范圍內(nèi),應(yīng)考慮最嚴(yán)重情況即故障時至最遠(yuǎn)端變電所的電壓損耗(正常運行Δ U10%,故障Δ U15%) 。 表 方案 1各段導(dǎo)線的電壓損耗 導(dǎo)線 GA GB GC GD 正常時 故障時 表 方案 5各段導(dǎo)線的電壓損耗 導(dǎo)線 GA GB GC CD 正常時 故障時 表 各方案的電壓損耗(ΣΔ U%) 方案 正常運行 故障情況 1 % % 2 % % 分析:經(jīng)過對方案 (1)、 (5)的技術(shù)比較,均滿足技術(shù)要求。并對( 1)和( 5)進(jìn)行進(jìn)一步經(jīng)濟(jì)比 較。 6 對保留的方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較 工程總投資 ①、包括線路總投資 ZL (注:雙回線按同桿架設(shè)考慮,線路長度 L= ),變電總投資Z變電 , Z總 = ZL 圖表 11 +Z變電 ②、工程總投資應(yīng)折算到建設(shè)期末 Z? =Z總 ? ?31i? ( i為年利率 10%),本設(shè)計方案是當(dāng)年投資當(dāng)年投產(chǎn)故 Z? =Z總 ,其中 i— 年利率 6% ③、 ZL 為每條線路長度與線路的單價的乘積。 ④、 Z變電 圖表 12 為變電所投資與發(fā)電廠新增間隔投資之和。 ⑤、變電所投資為變電所高壓側(cè)接線型式單價與數(shù)量的乘積。 ⑥、發(fā)電廠投資為新增間隔單價與新增數(shù)量乘積。 查《電氣工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計指南》 P185 附表 52(送電工程綜合限額設(shè)計控制指標(biāo)): 表 電壓等級 導(dǎo)線規(guī)格 單位造價 (萬元 /km) 110kV 平地 純混凝土桿 LGJ150 15. 10 純混凝土桿 LGJ185 17. 78 查《電氣工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計指南》 P189 附表 56( 110kV/10kV 變電所二類指標(biāo)典型設(shè)計綜合投資參考數(shù)據(jù)): 表 110kV/10kV變電所二類指標(biāo)典型設(shè)計綜合投資參考數(shù)據(jù) 變電所容量( kVA) 綜合投資(萬元) 2*25000 1575 2*20200 1404 2*12500 1015 經(jīng)計算,各方案的投資(萬元): 表 各方案的投資(萬元) 方案 1 5 線路投資 變電所投資 5009 總投資 詳細(xì) 計算見計算書。 電能損耗 通過最大負(fù)荷損耗時間法計算電能損耗 :最大負(fù)荷損耗時間τ max 與最大負(fù)荷利用小時數(shù)Tmax 的關(guān)系見《電氣工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計指南》 P21 表 29(最大負(fù)荷損耗時間τ max)。 RU QPPN*2 22 ??? 10 3m a x **?PA ??? 經(jīng)計算,各方案的電能損耗 (Mw*h): 表 各方案的電能損耗 (Mw*h) 方案 1 5 電能損耗 詳細(xì)計算見計算書。 年運行費 維持電力網(wǎng)正常運行每年所支出 的費用,稱為電力網(wǎng)的年運行費用。 年運行費用包括電能損耗費,折舊費,小修費,維護(hù)管理費。電力網(wǎng)的年運行費用可以計算為: ZPZPZPu WXZ 1 0 01 0 01 0 0 ?????? ? ? —— 計算電價,元 /( kW*h) 。 A? —— 每年電能損耗,( kW*h); Z—— 電力網(wǎng)工程投資,元; ZP —— 折舊費百分?jǐn)?shù); XP —— 小修費百分?jǐn)?shù); WP —— 維護(hù)管理費 百分?jǐn)?shù)。 電力網(wǎng)的折舊費,小修費,維護(hù)管理費占總投資的百分?jǐn)?shù)由主管部門制定,具體參見《電氣工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計指南》 P144 表 818。 經(jīng)計算,各方案的年運行費用 (萬元 ): 表 各方案的年運行費用(萬元) 方案 1 5 年運行費 詳細(xì)計算見計算書。 總折舊費 線路折舊、維修、管理費用 =線路總投資 ZL ? 7% 變電總投資 Z? ? ( 12~ 14) % 其中:變電所主變?nèi)萘吭?15MVA以下的折舊率為 14%,容量在 1540MVA的折舊率為 13%,容量在 4090MVA的折舊率為 12% u2 =線路投資 ? 7%+變電總投資 ? ( 12~ 14) %,本設(shè)計方案取 13% 經(jīng)計算,各方案的總折舊費 (萬元 ): 表 各方案的總折舊費 (萬元 ) 方案 1 5 總折舊費 詳細(xì)計算見計算書。 計算年費用 年費用最小法: ? ?? ? ur rrZAC nn ????????? ?? 11 1 0 00 AC—— 年費用,平均公式在 m+1到 m+n 期間的 n 年內(nèi); Z—— 工程總投資; 0r —— 年利率,取 %。 u—— 年運行費。 經(jīng)計算,各方案的年費用 (萬元 ): 表 各方案的年費用 方案 1 5 年費用 詳細(xì)計算見計算書。 、經(jīng)濟(jì)比較 表 方案的技 術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較 方案 技術(shù)比較 經(jīng)濟(jì)比較 年費用 (萬元 ) 正常情況 Umax% 故障情況Umax% 總投資 Z(萬元 電能損耗Δ W (MWh) 總折舊 U(元 ) 1 5 根據(jù)以上的技術(shù)比較和經(jīng)濟(jì)比較,方案 1的總投資和年費 用均較低,為最佳方案。 7 對選定網(wǎng)絡(luò)的潮流分布和電壓計算 對最佳方案 (1)進(jìn)行計算 計算變 壓器及線路參數(shù) 變壓器參數(shù) 根據(jù)變壓器型號,查表得變壓器參數(shù) PK、 I0%、 P0、 UK% 表 變壓器參數(shù) 變電所 型號 空載損耗0P (kw) 負(fù)載損耗KP (kw) 空載電流%0I 阻抗電壓%KU A SFZ1025000/110 B SFZ1020200/110 21 C SFZ1012500/110 D SPZ712500/110 分別計算出 RT、 XT、Δ PYT、Δ QYT: 電阻 221000 NNKT SUPR ? 電抗 NNKT SUUX 100%2? 阻抗 ? ?TTT jXRZ ?? 圖表 13 有功耗 1000/0PPYT ?? 無功耗 100/*%0 eYT SIQ ?? ? ?YTYTYT QPS ????? 2 結(jié)果如下 : 表 變壓器計算參數(shù) 變電所 A B C D RT(Ω) XT(Ω) ZT(Ω) + + + + Δ PYT( MW) Δ QYT( Mvar) Δ? YT( MVA) + + + + 詳細(xì)計算見計算書。 從考慮變壓器經(jīng)濟(jì)運行,降低變壓器功率損耗出發(fā),應(yīng)采用一臺變壓器運行。本設(shè)計中最小負(fù)荷是按照典型日負(fù)荷曲線得來,考慮新變壓器實際運行方式不會隨負(fù)荷變化而頻繁改變,同時為了提高供電可靠性,保證重要負(fù)荷供電,在最小負(fù)荷時也采用兩臺變壓器并列運行。 線路參數(shù) 線路的充電功率 : 查《電氣工程專 業(yè)畢業(yè)設(shè)計指南》 P157 附表 6,利用公式 100*2 *2/ L CLC ? 計算出每條線路的充電功率。 經(jīng)計算,線路的參數(shù)列表如下: 表 線路的參數(shù) 線路 導(dǎo)線型號 長度( km) 線路阻抗 )(? 充電功率 (Mvar) GA LGJ180 23 + GB LGJ180 28 + AB LGJ180 31 + GC LGJ150 24 + GD LGJ150 32 + CD LGJ150 34 + 詳細(xì)計算見計算書。 降壓變電所的運算負(fù)荷包括最大負(fù)荷和最小負(fù)荷兩種情況。運算負(fù)荷等于變電所低壓側(cè)負(fù)荷加上變壓器阻抗與導(dǎo)納中的功率損耗
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