畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書區(qū)域電力網(wǎng)及降壓變電所設(shè)計

1、南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書 電力工程 學(xué)院電氣工程及其自動化 專業(yè)設(shè) 計 題 目：區(qū)域電力網(wǎng)及降壓變電所設(shè)計 學(xué) 生 姓 名 班 級 起 止 日 期 指 導(dǎo) 教 師 教研室主任 發(fā)任務(wù)書日期 年 月 日1.畢業(yè)設(shè)計的原始數(shù)據(jù)：一、區(qū)域電網(wǎng)設(shè)計的有關(guān)原始資料1、發(fā)電廠、變電所地理位置（見附圖一）；2、原有發(fā)電廠、變電所主接線圖及設(shè)備規(guī)范（見附圖二）；3、待建變電所有關(guān)資料；變電所編 號最大負荷mw功率因數(shù)cos二次側(cè)電壓kv調(diào) 壓要 求負荷曲線性 質(zhì)重要負荷%a260.8510逆a84b270.8610逆a67c180.8810恒a44d200.8910順a484、典型日負荷曲線%1009080

2、706050403020 100 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24典型日負荷曲線（a）% 1009080706050403020 100 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24典型日負荷曲線（b）5、其他說明（1）功率初步平衡 廠用電率7%，線損率6%；（2）各回路最大負荷同時系數(shù)去1.0；（3）本電力網(wǎng)多余功率送回系統(tǒng)，功率缺額時由系統(tǒng)供給；（4）除另有說明外，高壓側(cè)均按屋外布置考慮配電裝置；（5）待設(shè)計各變電所低壓出線回路數(shù)，電壓10kv時，按照1500-2000kw考慮。（6）已有發(fā)電廠、變電所均留有間隔，以備發(fā)展；（7）區(qū)域氣溫最高

3、為40攝氏度，年平均為25攝氏度。二、變電所的有關(guān)原始資料 1、帶設(shè)計變電所 地理位置圖a中的b 與系統(tǒng)聯(lián)系方式。2、變電所用戶及環(huán)境資料。（1）變電所用戶資料與前同；（2）10kv出線過電流保護時限不超過1秒。（3）環(huán)境資料： 年最高氣溫 ，最熱月平均最高氣溫 。（4）10kv出線及供電方式如下圖：雙回路供電 單回路供電 單回路供電但兼環(huán)形備用 2.畢業(yè)設(shè)計(論文)的內(nèi)容和要求(包括技術(shù)要求、圖表要求以及工作要求等)：一、區(qū)域電力網(wǎng)的設(shè)計內(nèi)容1、根據(jù)負荷資料，待設(shè)計變電所的地理位置。根據(jù)已有電廠的供電情況，做出功率平衡。2、通過技術(shù)經(jīng)濟綜合比較，確定電力網(wǎng)供電電壓、電網(wǎng)接線方式及導(dǎo)線截面。3

4、、進行電力網(wǎng)功率分布及電壓計算，評定調(diào)壓要求，選定調(diào)壓方案。4、評定電力網(wǎng)接線方案。二、在區(qū)域電力網(wǎng)設(shè)計的基礎(chǔ)上，設(shè)計 地理位置圖a中的b 降壓變電所的電氣部分。具體要求如下：1、對待設(shè)計變電所在系統(tǒng)中的地位作用及所供用戶的分析。2、選擇變電所主變壓器的臺數(shù)、容量、型式。3、分析確定高低壓主接線方式及配電裝置型式。4、分析確定所用電接線方式。5、進行繼電保護及互感器的配置。6、進行選擇設(shè)備所必須的短路電流計算。7、選擇變電所高、低壓側(cè)的斷路器、隔離開關(guān)。8、選擇10kv硬導(dǎo)線。9、進行防雷及保護接線的規(guī)劃。3.畢業(yè)設(shè)計應(yīng)完成的技術(shù)文件：設(shè)計文件及圖紙要求：1、設(shè)計說明書一份；2、計算書；3、圖

5、紙、區(qū)域電力網(wǎng)接線圖；、潮流分布圖；、變電所一次接線圖；、變電所配電裝置圖及部分斷面圖；4.主要參考文獻：1 王新學(xué). 電力網(wǎng)及電力系統(tǒng)（第三版）. 北京：中國電力出版社，19922 陳躍. 電氣工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計指南（第二版）. 北京：中國水利水電出版社，20083 范錫普. 發(fā)電廠電氣部分. 北京: 中國水利水電出版社，19954 姚春球. 發(fā)電廠電氣部分. 北京：中國電力出版社，20085 于永源. 電力系統(tǒng)分析（第三版）. 北京：中國電力出版社，20086 曹繩敏. 電力系統(tǒng)課程設(shè)計及畢業(yè)設(shè)計參考資料. 北京:中國水利水電出版社，19957 于長順. 發(fā)電廠電氣設(shè)備. 北京:中國水利水電

6、出版社，19898 電力工業(yè)部電力規(guī)劃設(shè)計總院. 電力系統(tǒng)設(shè)計手冊. 北京：中國電力出版社，1998圖表 1圖表 2設(shè)備規(guī)范表發(fā)電機：g1、g2：qf2-25-2 g3：qfq-50-2變壓器：t1、t2：sfl1-31500/110t3： sfpl1-63000/110原有負荷資料1、10kv電壓級地方負荷12回路，每回路最大負荷為1500kw，同時率為1.0，功率因數(shù)為0.8，要求備用的負荷為80% 。2、110kv電壓級負荷2回路，每回路最大負荷為10000kw，同時率為1.0，功率因數(shù)為0.9，要求備用的負荷為50% 。5.畢業(yè)設(shè)計(論文)進度計劃(以周為單位)：起 止 日 期工 作

7、內(nèi) 容備 注第 周第 周第 周第 周第 周第 周第 周撰寫開題報告，并初步弄清畢業(yè)設(shè)計題目的背景資料。撰寫開題報告。初步完成畢業(yè)論文的撰寫，自己進行修改。論文交老師修改，自己完善論文。畢業(yè)論文定稿系部審核，并準備答辯。答辯。教研室審查意見： 同意開題 室主任 年 月 日院（部）審查意見： 同意開題院長 年 月 日第一篇 區(qū)域電力網(wǎng)設(shè)計說明書1 電網(wǎng)有功功率的初步平衡1.1 有功功率平衡的目的了解待設(shè)計系統(tǒng)有功功率得平衡情況，確定發(fā)電廠的運行方式；了解系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)線上的潮流情況。1.2電力負荷的分析廠用電：c=7%； 線損率：d=6%； 同時率：1新建電網(wǎng) 原有電網(wǎng) 表1.1 電力負荷分析結(jié)果計算結(jié)

8、果原有電網(wǎng)發(fā)電負荷(mw)新建電網(wǎng)發(fā)電負荷(mw)總發(fā)電負荷(mw)發(fā)電機運行方式(mw)發(fā)電機總出力(mw)聯(lián)絡(luò)線上功率（mw）最大負荷40.8693.103133.96325+25+5010033.963最小負荷28.6065.1793.7725+25+40903.772各變電所主變壓器的選擇根據(jù)電力工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計指南及35110kv變電所設(shè)計規(guī)范gb50059-92的有關(guān)規(guī)定知： 1.變電所主變一般選用兩臺三相變壓器； 2.變壓器的型式：根據(jù)變電所資料，每臺變壓器均只有兩個電壓等級，選擇雙繞組變壓器； 3. 變壓器的容量確定：為了保證供電的可靠性，解決重要負荷的連續(xù)供電問題，新建變電所

9、均裝設(shè)同一型號的變壓器，一臺停送，另一臺應(yīng)能保證最大負荷的60%以上及所有的重要負荷（包括一級負荷、二級負荷）正常供電，以保證一臺變壓器檢修或故障時，另一臺變壓器能帶重要負荷運行；即 ；4.在潮流變化較大和電壓偏移較大的變電所采用有載調(diào)壓變壓器； 5.考慮將來的發(fā)展，通常先用靠大的變壓器； 6.所選變壓器應(yīng)滿足過負荷校驗，如下： 對所選額定容量為的變壓器進行過負荷能力校驗 。校驗方法：，由在變電所典型負荷曲線上查得過負荷時間t。 欠負荷系數(shù)，過負荷系數(shù)，由及過負荷時間t查發(fā)電廠電氣部分p423圖11-6（正常過負荷曲線）得允許的過負荷系數(shù)，對自然油循環(huán)變壓器過負荷不應(yīng)超過50%，故最大=1.5

10、。根據(jù)與的關(guān)系來校驗過負荷能力是否滿足要求；假如,則滿足要求，否則不滿足。當過負荷校驗不滿足要求時，直接選擇容量更大的變壓器。變電所主變臺數(shù)主變型號a2sfz10-20000/110b2sfz10-12500/110c2sfz10-12500/110d2sfz10-12500/110表2.1 變電所變壓器型號3 新建電網(wǎng)電壓等級的確定 3.1 選擇原則： 電力網(wǎng)電壓等級的選擇應(yīng)符合國家規(guī)定的標準電壓等級。 電力網(wǎng)電壓等級的選擇應(yīng)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀及今后1015年的負荷發(fā)展所需的輸送容量、輸送距離而確定。 在原有電網(wǎng)的基礎(chǔ)上規(guī)劃發(fā)展時，新電壓的選擇必須考慮與原有電壓相配合的問題。 3.2 結(jié)論： 本設(shè)

11、計電壓基于原110kv電網(wǎng)基礎(chǔ)之上，且輸送距離及輸送容量均滿足110kv等級的要求，故本次設(shè)計電力網(wǎng)的電壓等級確定為110kv。4 電網(wǎng)接線方案的確定 4.1 擬定電網(wǎng)的接線方案 4.1.1 原則 根據(jù)35110kv變電所設(shè)計規(guī)范（gb50059-92）的相關(guān)規(guī)定，電氣主接線的設(shè)計應(yīng)按下列原則： 變電所的主接線，應(yīng)根據(jù)變電所在電力網(wǎng)中的地位、出線回路數(shù)、設(shè)備特點及負荷性質(zhì)等條件確定。并應(yīng)滿足供電可靠、運行靈活、操作檢修方便、節(jié)約投資和便于擴建等要求。 當能滿足運行要求時，變電所高壓側(cè)宜采用斷路器較少或不用斷路器的接線。 35110kv線路為兩回及以下時，宜采用橋形、線路變壓器組或線路分支接線。

12、超過兩回時，宜采用擴大橋形、單母線或分段單母線的接線。3563kv線路為8回及以上時，亦可采用雙母線接線。110kv線路為6回及以上時，宜采用雙母線接線。 在采用單母線、分段單母線或雙母線的35110kv主接線中，當不允許停電檢修斷路器時，可設(shè)置旁路設(shè)施。當有旁路母線時，首先宜采用分段斷路器或母聯(lián)斷路器兼作旁路斷路器的接線。當110kv線路為6回及以上，3563kv線路為8回及以上時，可裝設(shè)專用的旁路斷路器。主變壓器35110kv回路中的斷路器，有條件時亦可接入旁路母線。采用sf6斷路器的主接線不宜設(shè)旁路設(shè)施。 當變電所裝有兩臺主變壓器時，610kv側(cè)宜采用分段單母線。線路為12回及以上時，亦

13、可采用雙母線。當不允許停電檢修斷路器時，可設(shè)置旁路設(shè)施。當635kv配電裝置采用手車式高壓開關(guān)柜時，不宜設(shè)置旁路設(shè)施。4.1.2方案初定根據(jù)設(shè)計任務(wù)書待建變電所的地理位置圖，擬訂18種可行性方案（見圖）。圖表 3圖表 4圖表 54.2 方案的初步選擇 采用篩選法，根據(jù)下列各項指標進行定性分析比較，保留兩個較好的方案，以進一步進行技術(shù)比較。 （1） 供電的可靠性，檢修、運行、操作的靈活性和方便性； （2） 線路的長度，短者優(yōu)先； （3） 保護配置的復(fù)雜程度； （4） 將來發(fā)展的可能性； （5） 發(fā)電廠、線路上及變電所高壓側(cè)新增斷路器的臺數(shù)，少者優(yōu)先； （6） 計算每個方案的負荷距，小者優(yōu)先； 負

14、荷距的計算方法：負荷距等于流于線路的有功功率與該有功功率所經(jīng)過的最長路徑的長度 。各方案的開關(guān)數(shù)及線路總長：開關(guān)數(shù):由于配電裝置,出線回路為34回時,采用單母分段接線,其中開關(guān)數(shù)為7個.內(nèi)外橋其中的開關(guān)數(shù)為3個。（具體的開關(guān)數(shù)列在下表中）線路長度:單回線的線路長度為其實際長度，雙回線的線路長度為其實際長度的1.8倍。表4.1 方案的開關(guān)數(shù)與線長方案 開關(guān)數(shù)線長（km） a b c d進線合計 1 3 3 3 3 4 16 148 2 7 3 3 3 4 20 173.2 3 3 7 3 3 4 20 151.6 4 3 7 7 3 4 24 165.6 5 3 3 7 3 4 20 162 6

15、 3 3 3 7 4 20 162 7 7 3 3 7 4 24 187.2 8 7 3 7 3 4 24 187.2 9 3 7 3 7 4 24 165.6 10 3 3 3 3 6 18 165.6 11 3 3 3 3 6 18 169.8 12 3 3 3 3 6 18 162.4 13 7 3 3 3 6 22 190.8 14 3 7 3 3 6 22 178.2 15 3 7 3 3 6 22 169.2 16 3 3 7 3 6 22 192.6 17 3 3 3 7 6 22 176.4 18 3 3 7 3 6 22 176.44.3 對可行性方案初步篩選結(jié)果 從上面各方

16、案的評價結(jié)果，保留二個方案（1）、（12），以便進一步進行技術(shù)比較。5 對初選接線方案進行技術(shù)比較 1) 首先根據(jù)原始數(shù)據(jù)和初選各方案的接方式線，選擇并校驗各條線路導(dǎo)線的型號； 2) 再進行技術(shù)比較，計算出各方案在正常情況下的最大電壓損耗應(yīng)不大于10%，最嚴重故障時的最大電壓損耗應(yīng)不大于15%，大者舍去； 3) 經(jīng)濟比較，從總工程投資費用、年運行費用、最大電能損耗計算出年費用，大著舍去。 4) 通過經(jīng)濟技術(shù)綜合分析比較，選出最佳方案。5.1 確定各變電所負荷 根據(jù)給出的負荷資料已知及，利用smax=p+jq=p+jptg，并求出最大、最小負荷時各變電所的、。同時，忽略功率損耗，認為功率均布，計

17、算出各個方案的各線路上的功率情況。 求取各變電所最大負荷年利用小時數(shù) 表5.1 變電所負荷變壓所編號最大負荷 (mw)功率因數(shù) 負荷曲線 性 質(zhì)(mva)(mva) (h)a260.85a26+j16.1118.2+j11.287300b270.86a27+j16.0218.9+j11.217300c180.88a18+j9.7212.6+j6.807300d200.89a20+j10.2514+j7.1873005.2 導(dǎo)線型號的選擇 根據(jù)tmax在電力工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計指南電力系統(tǒng)分冊第50頁的圖31查得經(jīng)濟電流密度j，計算出各導(dǎo)線的計算面積，查電力工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計指南電力系統(tǒng)分冊附表4初步

18、選出線路導(dǎo)線型號。計算截面積：= 若是雙回線： 圖表 6a. 環(huán)網(wǎng)的導(dǎo)線截面積選擇方法 1) 設(shè)該網(wǎng)為均一網(wǎng)，計算出最大負荷時的初步功率分布及各線路的最大負荷電流。 2) 計算環(huán)網(wǎng)的tmax（加權(quán)平均法） =圖表 73) 據(jù)查得經(jīng)濟電流密度，求出各段導(dǎo)線的經(jīng)濟截面積，當計算出的導(dǎo)線截面積小于時，考慮機械強度的校驗，應(yīng)選用lgj-35型導(dǎo)線，當計算出的導(dǎo)線截面積小于，考慮電暈校驗，應(yīng)選用lgj-70型導(dǎo)線；所以在計算出的導(dǎo)線截面積小于70mm2，綜合考慮機械強度和電暈的校驗，應(yīng)選用lgj-70型導(dǎo)線；4) 若環(huán)網(wǎng)所選導(dǎo)線型號不同，則根據(jù)所選導(dǎo)線的型號和長度，求出各段導(dǎo)線的參數(shù)。用復(fù)功率法再次計算

19、各段導(dǎo)線的復(fù)功率s分布，再次選擇導(dǎo)線截面，以上步驟循環(huán)反復(fù)計算，直至前后兩次選擇結(jié)果一致為止。b. 對雙回線導(dǎo)線截面積選擇方法1) 設(shè)該網(wǎng)為均一網(wǎng)，計算出最大負荷時的初步功率分布及各線路的最大負荷電流。2) 計算環(huán)網(wǎng)的（加權(quán)平均值） = =3) 據(jù)查得經(jīng)濟電流密度，求出各段導(dǎo)線的經(jīng)濟截面積 (實際為雙回線截面面積，乘以0.5得單回線導(dǎo)線截面)，當計算出的導(dǎo)線截面積小于時，考慮機械強度的校驗，應(yīng)選用lgj-35型導(dǎo)線，當計算出的導(dǎo)線截面積小于，考慮電暈校驗，應(yīng)選用lgj-70型導(dǎo)線；所以在計算出的導(dǎo)線截面積小于，綜合考慮機械強度和電暈的校驗，應(yīng)選用lgj-70型導(dǎo)線。表5.2 方案1的導(dǎo)線型號線

20、路型號r1x1galgj-210/350.1500.405ablgj-150/250.2100.416gblgj-150/250.2100.416gclgj-120/250.2230.421cdlgj-120/250.2230.421gdlgj-120/250.2230.421表5.3 方案5的導(dǎo)線型號線路型號r1x1galgj-95/200.3320.429gblgj-70/100.4500.441gclgj-120/250.2230.421cdlgj-120/250.2230.421gdlgj-120/250.2230.4215.3對所選導(dǎo)線進行校驗5.3.1導(dǎo)線的機械強度校驗為保證架空線

21、路具有必要的機械強度，相關(guān)規(guī)程規(guī)定，110kv不得采用單回線，其最小截面積如下表所示（單位）。對于更高電壓等級線路，規(guī)程未作出規(guī)定，一般則認為不得小于35。表5.4 不必校驗機械強度的最小導(dǎo)線截面導(dǎo)線類型通過居民區(qū)通過非居民區(qū)鋁絞線 35 25鋁合金線 35 25銅芯鋁線 25 16銅線 16 16因此，方案1，5所選的全部導(dǎo)線滿足機械強度的要求。 5.3.2導(dǎo)線的電暈校驗下表列出了可不必校驗電暈臨界電壓的導(dǎo)線最小直徑和相應(yīng)的導(dǎo)線型號。表5.5 不必校驗電暈臨界電壓的導(dǎo)線最小直徑電壓（kv）110 220 330500四分裂750四分裂單導(dǎo)線 雙分裂外徑（） 9.6 21.4 33.1 型號l

22、gj-50lgj-240lgj-6002*lgj-2404*lgj-3004*lgj-400校驗時候應(yīng)注意:1.對于330kv及以上電壓的超高壓線路，表中所列供參考；2.分裂導(dǎo)線次導(dǎo)線間距為400mm。因此，方案1，5所選導(dǎo)線全部符合要求。5.3.3導(dǎo)線的發(fā)熱校驗當環(huán)網(wǎng)發(fā)生故障而解環(huán)運行時，流過各段導(dǎo)線的最大工作電流kial，則發(fā)熱校驗滿足要求。 因為環(huán)境溫度為20c時，查得的允許溫度為70c時的導(dǎo)線長期允許載流量，本設(shè)計中給出最熱月平均氣溫為32c， 故需根據(jù)溫度修正系數(shù)來進行修正qqq-=- 由原始資料知：，經(jīng)校驗，方案1，5所選導(dǎo)線均滿足發(fā)熱校驗，具體計算見計算書。5.3.4導(dǎo)線的電壓損

23、耗校驗電壓損耗校驗： 根據(jù)計算出在正常運行和故障情況下各段導(dǎo)線的電壓損耗是否在允許范圍內(nèi)，應(yīng)考慮最嚴重情況即故障時至最遠端變電所的電壓損耗（正常運行u10%，故障u15%）。表5.6 方案1各段導(dǎo)線的電壓損耗導(dǎo)線gagbgcgd正常時 2.272.851.712.50故障時 4.625.623.594.78表5.7 方案5各段導(dǎo)線的電壓損耗導(dǎo)線gagbgccd正常時 2.272.851.791.33故障時 4.625.623.582.66表5.8 各方案的電壓損耗（u%）方案正常運行故障情況15.12%10.24%25.12%10.24%分析：經(jīng)過對方案(1)、(5)的技術(shù)比較，均滿足技術(shù)要求

24、。并對（1）和（5）進行進一步經(jīng)濟比較。6 對保留的方案進行經(jīng)濟比較 6.1 工程總投資 、包括線路總投資（注：雙回線按同桿架設(shè)考慮，線路長度l=1.8），變電總投資， = 圖表 8+ 、工程總投資應(yīng)折算到建設(shè)期末= （i為年利率10%），本設(shè)計方案是當年投資當年投產(chǎn)故=，其中i年利率6% 、為每條線路長度與線路的單價的乘積。 、圖表 9為變電所投資與發(fā)電廠新增間隔投資之和。 、變電所投資為變電所高壓側(cè)接線型式單價與數(shù)量的乘積。 、發(fā)電廠投資為新增間隔單價與新增數(shù)量乘積。 查電氣工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計指南p185附表52（送電工程綜合限額設(shè)計控制指標）：表6.1送電工程綜合限額設(shè)計控制指標電壓等級導(dǎo)

25、線規(guī)格單位造價（萬元/km）110kv平地純混凝土桿 lgj-150 1510純混凝土桿 lgj-185 1778查電氣工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計指南p189附表56（110kv/10kv變電所二類指標典型設(shè)計綜合投資參考數(shù)據(jù)）：表6.2 110kv/10kv變電所二類指標典型設(shè)計綜合投資參考數(shù)據(jù)變電所容量（kva）綜合投資（萬元）2*2500015752*2000014042*125001015經(jīng)計算，各方案的投資（萬元）：表6.3 各方案的投資（萬元）方案15線路投資2816.963034.4變電所投資50095241.4總投資7825.968275.8詳細計算見計算書。6.2電能損耗通過最大負荷損

26、耗時間法計算電能損耗:最大負荷損耗時間max與最大負荷利用小時數(shù)tmax的關(guān)系見電氣工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計指南p21表2-9（最大負荷損耗時間max）。 經(jīng)計算，各方案的電能損耗(mw*h):表6.4 各方案的電能損耗(mw*h)方案15電能損耗7934.68567.8詳細計算見計算書。6.3年運行費維持電力網(wǎng)正常運行每年所支出的費用，稱為電力網(wǎng)的年運行費用。年運行費用包括電能損耗費，折舊費，小修費，維護管理費。電力網(wǎng)的年運行費用可以計算為：計算電價，元/（kw*h）;每年電能損耗，（kw*h）；z電力網(wǎng)工程投資，元；折舊費百分數(shù)；小修費百分數(shù)；維護管理費百分數(shù)。電力網(wǎng)的折舊費，小修費，維護管理費占

27、總投資的百分數(shù)由主管部門制定，具體參見電氣工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計指南p144表8-18。經(jīng)計算，各方案的年運行費用(萬元):表6.5 各方案的年運行費用（萬元）方案15年運行費1126.071193.66詳細計算見計算書。6.4總折舊費線路折舊、維修、管理費用=線路總投資7% 變電總投資（1214）% s其中：變電所主變?nèi)萘吭?5mva以下的折舊率為14%，容量在15-40mva的折舊率為13%，容量在40-90mva的折舊率為12% =線路投資7%+變電總投資（1214）%，本設(shè)計方案取13% 經(jīng)計算，各方案的總折舊費(萬元):表6.6 各方案的總折舊費(萬元)方案15總折舊費848.4893.7

28、9詳細計算見計算書。6.5 計算年費用年費用最小法：ac年費用，平均公式在m+1到m+n期間的n年內(nèi)；z工程總投資；年利率，取6.6%;u年運行費。經(jīng)計算，各方案的年費用(萬元):表6.7 各方案的年費用方案15年費用1963.742079.48詳細計算見計算書。6.6方案的技術(shù)、經(jīng)濟比較 表6.8 方案的技術(shù)、經(jīng)濟比較方案技術(shù)比較經(jīng)濟比較年費用(萬元)正常情況umax%故障情況umax%總投資 z(萬元電能損耗w (mwh)總折舊 u(元)12.855.627825.967934.60848.401963.7452.855.628275.808567.80893.792079.48根據(jù)以上的

29、技術(shù)比較和經(jīng)濟比較，方案1的總投資和年費用均較低，為最佳方案。7 對選定網(wǎng)絡(luò)的潮流分布和電壓計算對最佳方案(1)進行計算 7.1 計算變壓器及線路參數(shù)7.1.1 變壓器參數(shù)根據(jù)變壓器型號，查表得變壓器參數(shù)pk、i0%、p0、uk%表7.1 變壓器參數(shù)變電所型號空載損耗(kw)負載損耗(kw)空載電流阻抗電壓asfz10-20000/1102188.400.5610.5bsfz10-12500/11017.7059.500.6010.5csfz10-12500/11017.7059.500.6010.5dspz7-12500/11017.7059.500.6010.5分別計算出rt、xt、pyt

30、、qyt：電阻 電抗阻抗圖表 10有功耗 無功耗結(jié)果如下:表7.2 變壓器計算參數(shù)變電所abcdrt（）2.4674.614.614.61xt（）63.525101.64101.64101.64zt（）1.337+j31.7632.305+j50.822.305+j50.822.305+j50.82pyt（mw）0.0210.01770.01770.0177qyt（mvar）0.1120.0750.0750.075yt（mva）0.042+j0.2240.0354+j0.150.0354+j0.150.0354+j0.15從考慮變壓器經(jīng)濟運行，降低變壓器功率損耗出發(fā)，應(yīng)采用一臺變壓器運行。本設(shè)

31、計中最小負荷是按照典型日負荷曲線得來，考慮新變壓器實際運行方式不會隨負荷變化而頻繁改變，同時為了提高供電可靠性，保證重要負荷供電，在最小負荷時也采用兩臺變壓器并列運行。7.1.2 線路參數(shù)線路的充電功率:查電氣工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計指南p157附表6，利用公式計算出每條線路的充電功率。經(jīng)計算，線路的參數(shù)列表如下：表7.3 線路的參數(shù)線路導(dǎo)線型號長度（km）線路阻抗充電功率(mvar)galgj-210264.5+j12.150.55815gblgj-150183.78+j7.4880.32562ablgj-150245.04+j9.9840.43416gclgj-120265.978+j10.946

32、0.46436gdlgj-120265.978+j10.9460.46436cdlgj-12024 5.352+j10.1040.428647.2用運算負荷簡化電力網(wǎng) 降壓變電所的運算負荷包括最大負荷和最小負荷兩種情況。運算負荷等于變電所低壓側(cè)負荷加上變壓器阻抗與導(dǎo)納中的功率損耗，再加上連接于變電所高壓母線上線路的充電功率。各變電所運算負荷列表如下：即s=s+s+（-jqc/2） 其中s=在全網(wǎng)為額定電壓下計算表7.4 運算負荷變電所最大負荷（mva）最小負荷（mva）a26.134+j16.97618.287+j10.110b17.103+j9.87811.968+j6.645c21.135

33、+j11.28914.784+j7.487d17.1+j8.82411.967+j5.921最大負荷情況下的等值網(wǎng)絡(luò)圖：（ab）：圖表 11圖表 12（cd）：簡化后的網(wǎng)絡(luò)圖：(ab):圖表 13(cd):最小負荷情況下的等值網(wǎng)絡(luò)圖：（ab）：圖表 14（cd）：簡化后的網(wǎng)絡(luò)圖：(ab):圖表 15(cd):7.3變電所高壓母線電壓計算從電力系統(tǒng)電壓參考點（發(fā)電廠高壓母線）開始，計算電網(wǎng)在最大負荷、最小負荷時，各變電所高壓母線電壓。因發(fā)電機調(diào)壓主要是為了滿足近處地方負荷的電壓質(zhì)量要求，即發(fā)電機采用逆調(diào)壓方式。故本設(shè)計中發(fā)電廠高壓母線采用逆調(diào)壓方式=115kv， =110kv。7.4網(wǎng)絡(luò)潮流分布

34、及電壓計算 用復(fù)功率法求得各段線路的初步功率分布,從功率分點處將環(huán)網(wǎng)拆開,向兩側(cè)電源推算,求得最大負荷和最小負荷時各段線路的最終潮流分布。7.4.1最大負荷情況的潮流分布及電壓計算7.4.1.1 gab環(huán)網(wǎng)最大負荷情況的潮流分布及電壓計算簡化后的電力網(wǎng)：圖表 16潮流分布：在無功功率分點b處將環(huán)網(wǎng)拆開成兩條輻射線：7.4.1.2 gcd環(huán)網(wǎng)最大負荷情況的潮流分布及電壓計算簡化后的電力網(wǎng)：圖表 17潮流分布：在無功功率分點d處將環(huán)網(wǎng)拆開成兩條輻射線：圖表 187.4.2最小負荷情況的潮流分布及電壓計算7.4.2.1 gab環(huán)網(wǎng)最小負荷情況的潮流分布及電壓計算簡化后的電力網(wǎng)：圖表 19潮流分布:圖

35、表 20在無功功率分點b處將環(huán)網(wǎng)拆開成兩條輻射線：7.4.2.2 gcd環(huán)網(wǎng)最小負荷情況的潮流分布及電壓計算簡化后的電力網(wǎng)：圖表 21潮流分布：在無功功率分點d處將環(huán)網(wǎng)拆開成兩條輻射線：圖表 22圖表 23經(jīng)計算，各線路在最大最小負荷時的潮流分布：表7.5 潮流分布線路最大負荷（mva）最小負荷（mva）ga20.888+j11.06814.503+j6.067ab5.473+j4.9593.876+j2.744gb22.798+j14.19015.941+j8.504gc19.986+j9.52413.932+j5.800cd1.507+j1.0830.9615+0.537gd18.812+

36、j8.93613.033+j5.280經(jīng)計算，在最大最小負荷時的節(jié)點電壓：表7.6 節(jié)點電壓節(jié)點最大負荷時的電壓kv最小負荷時的電壓kvg115.5110a113-0.85108.25-0.67b112.77-0.93108.1-0.74c113.59-0.64108.68-0.51d113.3-0.76108.5-0.61詳細計算見計算書。8變壓器分接頭的選擇由于通過改變變壓器原付方的繞組的匝數(shù)比可以達到調(diào)壓的作用，因此在雙繞組變壓器的高壓側(cè)和三繞組變壓器的高，中壓側(cè)均有若干個分接頭供選擇使用。本設(shè)計中110kv變電所均采用有載調(diào)壓變壓器。分別在最大及最小負荷時，選一個最接近的標準分接頭，并

37、分別校驗其是否滿足調(diào)壓要求。本設(shè)計中，a變電所為逆調(diào)壓,b變電所為逆調(diào)壓，c變電所為恒調(diào)壓,d變電所為順調(diào)壓。順調(diào)壓:要求變電所低壓母線在最大負荷時電壓不低于10.25kv,最小負荷時不高于10.75kv。逆調(diào)壓：要求變電所低壓母線在最大負荷時為10.5kv ,最小負荷時為10kv, 允許有的電壓偏移。常調(diào)壓：電壓保持基本不變。8.1計算方法ufmax=（u1max-u1max）u2n/u2max ufmin=（u1min-u1min）u2n/u2minuf=（ufmax+ufmin）/28.2校驗按實際的分接頭分別計算最大負荷、最小負荷時，變電所低壓母線電壓，校驗是否滿足調(diào)壓要求。以上為普通

38、變壓器的分接頭選擇方法。本設(shè)計中110kv變電所均采用有載調(diào)壓變壓器。分接頭的選擇方法與無勵磁調(diào)壓變壓器的分接頭選擇方法相同。分別在最大及最小負荷時，選一個最接近的標準分接頭，并分別校驗其是否滿足調(diào)壓要求。變壓器通過選擇適當?shù)姆纸宇^均能滿足各自調(diào)壓要求。8.3母線電壓水平表8.1 母線電壓負荷水平 電壓（kv）發(fā)電廠 a b c d最大負荷113013113.327113.086113.201115.5最小負荷108.737108.873108.689108.7881108.4 a變電所分接頭的選擇及校驗因為兩臺主變并列運行，所以 。 計算最大負荷和最小負荷時候的電壓損耗： a變電所采用逆調(diào)壓

39、，所以，允許有的電壓偏移。選擇接近計算值的實際分接頭：按所選的實際分接頭校驗變壓器低壓母線的實際電壓是否達到調(diào)壓要求：所選分接頭滿足要求。因此，a變電所最大負荷時分接頭選擇（110-1*1.25%）;最小負荷時分接頭選擇（110+1*1.25%）。b,c,d變電所的分接頭的選擇類似a變電所，詳細計算部分見計算書。8.5各變電所變壓器分接頭選擇情況如下表8.2 分接頭選擇變電所 abcd調(diào)壓要求逆常常順高壓母線電壓kv最大負荷113013113.327113.086113.201最小負荷108.737108.873108.689108.788低壓母線電壓kv最大負荷10.50010.22710.

40、25210.255最小負荷9.94110.17710.23910.718w壓器分接頭最大負荷+31.25%+51.25%+41.25%+51.25%最小負荷+51.25%+31.25%+21.25%-11.25%9 區(qū)域電網(wǎng)接線方案評價 經(jīng)過一系列論證，最終采用方案（1），以下從四方面對該方案進行定性分析評價。 電網(wǎng)電氣接線圖（附圖） 9.1.可靠性 由于采用兩個環(huán)網(wǎng)接線方式，各變電所均能保證重要負荷連續(xù)供電，具有良好的供電可靠性。 9.2.靈活性、擴建可行性 檢修時，可以方便地停運線路、開關(guān)等配電裝置，不影響電網(wǎng)運行和對用戶的供電，四變電所均采用橋形接線，可以發(fā)展為單母分段或雙母線接線方式，

41、具備了擴建的可能性。 9.3.電能質(zhì)量 由電壓調(diào)整計算可知，該電網(wǎng)的電壓損耗在正常和事故情況下，均能滿足要求，而且本設(shè)計方案中選用的有載調(diào)壓變壓器通過在線調(diào)整適當?shù)姆纸宇^位置能夠滿足變電所的各種調(diào)壓要求。 9.4.經(jīng)濟性 經(jīng)過一系列的經(jīng)濟比較可知，該方案，工程投資較小，電能損耗、年運行費及年費用最低，因此經(jīng)濟性最合理。第二部分 降壓變電所設(shè)計說明書1 分析b變電所在系統(tǒng)中的地位作用及所供負荷的性質(zhì)變電所的作用：變換電能電壓，接受和分配電能。按變電所在電力系統(tǒng)中的地位可以劃分為：（1） 樞紐變電所（2） 中間變電所（3） 地區(qū)變電所（4） 終端變電所（5） 企業(yè)變電所根據(jù)設(shè)計資料分析判斷，b變電

42、所為110kv降壓變電所，由精確潮流計算結(jié)果可知，b所處于無功功率分點，正常運行時基本無穿越功率流過高壓側(cè)，主要是接受發(fā)電廠的電能經(jīng)降壓后直接向用戶供電，故b變電所為110kv降壓終端變壓所。1.2所供負荷性質(zhì)分析按負荷對供電可靠性的要求，可將用電負荷分為三類：一級負荷：為重要負荷。對此類負荷中斷供電，將造成人身事故，設(shè)備損壞，產(chǎn)品報廢，給國名經(jīng)濟造成重大經(jīng)濟損失，使市政生活出現(xiàn)混亂及帶來較大的政治影響。對一級負荷，必須由兩個或兩個以上的獨立電源供電，因為一級負荷不允許停電，所以要求電源間能手動和自動切換。二級負荷：為較重要負荷。對此類負荷中斷供電，將造成生產(chǎn)部門大量減產(chǎn)，窩工，影響人民的生活

43、水平。二級負荷允許短時停電，可由兩個獨立單元或一回專用線路供電，兩個電源間采用手動切換。三級負荷：為一般負荷。既一級，二級負荷之外的一般用戶負荷。對此類負荷中斷供電，不會產(chǎn)生前兩種負荷停電后的重大影響，故對三級負荷的供電不做特殊要求，一般采用一個電源供電即可。根據(jù)設(shè)計資料，b變電所所供負荷重要負荷占67%，重要負荷即，類負荷要求。兩個獨立電源供電，即其中一個電源因故障停止供電時，不影響另一個電源連續(xù)供電所以每個重要負荷接于兩回不同的母線段的饋線上。類負荷對供電可靠性無特殊要求。每個類負荷由一回饋線供電，且此類負荷停電不會影響很大，必要時可長時間停電。2 選擇b變電所主變壓器的臺數(shù)，容量，型式

44、這部分內(nèi)容在區(qū)域網(wǎng)的設(shè)計中已經(jīng)計算過，詳見區(qū)域網(wǎng)設(shè)計部分。3 分析確定b所各電壓級主接線形式及配電裝置選型3.1 對主接線的基本要求對電氣主接線的基本要求，概括的說可包括可靠性，靈活性，經(jīng)濟性，發(fā)展擴建的可能性和操作的簡便性，安全性等。3.2主接線設(shè)計3.2.1 設(shè)計原則根據(jù)電氣工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計指南p57：以下達的設(shè)計任務(wù)書為依據(jù)，根據(jù)國家現(xiàn)行的“安全可靠，經(jīng)濟適用，符合國情”的電力建設(shè)與發(fā)展的方針，嚴格按照技術(shù)規(guī)定和標準，結(jié)合工程實際的具體特點，準確地掌握原始資料，保證設(shè)計方案的可靠性，靈活性和經(jīng)濟性。3.2.2確定b所各側(cè)主接線根據(jù)35110kv變電所設(shè)計規(guī)范gb50059-92第3.2.

45、3條規(guī)定：35110kv線路為兩回及以下時，宜采用橋形、線路變壓器組或線路分支接線。超過兩回時，宜采用擴大橋形、單母線或分段單母線的接線。3563kv線路為8回及以上時，亦可采用雙母線接線。110kv線路為6回及以上時，宜采用雙母線接線。橋形接線又分為內(nèi)橋和外橋接線，內(nèi)橋接線線路操作方便，而變壓器操作復(fù)雜，適用于線路故障幾率高，變壓器不經(jīng)常操作的變電所。外橋接線，則主變操作方便，線路操作復(fù)雜，適用于線路短，故障率低，變壓器運行方式需要經(jīng)常改變，有穿越功率流過的變電所。本設(shè)計中，b變電所，110kv有兩回進線，且兩臺變壓器并列運行，不經(jīng)常操作以提高供電可靠性；且b變電所在環(huán)網(wǎng)中為無功功率分點，電

46、壓最低，無穿越功率流過，故采用內(nèi)橋接線。根據(jù)35110kv變電所設(shè)計規(guī)范gb50059-92第3.2.5條規(guī)定：當變電所裝有兩臺主變壓器時，610kv側(cè)宜采用分段單母線。線路為12回及以上時，亦可采用雙母線。當不允許停電檢修斷路器時，可設(shè)置旁路設(shè)施。當635kv配電裝置采用手車式高壓開關(guān)柜時，不宜設(shè)置旁路設(shè)施。b變電所最大負荷為27mw，按每回線2000kw負荷計算，10kv出線達6回以上，為了保證重要負荷供電可采用雙回路供電，故本設(shè)計中10kv側(cè)采用單母線分段接線方式。3.2.3運行方式為了減小短路電抗，采用計算阻抗打的接線和減少并聯(lián)設(shè)備，并聯(lián)支路的運行方式。3.3配電裝置選型3.3.1配電

47、裝置的要求（1）配電裝置的設(shè)計應(yīng)符合國家的技術(shù)經(jīng)濟政策和電力工程設(shè)計規(guī)范的要求。（2）根據(jù)配電裝置在系統(tǒng)中的地位，作用和環(huán)境等條件合理地選型。（3）便于運輸，安裝，檢修和操作。（4）少占地，節(jié)省材料，減小投資。3.3.2配電裝置的設(shè)計原則根據(jù)10kv配電工程設(shè)計手冊p116 ，配電裝置的設(shè)計的原則如下：（1）配電裝置的布置和導(dǎo)體，電器，構(gòu)架的選擇，應(yīng)滿足在當?shù)丨h(huán)境條件下正常安全運行的要求。其布置與安裝還應(yīng)滿足短路及過電壓時的安全要求。（2）配電裝置應(yīng)動作靈活，安全可靠。（3）成套配電裝置應(yīng)具有“五防”功能。（4）兩路及以上電源供電時，各電源進線與聯(lián)絡(luò)開關(guān)之間應(yīng)設(shè)置連鎖裝置。3.3.3確定b所各側(cè)配電裝置的型式配電裝置分為屋內(nèi)配電裝置和屋外配電裝置兩種，屋內(nèi)配電裝置占地面積小，運行維護和