區(qū)域電力網(wǎng)設(shè)計說明書

1、區(qū)域電力網(wǎng)設(shè)計說明書1電網(wǎng)有功功率的初步平穩(wěn)有功功率平穩(wěn)的目的了解待設(shè)計系統(tǒng)有功功率得平穩(wěn)情形，確信發(fā)電廠的運行方式;了解系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)線上的潮流情形。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)PliPjmax1 c d原有電網(wǎng)計算結(jié)果原啟電網(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最大負何25+25+50100最小負荷25+25+4090Pyymax1c表電力負荷分析結(jié)果2各變電所主變壓器的選擇依照電力工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計指南及35110KV變電所設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)GB50059-92勺有關(guān)規(guī)定知：1 .變電所

2、主變一樣選用兩臺三相變壓器；2 .變壓器的型式：依照變電所資料，每臺變壓器均只有兩個電壓品級，選擇雙繞組變壓器；3 .變壓器的容量確信：為了保證供電的靠得住性，解決重要負荷的持續(xù)供電問題，新建變電所均裝設(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姒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Se0.6smax,SeSimp；4 .在潮流轉(zhuǎn)變較大和電壓偏移較大的變電所采納有載調(diào)壓變壓器；5 .考慮以后的進展，通常先用靠大的變壓器；6 .所選變壓器應(yīng)知足過負荷校驗，如下：對所選額定容量為SNSe的變壓器進行過負荷

3、能力校驗。校驗方式:k'SN/0,由K在變電所典型負荷曲線上查得過負荷時刻ToK1欠負荷系數(shù)222I1t112t2Intn1"K2t1 t2tnK ,過負荷系數(shù)2 t n 1 in 1tn 1，由K1及過負荷時刻T查發(fā)電廠電氣部份P42的11-6（正常過負荷曲線）得許諾的過負荷系數(shù)乙，對自然油循環(huán)變壓器過負荷不該超過50%故最大K2=0依照心與心的關(guān)系來'校驗過負荷能力是不是知足要求；假設(shè)K2>K2,那么知足要求，不然不知足。當(dāng)過負荷校驗不知足要求時，直接選擇容量更大的變壓器。表變電所變壓器型號變電所主變臺數(shù)主變型號A2SFZ9-25000/110B2SFZ9-

4、25000/110C2SFZ9-12500/110D2SFZ9-20000/1103新建電網(wǎng)電壓品級的確信選擇原那么：電力網(wǎng)電壓品級的選擇應(yīng)符合國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)電壓品級。電力網(wǎng)電壓品級的選擇應(yīng)依照網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀及爾后1015年的負荷進展所需的輸送容量、輸送距離而確信。在原有電網(wǎng)的基礎(chǔ)上計劃進展時，新電壓的選擇必需考慮與原有電壓相配合的問題。結(jié)論：本設(shè)計電壓基于原110KVI網(wǎng)基礎(chǔ)之上，且輸送距離及輸送容量均知足110KV6級的要求,故本次設(shè)計電力網(wǎng)的電壓品級確信為110KM4電網(wǎng)接線方案的確信擬定電網(wǎng)的接線方案原那么依!I35110kV變電所設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)（GB50059-92的相關(guān)規(guī)定，電氣主接線的設(shè)計應(yīng)

5、按以下原那么：變電所的主接線，應(yīng)依照變電所在電力網(wǎng)中的地位、出線回路數(shù)、設(shè)備特點及負荷性質(zhì)等條件確信。并應(yīng)知足供電靠得住、運行靈活、操作檢修方便、節(jié)約投資和便于擴建等要求。當(dāng)能知足運行要求時，變電所高壓側(cè)直采納斷路器較少或不用斷路器的接線。35110kV線路為兩回及以下時，宜采納橋形、線路變壓器組或線路分支接線。超過兩回時，宜采納擴大橋形、單母線或分段單母線的接線。3563kV線路為8回及以上時，亦可采納雙母線接線。110kVfe路為6回及以上時，宜采納雙母線接線。在采納單母線、分段單母線或雙母線的35110kV主接線中，當(dāng)不許諾停電檢修斷路器時，可設(shè)置旁路設(shè)施。當(dāng)有旁路母線時，第一宜采納分段

6、斷路器或母聯(lián)斷路器兼作旁路斷路器的接線。當(dāng)110kV線路為6回及以上，3563kV線品&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。采納SF瞅路器的主接線不宜設(shè)旁路設(shè)施。當(dāng)變電所裝有兩臺主變壓器時，610kVW宜采納分段單母線。線路為12回及以上時，亦可采納雙母線。當(dāng)不許諾停電檢修斷路器時，可設(shè)置旁路設(shè)施。當(dāng)635kV配電裝置采納手車式高壓開關(guān)柜時，不宜設(shè)置旁路設(shè)施。方案初定依照設(shè)計任務(wù)書待建變電所的地理位置圖，擬訂10種可行性方案（見圖）。方案的初步選擇采納挑選法，依照以下各項指標(biāo)進行定性分析比較，保留兩個較好的方案，以進一

7、步進行技術(shù)比較。(1)供電的靠得住性，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)愛惜配置的復(fù)雜程度；(4)以后進展的可能性；(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)計算每一個方案的負荷距，小者優(yōu)先；負荷距的計算方式：負荷距等于流于線路的有功功率與該有功功率所通過的最長途徑的長度。各方案的開關(guān)數(shù)及線路總長：開關(guān)數(shù)：由于110kV220kV配電裝置，出線回路為34回時，采納單母分段接線,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倍。表方案的開關(guān)數(shù)與

8、線長力殺開關(guān)數(shù)線長(km)ABCD進線合計1333341615124334418333336184r33-334185333382067333420773334208r333742093373622103737424對可行性方案初步挑選結(jié)果從上面各方案的評判結(jié)果，保留二個方案(1)、(6),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)第一依照原始數(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形下的最大電壓損耗應(yīng)不大于10%最嚴(yán)峻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

9、出年費用，大著舍去。4)通過經(jīng)濟技術(shù)綜合分析比較，選出最正確方案。確信各變電所負荷依照給出的負荷資料已知pmaxxcos,利用Smax=P+jQ=P+jPtgc0s,并求出最大、最小負荷時各變電所的Smax、Smin0同時，忽略功率損耗，以為功率均布，計算出各個方案的各線路上的功率情形。求取各變電所最大負荷年利用小時數(shù)TmaxTmaxIi%ti365表變電所負荷變壓所編號最大負荷(MW)功率因數(shù)cos負荷曲線性質(zhì)Smax(MVA)S(MVA)Tmax(h)A29A29+7300B28B28+5256C15B15+5256D27A27+7300導(dǎo)線型號的選擇依照Tmax在電力工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計指南

10、一電力系統(tǒng)分冊第50頁的圖3-1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)計指南一電力系統(tǒng)分冊附表4初步選出線路導(dǎo)線型號。計算截面積:SjI maxJ,22.Pmax Qmaxt3Un JI maxS, J22，PmaxQmax假設(shè)是雙回線：A.環(huán)網(wǎng)的導(dǎo)線截面積選擇方式3Un J 21)2)3)設(shè)該網(wǎng)為均一網(wǎng)，計算出最大負荷時的初步功率散布及各線路的最大負荷電流。計算環(huán)網(wǎng)的Tmax（加權(quán)平均法）nPmaxiTmaxii1Tmax=3UNJ據(jù)Tmax查得經(jīng)濟電流密度J,求出各段導(dǎo)線的經(jīng)濟截面積Sj,當(dāng)計算出的導(dǎo)線截面2積小于35mm時，考慮機械強度的校驗，應(yīng)選用lgj-35

11、型導(dǎo)線，當(dāng)計算出的導(dǎo)線截面積2小于70mm,考慮電暈校驗，應(yīng)選用LGJ-70型導(dǎo)線；因此在計算出的導(dǎo)線截面積小于4)B.1)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；假設(shè)環(huán)網(wǎng)所選導(dǎo)線型號不同，那么依照所選導(dǎo)線的型號和長度，求出各段導(dǎo)線的參數(shù)。用復(fù)功率法再次計算各段導(dǎo)線的復(fù)功率S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。對雙回線導(dǎo)線截面積選擇方式設(shè)該網(wǎng)為均一網(wǎng)，計算出最大負荷時的初步功率散布及各線路的最大負荷電流。2)計算環(huán)網(wǎng)的Tmax（加權(quán)平均值）nPmaxiTmaxii1Tmax=3UnJ3)據(jù)Tmax查得經(jīng)濟電流密度J，求出各段導(dǎo)線的

12、經(jīng)濟截面積Sj（實際為雙回線截面面2積，乘以得單回線導(dǎo)線截面），當(dāng)計算出的導(dǎo)線截面積小于35mm時，考慮機械強度的2校驗，應(yīng)選用lgj-35型導(dǎo)線，當(dāng)計算出的導(dǎo)線截面積小于70mm,考慮電暈校驗，應(yīng)2選用LGJ-70型導(dǎo)線；因此在計算出的導(dǎo)線截面積小于70mm,綜合考慮機械強度和電暈的校驗，應(yīng)選用LGJ-70型導(dǎo)線。表方案1的導(dǎo)線型號線路型號RXiGA:LGJ-185ABLGJ-185GBLGJ-185GCpLGJ-95CDLGJ-185GDPLGJ-185表方案6的導(dǎo)線型號線路型號RXiGA:LGJ-185ABLGJ-185GBLGJ-185GC:LGJ-95CDLGJ-185GD:LGJ-

13、185對所選導(dǎo)線進行校驗導(dǎo)線的機械強度校驗為保證架空線路具有必要的機械強度，相關(guān)規(guī)程規(guī)定，110kV不得采納單回線，其最小截2面積如下表所小（單位mm）。關(guān)于更高電壓品級線路，規(guī)程未作出規(guī)定，一樣那么以為2不得小于35mm。表沒必要校驗機械強度的最小導(dǎo)線截面導(dǎo)線通過居民區(qū)通過非居民區(qū)鋁絞線3525鋁合金線3525銅芯鋁線2516銅線1616因此，方案1,6所選的全數(shù)導(dǎo)線知足機械強度的要求。導(dǎo)線的電暈校驗下表列出了可沒必要校驗電暈臨界電壓的導(dǎo)線最小直徑和相應(yīng)的導(dǎo)線型號表沒必要校驗電暈臨界電壓的導(dǎo)線最小直徑電壓(kV)110220330500四分裂750四分裂單導(dǎo)線雙分裂外徑2(mm)型號LGJ-

14、50LGJ-240LGJ-6002*LGJ-2404*LGJ-3004*LGJ-400校驗時候應(yīng)注意:1.關(guān)于330kV及以上電壓的超高壓線路，表中所列供參考；2.割裂導(dǎo)線次導(dǎo)線間距為400mm因此，方案1,6所選導(dǎo)線全數(shù)符合要求。導(dǎo)線的發(fā)燒校驗當(dāng)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ImaxKIal,那么發(fā)燒校驗知足要求。因為環(huán)境溫度為20。C時，查得的許諾溫度為70°C時的導(dǎo)線長期許諾載流量，本設(shè)計中給出最熱月平均氣溫為K2C,al故需依照溫度修正系數(shù),al0來進行修正由原始資料知：32C,020C經(jīng)校驗，方案1,5所選導(dǎo)線均知足發(fā)燒校驗，具體計算見計算書。導(dǎo)線的電

15、壓損耗校驗電壓損耗校驗：依口u%Pmax*R Qmax*X*W0Un110應(yīng)考慮最嚴(yán)計算出在正常運行和故障情形下各段導(dǎo)線的電壓損耗是不是在許諾范圍內(nèi),峻情形即故障時至最遠端變電所的電壓損耗（正常運行AU<10%故障AU<15%。表方案1各段導(dǎo)線的電壓損耗導(dǎo)線GAGBGCGD正常時故障時表方案6各段導(dǎo)線的電壓損耗導(dǎo)線GAABGCCD正常時故障時分析：通過對方案（1）、（6）的技術(shù)比較，均知足技術(shù)要求。并對（1）和（6）進行進一步經(jīng)濟比較。6對保留的方案進行經(jīng)濟比較工程總投資、包括線路總投資Zl（注：雙回線按同桿架設(shè)考慮，線路長度1=口），變電總投資Z變電,Z總=Zl圖表1+z變電3、

16、工程總投資應(yīng)折算到建設(shè)期末z=2總1i（i為年利率10%,本設(shè)計方案是昔時投資昔時投產(chǎn)故Z=Z總，其中i一年利率6%、Zl為每條線路長度與線路的單價的乘積。、Z變電圖表2為變電所投資與發(fā)電廠新增距離投資之和。、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)電廠投資為新增距離單價與新增數(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)計操縱指標(biāo)）：表送電工程綜合限額設(shè)計操縱指標(biāo)電壓等級導(dǎo)線規(guī)格單位造價（萬元/km）110kV平地純混凝土桿LGJ-95純混凝土桿LGJ-18517.78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(biāo)典型設(shè)

17、計綜合投資參考數(shù)據(jù)）：表110kV/10kV變電所二類指標(biāo)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（力兀）2*2500015752*2000014042*125001015經(jīng)計算，各方案的投資（萬元）：表各方案的投資（萬元）力殺15線路投資變電所投資5569總投資詳細計算見計算書電能損耗通過最大負荷損耗時刻法計算電能損耗：最大負荷損耗時刻rmax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（最大負荷損耗時刻pma%。P2Q2=-*uN3A P* max* 10經(jīng)計算，各方案的電能損耗（Kw*h）：表各方案的電能損耗（Kw*h）方案15電能損耗詳細計算見

18、計算書年運行費維持電力網(wǎng)正常運行每一年所支出的費用，稱為電力網(wǎng)的年運行費用。年運行費用包括電能損花費，折舊費，小修費，保護治理費。電力網(wǎng)的年運行費用能夠計算為：PzPxPw7uZZZ100100100計算電價，元/（kW*h）;A每一年電能損耗，（kW*h）；Z電力網(wǎng)工程投資，元；Pz折舊費百分?jǐn)?shù)；PX小修費百分?jǐn)?shù)；PW保護治理費百分?jǐn)?shù)。電力網(wǎng)的折舊費，小修費，保護治理費占總投資的百分?jǐn)?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）:表各方案的年運行費用（萬元）力殺15年運行費詳細計算見計算書計算年費用年費用最小法：acz01n0i0iA

19、C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；0年利率，取%；u年運行費。經(jīng)計算，各方案的年費用（萬元）：表各方案的年費用力殺15年費用詳細計算見計算書方案的技術(shù)、經(jīng)濟比較表方案的技術(shù)、經(jīng)濟比較經(jīng)濟比較年費用（萬力殺總投資Z（力兀電能損耗AW（KWh）元）15依照以上的經(jīng)濟比較，方案1的總投資和年費用均較低，為最正確方案。7對選定網(wǎng)絡(luò)的潮流散布和電壓計算對最正確方案（1）進行計算計算變壓器及線路參數(shù)變壓器參數(shù)依照變壓器型號，查表得變壓器參數(shù)PKI0%、P0UK%表變壓器參數(shù)變電所型號空載損耗P0(kw)負載損耗Pk(kw)空載電流Io%阻抗電壓Uk%ASFZ9-25000/11

20、0BSFZ9-25000/110CSFZ9-12500/110DSPZ9-20000/11024別離計算出RKXT、APYTAQYT22Rt 電阻阻抗ZT圖表3PkUNvUk%u；2XT_1000sN電抗100sN0.5RtjXTYTR/1000無功耗Qytl0%*Se/100結(jié)果如下：表變壓器計算參數(shù)變電所ABCDRt()Xt()Zt()+APyt(MWACYt(Mvar)A?yt(MVA+從考慮變壓器經(jīng)濟運行，降低變壓器功率損耗動身，應(yīng)采納一臺變壓器運行。本設(shè)計中最小負荷是依照典型日負荷曲線得來，考慮新變壓器實際運行方式可不能隨負荷轉(zhuǎn)變而頻繁改變，同時為了提高供電靠得住性，保證重要負荷供電

21、，在最小負荷時也采納兩臺變壓器并列運行。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Qc/2P157付表6,利用公式Qcl* L2*100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-18518+GBLGJ-18528+ABLGJ-18524+GCLGJ-9530+GDLGJ-18526+CDLGJ-18525+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形。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

22、荷列表如下：即S=S+AS+SYT+(-jQc/2)22RTjXTPQ22其中AS=UUUn在全網(wǎng)為額定電壓下計算表運算負荷變電所最大負荷（MVA最小負荷（MVAA+B+C+D+最大負荷情形下的等值網(wǎng)絡(luò)圖:（AB：(CD：簡化后的網(wǎng)絡(luò)圖：(AB):(CD):最小負荷情形下的等值網(wǎng)絡(luò)圖：(AB)：CD)：簡化后的網(wǎng)絡(luò)圖：(AB):(CD):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)壓主若是為了知足近處地址負荷的電壓質(zhì)量要求，即發(fā)電機采納逆調(diào)壓方式。故本設(shè)計中發(fā)電廠高壓母線采納逆調(diào)壓方式U=115kV，Emax

23、UEmin=110kV。網(wǎng)絡(luò)潮流散布及電壓計算用復(fù)功率法求得各段線路的初步功率散布,從功率分點處將環(huán)網(wǎng)拆開,向雙側(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散布。最大負荷情形的潮流散布及電壓計算GAB環(huán)網(wǎng)最大負荷情形的潮流散布及電壓計算簡化后的電力網(wǎng)：潮流散布：在 無功功率分點D 處將環(huán)網(wǎng)拆開成兩條輻射線：GCD環(huán)網(wǎng)最大負荷情形的潮流散布及電壓計算簡化后的電力網(wǎng)：最小負荷情形的潮流散布及電壓計算GAB環(huán)網(wǎng)最小負荷情形的潮流散布及電壓計算簡化后的電力網(wǎng)：潮流散布:在 無功功率分點B 處將環(huán)網(wǎng)拆開成兩條輻射線：GCD環(huán)網(wǎng)最小負荷情形的潮流散布及電壓計算簡化后的電力網(wǎng)：潮流散布：在無功功率分

24、點D處將環(huán)網(wǎng)拆開成兩條輻射線:經(jīng)計算，各線路在最大最小負荷時的潮流散布：表潮流散布線路最大負荷（MVA最小負荷（MVAGA+AB+GB+GC+CD+GD+經(jīng)計算，在最大最小負荷時的節(jié)點電壓:表節(jié)點電壓節(jié)點最大負荷時的電壓kV最小負荷時的電壓kVG110A113/B/C/D/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)比能夠達到調(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)均有假設(shè)干個分接頭供選擇利用。本設(shè)計中110kV變電所均采納有載調(diào)壓變壓器。別離在最大及最小負荷時，選一個最接近的標(biāo)準(zhǔn)分接頭，并別離校驗其是不是知足調(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，最小負荷時不高于。逆調(diào)壓：要求變電所低壓