地方電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計

1、前 言電力工業(yè)是國家的基礎(chǔ)工業(yè)，在國家建設(shè)和國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占據(jù)十分重要的地位。電能是一種無形的，不能大量儲存的二次能源。電能的發(fā)、變、送、配和用電，幾乎是在同一瞬間完成的，須隨時保持有功功率和無功率的平衡。電力工業(yè)發(fā)展的經(jīng)驗(yàn)告訴我們，電力系統(tǒng)愈大，調(diào)度運(yùn)行就愈合理，經(jīng)濟(jì)效益愈好，應(yīng)變事故的能力就俞強(qiáng)，這也是我國電力工業(yè)必然的發(fā)展趨勢。然而聯(lián)合電網(wǎng)也是由地方電力網(wǎng)相互聯(lián)接而成的。要滿足國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求，電力工業(yè)必須超前發(fā)展，因此，做好電力規(guī)劃，加強(qiáng)電網(wǎng)的建設(shè)十分重要。電力規(guī)劃是根據(jù)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求，能源資源和負(fù)荷的分布，確定合理的電源結(jié)構(gòu)和戰(zhàn)略布局。確立電壓等級，輸電方式和合理的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)等，

2、電力規(guī)劃合理與否，事關(guān)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，直接影響電力系統(tǒng)今后的運(yùn)行的穩(wěn)定性，經(jīng)濟(jì)性，電能質(zhì)量的好壞和未來的發(fā)展。根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)規(guī)程(SDJ 161-85)地方電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)方案設(shè)計應(yīng)從全網(wǎng)出發(fā)，合理布局，消除薄弱環(huán)節(jié)，加強(qiáng)受端主干網(wǎng)絡(luò)，增強(qiáng)抗事故干擾的能力，貫徹“分層分區(qū)”原則，簡化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，降低網(wǎng)損，并滿足以下基本要求：一、網(wǎng)絡(luò)發(fā)展應(yīng)與電源發(fā)展配套，與下一級電壓網(wǎng)絡(luò)相協(xié)調(diào)，適應(yīng)各地區(qū)電力負(fù)荷發(fā)展的需要，并對電源和負(fù)荷的變化有一定的適應(yīng)能力；二、電壓質(zhì)量應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)；三、系統(tǒng)運(yùn)行應(yīng)安全穩(wěn)定，調(diào)度靈活；四、網(wǎng)絡(luò)的過電壓水平應(yīng)不超過允許值；五、不超過允許的短路電流水平；六、節(jié)省投資和年運(yùn)行費(fèi)用，使年計算費(fèi)

3、用最小，并考慮分期建設(shè)和過渡的方便。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)必須滿足電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則中保持穩(wěn)定運(yùn)行的標(biāo)準(zhǔn)。降壓變電所變壓器的容量、臺數(shù)、相數(shù)、繞組數(shù)及阻抗等主要規(guī)范的選擇，應(yīng)根據(jù)電力負(fù)荷發(fā)展及潮流變化，結(jié)合系統(tǒng)短路電流、系統(tǒng)穩(wěn)定、系統(tǒng)繼電保護(hù)、對通信線路的危險影響、調(diào)相調(diào)壓、設(shè)備制造及運(yùn)輸?shù)染唧w條件進(jìn)行。通過課程設(shè)計，綜合運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識，特別是有關(guān)電網(wǎng)、發(fā)電廠和變電站方面的理論、概念和計算方法，了解電力行業(yè)有關(guān)技術(shù)政策、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、設(shè)計規(guī)程和規(guī)定，樹立統(tǒng)籌兼顧、綜合平衡、整體優(yōu)化的觀點(diǎn)，掌握電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計的一般原則和常用方法，培養(yǎng)從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)諸多方面分析和解決實(shí)際工程問題的能力。1、 鞏固并拓展所學(xué)專業(yè)知識

4、；2、 理論與實(shí)際聯(lián)系，基本掌握電力網(wǎng)設(shè)計的主要 內(nèi)容、原則與方法；3、 樹立技術(shù)經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)，進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較；4、 培養(yǎng)正確計算、繪圖與編寫說明書的能力；5、 建立正確的設(shè)計思想與方法，提高獨(dú)立工作能力。推薦精選目 錄摘 要 4第一章  電力網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計方案擬訂及初步比較. 1.1 電力網(wǎng)電壓的確定和電網(wǎng)接線的初步選擇 51.1.1 電網(wǎng)接線方式 51.1.2 電網(wǎng)電壓等級的選擇 61.2 方案初步比較的指標(biāo) 61.2.1 線路長度（公里） 61.2.2 路徑長度（公里） 61.2.3 負(fù)荷矩（兆瓦*公里） 71.2.4 高壓開關(guān)（臺數(shù)） 111.3 方案初步比較及選擇 11

5、第二章  電力網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較. 2.1 架空線路導(dǎo)線截面選擇 122.1.1 按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面 122.1.2 按機(jī)械強(qiáng)度校驗(yàn)導(dǎo)線截面 122.1.3 按發(fā)熱校驗(yàn)導(dǎo)線截面 132.1.4 按電暈校驗(yàn)導(dǎo)線截面 132.1.5 最終導(dǎo)線型號 132.2 電壓損耗計算 132.2.1 線路參數(shù)計算 132.2.2 線路功率計算 142.2.3 電壓損耗計算 142.3 電網(wǎng)的年電能損耗 182.3.1 最大負(fù)荷時的有功損耗計算 182.3.2 最大負(fù)荷損耗時間的計算19推薦精選2.3.3 電網(wǎng)的年電能損耗計算 212.4 變壓器的選擇 222.4.1 變電

6、所變壓器的選擇 222.4.2 發(fā)電廠變壓器的選擇 222.4.3 高壓斷路器的選擇 232.5 方案經(jīng)濟(jì)比較 232.5.1 計算網(wǎng)絡(luò)建設(shè)投資費(fèi)用K 232.5.2 計算年運(yùn)行費(fèi)用N 242.5.3 方案經(jīng)濟(jì)比較 25第三章  潮流分布與調(diào)壓措施選擇. 3.1 潮流分布計算 263.1.1 計算參數(shù) 273.1.2 潮流計算 293.2 調(diào)壓與調(diào)壓設(shè)備選擇 383.2.1 發(fā)電機(jī)端調(diào)壓 383.2.2 變壓器變比（分接頭）調(diào)壓 38第四章  物資統(tǒng)計及其運(yùn)行特性計算. 4.1 物資統(tǒng)計 444.2 網(wǎng)損率及網(wǎng)絡(luò)輸電效率 444.2.1 最大運(yùn)行方式有功

7、功率損耗率 444.2.2 最小運(yùn)行方式有功功率損耗率 444.2.3 年電能損耗率 44第五章 總結(jié) 46參考文獻(xiàn) 47附錄 48推薦精選摘 要本課程設(shè)計是進(jìn)行地方電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計。本規(guī)劃設(shè)計包括有一個電廠，四個變電所。發(fā)電廠的總裝機(jī)容量為 86 MW。根據(jù)所給出的原始資料擬定七種接線方案，通過對這七種方案的初步選擇后，選出三種較為優(yōu)異的方案詳細(xì)比較，進(jìn)行指標(biāo)排選，同時選擇了主要設(shè)備的型號和確定了大致投資運(yùn)行費(fèi)用，最后參考市場價格通過定量的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定了最終的電氣主接線方案，即有發(fā)電廠通過兩臺升壓變壓器（10.5KV / 121KV）與母線連接，4個變電所母線與其構(gòu)成兩個小環(huán)網(wǎng)，再分別通過兩

8、臺降壓變壓器（110KV / 10.5KV）連接負(fù)荷，發(fā)電機(jī)側(cè)接有一個機(jī)端負(fù)荷。整個網(wǎng)絡(luò)采用110KV等級。之后對整個網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了最大運(yùn)行方式和最小運(yùn)行方式下的潮流計算和電網(wǎng)調(diào)壓措施的確定，并計算得到網(wǎng)絡(luò)的功率損耗、年電能損耗和輸電效率，給出了全網(wǎng)的等值潮流分布圖及其電網(wǎng)的電氣主接線圖。關(guān)鍵詞:地區(qū)力電網(wǎng) 規(guī)劃設(shè)計 技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較 調(diào)壓計算 推薦精選第一章  電力網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計方案擬訂及初步比較1.1 電力網(wǎng)電壓的確定和電網(wǎng)接線的初步選擇 由于電網(wǎng)電壓的高低與電網(wǎng)接線的合理與否有著相互的影響，因此，在這里設(shè)計的時候是將兩者的選擇同時予以考慮。1.1.1 電網(wǎng)接線方式 這里所擬訂的電

9、網(wǎng)接線方式為全為有備用接線方式，這是從電網(wǎng)供電的可靠性、靈活性與安全性來考慮的。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)任何一段線路因發(fā)生故障或檢修而斷開時，不會對用戶中斷供電。這里結(jié)合所選的電網(wǎng)電壓等級，初步擬訂了五種電網(wǎng)接線方式，方案（1）、方案（3）為環(huán)網(wǎng)，方案（2）中既有環(huán)網(wǎng)又有雙回線路，方案（4）、方案（5）為雙回線路,。它們均滿足負(fù)荷的供電的可靠性。五種方案的電網(wǎng)接線方式如圖1-1所示：方案1 方案2方案3 方案4方案5圖1-1 各種電網(wǎng)接線的初步方案 推薦精選1.1.2 電網(wǎng)電壓等級的選擇 根據(jù)電網(wǎng)中電源和負(fù)荷的布局，按輸送容量和輸送距離，查閱有關(guān)設(shè)計手冊，選擇適當(dāng)?shù)碾娋W(wǎng)電壓。電網(wǎng)電壓等級符合國家標(biāo)準(zhǔn)電壓等級，

10、所選電網(wǎng)電壓，這里是根據(jù)網(wǎng)內(nèi)線路輸送容量的大小和輸電距離來確定的。 表1-1 電網(wǎng)接線方案（1）的電壓等級選擇線路名輸送容量（MVA）輸電距離（KM）電壓等級(KV)G-1（單回）1823110G-2（單回）20211101-4（單回）15331102-3（單回）20331103-4（單回）1533110 從表1-1，可確定該方案（1）的電網(wǎng)電壓等級全網(wǎng)為110KV。電網(wǎng)接線方案（2）的電壓等級選擇全網(wǎng)為110KV。 電網(wǎng)接線方案（3）的電壓等級選擇全網(wǎng)為110KV。 電網(wǎng)接線方案（4）的電壓等級選擇全網(wǎng)為110KV。 電網(wǎng)接線方案（5）的電壓等級選擇全網(wǎng)為110KV。1.2 方案初步比較的指

11、標(biāo) 1.2.1 線路長度（公里） 線路長度反映架設(shè)線路的直接費(fèi)用，對全網(wǎng)建設(shè)投資的多少起很大作用?？紤]到架線地區(qū)地形起伏等因素，單回線路長度應(yīng)在架設(shè)線路的廠、站間直線距離的基礎(chǔ)上增加（5-20）%的彎曲度。這里對各種方案的架空線路的長度統(tǒng)一增加10%的彎曲度。 方案（1）的全網(wǎng)總線路長度約為157Km。 方案（2）的全網(wǎng)總線路長度約為172Km。方案（3）的全網(wǎng)總線路長度約為177Km。方案（4）的全網(wǎng)總線路長度約為209Km。方案（5）的全網(wǎng)總線路長度約為242Km。1.2.2 路徑長度（公里） 它反映架設(shè)線路的間接費(fèi)用，路徑長度為架設(shè)線路的廠、站間直線距離再增加（5-20）%的彎曲度。這里

12、對有雙回線路的線路統(tǒng)一再增加10%的彎曲度。當(dāng)全網(wǎng)均為單回線路時，路徑長度與線路長度相等。 方案（1）的全網(wǎng)總線路長度約為157Km。 方案（2）的全網(wǎng)總線路長度約為195Km。方案（3）的全網(wǎng)總線路長度約為177Km。方案（4）的全網(wǎng)總線路長度約為230Km。推薦精選方案（5）的全網(wǎng)總線路長度約為266Km。1.2.3 負(fù)荷矩（兆瓦*公里） 全網(wǎng)負(fù)荷矩等于各線段負(fù)荷矩之和，即。它可部分反映網(wǎng)絡(luò)的電壓損耗和功率損耗。在方案（1）、方案（2）、方案（3）中有環(huán)型網(wǎng)絡(luò)，這里先按線段長度和負(fù)荷功率求出各線段上的功率分布（初分布），再計算其負(fù)荷矩。初步方案并未確定導(dǎo)線截面積，因此先按均一網(wǎng)對其進(jìn)行初步

13、功率分布的計算。均一網(wǎng)初步功率分布的計算公式如下：S=即：。最大負(fù)荷時：方案1的負(fù)荷矩計算：方案1的等值網(wǎng)絡(luò)推薦精選方案（1）的電網(wǎng)接線及功率初分布圖2245.44(MW.km)方案2：方案2 環(huán)網(wǎng)等值電路圖方案（2）的電網(wǎng)接線及功率初分布圖推薦精選方案（2）的電網(wǎng)接線及功率初分布圖 1807.76(MW.km)方案3：等值電路圖先算環(huán)網(wǎng)G-1-4-G再算環(huán)網(wǎng)G-3-2-G推薦精選方案（3）的電網(wǎng)接線及功率初分布圖1559.11(MW.km)方案4的電網(wǎng)接線及功率初分布圖推薦精選1474(MW.km)方案5的電網(wǎng)接線及功率初分布圖2204(MW.km)1.2.4高壓開關(guān)（臺數(shù)） 由于高壓開關(guān)價

14、格昂貴，在網(wǎng)絡(luò)投資中占較大比例，所以需應(yīng)統(tǒng)計在擬訂的各設(shè)計方案中的高壓開關(guān)臺數(shù)，以進(jìn)行比較。這里暫以網(wǎng)絡(luò)接線來統(tǒng)計高壓開關(guān)臺數(shù)，暫不考慮發(fā)電廠與變電站所需的高壓開關(guān)?？紤]到一條單回線路的高壓斷路器需在兩端各設(shè)置一個，故一條單回線路的高壓斷路器需2個。各種接線方案所需的高壓開關(guān)臺數(shù)（高壓斷路器）統(tǒng)計如下： 方案（1）所需的高壓開關(guān)臺數(shù)為10個； 方案（2）所需的高壓開關(guān)臺數(shù)為12個； 方案（3）所需的高壓開關(guān)臺數(shù)為12個；方案（4）所需的高壓開關(guān)臺數(shù)為16個；方案（5）所需的高壓開關(guān)臺數(shù)為16個；1.3 方案初步比較及選擇 這里將各初選方案的四個指標(biāo)列表1-2如下：表1-2 方案初步比較的指標(biāo)

15、方案線路長度（公里）路徑長度（公里）負(fù)荷矩（兆瓦*公里）高壓開關(guān)（臺數(shù)）（1） 1571572245.44 10推薦精選（2）1721951807.76 12（3）1771771559.11 12（4）2092301474 16（5）2422662204 16 根據(jù)表1-2所列四個指標(biāo)，注意到方案（1）、方案（2）與方案（3）的各項(xiàng)指標(biāo)較?。坏紤]到方案（1）為單一環(huán)網(wǎng)，當(dāng)環(huán)網(wǎng)中的某線路發(fā)生故障而斷開時，電壓降落太大很可能不滿足電壓質(zhì)量要求，而且線路可能負(fù)荷較重，所以為慎重起見，不予采納。方案（2）與方案（3）的各項(xiàng)指標(biāo)均較小，電壓等級為110KV，因此這里僅對方案（2）與方案（3），再做進(jìn)一

16、步的詳細(xì)比較。第二章 電力網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較 2.1 架空線路導(dǎo)線截面選擇對110KV及以上電壓級的架空線路，其導(dǎo)線截面的選擇是從保證安全、電能質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)性等來考慮。一般是按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇，用電壓損失、電暈、機(jī)械強(qiáng)度及發(fā)熱等技術(shù)條件加以校驗(yàn)。2.1.1 按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面 按經(jīng)濟(jì)密度選擇導(dǎo)線截面用的輸送容量，應(yīng)考慮線路投入運(yùn)行后510年的發(fā)展。在計算中必須采用正常運(yùn)行方式下經(jīng)常重復(fù)的最高負(fù)荷，但在系統(tǒng)發(fā)展不明確的情況下，應(yīng)注意勿使導(dǎo)線截面定得過小。導(dǎo)線截面的計算公式： 式中 S為導(dǎo)線截面（平方毫米） P為流過線路的有功功率（KW） V為電網(wǎng)電壓等級（KV） J為經(jīng)濟(jì)電流密度

17、（安培/平方毫米）為線路的功率因素我國1956年電力部頒布的經(jīng)濟(jì)電流密度如下表：導(dǎo)線材料最大負(fù)荷利用小時數(shù)3000以下300050005000以上鋁線1.651.150.9銅線3.02.251.75推薦精選根據(jù)原始資料顯示：變電站1、2、3、4的最大負(fù)荷利用小時數(shù)均在50006000之間，由于經(jīng)濟(jì)性，一般都選用鋼芯鋁絞線，由此可確定其經(jīng)濟(jì)電流密度均為0.9。方案2、5的導(dǎo)線截面選擇：根據(jù)地方電網(wǎng)規(guī)劃課程設(shè)計任務(wù)要求：為簡化計算，所選線路統(tǒng)一采用LGJ-120導(dǎo)線。2.1.2 按機(jī)械強(qiáng)度校驗(yàn)導(dǎo)線截面 為保證架空線路的安全，導(dǎo)線截面具備一定的機(jī)械強(qiáng)度，對于跨越鐵路、河道、公路、居名區(qū)的架空線路，其

18、導(dǎo)線截面不得小于35平方毫米。2.1.3 按發(fā)熱校驗(yàn)導(dǎo)線截面 因LGJ系列導(dǎo)線可負(fù)載的最大允許電流比正常或故障時通過的最大電流大得多，所以可不需校驗(yàn)此項(xiàng)。2.1.4 按電暈校驗(yàn)導(dǎo)線截面 電壓為110KV及以上的架空線路，會在導(dǎo)線周圍產(chǎn)生電暈，按電暈要求的最小導(dǎo)線LGJ型號為LGJ-120，即導(dǎo)線截面不得小于120平方毫米。2.1.5 最終導(dǎo)線型號 方案（2）與方案（3）在經(jīng)過按機(jī)械強(qiáng)度校驗(yàn)、按電暈校驗(yàn)導(dǎo)線截面后，確定的最終導(dǎo)線型號如下：方案（2）：線路G-1選擇導(dǎo)線為：LGJ-120 導(dǎo)線長度：23KM 線路G-2選擇導(dǎo)線為：LGJ-120 導(dǎo)線長度：21KM線路G-3選擇導(dǎo)線為：LGJ-12

19、0 導(dǎo)線長度：26KM線路1-4選擇導(dǎo)線為：LGJ-120 導(dǎo)線長度：33KM線路3-4選擇導(dǎo)線為：LGJ-120 導(dǎo)線長度：33KM方案（3）：線路G-1選擇導(dǎo)線為：LGJ-120 導(dǎo)線長度：23KM 線路G-2選擇導(dǎo)線為：LGJ-120 （雙回）導(dǎo)線長度：21KM推薦精選線路G-3選擇導(dǎo)線為：LGJ-120 導(dǎo)線長度：26KM線路G-4選擇導(dǎo)線為：LGJ-120 導(dǎo)線長度：25KM線路3-2選擇導(dǎo)線為：LGJ-120 導(dǎo)線長度：33KM線路4-1選擇導(dǎo)線為：LGJ-120 導(dǎo)線長度：33KM2.2 電壓損耗計算 2.2.1 線路參數(shù)計算 LGJ-120型號經(jīng)查表得:導(dǎo)線單位長度阻抗為 =0

20、.22+j0.42（/km），充電功率Qc=-3.21Mvar/100km阻抗參數(shù)計算公式： （其中 為線路長度，單位：km）1）方案（2）中各線路的阻抗參數(shù)計算如下： 2）方案（3）中各線路的阻抗參數(shù)計算如下： 2.2.2 線路功率計算1） 方案（2）由于方案（2）所選線路的型號都相同，均為LGJ-120，所以該整個電網(wǎng)是一個均一網(wǎng)絡(luò)，環(huán)網(wǎng)的功率分布僅與線路長度成正比，因此其功率的分布與前面所算相同，這里不再重算。 推薦精選2） 方案（3）由于方案（3）所選線路的型號都相同，均為LGJ-120，所以該整個電網(wǎng)是一個均一網(wǎng)絡(luò)，環(huán)網(wǎng)的功率分布僅與線路長度成正比，因此其功率的分布與前面所算相同，這

21、里不再重算。2.2.3 電壓損耗計算 為保證用戶的電能質(zhì)量，正常情況下，網(wǎng)絡(luò)中電源到任一負(fù)荷點(diǎn)的最大電壓損耗，不超過額定電壓的5%，故障時（指斷一條線路）應(yīng)不超過10%。1) 方案（2）電壓損耗計算由于方案（2）括有一小環(huán)網(wǎng)，在負(fù)荷變電站4有功率分點(diǎn)，所以這里校驗(yàn)變電站母線4的電壓。還校驗(yàn)負(fù)荷變電站2母線電壓。a) 正常情況下： 從電源點(diǎn)經(jīng)負(fù)荷點(diǎn)1到負(fù)荷點(diǎn)4的電壓總損耗為 推薦精選從電源點(diǎn)經(jīng)負(fù)荷點(diǎn)3到負(fù)荷點(diǎn)4的電壓總損耗為 從電源點(diǎn)到負(fù)荷點(diǎn)2電壓損耗為 b) 故障情況下：若線路G-3故障而被切除，則 從電源點(diǎn)到負(fù)荷點(diǎn)4的總電壓損耗若線路G-1因故障而被切除，則 從電源點(diǎn)到負(fù)荷點(diǎn)1總電壓損耗若雙

22、回線路G-2的一條因故障而被切除，則推薦精選 通過計算，可看出該方案（2）的電壓損耗，在正常情況下最大為2.43%；在故障情況下，其最大電壓損耗為9.15%；可見該網(wǎng)絡(luò)的電壓質(zhì)量問題能得到保證。2) 方案（3）電壓損耗計算由于方案（3包括有兩小環(huán)網(wǎng)，分別在負(fù)荷變電站1、2處有功率分點(diǎn)，所以這里校驗(yàn)變電站母線1、2處的電壓。a) 正常情況下： b) 故障情況下：若線路G-1故障而被切除，則 從電源點(diǎn)到負(fù)荷點(diǎn)1電壓損耗 若線路G-4障而被切除，則 推薦精選從電源點(diǎn)到負(fù)荷點(diǎn)1的總電壓損耗若線路G-2故障而被切除，則 從電源點(diǎn)到負(fù)荷點(diǎn)3的總電壓損耗若線路G-3障而被切除，則 從電源點(diǎn)到負(fù)荷點(diǎn)2總電壓損

23、耗通過計算，可看出該方案（3）電壓損耗，在正常情況下最大為1.47%；在故障情況下，其最大電壓損耗為5.71%；可見該網(wǎng)絡(luò)的電壓質(zhì)量問題能得到保證。2.3 電網(wǎng)的年電能損耗 電網(wǎng)的年電能損耗一般用最大損耗時間法計算，即： （萬度） 式中 為最大負(fù)荷時的有功損耗（千瓦）； 為最大負(fù)荷損耗時間（小時）；最大負(fù)荷損耗時間與元件上通過功率的最大負(fù)荷利用小時和功率因素有關(guān)，其具體的關(guān)系可查表。2.3.1 最大負(fù)荷時的有功損耗計算 推薦精選 計算公式： 式中 S=P+jQ為線路上流過的潮流（單位：MW）； 為線路的額定電壓（KV）；為線路的電阻值（）a) 方案（2）各線路的功率損耗經(jīng)計算如下： b) 方案

24、（3）各線路的功率損耗經(jīng)計算如下： 推薦精選2.3.2 最大負(fù)荷損耗時間的計算1)與的計算 一條線路供給幾個負(fù)荷，此時按照下式計算： 上述計算公式以下圖為例加以說明 方案（2）各線路的與的計算根據(jù)方案（2）的功率初分布，負(fù)荷點(diǎn)4為功率分點(diǎn)，線路G-1和G-3供給兩個負(fù)荷。 5321（h）28+j14MVA0.89查表可得：線路G-1的最大負(fù)荷損耗時間 同理可得：線路1-4的最大負(fù)荷損耗時間 推薦精選 線路G-2的最大負(fù)荷損耗時間 線路G-3的最大負(fù)荷損耗時間 線路3-4的最大負(fù)荷損耗時間 方案（3）各線路的與的計算線路G-1的最大負(fù)荷損耗時間 線路G-2的最大負(fù)荷損耗時間 線路G-3的最大負(fù)荷

25、損耗時間 線路G-4的最大負(fù)荷損耗時間 線路4-1的最大負(fù)荷損耗時間 線路3-2的最大負(fù)荷損耗時間 2）方案（2）最大負(fù)荷損耗時間的計算如下：這里的表2-1列出了各線路的值及相關(guān)參數(shù)表2-1線路線路潮流（MVA）(kw)（h）最大負(fù)荷損耗時間(h)G-120.08+j10.42275.7553210.893950G-220+j1095.4560000.84650G-322.92+j11.58241.9353000.8839501-42.08+j1.4218.5250000.83600推薦精選3-47.92+j3.581950000.836003）方案（3）最大負(fù)荷損耗時間的計算如下：這里的表2

26、-2列出了各線路的值及相關(guān)參數(shù) 表2-2線路線路潮流（MVA）（kw）（h）最大負(fù)荷損耗時間(h)G-115.97+j7.27128.7555000.84100G-219.63+j9.98185.1660000.84650G-315.37+j8.02141.0757850.894500G-412.03+j6.7383.3753210.8939504-12.03+j1.734.2755000.841003-20.37+j0.020.08260000.846502.3.3 電網(wǎng)的年電能損耗計算 a) 方案（2）電網(wǎng)的年電能損耗計算如下： b) 方案（3）電網(wǎng)的年電能損耗計算如下： 2.4 變壓器的

27、選擇 因兩種方案（2）與（3）的電壓損耗在正常時或是在故障時都能滿足電壓質(zhì)量要求，即在正常情況下<5%,在故障情況下<10%,初步考慮在變電站選擇普通雙繞組變壓器就能滿足調(diào)壓要求。2.4.1 變電所變壓器的選擇 根據(jù)變電站1、2、3、4所帶負(fù)荷的容量大小，以及為了保證供電的連續(xù)性即當(dāng)變壓器因故障或需要檢修而退出運(yùn)行時不至于對負(fù)荷的供電中斷，同時盡可能減小變壓器的初次投資，所以考慮分別在變電站1、2、3、4處安排兩臺普通雙繞組變壓器，兩臺變壓器并聯(lián)運(yùn)行。推薦精選其型號及參數(shù)如下：表2-3 變電站變壓器的選擇變壓器選擇變電站1變電站2變電站3變電站4型 號20000/110型雙圈降壓變

28、壓器25000/110型雙圈降壓變壓器20000/110型雙圈降壓變壓器20000/110型雙圈降壓變壓器額定容量2*20MW2*25MW2*20MW2*20MW額定電壓121KV/10.5KV121KV/10.5KV110KV/10.5KV110KV/10.5KV短路損耗104KW125KW104KW104KW空載損耗27.5KW32.527.5KW27.5KW短路電壓10.510.510.510.5空載電流0.90.80.90.92.4.2 發(fā)電廠變壓器的選擇 發(fā)電機(jī)與主變壓器采用單元接線，主變壓器的容量可按下列條件中的較大者選擇： 1）按發(fā)電機(jī)的額定容量扣除本機(jī)組的廠用負(fù)荷后，留有10%

29、裕度； 2）按汽輪發(fā)電機(jī)組的最大連續(xù)輸出容量扣除本機(jī)組的廠用負(fù)荷。由于原始資料中無機(jī)端負(fù)荷，故按發(fā)電機(jī)額定容量選擇。表2-4 發(fā)電廠變壓器的選擇發(fā)電機(jī)編號12#35#變壓器型號 SFL7-31500/110SFL7-20000/110推薦精選額定容量31.5MW20MW額定電壓11022.5%10.511022.5%10.5短路損耗121KW104KW空載損耗3127.5KW短路電壓10.510.5空載電流0.80.92.4.3 高壓斷路器的選擇由于兩種方案所設(shè)計的電網(wǎng)線路都有6條，都需要12臺高壓斷路器，所有線路采用相同型號的斷路器，這里選用110KV高壓斷路器，型號為。2.5 方案經(jīng)濟(jì)比較

30、 2.5.1 計算網(wǎng)絡(luò)建設(shè)投資費(fèi)用K 這里計算投資費(fèi)用是為了進(jìn)行方案比較，故只計算其不同部分的投資費(fèi)用。它由線路、變壓器和高壓斷路器的投資構(gòu)成。1) 線路投資表2-5 方案（2）的線路投資一攬表線路名導(dǎo)線型號導(dǎo)線長度（公里）單價（萬元/公里）（平原）線路造價（萬元）G-1LGJ-1202320.5471.5G-2(雙回)LGJ-120211.9817.95G-3LGJ-120265331-4LGJ-12033676.53-4LGJ-12033676.5 線路總投資費(fèi)用：=3175.45萬元表2-6 方案（3）的線路投資一攬表線路名導(dǎo)線型號導(dǎo)線長度（公里）單價（萬元/公里）（平原）線路造價（萬元

31、）推薦精選G-1LGJ-12023 20.5471.5G-2LGJ-12021430.5G-3LGJ-12026533G-4LGJ-12025512.54-1LGJ-12033676.53-2LGJ-12033676.5 線路總投資費(fèi)用：=3300.5萬元2）變壓器投資由于這兩種方案在變電站1、2、3、4所選變壓器的容量及臺數(shù)均相同，所以它們其在變壓器上的總投資也相同，變壓器的總投資費(fèi)用計算如下： =12042=960 萬元3）高壓斷路器的投資由于兩種方案所設(shè)計的電網(wǎng)線路都有6條，都需要12臺高壓斷路器，所有線路采用相同型號的斷路器，兩種方案在高壓斷路器的投資也相同高壓斷路器單價：28.3萬元

32、/臺 =1228.3=339.6 萬元全網(wǎng)總投資費(fèi)用： 方案（2）為：K=3175.45+960+339.6=4475.05(萬元) 方案（5）為：K=3300.5+960+339.6=4600.1（萬元）2.5.2 計算年運(yùn)行費(fèi)用N 年運(yùn)行費(fèi)用包括全網(wǎng)的年電能損耗費(fèi)和設(shè)備的折舊維護(hù)費(fèi)。（1） 年電能損耗費(fèi) （萬元）式中 為全網(wǎng)年電能損耗（萬度）為電價（元/度） 這里取0.35元/kwh 方案（2）年電能損耗費(fèi)=274.260.35=95.9910(萬元)方案（3）年電能損耗費(fèi)=237.090.35=82.9815(萬元)（2） 設(shè)備折舊維護(hù)費(fèi) （萬元）式中 K 為設(shè)備投資費(fèi)為設(shè)備折舊維護(hù)率，

33、其值可取為：線路：2.2%；推薦精選變電設(shè)備（包括變壓器、斷路器等）：4.2%方案（2）設(shè)備折舊維護(hù)費(fèi)=3175.452.2%+(960+339.6) 4.2% =124.4431（萬元） 方案（3）設(shè)備折舊維護(hù)費(fèi)=3300.52.2%+(960+339.6) 4.2% =127.1942（萬元）全網(wǎng)年運(yùn)行費(fèi)用：方案（2）為：=95.9910+124.4431=220.4341（萬元）方案（3）為：=82.9815+127.1942=210.1757（萬元）2.5.3 方案經(jīng)濟(jì)比較這里采用回收年限法對方案（2）與方案（3）作經(jīng)濟(jì)比較。表2-5 經(jīng)濟(jì)比較方案（2）方案（3）全網(wǎng)投資費(fèi)用K（萬元）

34、3175.453300.50全網(wǎng)年運(yùn)行費(fèi)用N（萬元）220.4341210.1757 這里因方案（2）的全網(wǎng)投資費(fèi)用<方案（3）的全網(wǎng)投資費(fèi)用 而方案（2）的全網(wǎng)年運(yùn)行費(fèi)用>方案（3）的全網(wǎng)年運(yùn)行費(fèi)用 所以用下式計算回收年限T： （年） 為標(biāo)準(zhǔn)回收年限，計算時可按10年考慮。因>標(biāo)準(zhǔn)回收年限 ,所以，在經(jīng)過詳細(xì)的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)比較后，可以看出方案（2）在電壓損耗方面雖然略大于方案（3）；但其在經(jīng)濟(jì)方面卻是占優(yōu)，因此最終確定選擇方案（3）作為在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上綜合最優(yōu)的電網(wǎng)接線。第三章  潮流分布與調(diào)壓措施選擇. 推薦精選通過不同方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，最終選擇方案2

35、最為一個最優(yōu)方案，將其作為電網(wǎng)建設(shè)的依據(jù)，以下對其進(jìn)行更為詳細(xì)的潮流分布計算和調(diào)壓措施的選擇。3.1 潮流分布計算 （1）因?yàn)殡娋W(wǎng)是110KV，所以這里計及線路的充電功率。（2）計及線路和變壓器的功率損耗、變壓器的激磁功率損耗。（3）這里分別計算最大負(fù)荷、最小負(fù)荷及最嚴(yán)重斷線故障（最大負(fù)荷）時功率分布與電壓分布最大負(fù)荷與最小負(fù)荷時的功率分布及電壓分布計算結(jié)果的詳細(xì)數(shù)據(jù)見潮流計算結(jié)果附表1與附表2。圖3-1 方案2的地理接線圖圖3-2 方案2電路網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖由于2是一個單獨(dú)的負(fù)荷點(diǎn)，由電源點(diǎn)雙線供電，與其余幾點(diǎn)不直接接觸，因此方案2環(huán)網(wǎng)部分的等值電路圖如下：推薦精選圖3-3 方案2環(huán)網(wǎng)等值電路圖(

36、a)3.1.1 計算參數(shù) 1) 線路參數(shù) 線路(G-1): 線路(G-3): 線路(1-4): 線路(3-4) 線路G-2： 2) 變電所參數(shù)（1）變壓器1#、3#、4#： 推薦精選 變壓器2#: (2) 變電所1、3、4： 變電所2： 推薦精選3.1.2 潮流計算 1.最大負(fù)荷時的功率分布和電壓分布1) 計算節(jié)點(diǎn)1、4、3及2的運(yùn)算負(fù)荷 2) 計算閉環(huán)網(wǎng)絡(luò)的功率分布 方案2中的節(jié)點(diǎn)1、3、4與電源點(diǎn)G構(gòu)成均一環(huán)網(wǎng)。 推薦精選 3) 計算電壓損耗 節(jié)點(diǎn)4為功率分點(diǎn)。功率損耗計算 同理算得：推薦精選 電壓損耗計算推薦精選4）計算G-2線路功率分布節(jié)點(diǎn)2為電源雙線供電。電壓損耗：2.最小負(fù)荷時的功

37、率分布和電壓分布1) 計算節(jié)點(diǎn)1、4、3及2的運(yùn)算負(fù)荷 推薦精選 2) 計算閉環(huán)網(wǎng)絡(luò)的功率分布 方案2中的節(jié)點(diǎn)1、3、4與電源點(diǎn)G構(gòu)成均一環(huán)網(wǎng)。 3) 計算電壓損耗 節(jié)點(diǎn)4為功率分點(diǎn)。推薦精選率損耗計算 同理算得： 電壓損耗計算推薦精選4）計算G-2線路功率分布節(jié)點(diǎn)2為電源雙線供電。電壓損耗：3.故障時的功率分布及電壓分布計算a) 若線路G-1因故障而被切除，則推薦精選運(yùn)算負(fù)荷： 功率分布：電壓分布：推薦精選b) 若線路G-3因故障而被切除，計算方法同a，略去計算過程，計算結(jié)果如下： 功率分布：電壓分布：推薦精選c) 若雙回線路G-3中的一條因故障而被切除，則 電壓損耗：3.2 調(diào)壓與調(diào)壓設(shè)備

38、選擇 3.2.1 發(fā)電機(jī)端調(diào)壓 發(fā)電機(jī)端電壓可在額定電壓5%范圍內(nèi)變動，發(fā)電機(jī)高壓母線電壓為了滿足變電站低壓母線的電壓要求，其值較大，發(fā)電機(jī)的升壓變壓器選擇一個高于額定電壓的分接頭。調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)端壓可以達(dá)到部分調(diào)壓的作用。這里在調(diào)節(jié)變電站低壓側(cè)電壓時借助了發(fā)電機(jī)端電壓調(diào)壓。根據(jù)發(fā)電機(jī)額定容量，在發(fā)電廠選擇五臺升壓變壓器，其參數(shù)詳見表2-4。3.2.2 變壓器變比（分接頭）調(diào)壓 變電站1：送端母線A，負(fù)荷母線B變壓器阻抗與線路阻抗合并得等值阻抗推薦精選 =(6.633+j41.42)線路首端輸送功率為 變電所1采取常調(diào)壓方式，要求中樞點(diǎn)電壓保持在較線路額定電壓高2%5%的數(shù)值，即（1.021.05

39、）.，選中樞點(diǎn)電壓為115kv.B點(diǎn)折算到高壓側(cè)電壓： 按調(diào)壓要求10kV母線電壓在最小負(fù)荷與最大負(fù)荷時電壓偏移不超過5%，即：最大負(fù)荷時不低于9.5kV和最小負(fù)荷運(yùn)行不高于10.5kV，則 取平均值：選擇變壓器最接近的分接頭：所以選擇+5%分接頭，即 按所選分接頭校驗(yàn)10KV母線的實(shí)際電壓推薦精選 因此，所選變壓器分接頭滿足調(diào)壓要求。變電所2：送端母線A，負(fù)荷母線B變壓器阻抗與線路阻抗合并得等值阻抗 =(3.52+j29.82)線路首端輸送功率為變電所2采取逆調(diào)壓方式，要求中樞點(diǎn)電壓保持在最大負(fù)荷時較線路額定電壓高5%，即1.05 ；在最小負(fù)荷時等于線路額定電壓即1.0。選線路首端電壓為11

40、5kv.B點(diǎn)折算到高壓側(cè)電壓： 按調(diào)壓要求10kV母線電壓在最小負(fù)荷與最大負(fù)荷時電壓偏移不超過5%，即：最大負(fù)荷時不低于9.5kV和最小負(fù)荷運(yùn)行不高于10.5kV，則 取平均值：推薦精選選擇變壓器最接近的分接頭：所以選擇+5%分接頭，即 按所選分接頭校驗(yàn)10KV母線的實(shí)際電壓 因此，所選變壓器分接頭滿足調(diào)壓要求。變電站3：送端母線A，負(fù)荷母線B變壓器阻抗與線路阻抗合并得等值阻抗 =(7.293+j42.68)線路首端輸送功率為 變電所1采取常調(diào)壓方式，要求中樞點(diǎn)電壓保持在較線路額定電壓高2%5%的數(shù)值，即（1.021.05）.，選中樞點(diǎn)電壓為115kv.B點(diǎn)折算到高壓側(cè)電壓： 推薦精選按調(diào)壓要

41、求10kV母線電壓在最小負(fù)荷與最大負(fù)荷時電壓偏移不超過5%，即：最大負(fù)荷時不低于9.5kV和最小負(fù)荷運(yùn)行不高于10.5kV，則 取平均值：選擇變壓器最接近的分接頭：所以選擇+5%分接頭，即 按所選分接頭校驗(yàn)10KV母線的實(shí)際電壓 因此，所選變壓器分接頭滿足調(diào)壓要求。變電站4：送端母線A，負(fù)荷母線B變壓器阻抗與線路阻抗合并得等值阻抗 =(8.833+j45.62)線路首端輸送功率為 推薦精選變電所1采取常調(diào)壓方式，要求中樞點(diǎn)電壓保持在較線路額定電壓高2%5%的數(shù)值，即（1.021.05）.，選中樞點(diǎn)電壓為115kv.B點(diǎn)折算到高壓側(cè)電壓： 按調(diào)壓要求10kV母線電壓在最小負(fù)荷與最大負(fù)荷時電壓偏移

42、不超過5%，即：最大負(fù)荷時不低于9.5kV和最小負(fù)荷運(yùn)行不高于10.5kV，則 取平均值：選擇變壓器最接近的分接頭：所以選擇+5%分接頭，即 按所選分接頭校驗(yàn)10KV母線的實(shí)際電壓推薦精選 因此，所選變壓器分接頭滿足調(diào)壓要求。對所有變電站的分接頭選擇統(tǒng)一列表統(tǒng)計，詳見附表3。第四章  物資統(tǒng)計及其運(yùn)行特性計算. 4.1 物資統(tǒng)計 統(tǒng)計導(dǎo)線型號、長度及重量，變壓器型號、容量和臺數(shù)，高壓開關(guān)型號和臺數(shù)。表格形式見設(shè)備清單附表24.2 網(wǎng)損率及網(wǎng)絡(luò)輸電效率 4.2.1 最大運(yùn)行方式有功功率損耗率 發(fā)電機(jī)送出總功率=63.33+j26.44MVA負(fù)荷總有功功率=18+20+15+1

43、0=63MW有功功率損耗率4.2.2 最小運(yùn)行方式有功功率損耗率 發(fā)電機(jī)送出總功率=43.312+j17.98MVA負(fù)荷總有功功率=12+15+10+6=43MW推薦精選有功功率損耗率4.2.3 年電能損耗率 線路和變壓器的年電能損耗采用最大負(fù)荷損耗時間法計算電網(wǎng)的年電能損耗一般用最大損耗時間法計算，即： （萬度） 式中 為最大負(fù)荷時的有功損耗（千瓦）； 為最大負(fù)荷損耗時間（小時）；計算公式： 式中 S=P+jQ為線路上流過的潮流（單位：MW）； 為線路的額定電壓（KV）；為線路的電阻值（）各輸電線路的功率損耗以及最大負(fù)荷損耗時間（小時）在經(jīng)精確計算，計算結(jié)果如下： =3950h =4650h =3