【正文】 這一系列的課程設(shè)計(jì)過程真正地培養(yǎng)了我的查閱資料的能力，并且使我對(duì)高壓電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)過程有了一定的了解和掌握。在計(jì)算一次投資和年運(yùn)費(fèi)時(shí)，我們參考了《電力系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)及畢業(yè)設(shè)計(jì)參考資料》中的相關(guān)內(nèi)容，準(zhǔn)確理解概念，正確計(jì)算，得出了較好的數(shù)據(jù)和結(jié)果。華北電力大學(xué)科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）439 最優(yōu)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算數(shù)字 一次投資導(dǎo)線成本：D=()萬 元斷路器成本： 元變壓器成本： +78591.=62.()B??萬 元總成本： Z=D.()Y?萬 元 年行運(yùn)費(fèi)電能損耗電費(fèi)：A＝404（萬元）折舊費(fèi)：B＝ （萬元）總年運(yùn)費(fèi)：A+B＝（萬元） 輸電效率最大負(fù)荷時(shí)： max 120+12022 +.62P??? ?用＝ ％ ＝ ％ ＝ ％總最小負(fù)荷時(shí)： min 10010 +＝ ％ ＝ ％ ＝ ％總?cè)A北電力大學(xué)科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）44結(jié)論本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的全過程包括原始資料的分析，初選方案的擬定，導(dǎo)線型號(hào)的選擇，計(jì)算一次投資和年運(yùn)費(fèi)，最優(yōu)方案的潮流計(jì)算和故障情況下的電壓損耗校驗(yàn)，選擇變壓器的分接頭。最大負(fù)荷時(shí)變壓器最大壓降： 1max1axa ()3TTTPRQXkVU?????????最大負(fù)荷時(shí)低壓側(cè)母線要求實(shí)際電壓 imax.()kV???maxaxiaxi ().ITNt k???（ － ）最小負(fù)荷時(shí)變壓器最小壓降： 1min1ini .()2TTTPRQXU kV????????最小負(fù)荷時(shí)低壓側(cè)母線要求實(shí)際電壓 ???mininiax .().ITNt k???（ － ） tax ????＋選擇 220kV 的分接頭位置，變壓器高壓側(cè)分接頭電壓為 220kV。校驗(yàn)：華北電力大學(xué)科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）42最大負(fù)荷時(shí)低壓側(cè)的實(shí)際電壓為： ()()kV???最小負(fù)荷時(shí)低壓側(cè)的實(shí)際電壓為： .().5()20?滿足調(diào)壓要求。 變電站 4站 4 為常調(diào)壓，無論何種負(fù)荷情況下，電壓基本保持為一常數(shù)，為102％～105％U N。最大負(fù)荷時(shí)變壓器最大壓降： 1max1axa ()3TTTPRQXkVU?????????最大負(fù)荷時(shí)低壓側(cè)母線要求實(shí)際電壓 imax.()kV?maxaxiaxi ?（ － ）最小負(fù)荷時(shí)變壓器最小壓降：華北電力大學(xué)科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）411min1ini ()3TTTPRQXU kV????????最小負(fù)荷時(shí)低壓側(cè)母線要求實(shí)際電壓 imn.()UkV?miniiax ().7ITNt k??（ － ）tax ???＋選擇 220kV 的分接頭位置，變壓器高壓側(cè)分接頭電壓為 220kV。校驗(yàn)：最大負(fù)荷時(shí)低壓側(cè)的實(shí)際電壓為： .()()4kVk???最小負(fù)荷時(shí)低壓側(cè)的實(shí)際電壓為： .6().7()215?滿足調(diào)壓要求。華北電力大學(xué)科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）40 變電站 2站 2 為順調(diào)壓，最大負(fù)荷時(shí)電壓不低于 %UN，最小負(fù)荷時(shí)電壓不高于%UN。變壓器的型號(hào)為 SSPL190000/220，等值阻抗為 ??2222% jjS???????????由于變壓器是并聯(lián)運(yùn)行，因此兩變壓器的并聯(lián)阻抗是： ??.?變壓器最大壓降： 1max1axa .()TTTPRQXU kV?????????最大負(fù)荷時(shí)低壓側(cè)母線要求實(shí)際電壓 ()UkV???maxaiaxi ()ITNt k???（ － ）變壓器最小壓降： 1min1ini .()29TTTPRQXU kV?????????最小負(fù)荷時(shí)低壓側(cè)母線要求實(shí)際電壓 imn()UkV???mininiax ()ITNt k???（ － ） tax tmin23.()IItIU???＋可選 2425%的分接頭，變壓器高壓側(cè)分接頭電壓為 。％％ ＝－ .?（3）當(dāng)斷開 B3 線路斷線時(shí)，電網(wǎng)的等值電路圖如下：A32 1 . 4 + j 5 5 . 41 1 0 + j 5 3 . 3線路 A－3 損耗的功率為2~105.(.)617.()SjjMVA?????流過線路 A—3 的負(fù)荷為：~..()jjj223AAPRQXRUU???????????????＝=2 216..??????????.57()kV?壓降百分?jǐn)?shù)： 在允許范圍之內(nèi)。 故障情況潮流計(jì)算（1）當(dāng) A5 線路斷線時(shí)，電網(wǎng)的等值電路圖如下：華北電力大學(xué)科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）3751 5 . 6 3 + j 4 0 . 3 68 . 1 3 + j 4 2 . 3 81AA~S~S~A???1 1 0 + j 5 3 . 31 2 0 + j 5 8 . 1線路 1－5 段的功率損耗為 22~11jPQSRjXU???= ??21053..?.()jMVA??所以流過線路 1－5 的負(fù)荷為~()Sjjj??流過線路 A－1 的負(fù)荷為~124...()jjjVA???21 ??????????????AAUQRPXRU＝＝2 ??????? ??? ?? ?3()kV? 225111PRQXRUU???????????????＝＝2 ????????????()kV?壓降百分?jǐn)?shù)： 在允許范圍之內(nèi)。華北電力大學(xué)科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）36同樣方法計(jì)算，變電站 發(fā)電廠 A 和發(fā)電廠 B 為兩端供電網(wǎng)，從無功分點(diǎn) 3 處打開環(huán)網(wǎng)，計(jì)算潮流。變電站 發(fā)電廠 A 和發(fā)電廠 B 三個(gè)節(jié)點(diǎn)為兩端供電網(wǎng)，從無功分點(diǎn) 2 處打開兩端供電網(wǎng)，計(jì)算潮流。~AS＝~51S???....()0jjMVA???~?39。從無功分點(diǎn) 1 處打開環(huán)網(wǎng)，計(jì)算潮流。 正常運(yùn)行最小負(fù)荷情況首先算出各變電站的負(fù)荷損耗，得到各節(jié)點(diǎn)的最大潮流分布。同樣方法計(jì)算，變電站 發(fā)電廠 A 和發(fā)電廠 B 為兩端供電網(wǎng)，從無功分點(diǎn) 3 處打開環(huán)網(wǎng)，計(jì)算潮流。變電站 發(fā)電廠 A 和發(fā)電廠 B 三個(gè)節(jié)點(diǎn)為兩端供電網(wǎng)，有功分點(diǎn)、無功分點(diǎn)均為 無功分點(diǎn)處打開兩端供電網(wǎng)，計(jì)算潮流。5118 . 1 3 + j 4 2 . 3 81 0 4 . 1 8 + j 5 0 . 4 5A1 5 . 8 2 + j 7 . 6 55 . 8 1 + j 3 0 . 2 71 5 . 6 3 + j 4 0 . 4 6~1S39。變電站 1： 220kk%2j)2[j()]1010TN NNPIPUSSSS????～ ％＝ （ （ ）= 2 ]1?? ?（ ＋ ） ＋ （ ） ＋ （ ）= .(MVA)??1max+70146=207+()Sj同理可求得：變電站 2：~max=.(MVA)變電站 3： S10+36274=062+8＝變電站 4：~..()變電站 5： =515574VA其次，先算小環(huán)網(wǎng)：由發(fā)電廠 A、變電站 變電站 5 組成。所以，方案 1 為最優(yōu)方案。 比較分析方案 1 方案 4 和方案 5 在正常運(yùn)行和故障情況下的電壓損耗都滿足要求，但是方案1 的電壓損耗較小，供電質(zhì)量較高。 年行運(yùn)費(fèi)年運(yùn)費(fèi)主要包括電能損耗、折舊費(fèi)。 D?()萬 元斷路器成本 Y：根據(jù)所選電壓等級(jí)查表得每臺(tái)斷路器價(jià)格。=（ 萬 元 ）斷路器成本 Y：根據(jù)所選電壓等級(jí)查表得每臺(tái)斷路器價(jià)格。當(dāng)斷開 A4 單條線路時(shí)A1 2 0 + j 9 04線路上的阻抗值如下圖：A1 3 . 9 9 + j 3 6 . 2.()()AUkV??????所以滿足要求 一次投資由于發(fā)電廠和變電站的投資相同，所以只需比較線路上的投資。（3）方案 5：當(dāng) A5 線路斷線時(shí)5AA1 1 0 + j 5 3 . 31 2 0 + j 5 8 . 11線路 1－5 段的功率損耗為 ??22552 .j ..???????＋所以流過線路 1－5 的負(fù)荷為~()SjMVA?流過線 A－1 的負(fù)荷為~()SjMVA??線路上的阻抗值如下圖：51 5 . 6 3 + j 4 0 . 4 68 . 1 3 + j 4 2 . 3 81A()20UkV??????234838435A ?＋ ＝所以電壓損耗滿足要求。當(dāng)斷開 B3 線路斷線時(shí)A1 1 0 + j 5 3 . 33線路上的阻抗值如下圖：A2 1 . 4 + j 5 5 . 43＝3AU?.()3()kV????所以滿足要求當(dāng)斷開 A4 單條線路時(shí)A1 2 0 + j 9 04華北電力大學(xué)科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）25線路上的阻抗值如下圖：A1 3 . 9 9 + j 3 6 . 2.()()AUkV??????所以滿足要求(2)方案 4 ：當(dāng)斷開 A5 線路斷線時(shí)5AA1 1 0 + j 5 3 . 31 2 0 + j 5 8 . 11線路 1－5 段的功率損耗為 ??22552 .j ..()PQSRjXjjMVAU????????? 所以流過線路 1－5 的負(fù)荷為~()SjMVA流過線 A－1 的負(fù)荷為~()SjMVA??線路上的阻抗值如下圖：51 5 . 6 3 + j 4 0 . 4 68 . 1 3 + j 4 2 . 3 81A()20UkV??????234838435A ?＋ ＝所以電壓損耗滿足要求。 ()%2UkVV???? 故障運(yùn)行電壓損耗（1）方案 1：當(dāng) A5 線路斷線時(shí)5AA1 1 0 + j 5 3 . 31 2 0 + j 5 8 . 11線路 1－5 段的功率損耗為 ??22~552 .j ..()PQSRjXjjMVAU????????＋所以流過線路 1－5 的負(fù)荷為~()jMVA流過線 A－1 的負(fù)荷為華北電力大學(xué)科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）24~()ASjMVA??線路上的阻抗值如下圖：51 5 . 6 3 + j 4 0 . 4 68 . 1 3 + j 4 2 . 3 81A()20UkV??????234838435A ?＋ ＝所以電壓損耗滿足要求。 max742()??發(fā)電廠 A、變電站 5 的環(huán)網(wǎng)，從發(fā)電廠處打開。 ()()kV?將發(fā)電廠 A、變電站 發(fā)電廠 B 組成的兩端供電網(wǎng)從變電站 2 打開。 ()()UkV???將發(fā)電廠 A、變電站 變電站 2 組成的網(wǎng)絡(luò)。發(fā)電廠 A、變電站 4 的潮流分布如下：A41 2 0 + j 9 0查表求得線路的阻抗，在下圖中畫出：A46 . 9 9 + j 1 8 . 1 4120..2()AUkV??????所以滿足要求（2）方案 4：首先打開發(fā)電廠 B、變電站 變電站 4 的環(huán)網(wǎng)，從發(fā)電廠處打開。 max.()()kV?將發(fā)電廠 A、變電站 發(fā)電廠 B 的兩端供電網(wǎng)從變電站 2 打開。 ()%2UkVV?????將發(fā)電廠 A、變電站 發(fā)電廠 B 的兩端供電網(wǎng)從變電站 2 打開。計(jì)算公式如下： 電壓損耗％＝ %NijijUXQRP)(ij???? 10??NijU 正常運(yùn)行電壓損耗(1)方案 1：首先打開發(fā)電廠 A、變電站 5 的環(huán)網(wǎng)，從發(fā)電廠處打開。0（ 個(gè) ） 金屬耗量各種型號(hào)導(dǎo)線每千米的價(jià)格由參考資料可查到，具體計(jì)算過程如下所示： 方案 1:A2 段 : ??＝ （ ）A1 段 : 1657＝ （ ）A3 段 : 5..940＝ （ ）B2 段: B2 .?（ ）B5 段: ??（ ）B3 段: 3m1957.（ ）34 段: （ ）B4 段: B0?（ ）總的耗量為: i78t?＝ ＝ （ ） 方案 4，5：計(jì)算方法同方案 4：總的耗量為: im=102t?（ ）計(jì)算方法同方案 5：總的耗量為: （ ） 初步方案比較結(jié)果華北電力大學(xué)科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）19表 5－1：三個(gè)方案的初步比較 項(xiàng)目方案導(dǎo)線長度（km）斷路器數(shù)（個(gè)）金屬耗量（t ）方案 1 18 方案 4 16 1022方案 5 20 華北電力大學(xué)科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）206 詳細(xì)比較 電壓損耗計(jì)算 電壓損耗計(jì)算原則由于發(fā)電廠部分相同，可以只對(duì)線路部分的電壓損耗進(jìn)行初步計(jì)算，計(jì)算時(shí)可以假定網(wǎng)絡(luò)各點(diǎn)電壓都等于額定電壓，計(jì)算正常運(yùn)行時(shí)最大負(fù)荷和故障兩種情況下的電壓損耗，故障運(yùn)行方式應(yīng)合理地假設(shè)較為嚴(yán)重的情況。首先要求出三個(gè)方案的金屬耗量，查表可得各種導(dǎo)線的單位長度的重量，計(jì)算求得總重量。yNyIKUSI????.()7()AI A????.()51()3ANSIU?()()AI A????()80()330ANSIU?()6()BI A????()0()BNSIU?()51()0I A????()()I?經(jīng)過校驗(yàn)，長期運(yùn)行時(shí)導(dǎo)線的載流量滿足要求。C。（2） 、允許載流量校驗(yàn)首選根據(jù)負(fù)荷可以求得流過導(dǎo)線的最大電流，當(dāng)?shù)啬昶骄鶜鉁貫?25176。按機(jī)械強(qiáng)度校驗(yàn)導(dǎo)線截面積時(shí)，在平原地區(qū) 35kV 以上的線路中，容許的最小截面積為 ，由于 220kV 的網(wǎng)絡(luò)要求導(dǎo)線的截面積最小為 180mm2 的導(dǎo)線。 計(jì)算導(dǎo)線截面積從無功分點(diǎn)將環(huán)網(wǎng)打開，如下圖所示：B332 2abc dA4511ef各條支路的經(jīng)濟(jì)電流密度：電網(wǎng)電壓等級(jí)為 220kV。