【導(dǎo)讀】核準通過，歸檔資料。未經(jīng)允許，請勿外傳！其中輸電網(wǎng)絡(luò)的功率與電壓。直接影響著整個電網(wǎng)的可靠性、經(jīng)濟性和靈活性。還影響著廠用電設(shè)計、短。本次設(shè)計的電力網(wǎng)絡(luò)方案的確定及電氣主。另外，短路計算部分也是本次設(shè)計的重要部分。他的準確性影響著設(shè)備。的選擇及校驗，也影響到整個網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)濟性與安全性。性和安全性的原則來完成的。

　　

【正文】 equipment and checkIt also is the very significant Section in this design .Whether or not the right design are able to affect secure quality of entire electric power system .This rule designed in line with dependability and security is pleted. [Key word] Power work The waires of electric The load flow Short circuit calculation 畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 前 言 電力工業(yè)是國民經(jīng)濟發(fā)展的基礎(chǔ)工業(yè)。隨著經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展，發(fā)電設(shè)備的容量也在向應(yīng)增大。為了更好的保證安全運行，經(jīng)濟運行，并保證電能質(zhì)量，電力系統(tǒng)運行越來越依靠自動控制的提高。 電力系統(tǒng)中同步發(fā)電機保有在同步運行狀態(tài)下，其送出的電磁功率為定值，同時在電力系統(tǒng)中各節(jié)點的電壓及支路功率潮流也都是定值，這就是電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行狀態(tài)。反之，如果電力系統(tǒng)中各發(fā)電機間不能保持同步，則發(fā)電機送出的電磁功率和全系統(tǒng)各節(jié)點的電壓及支路的功率將發(fā)生很大幅度的波動。如果不能使電力系統(tǒng)中各發(fā)電機間恢復(fù)同步運行，電 力系統(tǒng)將持續(xù)處于失步運行狀態(tài)，即電力系統(tǒng)失去穩(wěn)定狀態(tài)。保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定是電力系統(tǒng)正常運行的必要條件。只有保持電力系統(tǒng)穩(wěn)定的條件下，電力系統(tǒng)才能不間斷的向各類用戶提供人合乎質(zhì)量要求的電能。電力系統(tǒng)在某一運 行方式下，受到外界大干擾后，經(jīng)過一個機電暫態(tài)過程，能夠恢復(fù)到原始穩(wěn)定運行方式，則認為電力系統(tǒng)在這一運行方式下是暫態(tài)穩(wěn)定的。電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性與干擾的型式有關(guān)。在電力系統(tǒng)受到大的干擾的，其機電暫態(tài)過程是一組非線性狀態(tài)方程式，不能進行線性化，所以一般采用數(shù)值積分法的時 域分析法，將計算結(jié)果繪出運行參數(shù)對時間的曲線，用以判別電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性。 電力工業(yè)是國民經(jīng)濟的重要行業(yè)之一，它即為現(xiàn)代工業(yè)、農(nóng)業(yè)、科學技術(shù)和國防提供必不可少的動力，電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計及運行的任務(wù)是，在國民經(jīng)濟發(fā)展計劃的統(tǒng)籌安排畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 下，合理開發(fā)，利用動力資源，用較少的投資和運行成本，來滿國民經(jīng)濟各部門及人民生活不斷增長的需要，提供可靠，允足，質(zhì)量合格的電能。 通過此次設(shè)計對三年來所學的知識進一步鞏固和加強，并得到了實際工作經(jīng)驗。設(shè)計中查閱了大量的相關(guān)資料，努力做到有據(jù)可循。在設(shè)計中逐步掌握了查閱，運用資料的能力 ，總結(jié)了三年來所學的電力工業(yè)的相關(guān)知識，為日后的工作打下了堅實的基礎(chǔ)。 由于我在知識條件等方面的局限，仍存在許多不足，但在指導(dǎo)老師 周文華 和學院大力支持和幫助下，已有相當大的改進，在此表示衷心的感謝。 第 一 章 電力網(wǎng)絡(luò)接線方案的確定 第 節(jié) 電力網(wǎng)絡(luò)設(shè)計方案初選 對電力網(wǎng)絡(luò)設(shè)計方案的主要要求 （ 1） 系統(tǒng)主干網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)應(yīng)與電源方案協(xié)調(diào)一致，并且有一定的適應(yīng)發(fā)展能力。 （ 2） 主趕網(wǎng)絡(luò)應(yīng)有一定的抗干擾能力，防止發(fā)生災(zāi)害性的大面積停電；在主干網(wǎng)絡(luò)上不得有 “T” 型接線及用戶變電所。 （ 3） 有利于 “ 分層分區(qū) ” 調(diào)度控 制的實施及受端系統(tǒng)的加強。 （ 4） 受端主干網(wǎng)絡(luò)發(fā)生三相短路又重合不成功時，應(yīng)能保持系統(tǒng)穩(wěn)定運行和正常供電。但在初期，受端主干網(wǎng)絡(luò)尚未形成多回路結(jié)構(gòu)時，允許采取切除部分發(fā)電機及負荷的措施。 （ 5） 送端系統(tǒng)與受端系統(tǒng)間有多回聯(lián)絡(luò)線時，交流一回線或直流單極故障， 應(yīng)能保持系統(tǒng)穩(wěn)定運行并不損失負荷。 （ 6） 網(wǎng)絡(luò)的輸送容量必須滿足各種正常及事故后運行方式的送電要求，其輸送容量至少應(yīng)考慮投運后 510 年的發(fā)展。若線路走廊困難時，應(yīng)充分考慮發(fā)展裕度。 （ 7） 同一電壓等級網(wǎng)絡(luò)內(nèi)任一元件（變壓器，線路， 母線，短路器等）事故時，其他元件不應(yīng)超過事故過負荷的規(guī)定值。 （ 8） 向無電源或電源很小的終端地區(qū)供電，若同一電壓等級線路有兩回及以上時，任一回線事故停運后，應(yīng)分別能保證地區(qū)負荷的 80%或 70%以上。 畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 除此之外，尚需滿足其它有關(guān)技術(shù)規(guī)定的要求。 選擇投運的機組 根據(jù)電網(wǎng)負荷情況選擇 1電廠和 2電廠中所需要投運的機組。本組設(shè)計內(nèi)容包括 1電廠 和 2電廠， 1變電站和 2變電站。 （ 1）確定發(fā)電機組的容量和臺數(shù)： 根據(jù)功率平衡： 系統(tǒng)最大用電負荷為 ： Py=K1∑ PLmax K1—同時率 同時率 K1 與 電力用戶的多少，各用戶的用電特點等因素有關(guān)，一般應(yīng)根據(jù)實際統(tǒng)計資料確定：取 K1= 系統(tǒng)供電負荷為： 在規(guī)劃設(shè)計時，網(wǎng)損是用網(wǎng)損率計算的，而網(wǎng)損率是以供電負荷的百分數(shù)表示，一般為 510%，此時系統(tǒng)供電負荷為： Pg=1/(1K2)Py K2— 網(wǎng)損率 Py— 系統(tǒng)的用電負荷 系統(tǒng)的發(fā)電負荷 Pf=1/(1K3)x(Pg+P2) Pg— 系統(tǒng)的供電負荷 Pz— 發(fā)電機電壓直配負荷 K3— 廠用電率 10% 系統(tǒng)備用容量： 負荷備用 2% 事故備用 5% 檢修備用 8% 備用共計 15% 則 : Pn=Pf+P 備 由第一節(jié)的功率平衡計算確定發(fā)電機容量及型號選擇如下 : 畢業(yè)設(shè)計（論文） 6 1發(fā)電廠 :2x50MW+100MW+200 2發(fā)電廠 :2x50+200MW 2發(fā)電廠 選型號如下 : 型號 額定容量 MW 額定電壓 KV cos216。 Xd11 X2 X0 Xd11 % X? X2 % X?2 X0 % X?0 QFQS2002 200 QFS502 50 初步方案的確定 電力系統(tǒng)的接線方式可分為無備用和有備用兩類。 （ 1） 無備用接線的主要優(yōu)點在于簡單，經(jīng)濟，運行方便，主要缺點是供電可靠性 差。因此，這種接線不適用于一級負荷占很大比重的場合。但在一級負荷的 比重不大，并可為這些負荷單獨設(shè)置備用電源時，仍可采用這種接線。這種 接線之所以適用于二級負荷是由于架空電力線路已廣泛采用自動重合閘裝置， 而自動重合閘的成功率相當高。 （ 2） 有備用接線中，雙回路的放射式，干線式，鏈式網(wǎng)絡(luò)優(yōu)點在于供電可靠性和電壓質(zhì)量高，缺點是可能不夠經(jīng)濟。因雙回路放射式接線對每一負荷都以兩回 路供電，每回路分擔的負荷不大，而在較高電壓級網(wǎng)絡(luò)中，往往由于避免發(fā)生電暈等原因，不得不選用大于這些負荷所需的導(dǎo)線截面積，以致浪費有色金屬。干線式或鏈式接線所需的斷路器等高壓電器很多。有備用接線中的環(huán)式接線有與上列接線方式相同的供電可靠性，但卻較它們經(jīng)濟，缺點為運行調(diào)度較復(fù)雜，且故障時的電壓質(zhì)量差。有備用接線中的兩端供電網(wǎng)絡(luò)最常見，但采用這種接線的先決條件是必須有兩個或兩個以上獨立電源，而且它們與各負荷點的相對位置又決定了采用這種接線的合理性。 電壓等級的確定： 電力網(wǎng)電壓等級的選擇應(yīng)符合國家規(guī)定的標準電 壓等級，在同一地域或同一電力系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計（論文） 7 內(nèi)，電網(wǎng)的電壓等級應(yīng)盡量簡化，根據(jù)我國經(jīng)濟發(fā)展迅速的特點各級電壓間的級差不宜太小 . 各電壓等級線路的送電能力： 線路電壓等級 輸電容量 MW 輸電距離 Km 110KV 15050 220KV 300100 根據(jù)初步潮流計算及輸送距離，先選 220KV 電壓等級為合理等級。 第 節(jié) 技術(shù)經(jīng)濟比較 1． 2． 經(jīng)濟計算方法 經(jīng)濟計算是從國民經(jīng)濟整體利益出發(fā)，計算電氣主接線各個比較方案的費用和效益，為選擇經(jīng)濟上的最優(yōu)方案 提供依據(jù)。 在經(jīng)濟比較中，一般有投資（包括主要設(shè)備及配電裝置的投資）和年運行費用兩大項。計算時，可只計算各方案不同部分的投資和年運行費用。現(xiàn)分述如下： （ 1） 、計算綜合投資 Z Z=Z0( 1+ a100 ) (萬元 ) 式中 Z0—— 為主體設(shè)備的綜合投資，包括變壓器、開關(guān)設(shè)備、配電裝置等設(shè)備的綜合投資； a—— 為不明顯的附加費用比例系數(shù)，一般 220kV取 70， 110kV取 90。 所謂綜合投資，包括設(shè)備本體價格、其他設(shè)備（如控制設(shè)備、母線）費、主 要材料費、安裝費等各項費用的總和。 （ 2） 、計算年運行費用 u u= a△Ａ 104+u1+u2 (萬元 ) 式中 u1—— 小修、維護費，一般為（ ～ ） Z， u2―― 折舊費，一般為（ ～ ）。 a—— 電能電價，一般可取 ～ 元／（ kWh ）。 △Ａ —— 變壓器年電能損失總值（ kWh ）。 畢業(yè)設(shè)計（論文） 8 關(guān)于變壓器電能損失總值△Ａ的計算，由于所給負荷參數(shù)和選用變壓 器型式的不同，其計算也有所差異。本設(shè)計所用 如下： ① 雙繞組變壓器 n臺同容量變壓器并列運行時，則 △ Ａ =n(△ PO +k△ QO)To+ 1n (△ P +k△ Q) (smax /sn)2 τ (kw h) 式中 sn —— 一臺變壓器的額定容量（ KVA） smax—— n 臺變壓器承擔的最大的總負荷（ KVA） s —— n 臺變壓器承擔的總平均負荷（ KVA） To —— 變壓器全年實際運行小時數(shù)（ h），一般可取 8000h τ —— 最大負荷損耗時間（ h） ② 三繞組變壓器 n 臺同容量并聯(lián)運行，當容量比為 100/100/100、 100/100/、100/100/50 時 △ Ａ =n(△ PO +k △ QO)To+ 12n (△ P +k△ Q) (s12/sn2+s22/sn2+s32/sns3n) τ(kw h) 式中 s s s3—— 為 n 臺變壓器三側(cè)分擔的最大的總負荷 (KVA) s3n—— 第三繞組的額定容量 (KVA) 畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 第 二 章 電 氣 主 接 線 設(shè) 計 電氣主接線是電力系統(tǒng)接線的主要組成部分。它表明了發(fā)電機、變壓器、線路和斷路器等電器設(shè)備的數(shù)量和連接方式及可能的運行方式，從而完成發(fā)電、變電、輸配電的任務(wù)。它的設(shè)計，直接關(guān)系著全廠電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護和自動裝置的確定，關(guān)系著電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、靈活和經(jīng)濟運行。由于電能生產(chǎn)的特點是發(fā)電、變電、輸電和用電是在同一時刻完成的，所以主接線設(shè)計的好壞，也影響到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活。 因此，主接線的設(shè)計是一個綜合性的問題。必須在滿足國家有 關(guān)技術(shù)經(jīng)濟政策的前提下，力爭使其技術(shù)先進、經(jīng)濟合理、安全可靠。 第 主接線的設(shè)計原則 1 考慮變電所在電力系統(tǒng)的地位和作用 2 考慮近期和遠期的發(fā)展規(guī)模 3 考慮負荷的重要性分級和出線回路多少對主接線的影響 4 考慮主變臺數(shù)對主接線的影響 畢業(yè)設(shè)計（論文） 10 5 考慮備用量的有無和大小對主接線的影響 第 節(jié) 設(shè)計主接線的基本要求 根據(jù)我國能源部關(guān)于《 220～ 500KV 中變電所設(shè)計技術(shù)規(guī)程》 SDT— 88規(guī)定： “ 變電所電氣主接線應(yīng)根據(jù)變電所在電力系統(tǒng)的地位，變電所的規(guī)劃容量，負荷性質(zhì)線路變壓器的連接、元件總數(shù)等 條件確定。并應(yīng)綜合考慮供電可靠性、運行靈活、操作檢修方便、投資節(jié)約和便于過度或擴建要求。 ” 2． 2． 1 可靠性 所謂可靠性是指主接線能可靠的工作，以保證對用戶不間斷的供電，衡量可靠 的客觀準是運行實踐評價可靠性的標志。 供電可靠性是電力生產(chǎn)和分配的首要要求，電氣主接線也必須滿足這個要求。在研究主接線時，應(yīng)全面地看待以下幾個問題： ① 可靠性的客觀衡量標準運行實踐，估價一個主接線的可靠性時，應(yīng)充分考慮長期積累的運行經(jīng)驗。我國現(xiàn)行設(shè)計技術(shù)規(guī)程中的各項規(guī)定，就是對運行實踐經(jīng)驗的總結(jié)。設(shè)計時應(yīng)予遵循。 ② 主接線的可靠性，是由其各組成元件（包括一次和二次設(shè)備）的可靠性的綜合。因此主接線設(shè)計，要同進考慮一次設(shè)備和二次設(shè)備的故障率及其對供電的影響。 ③ 可靠性并不是絕對的，同樣的主接線對某廠是可靠的，而對另一些廠則可能還不夠可靠。因此，評價可靠性時，不能脫離發(fā)電廠（變電所）在系統(tǒng)中地位和作用 衡量主接線運行可靠性的標志是： ① 斷路器檢修時，能否不影響供電。 ② 線路、斷路 器或母線故障時，以及母線檢修時，停運出線回路數(shù)的多少和停電時間長短，以及能否保證對重要用戶的供電。 ③ 發(fā)電廠、變電所全部停運的可能性。 畢業(yè)設(shè)計（論文） 11 ④ 對大機組超高壓情況下的電氣主接線，應(yīng)滿足可靠性準則的要求。 2． 2． 2 靈活性 主接線的靈活性有以下幾方面的要求 （ 1） 調(diào)度要求：可靈活的投入和切除變壓器、線路。調(diào)配電源和負荷，能夠滿足系統(tǒng)在運行方式下，檢修方式下特別方式下的調(diào)度要求。 （ 2） 檢修要求：可方便的停運斷路器，母線及其繼電器保護設(shè)備進 行安全檢修，且不致影響對用戶的供電。 （ 3） 擴建要求：