【正文】 明書”1. 原始資料分析、系統(tǒng)的功率平衡及無功補(bǔ)償?shù)难b置2. 確定若干可能的網(wǎng)絡(luò)方案1) 設(shè)計(jì)電網(wǎng)布線形式及相應(yīng)的電壓等級(jí)。2) 選擇線路的導(dǎo)線型號(hào)。3. 對(duì)上述方案經(jīng)初步比較（比較項(xiàng)目如下）選擇出 2~3 個(gè)設(shè)計(jì)方案1) 路徑長度2) 導(dǎo)線長度3) 有色金屬消耗量4) 系統(tǒng)側(cè)高壓斷路器數(shù)目4. 對(duì)上述方案經(jīng)詳細(xì)比較（比較項(xiàng)目如下）選擇一個(gè)最優(yōu)設(shè)計(jì)方案1) 電壓損耗 (2)一次投資 (3)年運(yùn)行費(fèi) (4)電能損耗5. 對(duì)最優(yōu)方案進(jìn)行下列三種方式的潮流計(jì)算，并繪出潮流分布圖1) 正常情況最大負(fù)荷（此時(shí)，一般應(yīng)再校驗(yàn)各導(dǎo)線的型號(hào)，必要時(shí)做相應(yīng)重選） 。3) 故障情況最大負(fù)荷。2) 最優(yōu)方案主接線圖一張（2 號(hào)圖紙） 。四、 主要參考資料1. 《電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》3 冊(cè) 西北電力設(shè)計(jì)院2. 《電力系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)參考資料》 梁志瑞3. 《電力系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)及課程設(shè)計(jì)參考資料》 東南大學(xué) 曹繩敏華北電力大學(xué) 農(nóng)電 08k2 班第三組 5 / 614. 《電力工業(yè)常用設(shè)備手冊(cè)》 第 3 冊(cè)5. 《電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析》1 電力電量平衡 系統(tǒng)有功平衡 系統(tǒng)用電負(fù)荷發(fā)電機(jī)總裝機(jī)容量（有功功率的額定值之和）應(yīng)大于所有最大負(fù)荷之和。K同時(shí)率 與電力用戶的多少，各用戶的用電特點(diǎn)等因素有關(guān)，參照表 11，去1同時(shí)率為 ，得 =。系統(tǒng)的供電負(fù)荷 表達(dá)式為：gPygK21??式中 網(wǎng)損率； 系統(tǒng)的用電負(fù)荷。?gP系統(tǒng)發(fā)電負(fù)荷是指滿足系統(tǒng)供電負(fù)荷，以及發(fā)電機(jī)電壓支配負(fù)荷的需要，發(fā)電廠發(fā)出的功率，其表達(dá)式為： )(13zgf PKP???式中 系統(tǒng)的供電負(fù)荷；g 發(fā)電機(jī)電壓直配負(fù)荷；z 廠用電率。3KfP電廠類型 熱電廠 凝汽式電 廠 小型凝汽 電廠 大、中型水 電廠 小型水電 廠 核電 廠廠用電率 10～15 8～10 5～6 ～ 4～5表 12 發(fā)電廠廠用電率 （%） 系統(tǒng)備用容量負(fù)荷備用容量。本設(shè)計(jì)為小系統(tǒng)，取為 5%。通常為最大發(fā)電負(fù)荷的 10%左右，本設(shè)計(jì)取為 10%。通常為最大發(fā)電負(fù)荷的 8%~15%，具體數(shù)值有系統(tǒng)情況而定，華北電力大學(xué) 農(nóng)電 08k2 班第三組 7 / 61本設(shè)計(jì)取為 10%。fPf發(fā)電機(jī)組額定容量為：=50*2+100=200MWef.發(fā)電機(jī)組工作效率為 K=，正好滿足發(fā)電機(jī)組在 80%~100%的經(jīng)濟(jì)出力的要求，有利于事故時(shí)系統(tǒng)頻率的穩(wěn)定，也有利于供電的可靠性及運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。每個(gè)站的補(bǔ)償容量計(jì)算如下： 1 號(hào)變電站的無功補(bǔ)償補(bǔ)償前的無功為：補(bǔ)償后的無功容量為：1 號(hào)變電站無功補(bǔ)償容量為 2 號(hào)變電站的無功補(bǔ)償補(bǔ)償前的無功為：華北電力大學(xué) 農(nóng)電 08k2 班第三組 8 / 61補(bǔ)償后的無功容量為:2 號(hào)變電站無功補(bǔ)償容量為 3 號(hào)變電站的無功補(bǔ)償補(bǔ)償前的無功功率：補(bǔ)償后的無功容量為：3 號(hào)變電站無功補(bǔ)償容量為:華北電力大學(xué) 農(nóng)電 08k2 班第三組 9 / 61 4 號(hào)變電站的無功補(bǔ)償補(bǔ)償前的無功功率為：補(bǔ)償后的無功功率為4 號(hào)變電站無功補(bǔ)償容量為，故由發(fā)電機(jī)提供的無功功率不能滿足電網(wǎng)的無功需求，要進(jìn)行補(bǔ)償，各個(gè)變電站總補(bǔ)償容量為：2 供電方案設(shè)計(jì)與比較 方案的初步設(shè)計(jì) 根據(jù)電力負(fù)荷對(duì)供電質(zhì)量的要求以及電力負(fù)荷分布的特點(diǎn)，我們?cè)O(shè)計(jì)出了6 種初步供電方案，各個(gè)方案的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟姼戒洠↖） 。 發(fā)電廠 主接線設(shè)計(jì)此電廠發(fā)電機(jī)組容量為 2 臺(tái) 50MW 和一臺(tái) 100MW，低壓側(cè)采用雙母線接線；用 3 臺(tái)主變壓器與 110kV 網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系。 變電站的主接線設(shè)計(jì)1） 變電所的高壓側(cè)接線，應(yīng)盡量采用斷路器較少或不用斷路器的接線方式，如橋型接線、變壓器—線路組等，在滿足繼電保護(hù)的要求下，也可在地區(qū)線路上采用分支接線，即 T 形接線，但在系統(tǒng)主干網(wǎng)上不得采用分支接線。3） 在 35~60kV 配電裝置中，當(dāng)線路為 3 回及以上時(shí)，一般采用單母線或單母線分段接線。4） 在 1220kV 配電裝置中，當(dāng)線路為 3~4 回時(shí)，一般采用單母線分段接線；若為樞紐變電所，線路在 4 回及以上時(shí)，一般采用雙母線接線。根據(jù)以上要求對(duì)各種方案的主接線選擇見表（3） 。 方案 I對(duì)環(huán)網(wǎng)進(jìn)行初步潮流計(jì)算： 圖 21 方案 I 環(huán)網(wǎng)初步潮流分布圖 2 3 14華北電力大學(xué) 農(nóng)電 08k2 班第三組 12 / 61經(jīng)計(jì)算、查表可得=6000h =5000h =6000h =4000h =5000h=5219h Je==4000h Je==4000h Je==4480h Je==4603h Je=計(jì)算 A2 線路得， 計(jì)算 23 線路得， 計(jì)算 34 線路得， 計(jì)算 14 線路得， 華北電力大學(xué) 農(nóng)電 08k2 班第三組 13 / 61 計(jì)算 A1 線路得， 按發(fā)熱校驗(yàn)導(dǎo)線截面：線路 A2： 線路 23： 線路 34： 線路 14： 線路 A1： 其中，查表得各型號(hào)導(dǎo)線持續(xù)容許電流，校驗(yàn)都符合長期發(fā)熱要求。單位重量為 。經(jīng)查表得所有線路均采用 LJ50/8。線路長度為162Km，所以有色金屬消耗量為 噸 方案 III對(duì)環(huán)網(wǎng)進(jìn)行初步潮流計(jì)算： 圖 23 方案 III 環(huán)網(wǎng)初步潮流分布 2 3 1425+華北電力大學(xué) 農(nóng)電 08k2 班第三組 17 / 61 經(jīng)計(jì)算、查表可得時(shí)， ；4960h 時(shí)，時(shí)， ；時(shí)， ；計(jì)算 A2 線路得， 計(jì)算 24 線路得， 計(jì)算 34 線路得， 計(jì)算 23 線路得， 華北電力大學(xué) 農(nóng)電 08k2 班第三組 18 / 61計(jì)算 A1 線路得， 按發(fā)熱校驗(yàn)導(dǎo)線截面：線路 A2： 線路 23： 線路 34： 線路 14： 線路 A1： 其中，查表得各型號(hào)導(dǎo)線持續(xù)容許電流，校驗(yàn)都符合長期發(fā)熱要求。單位重量為 。經(jīng)查表得所有線路均采用 LGJ150/2/。線路長度為219Km，所以有色金屬消耗量為 噸 方案 V對(duì)環(huán)網(wǎng)進(jìn)行初步潮流計(jì)算： 圖 24 方案 V 環(huán)網(wǎng)潮流分布（1 ）4323++華北電力大學(xué) 農(nóng)電 08k2 班第三組 21 / 61A A15+ 圖 25 方案 V 環(huán)網(wǎng)潮流分布（2 ） 各線路功率39+12華北電力大學(xué) 農(nóng)電 08k2 班第三組 22 / 61經(jīng)計(jì)算、查表可得時(shí)， ；時(shí)， ；時(shí)， ；時(shí)， ；計(jì)算 A2 線路得， 計(jì)算 23 線路得， 計(jì)算 34 線路得， 計(jì)算 12 線路得，華北電力大學(xué) 農(nóng)電 08k2 班第三組 23 / 61 計(jì)算 A1 線路得， 計(jì)算 24 線路得， 按發(fā)熱校驗(yàn)導(dǎo)線截面：線路 A2： 線路 12： 線路 A1： 線路 23： 華北電力大學(xué) 農(nóng)電 08k2 班第三組 24 / 61A39+線路 43： 線路 24： 其中，查表得各型號(hào)導(dǎo)線持續(xù)容許電流，校驗(yàn)都符合長期發(fā)熱要求。單位重量為 。經(jīng)查表得所有線路均采用 LGJ185/10。線路長度為206Km，所以有色金屬消耗量為 噸 變壓器的選擇與相關(guān)參數(shù)的計(jì)算 發(fā)電廠主變的選擇 本設(shè)計(jì)主接線為發(fā)電機(jī)端設(shè)立母線形式，發(fā)電機(jī)經(jīng)母線及升壓變壓器接入系統(tǒng)時(shí)，其變壓器總?cè)萘繎?yīng)考慮負(fù)荷的逐年發(fā)展，并按以下原則計(jì)算選擇：，應(yīng)能將剩余功率送入系統(tǒng)；，應(yīng)能保證由系統(tǒng)經(jīng)主變壓器供給電壓母線上最大負(fù)荷。其容量考慮一臺(tái)切除后，另一臺(tái)能過負(fù)荷 30%；確定發(fā)電廠變壓器容量時(shí)，地區(qū)負(fù)荷最低時(shí)發(fā)電機(jī)的功率能全部送出，同時(shí)考慮地區(qū)負(fù)荷最大時(shí)，允許系統(tǒng)倒送一部分功率，一臺(tái)變壓器檢修切除時(shí)，其余變壓器能送出 70~75%Sn，如三臺(tái)并聯(lián)時(shí)考慮 Sn/2*。華北電力大學(xué) 農(nóng)電 08k2 班第三組 27 / 61選型 110kV 雙繞組壓變壓器為：型號(hào) 額定容量 （kVA） 額定電壓（kV） (高) 額定電壓（kV）(低) 聯(lián)接組標(biāo) 號(hào)SFP731500/110 90000 110 2 % YN，d11空載損耗（KW） 負(fù)載損耗 （KW） 空載電流（%） 阻抗電壓 （%） 重量（t） 340 表 21 發(fā)電廠變壓器選擇 四個(gè)變電站主變的選擇主變選擇要求變電所主變壓器容量，一般都應(yīng)按 5~10 年規(guī)劃、負(fù)荷性質(zhì)、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)等綜合考慮確定其容量?？紤]備用時(shí)，選擇兩臺(tái)變壓器，保證一臺(tái)由于故障切除后，另一臺(tái)能夠過負(fù)荷 30%。通過對(duì)比我們選擇了經(jīng)濟(jì)性好，供電可靠性高的發(fā)難 III、VI 做進(jìn)一步的詳細(xì)比較。圖 27 當(dāng) A2 某回線退出運(yùn)行時(shí)潮流分布== ==2 3 4 2’ 2125 23華北電力大學(xué) 農(nóng)電 08k2 班第三組 33 / 61= =故 3 號(hào)站為功率分點(diǎn)：U％ = = =％15％滿足要求（3）4 號(hào)站電壓損耗計(jì)算U％ = = =％15％滿足要求 方案 VI 電壓損耗校驗(yàn) 244503A421圖 28 方案 VI