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高壓輸電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)-在線瀏覽

2025-02-03 15:27本頁(yè)面
  

【正文】 ................ 38 體會(huì) ............................................................. 47 參考文獻(xiàn): ........................................................ 47 附錄 : ............................................................ 47 1 原始資料 一、 設(shè)計(jì)題目:高壓輸電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì) 二、設(shè)計(jì)的主要原始資料: 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展, WY 市擬在新興開(kāi)發(fā)區(qū)建設(shè)乙、丙、丁三座變電站,同時(shí)建設(shè)水電廠 W,如圖 1 所示。負(fù)荷最大值 800MW,平均功率因數(shù) Cos? =,最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)maxT =5400 小時(shí)。 2 水電廠 W 容量:設(shè)計(jì)年 5 35MW, Cos? =,遠(yuǎn)景規(guī)劃 7 35MW, Cos? =。 廠用電率: 1% 額定電壓: 電抗參數(shù):dx =, 39。本系統(tǒng)中有原始的甲變電所和火電廠,要求對(duì)系統(tǒng)一次側(cè)進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)。 ( 2)、確定網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)方安,在可靠、合理的基礎(chǔ)上保證其經(jīng)濟(jì)性。 ( 4)架空線路的確定。 ( 6)、對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償,確定各節(jié)點(diǎn)的無(wú)功補(bǔ)償 容量,使其滿(mǎn)足總統(tǒng)要求。 設(shè)計(jì)特點(diǎn): 對(duì)于整個(gè)網(wǎng)絡(luò)一定要簡(jiǎn)單、可靠、靈活,在此基礎(chǔ)上保證其經(jīng)濟(jì)性。我們首先考慮技術(shù)方面,再考慮經(jīng)濟(jì)方面。 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(yīng)與需求之間的平衡。 ( 2)、確定系統(tǒng)需要的備用容量,研究在水、火之間的分配。 ( 4)、在滿(mǎn)足電力系統(tǒng)負(fù)荷及電量需求的前提下。 ( 5)、確定各代表水文年各類(lèi)型電廠的發(fā)電設(shè)備利用小時(shí)數(shù),檢驗(yàn)電量平衡。 ( 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(kuò)大聯(lián)網(wǎng)及擬定網(wǎng)絡(luò)方安提供依據(jù)。 ( 1)、 發(fā)電總?cè)萘繛?1000MW,負(fù)荷最大值為 800MW。 ( 3) 、 乙、丙、丁的最大負(fù)荷分別為 23MW、 26MW、 34MW。 5 第二章 電力網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)方案 電網(wǎng)設(shè)計(jì)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(luò)結(jié)構(gòu) ( 4)、確定變電所布局和規(guī)模 根據(jù)以下原則進(jìn)行設(shè)計(jì),使電網(wǎng)的設(shè)計(jì)做到合理性,可靠性,在此基礎(chǔ)上做到經(jīng)濟(jì)性。 ( 2)、 滿(mǎn)足用戶(hù)對(duì)供電可靠性和電能質(zhì)量的要求。 ( 4)、 遠(yuǎn)近結(jié)合,以近為主,若兩個(gè) 方案技術(shù)指標(biāo)相近時(shí),應(yīng)采用有利于發(fā)展的方案。 ( 6)、 要對(duì)多個(gè)方案進(jìn)行技術(shù)比較,然后確定出最優(yōu)方案。 具有運(yùn)行,維護(hù)的靈活性、經(jīng)濟(jì)性、方便性和發(fā)展性。在操作時(shí)間便、安全、不易發(fā)生誤操作的 “ 方便性 ” 。 6 主接線應(yīng)力求簡(jiǎn)單,以節(jié)省斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、電流和電壓互感器等一次設(shè)備,要是控制、保護(hù)不過(guò)于復(fù) 雜,要能限制短路電流,以便于選擇價(jià)廉的電氣設(shè)備或輕型電器。合理的選擇主變壓器的種類(lèi)(雙繞組、三繞組或自耦變等)容量、臺(tái)數(shù),避免兩次變壓而增加電能的損失。各級(jí)電壓間的級(jí)差不宜太小,根據(jù)任務(wù)書(shū)數(shù)據(jù),結(jié)合本系統(tǒng)的現(xiàn)有的條件,發(fā)電機(jī)出口側(cè)電壓為 , W—— 甲的輸送電壓為 220KV,各變電所的輸送電壓為 110KV。 方案二:環(huán)形接線 環(huán)形接線可以閉環(huán)運(yùn)行,閉環(huán)運(yùn)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(jì)上考慮可行,但調(diào)度復(fù)雜,并且導(dǎo)線截面加粗反而浪費(fèi)。(具體見(jiàn)《計(jì)算書(shū)》) 該網(wǎng)絡(luò)優(yōu)點(diǎn):雙回路與環(huán)形網(wǎng)混和接線,其可靠性高。 該網(wǎng)缺點(diǎn):環(huán)形故障時(shí)的電壓質(zhì)量差,調(diào)度復(fù)雜。 綜合得: 三個(gè)方案都有比較高的可靠性, 但從經(jīng)濟(jì)上考慮,雖然方案二的線 路 比較短,卻大大加粗 了 其截面積。 8 第三章 水電廠主接線 主接線設(shè)計(jì)的基本要求 ( 1)、可靠性 ( 2)、靈活性 ( 3)、經(jīng)濟(jì)性 水電廠資料 本次設(shè)計(jì)的水電廠,水輪發(fā)電機(jī)組其特點(diǎn)是能快速啟動(dòng),并能在運(yùn)行中有空載到滿(mǎn)載大幅度改變負(fù)荷。該發(fā)電廠為 5 臺(tái) 35MW 機(jī)組,遠(yuǎn)景規(guī)劃為 7臺(tái) 35MW 機(jī)組,年 平均發(fā)電為 1000 10 ,運(yùn)行方式為豐水期滿(mǎn)載運(yùn)行,枯水期根據(jù)下游要求發(fā)電功率不低于 25MW。 (2)、 發(fā)電廠接入系統(tǒng)的電壓,一般不超過(guò)兩種,以簡(jiǎn)化接線。 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(lèi)型。中小型電廠常有發(fā)電機(jī)電壓饋線向附近供電。根據(jù)規(guī)劃容量、本期建設(shè)規(guī)模、輸送電壓等級(jí)、進(jìn)出線回路數(shù)、供電負(fù)荷的重要性、保證供需平衡、電力系統(tǒng)線路容量、電氣設(shè)備性能和周?chē)h(huán)境及自動(dòng)化規(guī)劃與要求等條件確定。 本設(shè)計(jì)初步進(jìn)行三種方案比較: 、 方案一:發(fā)電機(jī) —— 變壓器單元接線 9 電能通過(guò)變壓器升高后直接輸入高壓電網(wǎng),這種接線的發(fā)電機(jī)和變壓器不能單獨(dú)工作,所以發(fā)電機(jī)與變壓器的容量必須相同,而且兩者之間不裝斷路器。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(tái)機(jī)組同時(shí)運(yùn)行,故可靠性高,而在枯水期可以逐漸停下 ,而利用 1 臺(tái)機(jī)組發(fā)電,利用率比較高 缺點(diǎn):由于單位容量的選價(jià)隨單位容量的增加而下降,因此減少變壓器的臺(tái)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(shè)備相應(yīng)減少,并使配電裝置相應(yīng)減少,并使配電裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化。 優(yōu)點(diǎn):可減少變壓器臺(tái)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(jiǎn)單,單機(jī)容量只占系統(tǒng)容量的 1—— 2%,而發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的連接電壓較 高,由于單機(jī)容量偏少,采用單元接線在經(jīng)濟(jì) 上不合算。 缺點(diǎn):當(dāng)豐水期滿(mǎn)載運(yùn)行時(shí),又兩臺(tái)機(jī)組滿(mǎn)載向變壓器供電,變壓器利用率高,而當(dāng)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(diǎn):集中了方案一、方案二的大部分優(yōu)點(diǎn)保證系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性,減少了變壓器臺(tái)數(shù),隔離 開(kāi)關(guān)和斷路器的數(shù)目,從而節(jié)省投資。 主變壓器容量的確定 水電廠發(fā)電機(jī)采用擴(kuò)大單元接線:發(fā)電機(jī)單機(jī)容量 35MW, Cos? =,總共 5 臺(tái)發(fā)電機(jī)。 經(jīng)查表的 SSPL1—90000/220,且為 3臺(tái)。水電廠一般原理負(fù)荷中心且運(yùn)行本身所需廠用電較少,地區(qū)負(fù)荷小,因此選擇主變壓器的容量應(yīng)大致等于其連接的發(fā)電機(jī)的容量,變壓器采用 升壓變。 2%。本水電廠 在丘陵地帶,在運(yùn)輸條件允許情況下,選擇三相變壓器。結(jié)合本系統(tǒng)的特點(diǎn),主要是由發(fā)電機(jī)電壓 向網(wǎng)絡(luò)電壓 220KV輸送,所以選擇雙繞組變壓器。 綜合得: 本發(fā)電廠主變壓器采用 SSPL1—— 90000/220。 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(wú)母線形式連接。 綜合得: 本發(fā)電廠為水電廠,并且有遠(yuǎn)景規(guī)劃,為了保證其運(yùn)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。 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(jī)械強(qiáng)度,采用鋼芯鋁絞線,又因?yàn)楸径尉€路太長(zhǎng)( 200KM)且經(jīng)過(guò)丘陵地帶架設(shè)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(fèi)用是一個(gè)比較好的選擇。 按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇截面 按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇截面用輸送容量,應(yīng)考慮線路投運(yùn) 5—— 10 年的 發(fā)展。 續(xù) 表 不必驗(yàn)算電暈的導(dǎo)線最小直徑( mm) 額定電壓( KV) 110 220 330 單導(dǎo)線 雙分裂導(dǎo)線 13 導(dǎo)線外徑 2 相應(yīng)導(dǎo)線型號(hào) LGJ50 LGJ240 LGJ600 LGJ240 2 綜合得: 以上所選導(dǎo)線均不必進(jìn)行電暈校驗(yàn)。 表 鋼芯鋁絞線長(zhǎng)期允許載流量( A) 載流量 210 445 510 690 835 導(dǎo)線型號(hào) LGJ50 LGJ150 LGJ185 LGJ300 LGJ400 按機(jī)械強(qiáng)度校驗(yàn) 為了保證架空線路有必要的機(jī)械 強(qiáng)度,規(guī)定 1—— 10KV線路不得采用單股線,對(duì)于高電壓線路,一般認(rèn)為不能小于 35 ㎜ 2,所以本段線路合格。 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?yīng)按 5— 10 年規(guī)劃負(fù)荷來(lái)選擇。對(duì)重要變電站,應(yīng)考慮當(dāng) 1 臺(tái)變壓器停運(yùn)時(shí),其余變壓器容量在計(jì)及過(guò)負(fù)荷能 力允許時(shí)間內(nèi),應(yīng)滿(mǎn)足一類(lèi)及二類(lèi)負(fù)荷的供電。 對(duì)于有重要負(fù)荷的變電所,應(yīng)考慮當(dāng)一臺(tái)變壓器停運(yùn)市應(yīng)保證剩下的一臺(tái)在過(guò)負(fù)荷 30%的情況下能夠負(fù)擔(dān)全部的一、二類(lèi)負(fù)荷。當(dāng)只有一個(gè)電源或變電所的一組負(fù)荷另有備用電源保證供電時(shí),可裝設(shè)一臺(tái)主變壓器。因?yàn)閱蜗嘧儔浩鹘M相對(duì)投資大 ,占地多,運(yùn)行損耗也較大。 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(fù)荷為 23MW,補(bǔ)償后 COSФ= 23 2 4 .20 .9 5PS M V AC O S?? ? ? S’== = (注:滿(mǎn)足單臺(tái)供電 達(dá) 70%) 經(jīng)查表得 SFL1—20210/110且為兩臺(tái)。為了避免一臺(tái)主變壓器故障或檢修時(shí)影響供電,乙變電所裝設(shè)兩臺(tái)主變。 2 %KV,低壓側(cè)電壓為 。 ( 2)、 丙變的確定 丙變電所變壓器的選擇 丙變電所的最大負(fù)荷為 26MW,補(bǔ)償后 Cos? = 17 26 2 7 . 3 70 . 9 5PS M V AC O S ?? ? ? S’= S= = (注:滿(mǎn)足單臺(tái)供電達(dá) 67%) 經(jīng)查表得 SFL1—20210/110且為兩臺(tái)。查《電氣設(shè)計(jì)參考》 P32,選擇 SFL1— 20210/110 且保證單臺(tái)供電達(dá) %以上。 2 %KV,低壓側(cè)電壓為 。 ( 3)、 丁變的確定 丁變電所變壓器的選擇 丁變電所的最大負(fù)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(tái) 丁變位于環(huán)網(wǎng)中,供電可靠性高,因?yàn)槠湟欢呜?fù)荷所占的比例高達(dá) 90%,所以選用兩臺(tái)變壓器并聯(lián)運(yùn)行。查《電氣設(shè)計(jì)參考》 P32,選擇 SFL1—— 25000/110 且保證單臺(tái)供電達(dá)%以上。 線路參數(shù)確定及校驗(yàn) 按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇截面 ( ) 按故障校驗(yàn) ( 1) 、 甲 — 乙 按線路甲 — 丁故障或檢修時(shí)而由線路甲 — 乙承擔(dān)乙、丁變電所的所有負(fù)荷。 (具體見(jiàn)《計(jì)算書(shū)》 P2) ( 2)甲 — 丁 按線路甲 — 乙故障或檢修時(shí)而 由線路甲 — 丁承擔(dān)乙丁變所有的負(fù)荷。 ( 3)乙 — 丁 按線路甲 — 丁故障或檢修時(shí),流過(guò)乙 — 丁的確負(fù)荷最大選擇。 ( 4)甲 — 丙 按甲 — 丙為雙回路,考慮當(dāng)一條線路故障或檢修時(shí),另一線路承擔(dān)丙變所有負(fù)荷。 按電暈條件校驗(yàn) 電暈起始電壓為1 ()mcrcg rrUlED? ? ?= m1 m2gl (Dm/r)δ Ecr—— 導(dǎo)線表面電場(chǎng)強(qiáng)度( KV/cm) R—— 導(dǎo)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(fēng)時(shí) M2〈 1,最?lèi)毫忧闆rM2=。由于三相導(dǎo)線接近三角形排列,可認(rèn)為臨界電壓為 ,實(shí)際相電壓為 ,故不發(fā)生電暈。 ( 3)、 乙 — 丁 Ucr=。 ( 4)、 甲 — 丙 Ucr=。 (具體見(jiàn)《計(jì)算書(shū)》) 按允許載流量校驗(yàn) ( 1) 、 甲 — 乙 查《電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》,得: Ixu=879A, Igmax=,故滿(mǎn)足要求。 ( 3) 、 乙 — 丁 查《電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》, 得: IXU=543A, Igmax=,故滿(mǎn)足要求。 19 導(dǎo)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 。避雷器離導(dǎo)線應(yīng)有一定的距離,這個(gè)距離根據(jù)保護(hù)角的大小決定。由《電氣手冊(cè)》得各網(wǎng)絡(luò)線路的造價(jià): 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(jì),所以采用方案一。為了保證無(wú)功功率滿(mǎn)足系統(tǒng)要求,采用并聯(lián)電容補(bǔ)償。在電力系統(tǒng)中 ,整個(gè)系統(tǒng)的自然無(wú)功負(fù)荷總大于原有的無(wú)功電
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