區(qū)域電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)

1、成績(jī)電氣工程綜合課程設(shè)計(jì)報(bào)告區(qū)域電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)Planning and design of regional power grid學(xué)生姓名學(xué) 號(hào)學(xué)院名稱(chēng)專(zhuān)業(yè)名稱(chēng)指導(dǎo)教師2013年12月13日摘 要隨著電力在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中作用的日益突出，電網(wǎng)的建設(shè)與發(fā)展正扮演著越來(lái)越重要的角色。電網(wǎng)作為聯(lián)系電能生產(chǎn)企業(yè)與用戶(hù)的橋梁，對(duì)供電的可靠性與穩(wěn)定性不言而喻，而電網(wǎng)的設(shè)計(jì)作為電網(wǎng)建設(shè)中的重要一環(huán)，必須給予高度的重視。本文簡(jiǎn)明扼要地介紹了區(qū)域電網(wǎng)設(shè)計(jì)的過(guò)程與方法。區(qū)域電網(wǎng)的設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)用戶(hù)負(fù)荷的相關(guān)資料，各變電站的地理位置和供電情況做出相應(yīng)的功率平衡，確定各變電站變壓器的主變?nèi)萘颗c臺(tái)數(shù)。根據(jù)已有的知識(shí)做出幾種備選

2、的方案，通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，主要從以下幾個(gè)方面：(1) 按經(jīng)濟(jì)截面選擇導(dǎo)線，按機(jī)械強(qiáng)度、載流量等情況校驗(yàn)導(dǎo)線，確定各段導(dǎo)線型號(hào)。(2) 對(duì)各種備選方案進(jìn)行正常和故障情況下的電壓和電能損耗的計(jì)算，本過(guò)程的計(jì)算主要采用手工算潮流電能的方法，得出各種正常及故障時(shí)的電壓損耗情況，評(píng)定各種接線方案。(3) 從各種方案線路的損耗，線路投資，變電所的投資以及年運(yùn)行費(fèi)用等方面進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較。綜合以上三個(gè)方面確定最佳的方案，即為本設(shè)計(jì)的選定方案。最后對(duì)最優(yōu)方案進(jìn)行潮流計(jì)算，根據(jù)其結(jié)果對(duì)最優(yōu)方案評(píng)定調(diào)壓要求，選定調(diào)壓方案。關(guān)鍵詞：潮流計(jì)算；調(diào)壓方案；電網(wǎng)接線方案目 錄1 設(shè)計(jì)題目和原始資料11.1 概述11.2 原始

3、資料12 負(fù)荷合理性校驗(yàn)，功率平衡校驗(yàn)及確定運(yùn)行方式32.1 負(fù)荷合理性校驗(yàn)32.2 功率平衡校驗(yàn)32.3 確定發(fā)電廠運(yùn)行方式43 確定網(wǎng)絡(luò)結(jié)線方案和電壓等級(jí)53.1 網(wǎng)絡(luò)電壓等級(jí)的確定53.2 網(wǎng)絡(luò)結(jié)線方案初步比較53.3 網(wǎng)絡(luò)結(jié)線方案精確比較54 確定發(fā)電廠、變電所的結(jié)線方式114.1 選擇發(fā)電廠主結(jié)線114.3 確定變壓器型號(hào)、臺(tái)數(shù)及容量125調(diào)壓方式的選擇和計(jì)算145.1 系統(tǒng)參數(shù)計(jì)算145.2 各點(diǎn)的計(jì)算負(fù)荷和功率損耗計(jì)算及結(jié)果155.3 作出網(wǎng)絡(luò)的功率分配圖175.4網(wǎng)絡(luò)電壓損耗計(jì)算和變壓器抽頭選擇185.5 調(diào)壓計(jì)算結(jié)果分析236 統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要指標(biāo)246.1 線損率的計(jì)算2

4、46.2 全年平均輸電效率246.3 輸電成本計(jì)算256.4 小結(jié)25結(jié)論26參考文獻(xiàn)271 設(shè)計(jì)題目和原始資料1.1 概述一、設(shè)計(jì)題目： 區(qū)域電力網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì) 二、設(shè)計(jì)主要內(nèi)容： 1. 校驗(yàn)系統(tǒng)有功、無(wú)功平衡和各種運(yùn)行方式； 2. 通過(guò)方案比較，確定系統(tǒng)接線方案； 3. 確定發(fā)電廠、變電所的接線方案和變壓器的型號(hào)、容量及參數(shù)； 4. 進(jìn)行系統(tǒng)的潮流計(jì)算； 5. 進(jìn)行系統(tǒng)的調(diào)壓計(jì)算，選擇變壓器的分接頭； 6. 統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要指標(biāo)。1.2 原始資料一、發(fā)電廠資料 項(xiàng)目臺(tái)數(shù)容量（MW）電壓（kV）額定功率因數(shù)365010.50.85二、發(fā)電廠和變電所負(fù)荷資料項(xiàng)目變電所（1）變電所（2）變電所（3

5、）最大負(fù)荷（MW）203030最小負(fù)荷（MW）101520最大負(fù)荷功率因數(shù)0.850.90.9最小負(fù)荷功率因數(shù)0.80.850.85最大負(fù)荷利用小時(shí)550055005500二次母線電壓（kV）101010一類(lèi)用戶(hù)的百分?jǐn)?shù)504030二類(lèi)用戶(hù)的百分?jǐn)?shù)304050三類(lèi)用戶(hù)的百分?jǐn)?shù)202020調(diào)壓要求逆逆逆注意：(1)、發(fā)電廠的負(fù)荷包括發(fā)電廠的自用電在內(nèi)；(2)、建議采用的電力網(wǎng)額定電壓為110kV。2 負(fù)荷合理性校驗(yàn)，功率平衡校驗(yàn)及確定運(yùn)行方式2.1 負(fù)荷合理性校驗(yàn) 根據(jù)最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)的定義，最大負(fù)荷運(yùn)行Tmax 小時(shí)所消耗的電量等于全年實(shí)際耗電量，所以應(yīng)大于全年以最小負(fù)荷運(yùn)行所消耗的電量，即

6、：Pmax·TmaxPmin·8760 8760全年小時(shí)數(shù)1、發(fā)電廠負(fù)荷 （Pmax·Tmax80×5500440000）（Pmin·876045×8760394200） （MWh） 2、變電所1 負(fù)荷 （Pmax·Tmax20×5500110000）（Pmin·876010×876087600） （MWh） 3、變電所2 負(fù)荷 （Pmax·Tmax30×5500165000）（Pmin·876015×8760131400） （MWh） 4、變電所3 負(fù)荷

7、 （Pmax·Tmax30×5500165000）（Pmin·876020×8760175200） （MWh） 結(jié)論：所以負(fù)荷均滿(mǎn)足合理性要求。2.2 功率平衡校驗(yàn) 一、有功功率平衡校驗(yàn)（最大方式下） 系統(tǒng)最大有功綜合負(fù)荷：系統(tǒng)最小有功綜合負(fù)荷：K1 同時(shí)系數(shù)取1K2 廠用網(wǎng)損系數(shù)取1.15（其中網(wǎng)損7%，廠用8%）PXmax=1×1.15×(20+30+30)=92 MWPXMIN=1×1.15×(10+15+30)=63.25 MW發(fā)電廠裝機(jī)容量：PFmax=50×6=300MW有功備用容量：PB=

8、PFmax- PXmax=300-92=208MW備用容量占系統(tǒng)最大有功綜合負(fù)荷的百分比：69.310二、無(wú)功功率平衡校驗(yàn)（最大方式下）系統(tǒng)最大綜合無(wú)功負(fù)荷：QXmax=PXmax.tan(cos-1)QXmax=92×tan（cos-10.85）=57 MVar發(fā)電機(jī)能提供的無(wú)功功率：QFmax=PFmax.tan(cos-1e)QFmax（50×6）tan(cos-10.85)=185.9 MVar無(wú)功備用容量：QB=QFmax- QXmax=185.9-57=128.9 MVar無(wú)功備用容量占系統(tǒng)最大綜合無(wú)功功率的69.4>10%三、功率平衡校驗(yàn)結(jié)論 發(fā)電廠有功

9、儲(chǔ)備為 208MW，達(dá)到系統(tǒng)最大綜合有功綜合負(fù)荷的 69.3，大于10，基本滿(mǎn)足系統(tǒng)有功平衡的要求。 發(fā)電廠無(wú)功儲(chǔ)備有 128.9MVar，達(dá)到系統(tǒng)最大綜合無(wú)功功率的 69.4，已滿(mǎn)足系統(tǒng)無(wú)功平衡要求的大于10%儲(chǔ)備要求。 綜上所述，該發(fā)電廠裝機(jī)容量可以滿(mǎn)足系統(tǒng)功率平衡的要求，而且不用無(wú)功補(bǔ)償。 2.3 確定發(fā)電廠運(yùn)行方式 系統(tǒng)以最大負(fù)荷方式運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)最大有功綜合負(fù)荷為 92MW，而發(fā)電廠最大出力為300MW，因備用容量不足一臺(tái)發(fā)電機(jī)組的容量，所以所有機(jī)組都須帶負(fù)荷運(yùn)行。機(jī)組間負(fù)荷分配，可以按機(jī)組容量來(lái)分配。 當(dāng)系統(tǒng)以最小負(fù)荷方式運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)有功功率只有 63.25MW，此時(shí)發(fā)電廠以最大方式

10、運(yùn)行時(shí)。無(wú)論最大最小，都要2臺(tái)50MW 機(jī)組投入運(yùn)行，即兩臺(tái)50KW機(jī)組帶負(fù)荷，而另四臺(tái)50KW機(jī)組作備用，用作輪流檢修和事故備用。3 確定網(wǎng)絡(luò)結(jié)線方案和電壓等級(jí) 3.1 網(wǎng)絡(luò)電壓等級(jí)的確定 本設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)是區(qū)域電力網(wǎng)，輸送容量2037MVA，輸送距離從 100169.7kM。根據(jù)各級(jí)電壓的合理輸送容量及輸電距離，應(yīng)選擇 220KV 電壓等級(jí)（其輸送能力為100500MW，100300kM）。 故網(wǎng)絡(luò)電壓等級(jí)確定為：220kV3.2 網(wǎng)絡(luò)結(jié)線方案初步比較方案結(jié)線圖線路長(zhǎng)度（kM）高壓開(kāi)關(guān)數(shù)優(yōu)缺點(diǎn)665.910優(yōu)點(diǎn)：供電可靠性高。缺點(diǎn)：電廠出線多，倒閘操作麻煩；有環(huán)網(wǎng)，保護(hù)須帶方向3.3 網(wǎng)絡(luò)結(jié)線

11、方案精確比較 確定導(dǎo)線材料和桿塔的類(lèi)別及導(dǎo)線的幾何均距。目前我國(guó)高壓輸電線主要采用鋼芯鋁絞線。 按電力設(shè)計(jì)手冊(cè)， 當(dāng)負(fù)荷的年最大利用小時(shí)數(shù)達(dá) 5000 小時(shí)以上時(shí)，鋼芯鋁絞線的經(jīng)濟(jì)電流密度取 J=0.9A/mm2，在高壓區(qū)域電力網(wǎng)，用經(jīng)濟(jì)電流密度法選擇導(dǎo)線截面，用發(fā)熱校驗(yàn)。因本設(shè)計(jì)是 220kV電壓等級(jí)，為了避免電暈損耗，導(dǎo)線截面不得小于LGJ-70。 在LGJ-240以下者， 均采用單桿三角形排列， 在LGJ-300以上者，采用型桿塔。有關(guān)數(shù)據(jù)查參考書(shū)電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)手冊(cè)（摘錄），綜合如下：導(dǎo)線截面載流量（A）ro(/km)xo(/km)導(dǎo)線投資（萬(wàn)元）線路綜合投資（萬(wàn)元）LGJ-70 27

12、50.450.4320.291.95LGJ-953350.330.4160.42.1LGJ-1203800.270.4090.492.25LGJ-1504450.210.4030.622.45LGJ-1855150.170.3950.762.7LGJ-2406100.1320.1880.982.95LGJQ-3007100.1070.3821.463.4 初選出來(lái)的、方案技術(shù)和經(jīng)濟(jì)精確比較見(jiàn)下表：方案IIIIIIV結(jié)線圖 潮流（MVA） 線路A-1： +j 線路A-2： +j 線路2-A： +j 線路1-3： +j 線路3-2： +j選導(dǎo)線 A-1：2×LGJ-300 A-2： LG

13、J- 1501-3： LGJ- 703-2： LGJ- 300線路阻抗（） A-1：7.062+j 25.212A-1：11.55+j22.165 1-3：38.66+j 37.1153-2：9.99+j 35.66正常時(shí)U% A-1：占額定電壓的2.0%A-2：占額定電壓的1.46% A-3：占額定電壓的2.4%A-4：占額定電壓的1.8%故障時(shí)最大 U% 在線路A-4斷開(kāi)時(shí)， 18.6 在線路A-4斷開(kāi)時(shí)，18.6 在線路A-3斷開(kāi)其中一回路時(shí)，9.8 投資（K） 線路線路：735.75萬(wàn)元總計(jì)：792.75萬(wàn)線路：707.81萬(wàn)元總計(jì)：774.31萬(wàn)元線路：670.74萬(wàn)元總計(jì)：746.

14、74萬(wàn)元斷路器斷路器：80萬(wàn)元斷路器：80萬(wàn)元斷路器：80萬(wàn)元年運(yùn)行費(fèi)用（N） 線路及斷路器折舊折舊費(fèi)63.42萬(wàn)元年運(yùn)行費(fèi)288.59萬(wàn)元折舊費(fèi)61.94萬(wàn)元年運(yùn)行費(fèi)219.68萬(wàn)元折舊費(fèi)59.74萬(wàn)元年運(yùn)行費(fèi)121.30萬(wàn)元線損費(fèi)用線損費(fèi)225.17萬(wàn)元線損費(fèi)157.74萬(wàn)元線損費(fèi)61.56萬(wàn)元年計(jì)算費(fèi)用（萬(wàn)元）由上表的技術(shù)及經(jīng)濟(jì)比較可以看出，方案在技術(shù)上滿(mǎn)足要求（正常時(shí)U<5，故障時(shí)U<15） ，經(jīng)濟(jì)上又最省，故選擇方案為網(wǎng)絡(luò)結(jié)線方案。 表中數(shù)據(jù)算法及算例如下（以方案為例，方案、方案類(lèi)同） ： 線路潮流分布計(jì)算的兩個(gè)假定：1、計(jì)算時(shí)不考慮線路功率損失；2、功率大小按導(dǎo)線的長(zhǎng)度

15、均勻分布。1、潮流計(jì)算：線路A-1：P=20/2=10MW Q=P·tan(cos-1)=10×tan(cos-10.85)6.20 MVar線路A-2：P=25/2=12.5MW Q=P·tan(cos-1)=12.5×tan(cos-10.85)7.75 MVar線路A-3： Q=P·tan(cos-1)=26.46×tan(cos-10.85)16.40 (MVar)線路A-4： Q=P·tan(cos-1)=33.54×tan(cos-10.85)20.79 (MVar)線路3-4：P=PA-4-P4=33

16、.54-30=3.54 (MW) Q=P·tan(cos-1)=3.54×tan(cos-10.85)2.19 (MVar)2、選導(dǎo)線：線路A-1： 故選2×LGJ-70 Imax=275A線路A-2： 故選2×LGJ-95 Imax=335A線路A-3： 故選LGJ-185 Imax=515A線路A-4： 故選LGJ-240 Imax=610A線路3-4： 故選LGJ-70 Imax=275A3、線路阻抗計(jì)算Z= r+jx =r0L+jx0LA-1：r+jx=0.45×68/2+j0.432×68/2=15.30+j14.69（）A

17、-2：r+jx=0.33×48/2+j0.416×48/2=7.92+j9.98（）A-4：r+jx=0.132×50+j0.188×50=6.60+j9.40（）3-4：r+jx=0.45×27+j0.432×27=12.15+j11.66（）4、正常運(yùn)行時(shí)的電壓損失：A-1：A-2：A-3：A-4：5、故障時(shí)最大電壓損失：A-3-4-A網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)A-4斷開(kāi)電壓損失最大：U%=UA-3U3-4=13.8%+4.8%=18.6%6、投資（K）：線路：（雙回路線路投資，線路計(jì)算長(zhǎng)度為兩線路長(zhǎng)度之和的70）K1=KA-1+KA-2+KA-

18、3+KA-4+K3-41.95×95.2+2.1×67.2+2.7×67+2.95×50+1.95×27707.81萬(wàn)元斷路器：K80萬(wàn)元（單價(jià)4.75萬(wàn)元）總投資：KK1K707.81+66.5774.31萬(wàn)元7、年運(yùn)行費(fèi)用（萬(wàn)元）：年運(yùn)行費(fèi)用包括折舊費(fèi)和損耗費(fèi) 折舊費(fèi)4K774.31×861.94萬(wàn)元（折舊率4） 線路年網(wǎng)損費(fèi)用：（查表：電力系統(tǒng)分析第三版下冊(cè)表14-1 p.129） 線路A-1：cos0.85 Tmax5500h 查表得4000h線路A-2： cos0.85 Tmax5000h 查表得3500h線路A-3： co

19、s0.85 Tmax5500h 查表得4000h線路A-4： cos0.85 Tmax5000h 查表得3500h線路3-4： cos0.85 Tmax5500h 查表得4000h電能損耗：A=（P·）×40000.14158×3500+0.91223×4000 +0.84936×3500+0.0174×4000=7887.01 MWh總網(wǎng)損成本7887.01×10-1×0.2157.74萬(wàn)元（電價(jià)0.2元/kWh）年運(yùn)行費(fèi)：N61.94+157.74219.68萬(wàn)元8、年計(jì)算費(fèi)用（萬(wàn)元）：按7年收回投資計(jì)算 Z=

20、K/7+N=774.31/7+219.68=330.30（萬(wàn)元）4 確定發(fā)電廠、變電所的結(jié)線方式4.1 選擇發(fā)電廠主結(jié)線從負(fù)荷情況來(lái)看，各變電所均有一、二類(lèi)負(fù)荷，而且系統(tǒng)中只有一個(gè)發(fā)電廠，因此保證供電的可靠性成為選擇發(fā)電廠主結(jié)線所要考慮的首要問(wèn)題。雙母線比單母線分段的可靠性和靈活性都要優(yōu)，因此，高壓側(cè)母線采用雙母線結(jié)線。而發(fā)動(dòng)機(jī)和變壓器的連接可以有多種選擇，選擇其中兩種方案進(jìn)行比較： 方案一：50MW發(fā)電機(jī)與變壓器采用單元結(jié)線，這種方式可以最大限度地保證供電的可靠性。任一臺(tái)變壓器發(fā)生故障時(shí)都能基本保證發(fā)電廠的大部分出力，但缺點(diǎn)是變壓器多，投資大，其接線圖如下：方案二：50MW發(fā)電機(jī)與變壓器采用

21、擴(kuò)大單元結(jié)線，將兩臺(tái)50MW發(fā)電機(jī)出線并聯(lián)在一起，共用一臺(tái)變壓器。其優(yōu)點(diǎn)是省了一臺(tái)變壓器，減少了投資。但是種結(jié)線方式有缺點(diǎn)，當(dāng)變壓器發(fā)生故障時(shí)，兩臺(tái)50MW發(fā)電機(jī)都退出運(yùn)行，這將嚴(yán)重影響發(fā)電廠的出力，因此這種結(jié)線方式供電可靠性低，其結(jié)線圖如下：結(jié)論：如前所述，由于該網(wǎng)絡(luò)一、二類(lèi)負(fù)荷比重較大，而且發(fā)電廠只有一個(gè)，所以選擇發(fā)電廠主結(jié)線首先要考慮到的是供電可靠性，其次才是經(jīng)濟(jì)性。因?yàn)榉桨敢坏目煽啃愿?，因此盡管方案二比它經(jīng)濟(jì)上要省，也需選方案一。另外，因有機(jī)端負(fù)荷，所以?xún)膳_(tái)25MW發(fā)電機(jī)采用10kV母線與變壓器連接。即發(fā)電廠主結(jié)線采用高壓側(cè)雙母線，兩臺(tái)50MW發(fā)電機(jī)與變壓器采用單元結(jié)線，兩臺(tái)25MW發(fā)

22、電機(jī)采樣母線結(jié)線。4.2 確定變電所結(jié)線方式由于各變電所均有一、二類(lèi)負(fù)荷，對(duì)安全可靠供電要求高，需要有兩個(gè)電源互為備用，而且因有兩條高壓進(jìn)線，故采用雙母線和每個(gè)變電所設(shè)置兩臺(tái)變壓器，同時(shí)把兩條進(jìn)線接在不同的母線上。4.3 確定變壓器型號(hào)、臺(tái)數(shù)及容量一、發(fā)電廠：變壓器容量應(yīng)大于或等于發(fā)電機(jī)容量，故選3×SFL1-50000 kVA的升壓變壓器。二、變電所1：Smax=Pmax/cos20 /0.85=23.53 MVASMINPmin/cos10/0.8=12.5 MVA每臺(tái)變壓器容量按最大視在功率的80考慮，則23.53×8018.824MVA 故選2×SFL1-

23、19000 降壓變壓器。變壓器參數(shù)：P0=18.5kW Ps=110kW US%=10.5 I0%=0.9切除功率：當(dāng)切除功率小于最小功率時(shí)，為減少斷路器的損耗，一般不切除變壓器，所以采用內(nèi)橋式結(jié)線。三、變電所2：Smax=Pmax/COS30 /0.9=33.33 MVASMINPmin/COS15 /0.85=17.647MVASN=33.33×80=26.664 MVA 故選2×SFL1-27000降壓變壓器。變壓器參數(shù)：P0=18.5kW Ps=110kW US%=10.5 I0%=0.9切除功率：當(dāng)切除功率大于最小功率時(shí)，可以切除一臺(tái)變壓器，所以采用外橋式結(jié)線。四

24、、變電所3：Smax=Pmax/COS30 /0.9=33.33 MVASMINPmin/COS20 /0.85=23.529 MVASN=33.33×80=26.664 MVA 故選2×SFL-27000降壓變壓器。變壓器參數(shù)：P0=18.5kW Ps=110kW US%=10.5 I0%=0.9切除功率：切除功率大于最小功率，所以采用外橋式結(jié)線方式。五、計(jì)算結(jié)果明細(xì)表及變電所主結(jié)線變壓器型號(hào)P0/Ps(KW)US%/ I0%Slj(MVA)(變電所結(jié)線方式變電所12×SFL1-1600018.5/11010.5/0.9 9.28 內(nèi)橋式 變電所22×

25、SFL1-1600018.5/11010.5/0.99.28內(nèi)橋式變電所32×SFL1-1600018.5/11010.5/0.99.28內(nèi)橋式變電所42×SFL1-1600018.5/11010.5/0.99.28內(nèi)橋式發(fā)電廠 2×SFL1-1600018.5/11010.5/0.95調(diào)壓方式的選擇和計(jì)算用電設(shè)備在額定電壓下運(yùn)行時(shí)，效率最高。但實(shí)際上在電力系統(tǒng)運(yùn)行中，隨著負(fù)荷的變化，系統(tǒng)運(yùn)行方式的改變，網(wǎng)絡(luò)中電壓的損失也會(huì)發(fā)生變化。為了保證用電設(shè)備的經(jīng)濟(jì)性及安全性，應(yīng)采取必要的調(diào)壓措施使電壓偏移限制在某一個(gè)固定的范圍內(nèi)。系統(tǒng)常用的調(diào)壓方式有順調(diào)壓、逆調(diào)壓、常調(diào)壓

26、，都是通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)調(diào)壓和變壓器分接頭配合來(lái)實(shí)現(xiàn)的。5.1 系統(tǒng)參數(shù)計(jì)算一、變壓器參數(shù)的計(jì)算： 變電所1： 同理，其余變壓器參數(shù)計(jì)算結(jié)果列表如下：地址變壓器容量RB()XB()P0（kW）Q0(KVar)變電所1SFL1-190005.2079.418.5144變電所2SFL1-270003.6850.8231.1175變電所3SFL1-270003.6850.8231.1175發(fā)電廠SFPL1-500000.9120.1760384.3二、線路的參數(shù)計(jì)算線路采用鋼筋水泥單桿（塔），導(dǎo)線排列采用三角形。線間距離4米，線路電阻、電抗參數(shù)列表如下：（取b0=2.82×10-6S/km） 導(dǎo)線

27、型號(hào)單位阻抗LGJ-70(A-1,2×68kM)LGJ-95(A-2,2×48kM)LGJ-95(A-3,2×67kM)LGJ-95(A-4,2×50kM)Ro(/kM)0.450.450.450.45Xo(/kM)0.450.450.450.455.2 各點(diǎn)的計(jì)算負(fù)荷和功率損耗計(jì)算及結(jié)果一、線路A-1計(jì)算等值電路圖如下：1、線路的充電無(wú)功功率：QC1=-b0LU2=-2.82×10-6×2×68×1102=-4.64MVar QC1/2=-2.32 MVar2、最大負(fù)荷時(shí)兩臺(tái)變壓器的損耗：3、最大負(fù)荷時(shí)線路A-1

28、末端的傳輸功率：S1=Smax+S1+QC1/2=（20+j12.395）+（0.156+j2.105）-j2.32=20.156+j12.18MVA4、線路A-1的功率損耗：5、最大負(fù)荷時(shí)線路A-1始端的送出功率：SA-1=S1+SLA-1+QC1/220.156+j12.181.42+j1.36-j2.3221.58+j11.22MVA6、同理，計(jì)算出最小負(fù)荷時(shí)的情況：變壓器損耗：線路末端傳輸功率：S1=Smin+S1+QC1/2=（8+j6）+（0.05848+j0.616125）-j2.32=8.058+j4.296MVA線路損耗：線路始端送出功率：SA-1=S1+SLA-1+QC1/

29、28.058+j4.2960.105+j0.101-j2.328.163+j2.077MVA二、計(jì)算線路A-2，A-3，A-4在最大、最小負(fù)荷時(shí)的情況，計(jì)算結(jié)果列表如下：變電所名稱(chēng)最大負(fù)荷（Mvar）最小負(fù)荷（Mvar）變電所1QC1-j2.32-j2.32P B1jQ B10.156+j2.1050.058+j0.616S120.156+j12.188.058+j4.296SLA-11.42+j1.360.105+j0.101SA-121.58+j11.228.163+j2.077變電所2QC2-j1.64-j1.64P B2jQ B40.19+j2.170.09+j0.68S225.10+

30、j16.0210.09+j6.54SLA-2SA-225.78+j15.1810.21+j3.77變電所3QC3-j2.29-j2.29P B3jQ B30.25+j2.970.09+j0.68S330.25+j19.2710.09+j2.89SLA-3SA-331.33+j18.3510.21+j3.77變電所4QC4-j1.71-j1.71P B4jQ B40.25+j2.970.10+j0.82S430.25+j19.2712.10+j8.12SLA-4SA-431.13+j18.6712.24+j6.59三、發(fā)電機(jī)側(cè)變壓器的功率分配：發(fā)電機(jī)高壓側(cè)流出去的總功率，須考慮同時(shí)系數(shù)Kzmax

31、0.9，Kzmin1.1，Smax0.90×(21.58+25.777+31.33+31.128)+j(11.2215.117+18.345+18.672)98.83+j57.02 MVASmin1.1×(8.163+10.18+10.21+12.241) +j(2.077+5.02+3.766+6.592)44.87+j19.20 MVA變壓器功率分配原則按其容量大小分配，3臺(tái)變壓器容量相同，其功率平均分配：Smax32.94+j19.01MVA Smin14.96+j6.4MVA5.3 作出網(wǎng)絡(luò)的功率分配圖下面所作的功率分布圖，是實(shí)際上流過(guò)每個(gè)元件的實(shí)際功率，是作為計(jì)算

32、電壓損耗的依據(jù)。為了計(jì)算方便，把功率分布標(biāo)注在電力系統(tǒng)等值圖，如圖所示：5.4網(wǎng)絡(luò)電壓損耗計(jì)算和變壓器抽頭選擇本課程設(shè)計(jì)中調(diào)壓?jiǎn)栴}的解決方法是通過(guò)發(fā)電機(jī)調(diào)壓配以選擇適當(dāng)?shù)淖儔浩鞣纸宇^，每個(gè)變電所都有不同的調(diào)壓要求。發(fā)電機(jī)高壓側(cè)作為電壓的中樞控制點(diǎn)，可以使系統(tǒng)在滿(mǎn)足調(diào)壓要求下，使調(diào)壓設(shè)備減到最小。在進(jìn)行調(diào)壓計(jì)算時(shí)，控制發(fā)電機(jī)高壓母線A在最大負(fù)荷時(shí)保持UAmax = 117 kV，在最小負(fù)荷時(shí)UAmin = 111 kV則可滿(mǎn)足各變電所的調(diào)壓要求。調(diào)壓計(jì)算的主要過(guò)程及工作量集中在根據(jù)各變電所的調(diào)壓要求確定發(fā)電廠高壓母線及驗(yàn)算上。現(xiàn)在所定的發(fā)電廠母線電壓111kV117kV是經(jīng)過(guò)多次計(jì)算確定下來(lái)的，

33、這個(gè)電壓變動(dòng)范圍不會(huì)增加系統(tǒng)元件的絕緣負(fù)擔(dān)和能量損耗。電壓損耗計(jì)算公式采用一、變電所1的變壓器抽頭選擇： 變電所1采用順調(diào)壓。在最大負(fù)荷時(shí)希望電壓UM不低于10.25 kV，最小負(fù)荷時(shí)希望電壓UM不高于10.75 kV。在最大負(fù)荷時(shí)：線路A1的電壓損耗：變電所1的變壓器損耗： 在最小負(fù)荷時(shí)：線路A1的電壓損耗：變電所1的變壓器損耗：變壓器抽頭的選擇： 故選擇Uf=112.75KV的分接頭。校驗(yàn)：在正常情況下，變電所二次側(cè)的最大負(fù)荷和最小負(fù)荷的電壓偏移值： 故滿(mǎn)足順調(diào)壓的要求。二、對(duì)變電所2的變壓器抽頭選擇：變電所2采用常調(diào)壓。在最大和最小負(fù)荷時(shí)希望電壓UM保持10.25 kV。在最大負(fù)荷時(shí)：線

34、路A2的電壓損耗：變電所2的變壓器損耗： 在最小負(fù)荷時(shí)：線路A2的電壓損耗：變電所2的變壓器損耗：變壓器抽頭的選擇： 故選擇Uf=112.75KV的分接頭。校驗(yàn)：在正常情況下，變電所二次側(cè)的最大負(fù)荷和最小負(fù)荷的電壓偏移值： 故滿(mǎn)足常調(diào)壓的要求。三、對(duì)變電所3的變壓器抽頭選擇：變電所3采用順調(diào)壓。在最大負(fù)荷時(shí)希望電壓UM不低于10.25 kV，最小負(fù)荷時(shí)希望電壓UM不高于10.75 kV。在最大負(fù)荷時(shí)：線路A3的電壓損耗：變電所3的變壓器損耗： 在最小負(fù)荷時(shí)：線路A3的電壓損耗：變電所3的變壓器損耗：變壓器抽頭的選擇： 故選擇Uf=112.75KV的分接頭。校驗(yàn)：在正常情況下，變電所二次側(cè)的最大

35、負(fù)荷和最小負(fù)荷的電壓偏移值： 故滿(mǎn)足順調(diào)壓的要求。四、對(duì)變電所4的變壓器抽頭選擇：變電所4采用常調(diào)壓。在最大和最小負(fù)荷時(shí)希望電壓UM保持10.25 kV。在最大負(fù)荷時(shí)：線路A4的電壓損耗：變電所4的變壓器損耗： 在最小負(fù)荷時(shí)：線路A4的電壓損耗：變電所4的變壓器損耗：變壓器抽頭的選擇： 故選擇Uf=112.75KV的分接頭。校驗(yàn)：在正常情況下，變電所二次側(cè)的最大負(fù)荷和最小負(fù)荷的電壓偏移值： 故滿(mǎn)足常調(diào)壓的要求。五、電廠變壓器抽頭選擇：（3×63000kVA）發(fā)電機(jī)母線的最大及最小負(fù)荷時(shí)，電壓隨負(fù)荷的大小變化，這就要求發(fā)電機(jī)端電壓也隨著變化。一般情況下，發(fā)電機(jī)在最大負(fù)荷時(shí)可容許其電壓提

36、高5%運(yùn)行，在最小負(fù)荷時(shí)，發(fā)電機(jī)端電壓下降所受的限制較寬，因電壓下降不受絕緣的限制，但也不能太低，這會(huì)造成系統(tǒng)不穩(wěn)定和不經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。因此最小負(fù)荷時(shí)不低于10kV運(yùn)行。在最大負(fù)荷時(shí)：在最小負(fù)荷時(shí)：校驗(yàn)：發(fā)電機(jī)在最大負(fù)荷和最小負(fù)荷時(shí)的實(shí)際電壓： 發(fā)電機(jī)端電壓在最大和最小負(fù)荷時(shí)，其電壓沒(méi)有超出允許變化范圍。故所選分接頭是合理的。從上面的計(jì)算結(jié)果綜合列出下面的表格：表一線路名稱(chēng)線路阻抗（）線路通過(guò)功率P+jQ（MVA）線路電壓損耗（kV）最大負(fù)荷最小負(fù)荷最大負(fù)荷最小負(fù)荷A115.30+j14.699915.30+j14.6915.30+j14.69A215.30+j14.6915.30+j14.6915

37、.30+j14.69A315.30+j14.6915.30+j14.6915.30+j14.69A415.30+j14.6915.30+j14.6915.30+j14.695.5 調(diào)壓計(jì)算結(jié)果分析以上調(diào)壓方式計(jì)算，在最小負(fù)荷時(shí)仍采用4臺(tái)機(jī)組同時(shí)投入的運(yùn)行方式，未考慮在最小負(fù)荷時(shí)機(jī)組檢修所引起發(fā)電機(jī)功率重新分配的情況。實(shí)際上，在最小負(fù)荷停機(jī)檢修時(shí)系統(tǒng)并沒(méi)有多大的影響。6 統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要指標(biāo)6.1 線損率的計(jì)算最大負(fù)荷時(shí)：PLPLA-1+PLA-2+PLA-3+PLA-41.42 +0.58 +1.0785 +0.8773.96 MWPA98.83MW最小負(fù)荷時(shí)：PLPLA-1+PLA-2+PLA-3+PLA-40.1447 +0.1247 +0.095 +0.1050.47 MWPA44.87 MW6.2 全年平均輸電效率全年平均輸電效率的求法，首先應(yīng)求出用戶(hù)得到的電能A1PnTmax。然后求出各線路上包括變壓器的電能損耗A，則可求出發(fā)電廠輸出給系統(tǒng)的總電能A2A1+A，輸出效率對(duì)線路A-1來(lái)說(shuō)：PL1.42，4000，AL1.42×103×40005.68×106 kWh，對(duì)線路A-2來(lái)說(shuō)：PL0.583，3500，AL0.58