【文章內(nèi)容簡介】 1 max1ny iP k P?? ?211gyPPK? ? 11 （ 1－ 3） 式中： gP —— 系統(tǒng)的供電負(fù)荷； zP —— 發(fā)電機(jī)電壓直配負(fù)荷，取 0； 3K —— 廠用電率，取 10％。 因此： 系統(tǒng)備用容量 負(fù)荷備用容量 負(fù)荷備用容量是指接于母線上能立即帶負(fù)荷的旋轉(zhuǎn)備用容量，以備用平衡負(fù)荷瞬間波動(dòng)與發(fā)電機(jī)負(fù)荷曲線的差 值。通常為最大發(fā)電負(fù)荷的 2％～ 5％，低值適用于大系統(tǒng)，高值適用于小系統(tǒng)。在這里取 5%fP 。 ∴ 5 % 5 % 2 5 8 . 0 2 1 2 . 9fP M W M W? ? ? 事故備用容量 事故備用容量是指系統(tǒng)中電源發(fā)生偶然事故時(shí)，為了系統(tǒng)正常供電，在短時(shí)間內(nèi)可調(diào)用的備用容量，其中有一部分備用容量可在系統(tǒng)頻率下降時(shí)自動(dòng)投入。通常為最大發(fā)電負(fù)荷的 15％左右，但不小于系統(tǒng)中最大一臺(tái)機(jī)組的容量。 ∵ 1 5 % 1 5 % 2 5 8 . 0 2 3 8 . 7fP M W M W? ? ?＜ 50MW ∴ 事故備用容量取 50MW 。 檢修備用容量 通常為最大發(fā)電負(fù)荷的 8％～ 15％，具體數(shù)值由系統(tǒng)情況而定。檢修備用容量應(yīng)考慮系統(tǒng)負(fù)荷特點(diǎn)、水火電比例、設(shè)備質(zhì)量、檢修水平等因素，應(yīng)能滿足對運(yùn)行機(jī)組進(jìn)行周期性計(jì)劃檢修的需要，故一般按系統(tǒng)中最大一臺(tái)機(jī)組容量來參照確定檢修備用容量。 則檢修備用容量取 50MW 。 綜上所述，發(fā)電廠的容量要滿足系統(tǒng)所需要的總?cè)萘?，則須增加一臺(tái) 50MW? ?311f g zP P PK???31 ()11 2 3 2 .2 21 0 .12 5 8 .0 2f g zP P PKMWMW??????? 12 的發(fā)電機(jī)作為備用發(fā)電機(jī)。 13 3 有功功率、無功功率平衡 計(jì)算有功平衡 取負(fù)荷的同時(shí)率 1 ? ，廠用電率取 10％，網(wǎng)損率取 10％（注意系統(tǒng)還沒有設(shè)計(jì)出來，因此網(wǎng)損率只是估計(jì)算），計(jì)算出 2 ? ，進(jìn)而計(jì)算出有功的綜合負(fù)荷為： 則系統(tǒng)的備用率為： ? ?4 5 0 1 0 0 2 0 4 . 8 22 0 4 . 8 22 2 . 0 6 % 1 0 ~ 1 5 %GPPPM W M W M WMW? ????? ? ????? 滿足有功備用條件 計(jì)算無功平衡 總的無功負(fù)荷 總的視在功率 無功綜合負(fù)荷 m a x v a r nQ Q SM M W AMWA? ??? ? ???? 發(fā)電機(jī)組提供的無功功率 ? ?1 2 m a x0. 95 0. 98 30 50 60 80P k k PMWMW? ?? ? ? ? ? ???m a x si n2 5 8 .8 2 0 .5 2 7 v a r1 3 6 .4 0 v a rM A XQSMM????????1 m a x 2 m a x 3 m a x 4 m a x( ) / 0 .8 52 2 0 / 0 .8 52 5 2 .8 2nS S S S SM V AM V A? ? ? ????2s in 1 c o s 0 .5 2 7??? ? ? 14 22s inc o s1 5 0 1 0 01 0 . 8 1 0 . 8 50 . 8 0 . 8 51 7 4 . 5 v a rGGGGPQMWM???? ? ? ? ?? ∴ G?? ，不滿足無功功率平衡，需加裝一臺(tái) 50MW 的發(fā)電機(jī) ,型號(hào)與說給定的資料相同。 15 4 系統(tǒng)接線的初步方案 方案的初步選定及比較 根 據(jù)給定的數(shù)據(jù)和發(fā)電廠、變電站的位置，設(shè)計(jì)出多個(gè)（ 5～ 6 個(gè)）接線圖方案，并加以初步比較，選擇其中最適合的兩個(gè)進(jìn)行精確比較。 初步比較的內(nèi)容包括：接線圖的復(fù)雜程度，繼保整定是否簡單（即線路上潮流的流向是否經(jīng)常改變），高壓開關(guān)的個(gè)數(shù)（每回線路都需要兩個(gè)），線路的長度，并進(jìn)行簡單的經(jīng)濟(jì)性分析。對每種方案都作出簡單的方案優(yōu)缺點(diǎn)評(píng)價(jià)。 如果是雙電源電網(wǎng)，還要考慮極端情況下某個(gè)發(fā)電廠中一臺(tái)或幾臺(tái)機(jī)組停運(yùn)時(shí)，潮流轉(zhuǎn)供能否造成線路過載的問題。 表 初選線方案 方案 結(jié)線圖 線路長度（ kM） 高壓開關(guān)數(shù) 優(yōu)缺點(diǎn) I 153 8 優(yōu)點(diǎn)：電廠出線最少，操作簡單，線路最短，開關(guān)最少。 缺點(diǎn)：供電可靠性最低，某一線路故障所供變電所要全停電。 II 306 16 優(yōu)點(diǎn)：供電可靠性最高，保護(hù)設(shè)置簡單。 缺點(diǎn)：線路最長電廠出線最多，開關(guān)數(shù)量最多。 16 III 240 16 優(yōu)點(diǎn)：供電可靠性較高，電廠出線少。 缺點(diǎn)： A A4線路負(fù)荷較重，變電站 4 出故障時(shí)對變電站 2有影響；開關(guān)數(shù)量多。 IV 213 12 優(yōu)點(diǎn)：供電可靠性高，電廠出線少，線路較短，開關(guān)數(shù)量較少。缺點(diǎn)：環(huán)網(wǎng)需要加裝自動(dòng)投切裝置。 V 258 14 優(yōu)點(diǎn)：供電可靠性高。 缺點(diǎn)：倒閘操作麻煩；局部環(huán)網(wǎng)需要加裝自動(dòng)投切裝置。 VI 261 16 優(yōu)點(diǎn)：供電可靠性高。缺點(diǎn)：倒閘操作麻煩；局部環(huán)網(wǎng)需要加裝自動(dòng)投切裝置。 其中， A 代表發(fā)電廠， 1 代表變電所 1， 2 代表變電所 2， 3 代表變電所 3， 4代表變電所 4。 17 根據(jù)上表比較，從可靠性、保護(hù)簡單、線路長度和開關(guān)數(shù)量等方面進(jìn)行初選： 方案 I：各變電站均為單電源供電，如果線路或者兩側(cè)變電間隔設(shè)備進(jìn)行檢修或發(fā)生故障時(shí)，必須進(jìn)行全站停電。由于開發(fā)區(qū)內(nèi)每一個(gè)變電站中均有 30%或 35%的一類、二類負(fù)荷，因此變 電站全停是不允許的。故不應(yīng)采用該接線方式。 方案 II：開發(fā)區(qū)內(nèi)各變電站均為雙電源供電，兩回線路互為備用，無論線路或者兩側(cè)變電間隔設(shè)備進(jìn)行檢修或發(fā)生故障時(shí)，變電站供電均不受影響，正常運(yùn)行時(shí)，線路電能損失比較小。但是一次投資比較大，需要進(jìn)行進(jìn)一步的計(jì)算比較方可確定。 方案 III：各變電站均為雙電源供電。對于變電站 4，其可靠性很高。但是變電站 2 分別經(jīng)變電站 3 穿越功率供電，表面上，該方案比方案 II 線路路徑短，但是 A4 線路擔(dān)負(fù)變電站 4 的負(fù)荷，導(dǎo)線截面必要比方案 II 大，因此綜合投資并不占優(yōu)勢。另一方面 ，變電站 2 在正常時(shí)，供電路每徑比較長，電能損耗比較大；如果變電站 4 發(fā)生故障時(shí)，對變電站 2 影響非常大。因此，采用該方案是不占優(yōu)勢。 方案 IV、 V、 VI：每兩個(gè)變電站與發(fā)電廠形成環(huán)網(wǎng)。為了減小環(huán)網(wǎng)供電的短路電路，正常時(shí)，采用開環(huán)運(yùn)行，兩個(gè)變電站之間的聯(lián)絡(luò)線處于備用狀態(tài)；在A 4 線路任何一回線路進(jìn)行檢修或發(fā)生故障跳閘時(shí)，繼保自動(dòng)投入備用的聯(lián)絡(luò)線。在選用發(fā)電廠至各變電站線路導(dǎo)線的截面時(shí)可進(jìn)行如下考慮：正常運(yùn)行按各變電站的最大負(fù)荷計(jì)算經(jīng)濟(jì)截面，在另一變電站發(fā)生主供線路進(jìn)行線路檢修或發(fā)生故障時(shí)， 其最大允許載流量能擔(dān)負(fù)兩個(gè)變電站的最高負(fù)荷之和。聯(lián)絡(luò)線按兩個(gè)變電站中最大負(fù)荷較高者選擇其最大允許載流量。該方案接線簡單，尤其是發(fā)電廠出線間隔比較少，一次接線方案可以簡化，從而可以降低整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的造價(jià)。另外，正常運(yùn)行時(shí)，均為發(fā)電廠 —— 變電站直供方式，高壓網(wǎng)電能損耗比較低。因此可作為備選方案進(jìn)一步比較。根據(jù)線路長度，選出方案 V。 方案 Ⅶ 、 Ⅷ ：此兩種方案為方案 II、 IV 的折中方案，由于各變電站位置比較均衡，因此兩種方案為大同小異。無論是靈活性、可靠性還是經(jīng)濟(jì)性均不可能是最佳方案，因此不再進(jìn)一步比較。 18 綜上所述，初步 選定方案 II、 V 作進(jìn)一步比較。 網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)線截面的選擇 架空送電線路導(dǎo)線截面積的選擇，應(yīng)根據(jù) 5～ 10 年電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行。 導(dǎo)線截面積的選擇原則和作法如下： (1) 送電線路的導(dǎo)線截面積，一般根據(jù)經(jīng)濟(jì)電流密度選擇。對于大跨越導(dǎo)線的截面積，一般按長期允許載流量選擇。 (2) 送電線路所采用的導(dǎo)線和避雷線，應(yīng)符合國家頒布的產(chǎn)品規(guī)格。 (3) 導(dǎo)線截面積選擇的一般作法：先按經(jīng)濟(jì)電流密度初選導(dǎo)線標(biāo)稱截面積，然后作電壓損失、機(jī)械強(qiáng)度、電暈、發(fā)熱等技術(shù)條件的校驗(yàn)，有必要時(shí)尚需作技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，確定導(dǎo)線截面積及相應(yīng)的 導(dǎo)線型號(hào)。 按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面積 (1) 方案 1：如下圖： 圖 方案 1 接線方式 1 60AL KM? ? 2 30AL KM? ? 3 60AL KM? ? 4 45AL KM? ? 則各導(dǎo)線的截面積為： A— 1 線： max 4500Th? ，查文獻(xiàn) 3 第 29 頁圖 3－ 1 得 /J A mm? A— 2 線： max 4500Th? ，查文獻(xiàn) 3 第 29 頁圖 3－ 1 得 /J A mm? A— 3 線： max 4500Th? ，查文獻(xiàn) 3 第 29 頁圖 3－ 1 得 /J A mm? 6 2231 . 0 5 1 . 0 5 3 0 1 0 8 1 . 0 53 c o s 3 2 2 0 1 0 0 8 5 1 . 2 0NjNPS m m m mUJ ? ??? ? ?? ? ? ? ?6 2231 . 0 5 1 . 0 5 5 0 1 0 1 3 5 . 0 83 c o s 3 2 2 0 1 0 0 8 5 1 . 2 0NjNPS m m m mUJ ? ??? ? ?? ? ? ? ? 19 A— 4 線： max 4500Th? ，查文獻(xiàn) 3 第 29 頁圖 3－ 1 得 /J A mm? 根據(jù)文獻(xiàn) 3 第 115 頁附表 1－ 21 選擇各導(dǎo)線型號(hào)并根據(jù)附表 125 查得各導(dǎo)線的電阻電抗值，如表 2 所示： 表 方案 1導(dǎo)線的型號(hào) 校驗(yàn) : 1)熱穩(wěn)定 : AIAU PINNA os3 3 6m a x1 ?????? ????? 允? AIAU PINNA os3 3 6m a x1 ?????? ????? 允? AIAU PINNA os3 3 6m a x1 ?????? ????? 允? AIAU PINNA os3 3 6m a x1 ?????? ????? 允? 2)負(fù)荷矩 : A1: KMMW ??? 1 8 0 06030 A2: KMMW ??? 1 5 0 03050 A3: KMMW ??? 3 6 0 06060 導(dǎo)線 型號(hào) 長期允許載流量（ A） 電阻電抗值 ? ?/km? +70℃ +80℃ 1r 1x A— 1 線 LJ95 351 360 A— 2 線 LJ150 466 476 A— 3 線 LJ185 534 543 A— 4 線 LJ210 584 593 6 2231 . 0 5 1 . 0 5 6 0 1 0 1 6 2 . 0 93 c o s 3 2 2 0 1 0 0 8 5 1 . 2 0NjNPS m m m mUJ ? ??? ? ?? ? ? ? ?6 2231 . 0 5 1 . 0 5 8 0 1 0 2 1 6 . 1 23 c o s 3 2 2 0 1 0 0 8 5 1 . 2 0NjNPS m m m mUJ ? ??? ? ?? ? ? ? ? 20 A4: KMMW ??? 3 6 0 04580 (2) 方案 2： 圖 方案 2 接線圖 本方案屬環(huán)形網(wǎng)絡(luò)，由于此網(wǎng)絡(luò)為同一等級(jí)網(wǎng)絡(luò)，可將其近似看作為均一網(wǎng)絡(luò)，用線路長度代替線路阻抗?，F(xiàn)將環(huán)網(wǎng)在 A 點(diǎn)處打開，計(jì)算潮流。 由發(fā)電廠及變電所地理位置圖可得： A— 1 線長 60kM， A— 2 線長 30kM， A— 3 線長 60kM， A— 4 線長 45kM，A— 3 線長 30kM， 2— 4 線長 50kM。