【正文】 /最大無功負(fù)荷：（ ） /=%10% 所以系統(tǒng)的無功備用充足 3) 功率平衡校驗結(jié)論 由上面檢驗結(jié)果可知：系統(tǒng)有功功率平衡，但有功備用容量不夠充足。 ??nnMAXP1 K1－－同時系數(shù)取 K2－－廠用網(wǎng)損系數(shù)取 （其中網(wǎng)損 5%，廠用 10%） 需校驗發(fā)電廠的有功備用容量是否大于最大有功負(fù)荷的 10%。（ To為一年的時間即 8760小時） 發(fā)電廠 A Pmax Tmax=20 5000=100000MW Pmin To=11 8760=96360MW 變電站 1 Pmax Tmax=37 5000=185000MW Pmin To=19 8760=166440MW 變電站 2 Pmax Tmax=40 5500=220210MW Pmin To=21 8760=183960MW 變電站 3 Pmax Tmax=34 5500=187000MW Pmin To=18 8760=157680MW 變電站 4 Pmax Tmax=26 5500=143000MW Pmin To=14 8760=122640MW 系統(tǒng)全年實際耗電量： Wa=100000+185000+220210+187000+143000=835000MW 全年以最小負(fù)荷運行所 消耗的電量： Wb=96360+166440+183960+157680+122640=727080MW WaWb 負(fù)荷合理 功率平衡校驗 1) 有功功率平衡校驗 系統(tǒng)最大有功綜合負(fù)荷： PXMAX=K1 1 課程設(shè)計說明書 題目：電力網(wǎng)絡(luò)設(shè)計 學(xué)院：電力學(xué)院 年級： 2021級 專業(yè)： 電力自動化 姓名： 吳 韻 指導(dǎo)老師： 時間： 2 目錄 前言 ………………………………………………………………… 2 原始資料 ……………………………………………………… ..3 校驗電力系統(tǒng)功率平衡和確定發(fā)電廠的運行方式 ………… ..5 負(fù)荷合理性校驗 …………………………………………………………………… .5 功率平衡校驗 …… ………………………………………………………………… .5 確定電力系統(tǒng)的接線圖 ……………………………………… ..6 網(wǎng)絡(luò)電壓等級的確定 ………………………………………………………………… ..6 網(wǎng)絡(luò)接線方案初步比較 …………………………………………………………… ......6 網(wǎng)絡(luò)接線方案精確比較 …………………………………………………………… ..… 7 確定發(fā)電廠、變電所的電氣主接線 ………………………… .14 4． 1 發(fā)電站的主接線 ………………………………………………………………… .… 14 4． 2 變電站主接線 ……………………………………………………………………… .14 4． 3 確定變壓器的參數(shù)、型號和線路參數(shù) ……………………………………… ...… .15 潮流計算，確定變壓器分接頭 ……………………………… .18 5． 1 系統(tǒng)參數(shù)計算 ……………………………………………………………………… .18 5． 2 潮流計算 …………………………………………………………………………… .19 5． 3 變壓器分接頭的選擇 ……………………………………………………………… .26 總結(jié) ……………………………………………………… …… .29 3 前言 本課程設(shè)計的任務(wù)是根據(jù)所給的數(shù)據(jù)，對一個區(qū)域電網(wǎng)規(guī)劃進(jìn)行分析，校驗系統(tǒng)的有功與無功；分析各種不同的運行方式；確定系統(tǒng)的接線方案；選擇系統(tǒng)中變壓器的型號；對系統(tǒng)的潮流進(jìn)行估算；計算網(wǎng)絡(luò)中的損耗；進(jìn)行調(diào)壓計算并校驗分接頭的選擇；統(tǒng)計系統(tǒng)設(shè)計的主要指標(biāo)；繪制電氣主接線。 4 原始資料： A. 發(fā)電廠發(fā)電機資料： 項目 臺數(shù) 容量（ MW） 電壓（ kV） 功率因數(shù) 1 5 25 2 1 50 B. 發(fā)電廠和變電所的負(fù)荷資料： 項目 發(fā)電廠（ A） 變電所（ 1） 變電所（ 2） 變電所（ 3） 變電所（ 4） 最大負(fù)荷（ MW） 20 37 40 34 26 最小負(fù)荷（ MW） 11 19 21 18 14 最大負(fù)荷功率因數(shù) 最小負(fù)荷功率因數(shù) 最大負(fù)荷利用小時 5000 5000 5500 5500 5500 二次母線電壓（ kV） 6 10 10 6 10 一類用戶的百分?jǐn)?shù) 25 25 30 30 25 二類用戶的百分?jǐn)?shù) 30 30 35 30 35 調(diào)壓要求 順 逆 常 常 順 注意： (1). 發(fā)電廠的負(fù)荷包括發(fā)電廠的自用電在內(nèi)； (2). 建議采用的電力網(wǎng)額定電壓為 110k C、發(fā)電廠和變電所的地理位置圖： L1=25km,L2=25km,L3=30km,L4=38km,L12=41km,L13=35km,L23=41km,L24=km51,L34=km38 1 2 3 4 圖例： —— 發(fā)電廠 4 —— 變電所 比例尺： 1:1000000 5 校驗電力系統(tǒng)功率平衡和確 定發(fā)電廠的運行方式 負(fù)荷合理性校驗 根據(jù)最大負(fù)荷利用小時數(shù)的定義，最大負(fù)荷運行 TmaxI 小時所消耗的電量等于全年實際耗電量，所以應(yīng)大于全年以最小負(fù)荷運行所消耗的電量，校驗之。K2 發(fā)電機組總?cè)萘繛椋?P=25*5+50=175MW 系統(tǒng)最大有功綜合負(fù)荷為： Pxmax=**(37+40+34+26+20)= 最大有功負(fù)荷： 37+40+34+26+20=157MW 有功備用容量 /最大有功負(fù)荷：（ ） /157=%10% 得出結(jié)論：系統(tǒng)有功功率平衡，但有功備用容量不夠充足 2) 無功功率平衡校驗 求出系統(tǒng)最大的無功綜合負(fù)荷，校驗發(fā)電廠的無功備用容量是否大于最大無功負(fù)荷的10%。如果發(fā)電廠的一臺發(fā)電機故障，則系統(tǒng)必須切一些負(fù)荷才能保持系統(tǒng)的有功功率平衡。 現(xiàn)在按最嚴(yán)重的情況考慮：假設(shè)發(fā)電廠容量最大的機組（ 50MW）故障 發(fā)電機組總?cè)萘繛?:P=5*25=125MW 系統(tǒng)一、二類負(fù)荷： Pa=20*55%+37*55%+40*65%+34*60%+26*60%= PPa 所以發(fā)電廠帶最大負(fù)荷時一臺機組故障后能保證一二類負(fù)荷的供電 而且還可以對三類負(fù)荷供電 PPa== 被強迫停電的三類負(fù)荷為： 157125=32MW 確定電力系統(tǒng)的接線圖 網(wǎng)絡(luò)電壓等級的確定 電網(wǎng)電壓等級決定于輸電距離和輸電功率，還要考慮到周圍已有電網(wǎng)的電壓等級。 網(wǎng)絡(luò)接線方案初步比較 方案 主接線 供電可靠性 繼 電 保 護(hù)整 定 的 難易程度 開關(guān)數(shù) 線路總長度 1 負(fù)荷均采用雙回線路供電，可靠性高，能保證一條線路出現(xiàn)故障后另一條線路維持對負(fù)荷供電 容易（開式網(wǎng)絡(luò)） 16 236Km 2 電站出線較少，采用環(huán)形供電。可靠性高，能保證一條線路出現(xiàn)故障后另一條線路維持對負(fù)荷供電 難 （有環(huán)） 12 197Km 4 電站出線較少，供電可靠性高，但變 電站 3 可能因供電線路太長，導(dǎo)致電壓降落過大，和線損過多 難 （有環(huán)） 12 186 Km 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 7 方案 1 由設(shè)計說明書知：總投資為線路長度總和的 70%，所以經(jīng)濟(jì)性良好，方案 2 和 3通過表知可排除方案 2，方案 4 的變電站 3 由于供電線路太長，導(dǎo)致電壓降落過大，可靠性也不高，故排除。 網(wǎng)絡(luò)接線方案精確比較 按電力設(shè)計手冊，當(dāng)負(fù)荷的年最大利用小時數(shù)達(dá)到 5000 小時以上時，鋼芯鋁鉸線的經(jīng)濟(jì)電流密度取 J=，在高壓區(qū)域電力網(wǎng)，用經(jīng)濟(jì)電流密度法選擇導(dǎo)線載面，用發(fā)熱校驗。有關(guān)數(shù)據(jù)綜合如下： 導(dǎo)線 截面 載流量（ A） r(Ω/km) X(Ω/km) 導(dǎo)線投資 （萬元） 線路綜合 投資（萬元） LGJ70 275 LGJ95 335 LGJ120 380 LGJ150 445 LGJ185 515 LGJ240 610 LGJ300 710 LGJ400 898 2 4 1) 潮流估算 由于后面選擇導(dǎo)線截面積時需考慮一定的裕度，故此處潮流計算時可不考慮網(wǎng)損。 計算公式為： I =P/（ ） 鋼芯鋁絞線的經(jīng)濟(jì)電流密度取 J=因此導(dǎo)線截面積為： S=I/J 8 方案 1： 選擇合適的導(dǎo)線型號 ： 線路 G1： I =（ 110 ） = S= 因此線路 G1選 LGJ150 線路 G2： I =20/（ 110 ） = S=128/= mm2 因此線路 G2選 LGJ150 線路 G3： I =17/（ 110 ） = S= 因此線路 G3選 LGJ150 線路 G4： I =13/（ 110 ） = S= 因此線路 G4選 LGJ95 校驗： 按允許載流量條件效驗導(dǎo)線截面積（發(fā)熱校驗） 當(dāng)每回線路有一條故障時，另外一條線路的電流 線路 G1： I=*2= 445A 滿足 線路 G2： I=128*2=256A 445A 滿足 線路 G3： I=*2= 445A 滿足 線路 G4： I=*2= 335A 滿足 線路阻抗計算： （雙回線的為雙回線的總阻抗，下同） 線路 G1： R+jX= 25/2+ 25/2=+ 線路 G2： R+jX= 25/2+ 25/2=+ 線路 G3： R+jX= 30/2+ 30/2= + 線路 G4： R+jX= 38/2+ 38/2= + 方案 3 選擇合適的導(dǎo)線型號 ： 線 路 G1： I =37/（ 110 ） = S= 因此線路 G1選 LGJ300 線路 G2： I =40/（ 110 ） = S=256/= mm2 因此線路 G2選 LGJ300 線路 G3： I =34/（ 110 ） = S= 因此線路 G3選 LGJ300 線路 G4： I =26/（ 110 ） = S= 因此線路 G4選 LGJ185 線路 12：選 LGJ300 線路 34：選 LGJ185 校驗： 9 按允許載流量條件效驗導(dǎo)線截面積（發(fā)熱校驗） 環(huán)式網(wǎng)絡(luò)近電源端斷開 當(dāng) G1斷開，變電站 1通過變電站 2供電， G2最大電流為： I=+256= 710A 滿足 當(dāng) G2斷開， 變電站 2通過變電站 1供電， G1最大電流為： I=+256= 710A 滿足 當(dāng) G3斷開，變電站 3通過變電站 4供電， G4最大電流為： I=+=382A 515A 滿足 當(dāng) G4斷開，變電站 4通過變電站 3供電， G3最大電流為： I=+=382A 710A 滿足 線路阻抗計算： 線路 G1： R+jX=25 +j25 =+ 線路 G2： R+jX=25 +j25 =+ 線路 G3： R+jX=30 +j30 = + 線路 G4： R+jX=38 +j38 = + 線路 12： R+jX=41 +j41 = + 線路 34： R+jX=38 +j38 = + 3) 正常運行時的電壓損失及故障可能造成的最大電壓損失 計算公式為： **P R Q XV V??? **P X Q RV V? ?? 各變電站的最大負(fù)荷如下： 變電站 1： S=P+jQ=37+ 變電站 2： S=P+jQ=40+ 變電站 3： S=P+jQ=34+ 變電站 4： S=P+jQ=26+ 方案 1： 正常運行時 線路 G1： V? =（ 37 + ） /110=