【正文】 抗器串聯(lián)在 10KV的出線上共有 6 組，采用低壓電抗器。 （ 4）、 按經(jīng)濟原則進行補償。 （ 2）、 電力系統(tǒng)應有事故無功電力備用。 （ 3）、 設備損耗增加。 無功電源不足對系統(tǒng)的影響 （ 1）、 設備出力不足。在電力系統(tǒng)中 ,整個系統(tǒng)的自然無功負荷總大于原有的無功電源 ,因此必須進行無功補償。為了保證無功功率滿足系統(tǒng)要求，采用并聯(lián)電容補償。由《電氣手冊》得各網(wǎng)絡線路的造價： 方案一： ( 50+ 20 2+ 49+ 40)= 方案二： （ 50+ 20 2+ 49+ 40） = 綜合得： 由于方案一比方案二更經(jīng)濟，所以采用方案一。避雷器離導線應有一定的距離，這個距離根據(jù)保護角的大小決定。 19 導線間距的確定 根據(jù) SP— 79 規(guī)程規(guī)定： 220KV 單回路兩線間為 。 （ 3） 、 乙 — 丁 查《電力工程設計手冊》，得： IXU=543A， Igmax=，故滿足要求。 （具體見《計算書》） 按允許載流量校驗 （ 1） 、 甲 — 乙 查《電力工程設計手冊》，得： Ixu=879A， Igmax=，故滿足要求。 （ 4）、 甲 — 丙 Ucr=。 （ 3）、 乙 — 丁 Ucr=。由于三相導線接近三角形排列，可認為臨界電壓為 ，實際相電壓為 ，故不發(fā)生電暈。 按電暈條件校驗 電暈起始電壓為1 ()mcrcg rrUlED? ? ?= m1 m2gl (Dm/r)δ Ecr—— 導線表面電場強度（ KV/cm） R—— 導線半徑（ cm） Dm—— 幾何均距（ cm） M1—— 粗糙系數(shù)，光滑的單股先 M1=1，絞線 M1= M2—— 氣象系數(shù)，干燥或晴朗天氣 M2=2，有霧雨霜暴風時 M2〈 1，最惡劣情況M2=。 （ 4）甲 — 丙 按甲 — 丙為雙回路，考慮當一條線路故障或檢修時，另一線路承擔丙變所有負荷。 （ 3）乙 — 丁 按線路甲 — 丁故障或檢修時，流過乙 — 丁的確負荷最大選擇。 (具體見《計算書》 P2) （ 2）甲 — 丁 按線路甲 — 乙故障或檢修時而由線路甲 — 丁承擔乙丁變所有的負荷。 線路參數(shù)確定及校驗 按經(jīng)濟電流密度選擇截面 （ ） 按故障校驗 （ 1） 、 甲 — 乙 按線路甲 — 丁故障或檢修時而由線路甲 — 乙承擔乙、丁變電所的所有負荷。查《電氣設計參考》 P32，選擇 SFL1—— 25000/110 且保證單臺供電達%以上。 （ 3）、 丁變的確定 丁變電所變壓器的選擇 丁變電所的最大負荷為 34MW， Cos? = 34 3 5 . 7 90 . 9 5PS M V AC O S ?? ? ? S’=（ P 60%） /（ 1+30%） =（ 34 60%） /（ 1+30%） = 經(jīng)查表： SFL1—25000/110且為兩臺 丁變位于環(huán)網(wǎng)中，供電可靠性高，因為其一二次負荷所占的比例高達 90%，所以選用兩臺變壓器并聯(lián)運行。 2 %KV，低壓側電壓為 。查《電氣設計參考》 P32，選擇 SFL1— 20210/110 且保證單臺供電達 %以上。 （ 2）、 丙變的確定 丙變電所變壓器的選擇 丙變電所的最大負荷為 26MW，補償后 Cos? = 17 26 2 7 . 3 70 . 9 5PS M V AC O S ?? ? ? S’= S= = (注：滿足單臺供電達 67%) 經(jīng)查表得 SFL1—20210/110且為兩臺。 2 %KV，低壓側電壓為 。為了避免一臺主變壓器故障或檢修時影響供電，乙變電所裝設兩臺主變。 綜合得： （ 1）、 乙變的確定 乙變電所變壓器的選擇 乙變電所的最大負荷為 23MW，補償后 COSФ= 23 2 4 .20 .9 5PS M V AC O S?? ? ? S’== = (注：滿足單臺供電 達 70%) 經(jīng)查表得 SFL1—20210/110且為兩臺。因為單相變壓器組相對投資大，占地多，運行損耗也較大。當只有一個電源或變電所的一組負荷另有備用電源保證供電時，可裝設一臺主變壓器。 對于有重要負荷的變電所，應考慮當一臺變壓器停運市應保證剩下的一臺在過負荷 30%的情況下能夠負擔全部的一、二類負荷。對重要變電站，應考慮當 1 臺變壓器停運時，其余變壓器容量在計及過負荷能力允許時間內(nèi)，應滿足一類及二類負荷的供電。 16 第五章 變電所變壓器和 線路參數(shù)的確定 變電所主變壓器的確定 主變壓器容量的確定 變電站主變?nèi)萘浚话銘?5— 10 年規(guī)劃負荷來選擇。 表 鋼芯鋁絞線長期允許載流量（ A） 載流量 210 445 510 690 835 導線型號 LGJ50 LGJ150 LGJ185 LGJ300 LGJ400 按機械強度校驗 為了保證架空線路有必要的機械強度，規(guī)定 1—— 10KV線路不得采用單股線，對 于高電壓線路，一般認為不能小于 35 ㎜ 2，所以本段線路合格。 續(xù) 表 不必驗算電暈的導線最小直徑（ mm） 額定電壓（ KV） 110 220 330 單導線 雙分裂導線 13 導線外徑 2 相 應導線型號 LGJ50 LGJ240 LGJ600 LGJ240 2 綜合得： 以上所選導線均不必進行電暈校驗。 按經(jīng)濟電流密度選擇截面 按經(jīng)濟電流密度選擇截面用輸送容量，應考慮線路投運 5—— 10 年的 發(fā)展。 12 第四章 架空線路的確定 為了保證架空線路具有必要的機械強度，采 用鋼芯鋁絞線，又因為本段線路太長（ 200KM）且經(jīng)過丘陵地帶架設線路不方便，所以采用單回路，雖可靠系數(shù)不大但比雙回路昂貴的費用是一個比較好的選擇。 綜合得： 本發(fā)電廠為水電廠，并且有遠景規(guī)劃，為了保證其運行的可靠性，采用雙母線加旁11 路母線接線方式保證系統(tǒng)可靠性。 出線的選擇 在發(fā)電廠升壓變出線的主輸電線路的輸電處，可采 用有母線和無母線形式連接。 綜合得： 本發(fā)電廠主變壓器采用 SSPL1—— 90000/220。結合本系統(tǒng)的特點，主要是由發(fā)電機電壓 向網(wǎng)絡電壓 220KV輸送，所以選擇雙繞組變壓器。本水電廠 在丘陵地帶，在運輸條件允許情況下，選擇三相變 壓器。 2%。水電廠一般原理負荷中心且運行本身所需廠用電較少，地區(qū)負荷小，因此選擇主變壓器的容量應大致等于其連接的發(fā)電機的容量，變壓器采用 升壓變。 經(jīng)查表的 SSPL1—90000/220，且為 3臺。 主變壓器容量的確定 水電廠發(fā)電機采用擴大單元接線：發(fā)電機單機容量 35MW， Cos? =，總共 5 臺發(fā)電機。 優(yōu)點：集中了方案一、方案二的大部分優(yōu)點保證系統(tǒng)運行的可靠性，減少了變壓器臺數(shù)，隔離開關和斷路器的數(shù)目，從而節(jié)省投資。 缺點：當豐水期滿載運行時，又兩臺機組滿載向變壓器供電，變壓器利用率高，而當枯水期容量只有 25MW，而選擇的變壓器為 90MW ，明顯利用率低，損耗大。 優(yōu)點：可減少變壓器臺數(shù)和高壓斷路器的數(shù)目 ，因此可以節(jié)省投資的減少占地面積，接線簡單，單機容量只占系統(tǒng)容量的 1—— 2%，而發(fā)電機系統(tǒng)的連接電壓較高，由于單機容量偏少，采用單元接線在經(jīng)濟 上不 合算。本電廠為水利發(fā)電廠，枯水期與豐水期發(fā)電容量相差懸殊，故可以在豐水期 5 臺機組同時運行，故可靠性高，而在枯水期可以逐漸停下，而利用 1 臺機組發(fā)電，利用率比較高 缺點：由于 單位容量的選價隨單位容量的增加而下降，因此減少變壓器的臺數(shù)，提高單位容量可以降低變壓器投資，隨之配套的配電設備相應減少，并使配電裝置相應減少，并使配電裝置結構簡化。 本設計初步進行三種方案比較： 、 方案 一：發(fā)電機 —— 變壓器單元接線 9 電能通過變壓器升高后直接輸入高壓電網(wǎng)，這種接線的發(fā)電機和變壓器不能單獨工作，所以發(fā)電機與變壓器的容量必須相同，而且兩者之間不裝斷路器。根據(jù)規(guī)劃容量、本期建設規(guī)模、輸送電壓等級、進出線回路數(shù)、供電負荷的重要性、保證供需平衡、電力系統(tǒng)線路容量、電氣設備性能和周圍環(huán)境及自動化規(guī)劃與要求等條件確定。中小型電廠常有發(fā)電機電壓饋線向附近供電。 電氣主接線形式 電力系統(tǒng)中的發(fā)電廠有大型主力電廠、中小型地區(qū)電廠及企業(yè)自備電廠三種類型。 (2)、 發(fā)電廠接入系統(tǒng)的電壓，一般不超過兩種，以簡化接線。該發(fā)電廠為 5 臺 35MW 機組，遠景規(guī)劃為 7臺 35MW 機組，年平均發(fā)電為 1000 10 ，運行方式 為豐水期滿載運行，枯水期根據(jù)下游要求發(fā)電功率不低于 25MW。 8 第三章 水電廠主接線 主接線設計的基本要求 （ 1）、可靠性 （ 2）、靈活性 （ 3）、經(jīng)濟性 水電廠資料 本次設計的水電廠，水輪發(fā)電機組其特點是能快速啟動，并能在運行中有空載到滿載大幅度改變負荷。 綜合得： 三個方案都有比較高的可靠性，但從經(jīng)濟上考慮，雖然方案二的線 路 比較短，卻大大 加粗 了 其截面積。 該網(wǎng)缺點：環(huán)形故障時的電壓質(zhì)量差，調(diào)度復雜。（具體見《計算書》） 該網(wǎng)絡優(yōu)點：雙回路與環(huán)形網(wǎng)混和接線，其可靠性高。 方案二：環(huán)形接線 環(huán)形接線可以閉環(huán)運行，閉環(huán)運行有較高的可靠性，有不間斷供電的優(yōu)越性，線路短，大大節(jié)約了投資，從經(jīng)濟上考慮可行，但調(diào)度復雜，并且導線截面加粗反而浪費。各級電壓間的級差不宜太小，根據(jù)任務書數(shù)據(jù)，結合本系統(tǒng)的現(xiàn)有的條件，發(fā)電機出口側電壓為 ， W—— 甲的輸送電壓為 220KV，各變電所的輸送電壓為 110KV。合理的選擇主變壓器的種類（雙繞組、三繞組或自耦變等）容量、臺數(shù)，避免兩次變壓而增加電能的損失。 6 主接線應力求簡單，以節(jié)省斷路器、隔離開關、電流和電壓互感器等一次設備，要是控制、保護不過于復雜，要能限制短路電流，以便于選擇價廉的電氣設備 或輕型電器。在操作時間便、安全、不易發(fā)生誤操作的 “ 方便性 ” 。 具有運行，維護的靈活性、經(jīng)濟性、方便性和發(fā)展性。 （ 6）、 要對多個方案進行技術比較，然后確定出最優(yōu)方案。 （ 4）、 遠近結合，以近為主，若兩個方案技術指標相近時，應采用有利于發(fā)展的方案。 （ 2）、 滿足用戶對供電可靠性和電能質(zhì)量的要求。 5 第二章 電力網(wǎng)絡的設計方案 電網(wǎng)設計的一般內(nèi)容 （ 1）、確定輸電方式 （ 2）、選擇電網(wǎng)電壓 （ 3）、確定網(wǎng)絡結構 （ 4）、確定變電所布局和規(guī)模 根據(jù)以下原則進行設計，使電網(wǎng)的設計做到合理性，可靠性，在此基礎上做到經(jīng)濟性。 （ 3） 、 乙、丙、丁的最大負荷分別為 23MW、 26MW、 34MW。 （ 1）、 發(fā)電總容量為 1000MW，負荷最大值為 800MW。 （ 7）、分析系統(tǒng)與系統(tǒng)之間，地區(qū)與地區(qū)之間的電力電量交換，為保證擴大 聯(lián)網(wǎng)及擬定網(wǎng)絡方安提供依據(jù)。 （ 5）、確定各代表水文年各類型電廠的發(fā)電設備利用小時數(shù)，檢驗電量平衡。 （ 4）、在滿足電力系統(tǒng)負荷及電量需求的前提下。 （ 2）、確定系統(tǒng)需要的備用容量，研究在水、火之間的分配。 4 第一章 原始資料分析及系統(tǒng)功率平衡 電力電量平衡的目的與要求 電力電量平衡是電力電量供應與需求之間的平衡。我們首先考慮技術方面，再考慮經(jīng)濟方面。 設計特點： 對于整個網(wǎng)絡一定要簡單、可靠、靈活，在此基礎上保證其經(jīng)濟性。 （ 6）、對系統(tǒng)進行無功補償，確定各節(jié)點的無功補償容量，使其滿足總統(tǒng)要求。 （ 4）架空線路的確定。 （ 2）、確定網(wǎng)絡的設計方安，在可靠、合理的基礎上保證其經(jīng)濟性。本系統(tǒng)中有原始的甲變電所和火電廠，要求對系統(tǒng)一次側進行規(guī)劃設計。 廠用電率： 1% 額定電壓： 電抗參數(shù)： dx =， 39。 2 水電廠 W 容量：設計年 5 35MW， Cos? =，遠景規(guī)劃 7 35MW， Cos? =。負荷最大值 800MW，平均功率因數(shù) Cos? =，最大負荷利用小時數(shù)maxT =5400 小時。 參考文獻： ........................................................ 47 附錄 : ............................................................ 47 1 原始資料 一、 設計題目：高壓輸電網(wǎng)絡規(guī)劃設計 二、設計的主要原始資料： 隨著經(jīng)濟的發(fā)展， WY 市擬在新興開發(fā)區(qū)建設乙、丙、丁三座變電站，同時建設水電廠 W，如圖 1