高壓電力網(wǎng)最優(yōu)網(wǎng)絡(luò)接線方案設(shè)計(jì)

a編號(hào)1151401333課程設(shè)計(jì)（2014級(jí)本科）題目：高壓電力網(wǎng)最優(yōu)網(wǎng)絡(luò)接線方案設(shè)計(jì)系（部）院：物理與機(jī)電工程學(xué)院專業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化作者姓名： 王彥榮指導(dǎo)教師： 劉永科職稱：副教授完成日期：2014年7月1日二O一四年七月目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"目錄 1\o"CurrentDocument"河西學(xué)院本科生課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 2\o"CurrentDocument"引言 4\o"CurrentDocument"第一章功率平衡校驗(yàn) 5\o"CurrentDocument"有功功率的平衡 5\o"CurrentDocument"系統(tǒng)綜和最大用電負(fù)荷Py的計(jì)算 5\o"CurrentDocument"系統(tǒng)供電負(fù)荷Pg的計(jì)算 5\o"CurrentDocument"系統(tǒng)中發(fā)電負(fù)荷P的計(jì)算 5\o"CurrentDocument"發(fā)電廠A的總裝機(jī)容量初定 5\o"CurrentDocument"無(wú)功功率平衡 6\o"CurrentDocument"初步確定主網(wǎng)架 6\o"CurrentDocument"第二章供電網(wǎng)絡(luò)接線初步設(shè)計(jì) 7\o"CurrentDocument"方案的初步擬定 7\o"CurrentDocument"初步潮流計(jì)算 8\o"CurrentDocument"方案一初步潮流計(jì)算 9\o"CurrentDocument"2.1.2方案二的初步潮流計(jì)算 13\o"CurrentDocument"2.2電力網(wǎng)電壓等級(jí)的確定 17\o"CurrentDocument"第三章導(dǎo)線截面的選擇 19\o"CurrentDocument"導(dǎo)線截面積選擇原則和方法 19\o"CurrentDocument"按電暈校驗(yàn)導(dǎo)線截面積 19\o"CurrentDocument"按電壓損失校驗(yàn)導(dǎo)線截面積 19\o"CurrentDocument"兩種方案的經(jīng)濟(jì)比較 20\o"CurrentDocument"投資費(fèi)用的計(jì)算 21\o"CurrentDocument"年運(yùn)行費(fèi)用 21河西學(xué)院本科生課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)設(shè)計(jì)題目 高壓電力網(wǎng)最優(yōu)網(wǎng)絡(luò)接線方案設(shè)計(jì)作者姓名I王彥榮I學(xué)院、專業(yè)、年級(jí)I物電學(xué)院電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)級(jí)指導(dǎo)教師姓名職稱|劉永科副教授|任務(wù)下達(dá)日期|~~2014年5月20日.設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)題目高壓電力網(wǎng)最優(yōu)網(wǎng)絡(luò)接線方案設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)內(nèi)容經(jīng)設(shè)計(jì)方案的初步篩選和經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較后，確定較優(yōu)主網(wǎng)架接線方案，并對(duì)其進(jìn)行N-1校驗(yàn)、導(dǎo)線選型及校驗(yàn)。本次設(shè)計(jì)旨在初步掌握并熟悉電力網(wǎng)接線設(shè)計(jì)、無(wú)功補(bǔ)償、方案經(jīng)濟(jì)性比較等基本方法，加深對(duì)電力系統(tǒng)潮流計(jì)算方法及意義、技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較理論的理解。1.3原始數(shù)據(jù)（1）發(fā)電廠變電所地理位置。本設(shè)計(jì)針對(duì)一個(gè)地區(qū)電力網(wǎng)，該電力網(wǎng)中有一個(gè)火力發(fā)電廠A，發(fā)電廠附近有一些近區(qū)負(fù)荷，另有3個(gè)變電所，發(fā)電廠、變電所的地理位置關(guān)系如圖3-1,1、2、3為變電所，圖中每個(gè)方格距離代表20km。（2）發(fā)電廠、各變電所負(fù)荷情況。發(fā)電廠A各變電所的負(fù)荷情況見(jiàn)表3-2,其中補(bǔ)償后功率因數(shù)是對(duì)變電所低壓負(fù)荷母線的運(yùn)行要求。.A312圖1-1發(fā)電廠變電所地理位置圖表1-1 發(fā)電廠和各變電所負(fù)荷情況表項(xiàng)目地點(diǎn)A123最大負(fù)荷/最小負(fù)荷（MW）6/342/3550/3535/28功率因數(shù)（補(bǔ)償后）0.950.980.980.98最大負(fù)荷利用小時(shí)（h）4000400045003600一、二類負(fù)荷所占比例（％）25406052低壓母線電壓（kv）10

2.設(shè)計(jì)的基本要求設(shè)計(jì)及計(jì)算說(shuō)明書(shū)（1）說(shuō)明書(shū)要求書(shū)寫(xiě)整齊，條理分明，表達(dá)正確、語(yǔ)言正確。（2）計(jì)算書(shū)內(nèi)容：為各設(shè)計(jì)內(nèi)容最終成果、確定提供依據(jù)進(jìn)行的技術(shù)分析、論證和定量計(jì)算，如。（3）計(jì)算書(shū)要求：計(jì)算無(wú)誤，分析論證過(guò)程簡(jiǎn)單明了，各設(shè)計(jì)內(nèi)容列表匯總。圖紙（1）繪制分析所需的必要圖紙（2）圖紙要求：用標(biāo)準(zhǔn)符號(hào)繪制，布置均勻，設(shè)備符號(hào)大小合適，清晰美觀。3.論文（設(shè)計(jì)）進(jìn)度安排階段論文（設(shè)計(jì)）各階段名稱起止日期1熟悉設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)、設(shè)計(jì)題目及設(shè)計(jì)背景資料2查閱有關(guān)資料3閱讀設(shè)計(jì)要求必讀的參考資料4書(shū)寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)5上交設(shè)計(jì)成果4.需收集和閱讀的資料及參考文獻(xiàn)（指導(dǎo)教師指定）[1]:陳玲.電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析（第三版）[M]，北京，中國(guó)電力出版社，2007[2]：何仰贊，溫增銀.《電力系統(tǒng)分析》第三版[M]，武漢，華中科技大學(xué)出版社，2002[3]：陳悅.《電氣工程畢業(yè)設(shè)計(jì)指南電力系統(tǒng)分冊(cè)》[M]，北京，中國(guó)水利水電出版社，2008[4]:[5]:教研室意見(jiàn)負(fù)責(zé)人簽名：年月日學(xué)院意見(jiàn)負(fù)責(zé)人簽名：年月日引言電能是當(dāng)前我國(guó)能源消費(fèi)的主要形式之一，近年來(lái)，隨著國(guó)名經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，社會(huì)對(duì)電能的需求越來(lái)越高，對(duì)供電質(zhì)量和可靠性的需求也越越來(lái)越高。因此，必須通過(guò)發(fā)展電力工業(yè)，不斷擴(kuò)大電力系統(tǒng)的規(guī)模，建設(shè)穩(wěn)定可靠的供電網(wǎng)絡(luò)來(lái)滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求。電力網(wǎng)絡(luò)接線最優(yōu)方案的設(shè)計(jì)是前提，是電網(wǎng)建設(shè)的總體規(guī)劃，是電力工程建設(shè)的實(shí)施方針是一項(xiàng)具有戰(zhàn)略意義的工作，必須以高效，經(jīng)濟(jì)，可靠為原則。電網(wǎng)設(shè)計(jì)的任務(wù)是根據(jù)設(shè)計(jì)期內(nèi)的復(fù)合要求及電源建設(shè)方案，確定相應(yīng)的電網(wǎng)接線，以滿足可靠、經(jīng)濟(jì)、安全地輸送電力的要求。電網(wǎng)接線方案通常有很多種，根據(jù)電網(wǎng)實(shí)際情況確定最優(yōu)的接線方案，是電網(wǎng)設(shè)計(jì)的重中之重。本設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：分析原始資料，審定運(yùn)算條件，校驗(yàn)系統(tǒng)有功、無(wú)功平衡和各種運(yùn)行方式，通過(guò)方案比較，確定系統(tǒng)接線方案，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)，進(jìn)行系統(tǒng)的潮流計(jì)算，選擇變壓器的分接頭，設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要指標(biāo)，回執(zhí)系統(tǒng)電氣主接線圖。第一章功率平衡校驗(yàn)有功功率的平衡系統(tǒng)綜和最大用電負(fù)荷尸的計(jì)算y系統(tǒng)綜合最大用電負(fù)荷按下式計(jì)算：Py=Ki5..I=1其中：負(fù)荷同時(shí)系數(shù)K1=0.9。根據(jù)原始資料中的數(shù)據(jù)可算得:P=KZP.=0.9義(42+50+35)=114.3(MW)i=1系統(tǒng)供電負(fù)荷Pg的計(jì)算11P= P= 義114.3=122.9(MW)g1-Ky1-7%2其中：K2=7%-系統(tǒng)網(wǎng)損率系統(tǒng)中發(fā)電負(fù)荷Pf的計(jì)算系統(tǒng)發(fā)電負(fù)荷是指發(fā)電機(jī)出力。即系統(tǒng)供電負(fù)荷、發(fā)電機(jī)電壓直配負(fù)荷、發(fā)電廠廠用電(簡(jiǎn)稱為廠用電)負(fù)荷之和。根據(jù)原始數(shù)據(jù)表分析可得發(fā)電廠A為小型火力發(fā)電廠，則系統(tǒng)發(fā)電負(fù)荷為：(P(P+P)=1

1-10%義(122.9+6)=143.23(MW)其中：K3=10% 廠用電率發(fā)電廠A的總裝機(jī)容量初定發(fā)電廠裝機(jī)容量pgaa滿足系統(tǒng)發(fā)電負(fù)荷的需求外，還應(yīng)考慮留有20%?30%的系統(tǒng)有功備用容量。所以可以初步確定發(fā)電廠A的裝機(jī)容量為：PGN=P,(1+20%?30%)=143.23x(1+20%?30%)=175?200(MW)因發(fā)電廠最大機(jī)組容量一般不超過(guò)系統(tǒng)總?cè)萘康?%?10%,在考慮到系統(tǒng)負(fù)荷增長(zhǎng)的情況下，發(fā)電廠A中最大機(jī)組容量以不超過(guò)50MW為宜，最終確定發(fā)電廠總裝機(jī)容量為50MWo無(wú)功功率平衡電力系統(tǒng)的無(wú)功功率平衡是保障電壓質(zhì)量的基本條件。無(wú)功功率平衡遵循的是分層和分供電區(qū)就地平衡原則。為達(dá)到就地平衡就必須分層分區(qū)進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償。合理的無(wú)功補(bǔ)償和有效的電壓控制，不僅可以保證電壓質(zhì)量，而且將提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性、安全性和經(jīng)濟(jì)性。在主變壓器最大負(fù)荷時(shí)，因?yàn)楣β室驍?shù)為0.9--0.95,所以不需補(bǔ)充無(wú)功功率，系統(tǒng)內(nèi)的總裝機(jī)容量應(yīng)該大于發(fā)電負(fù)荷，即系統(tǒng)內(nèi)應(yīng)該有足夠的備用容量，按規(guī)定系數(shù)的總裝機(jī)容量應(yīng)大于或等于系統(tǒng)最大發(fā)電負(fù)荷的1.2倍。初步確定主網(wǎng)架在變電所和電源布局確定的基礎(chǔ)上，電力網(wǎng)絡(luò)接線方案的選擇就是十分重要的。一個(gè)良好的接線方案，對(duì)于電力網(wǎng)的投資、建設(shè)、運(yùn)行和發(fā)展都有重要的意義。電力網(wǎng)的接線方案的選擇中需考慮的技術(shù)條件通有：供電的可靠性，電能的質(zhì)量，運(yùn)行及維護(hù)的方便靈活性，繼電維護(hù)及自動(dòng)化操作的復(fù)雜程度以及發(fā)展的可能性等。電力網(wǎng)接線方案的具體選擇過(guò)程中常采用篩選法，其步驟大致分為：a.列出每個(gè)可能的接線方案；b.從供電可靠性，運(yùn)行維護(hù)的靈活性等角度去掉明顯不合理的方案。c.暫留下的方案，按類似的接線方式進(jìn)行粗略經(jīng)濟(jì)比較，方案是按象征變電所投資大小的斷路器和象征線路投資大小的線路長(zhǎng)度進(jìn)行比較。d.根據(jù)原始資料圖，設(shè)計(jì)主網(wǎng)架時(shí)依據(jù)可靠性原則，選擇出以下七個(gè)初選方案如圖。第二章供電網(wǎng)絡(luò)接線初步設(shè)計(jì)2.1方案的初步擬定從滿足電網(wǎng)供電可靠性角度出發(fā)，在進(jìn)行電力網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)初步設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮選用有備用的接線方式。通過(guò)比較各變電所的負(fù)荷及地理位置，發(fā)電廠的地理位置初步擬定接線方案如下：表2.1各種接線方案方案圖形線路長(zhǎng)度（km）優(yōu)缺點(diǎn)案 -方291.93優(yōu)點(diǎn)：線路段，接線方式簡(jiǎn)單；缺點(diǎn)：損耗大，供電可靠性不高。yI1VX/S.\/ B 案方337.64優(yōu)點(diǎn)：線路較短，可靠性高，損耗??；缺點(diǎn)：接線較復(fù)雜，變電所3的接線方式較單一，靈活性一般。AJ二二MX1J\\案方百y3\389.93優(yōu)點(diǎn)：供電可靠性高，線路較短；缺點(diǎn)：接線復(fù)雜，損耗大。7彳■-_zXJ1/ (r案四方f374.39優(yōu)點(diǎn)：線路段，可靠性高；缺點(diǎn)：接線有點(diǎn)復(fù)雜，損耗大。j-r32

案五方482.96缺點(diǎn)：線路太長(zhǎng)，損耗較大，此方案不適用。A31夕\A2案六方y(tǒng)A435.64缺點(diǎn)：接線方式較單一，電力網(wǎng)絡(luò)靈活性不高，損耗大，線路太長(zhǎng)不經(jīng)濟(jì)。.■3)7彳-r-H案七方fA217.82缺點(diǎn)：接線方式較單一，電力網(wǎng)絡(luò)靈活性不高。31\/丁3f1發(fā)電廠與各變電所、變電所與變電所之間的距離計(jì)算如下:l=、:602+402=72.11kml =v'802+202=82.46km1A3=<602+202=63.25km2=v402+402=56.57kmI3=.1202+202=121.66km3=-v802+602=100km根據(jù)發(fā)電廠和各變電所負(fù)荷情況表中各變電所負(fù)荷大致分布及各變電所中一二類負(fù)荷所占比例，電路電線的距離，所用斷路器的個(gè)數(shù)，以及電力電網(wǎng)運(yùn)行時(shí)的穩(wěn)定性判斷初次去掉方案三、方案四，方案五、方案六和方案七。留下方案一和方案二進(jìn)一步計(jì)算比較。一個(gè)較好的網(wǎng)絡(luò)接線方案不僅提供充足、可靠、合格和廉價(jià)的電力，而且具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。因此對(duì)初步選擇的方案一、方案二還需進(jìn)一步的比較和分析，本次設(shè)計(jì)采用經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較的方法，從兩個(gè)方案中選出一個(gè)最優(yōu)方案。2.2初步潮流計(jì)算

由于規(guī)劃設(shè)計(jì)階段，網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)線型號(hào)是未知的，因而假設(shè)全網(wǎng)為同一往來(lái)進(jìn)行初步潮流計(jì)算。初步潮流分析同時(shí)忽略線路的損耗，此時(shí)網(wǎng)絡(luò)的初步潮流分析對(duì)于環(huán)網(wǎng)來(lái)講只和線路長(zhǎng)度及負(fù)荷功率有關(guān)。方案一初步潮流計(jì)算由原始資料可知，發(fā)電廠最大最小負(fù)荷的大小是給出的因而發(fā)電廠是監(jiān)視廠，網(wǎng)絡(luò)的功率平衡也由發(fā)電廠A由原始資料可知，發(fā)電廠最大最小負(fù)荷的大小是給出的因而發(fā)電廠是監(jiān)視廠，網(wǎng)絡(luò)的功率平衡也由發(fā)電廠A實(shí)現(xiàn)的，所以選擇A的功率為流出方向，其他支路功率方向?yàn)榧僭O(shè)方向。根據(jù)此原則畫(huà)圖3-1..各變電所的最大負(fù)荷cos①=cos①=cos①由資料可知+1 %=cos①=0.98所以火Q二次Q二tgQ=0.2=42+j42x0.2=42+j8.4(MVA)+jPtgq=50+j50x0.2=50+j10(MVA)2 2=P+jPtgq=35+j35x0.2=35+j=P+jPtgq.電力網(wǎng)絡(luò)潮流計(jì)算?Sx(l+1+1)+Sx(l+1)+SxlS= 1-2 2-33-A 2 2-3 3-A 3 3-A^A-1 lA-1+l1-2+12-3+13-A-_(42+j8.4)x(56.57+100+63.25)+(50+j10)x(100+63.25)+(35+j7)x63.2572.11+56.57+100+63.25:67.17+j13.43(MVA)?Sx(1 +1+1)+Sx(1 +1)+Sx1S= A- 2^ 2 A- 1A^A'" 1A-1+11-2+12-3+13-A.(35+j7)x(72.11+56.57+100)+(50+j10)x(72.11+56.57)+(42+j8.4)x72.1172.11+56.57+100+63.25

=59.83+j11.97(MVA)?S1-2?S3-2=SA1s1=(67.17+j13.43)-(42+j8.4)?S1-2?S3-2cos①=cosarctan(—A-PA-1=cos〈arctan 67.17j=cosarctan、Q—P1-2J二cos' 5.03jarctan 、 25.17cos①=cosarctan(—A-PA-1=cos〈arctan 67.17j=cosarctan、Q—P1-2J二cos' 5.03jarctan 、 25.17J=cos(arctan、Q——P2-3J二=cos[V,4.97jarctan 24.83J=cosarctanP1 ,，B0jJ=cos( 11.97arctan V 59.83((=0.98=0.98=0.9813.43)cos中2-3cos中A-1cos甲1-2線路名稱輸送容量（MVA）輸送距離（km）電壓等級(jí)（kv）最大負(fù)荷利用小時(shí)（h）最大負(fù)荷損耗時(shí)間A-167.1772.11110400035001-225.1756.57110450035003-224.8310011045003500A-359.8363.2511040003500=0.98,查附表得軟導(dǎo)線經(jīng)濟(jì)電流密度J=L28A/mm2由于電壓等級(jí)都為UN=110KVA，-33.各導(dǎo)線的截面積SA-14PSA-14P2+Q2

max max<3JUN%67.172+13.432.<3x1.28x110=280.88mm2S=上S=上1-2P2+Q2：——max max■<3JUNv,25.172+5.032 =105.25mm2J3x1.28x110S2-3:S2-3:P2+Q2： max max<3JUN<24.832+4.972<3x1.04x110=103.83mm2SA，-3\,P2SA，-3\,P2+Q2

= max max<3JUNv59.832+11.972■v3x1.04x110=250.19mm24.根據(jù)導(dǎo)線截面積選擇導(dǎo)線型號(hào)從下面附表中，查導(dǎo)線電阻與電抗值，得出參數(shù)如下表:第10頁(yè)

表2.3導(dǎo)線的型號(hào)電阻和電抗線路名稱橫截面積（皿2）導(dǎo)線型號(hào)電阻（Q）電抗（Q）電壓等級(jí)（kv）充電功率（Mvar/100km）允許截流量（A）A-1280.88LGJ-300/400.1050.3951103.827351-2105.25LGJ-120/250.2230.4211103.5724083-2103.83LGJ-120/250.2230.4211103.572408A-3250.19LGJ-300/400.1050.3951103.827355.校驗(yàn)導(dǎo)線截面積（按允許載流量條件校驗(yàn)導(dǎo)線截面）(1)A—1段a.故障時(shí)斷開(kāi)1—2段，則流入線路A—1的功率、電流分別為:? ?sA1=S]=42+j8.4MVA'尸2+Q2-J42^42224.8At：3U 、；3x110Nb.故障時(shí)斷開(kāi)A-3段，則流入線路A-1的功率、電流分別為:?sA-1??=S1+S2?+Sb.故障時(shí)斷開(kāi)A-3段，則流入線路A-1的功率、電流分別為:?sA-1??=S1+S2?+S3=42+j8.4+50+j10+35+j7=127+j25.4MVApp2+Q2_<1272+25.42.JGU <3x110N=679.78A(2)1-2段a.故障時(shí)斷開(kāi)A-1線路，則流入線路1-2的功率、電流分別為:??S12=S1=42+j8.4MVA二」P2+Q2

33UuN<422+8.42,一= 224.8A\：3x110b.故障時(shí)斷開(kāi)3-2線路，則流入線路1-2的功率，電流分別為:??S1-2二S之二50+j10MVAI=JPj+Q2K—；3UN<502+102.^-°-=267.63A弋3x110（3）3-2段a.故障時(shí)斷開(kāi)1-2線路，則流入線路3-2的功率、電流分別為:? ?S3-2=S2=50+j10MVA_pP2+Q2_<502+102V3U <3x110N=267.63Ab.故障時(shí)斷開(kāi)A-3線路，則流入線路3-2的功率，電流分別為:第11頁(yè)? ?一S3-2=S3=35+j7MVA_pP2+_pP2+Q2_352+72v3UNx/3x110=187.34A(4)A-3段a.故障時(shí)斷開(kāi)3-2線路，則流入線路A-3的功率、電流分別為:??SA-3=S3=35+j7MVA_pp2+Q2_v352+72<3UN<3x_pp2+Q2_v352+72<3UN<3x110=187.34Ab.故障時(shí)斷開(kāi)A-1線路，則流入線路A-3的功率，電流分別為:?SA-3???一_ 一 一一=S+S+S=42+j8.4+50+j10+35+j7=127+j25.4MVA,1P2+Q2 <1272+25.4233Uv13x110=679.78A6.精確計(jì)算⑴各線路的阻抗參數(shù)Ra]=0.097x72.11=7QX=0.386x72.11=27.83QA-1R1R12:0.21x56.57:11.88QX12=0.416x56.57=23.53QR3R32=0.21x100=21QX32=0.416x100=41.6QRaRa3=0.097x63.25=6.14QXa3=0.386x63.25=24.41Q]=7+]=7+J27.83QZ12=11.88+J23.53QZ32=21+j41.6QZ^3=6.14+j24.41Q⑵各段線路功率的分布情況?J* *ASZ?J* *ASZ-+Z-+Z.1-2 3-2 A-3I 7“A3-2+ZA-37?+S3xZA-3* * * *ZA-1+Z1-2+Z3-2+ZA-34793.846-j7273.3846.02-j117.37=67.59+j-14.34MVA?S?S1-2=Sa]-"=25.59+j5.94MVA第12頁(yè)

?S3-?S3-2=S2-\-2=24.41十;4.06WSA3=S3+S32=59.41+j-11.06MVA⑶修正后的截面積pP2+Q2 J67.592+14.342S =——max ma^=—= =348.7mm2A-1 v13JU J3x1.04x110NPP2+Q2 J25.592+5.942S =―—max max-=——— =123.58mm2「2 <3JU 3xX1.04x110NpP2+Q2 ,24.412+4.062S=—max ma^=——= =124.88mm23-2 V3JU 3xX1.04X110NPP2+Q2 J59.412+11.062S =—max ma^=—— =304.98mm2A-3 J3JU 3Xx1.04x110N線路名稱導(dǎo)線橫導(dǎo)線型號(hào)電阻Q）電抗Q）電壓等級(jí)（kv）充電功率（Mvar/100km）允許截流量（A）單位造價(jià)（萬(wàn)元/km）截面積 （mm）A-1348.7LGJ-400/500.0970.3861103.91289834.91-2123.58LGJ-150/250.210.4161103.61846322.023-2124.88LGJ-150/250.210.4161103.61846322.02A-3304.98LGJ-400/500.0970.3861103.91289834.92.1.2方案二的初步潮流計(jì)算由原始資料可知co卸1二co卸2二cosQ=0.98，則火Q二次Q二次Q二0.2第13頁(yè)

二尸i+jP；gQ=42+j42x0.2=42二尸i+jP；gQ二尸2+jP22gQ=50+j50x0.2=二尸2+jP22gQ+jp3tg①3=35+j35x0.2=35+j7(MVA)2.電力網(wǎng)絡(luò)潮流計(jì)算SA-3單?SSA-3單?SA-1? _,S35+j7=17.5+j3.5MVA1 ^2A-21A1+I2+l2 A-2A-2(42+j8.4)x(56.57+82.46)+(50+j10)x82.4672.11+56.57+82.46=47.18+j9.44(MVA)? ?x(l+1)+?xlS= A- 1A^A-2 lA-1+l1-2+lA-2_(50+j10)x(72.11+56.57)+(42+j8.4)x72.1172.11+56.57+82.46=44.83+j8.96(MVA)???S=S-S=(47.18+j9.44)1-2 A-1 1( Q)cosQ=cosarctan—a+A-1 PI J-"cosQ=cosarctanQ-21-2 P1 P1-2( Q)cos① =cosarctan.a2A-2 P1 PA-2( Qcos① =cosarctan"a，3A。3 P' Af-3(42+j8.4)=5.18+j1.04(MVA)=cosarctan =0.981 42.63)=cosarctan =0.981 0.63)=cosarctan>=0.98I 44.83)=cosarctan=0.98)1 17.5)線路名稱輸送容量（MVA）輸送距離（km）電壓等級(jí)（kv）最大負(fù)荷利用小時(shí)（h）最大負(fù)荷損耗時(shí)間（h）A-147.1872.11110400035001-20.6356.5711045003500A-244.8382.4611045003500A-317.563.2511040003500第14頁(yè)由于電壓等級(jí)都為UN=110KV3.各導(dǎo)線的截面積pP2+Q2由于電壓等級(jí)都為UN=110KV3.各導(dǎo)線的截面積pP2+Q2S= max maxA-1 <3JUN皿1819.442=197.3mm2>3x1.28x110、:P2+Q2C V 4S= max max「2 .5JUN咤17"L。42:21.62mm2*3x1.28X110pP2+Q2= max max工3JUN44.832+8.962— =187.46mm2J3x1.28x110SA'-3單PP2+Q2

= max max<3JUN<17.52+3.52<3x1.28x110=73.18mm2,查表得軟導(dǎo)線經(jīng)濟(jì)電流密度J=L28A/mm2a.故障時(shí)斷開(kāi)1—2段a.故障時(shí)斷開(kāi)1—2段則流入線路A—1的功率、電流分別為:表2.3導(dǎo)線的型號(hào)電阻和電抗線路名稱導(dǎo)線橫截面積 （mm））導(dǎo)線型號(hào)電阻Q）電抗Q）電壓等級(jí)（kv）充電功率（Mvar/100km）允許截流量（A）A-1197.3LGJ-210/350.150.4051103.6755391-221.62LGJ-25/41.96901100115A-2187.46LGJ-210/350.150.4051103.721577A-373.18LGJ-95/200.3320.4291103.5043575.校驗(yàn)導(dǎo)線截面積（按允許載流量條件校驗(yàn)導(dǎo)線截面）⑴A—1段??SA1=S]=42+j8.4MVA%；422+8.42,— 224.8A<3x%；422+8.42,— 224.8A<3x110K一.熱UNb.故障時(shí)斷開(kāi)b.故障時(shí)斷開(kāi)A-2段，則流入線路A-1的功率、電流分別為:Sa]=S1+S2=42+j8.4+50+j10=92+j18.4MVApP2+Q2_pP2+Q2_v922+18.42、河N.<3X110=492.44A（2）1-2段a.故障時(shí)斷開(kāi)A-1線路，則流入線路1-2的功率、電流分別為:? ?S]2=S]=42+j8.4MVA第15頁(yè)

%：422+8.42%：422+8.42?CUN<3x110224.8Ab.故障時(shí)斷開(kāi)A-2線路，則流入線路1-2的功率，電流分別為:??七二S2=50+j10MVA_^22+Q2_^22+Q2_,'502+102<3UN、:3x110=267.63A(3)A-2段a.故障時(shí)斷開(kāi)1-2線路，則流入線路A-2的功率、電流分別為:? ?S3-2二S2=50+j10MVApP2+pP2+Q23UUN<502+102v/3x110=267.63Ab.故障時(shí)斷開(kāi)A-1b.故障時(shí)斷開(kāi)A-1線路，則流入線路A-2的功率，電流分別為:?SA-2??=S]+S2=42+j8.4+50+j10=92+j18.4MVA3UUN[923UUN[922+18.42 =492.44A<3x110(4)A-3段由于此線路是雙回路供電，電流分別為:(4)A-3段由于此線路是雙回路供電，電流分別為:故障時(shí)斷開(kāi)其中另一條線路即可，則流入線路A-3的功率、? ?一SA-3=S3=35+j7MVA<3UN<3UN<3x110=187.34A6.精確計(jì)算⑴各線路的阻抗參數(shù)RaRa1=0.17x72.11=12.26QXa1=0.41x72.11=29.57QR1R12=1.969x56.57=111.39QX12=0QRaRa2=0.15x82.46=12.37QXa2=0.405x82.46=33.40QRaRa3=0.332x63.25=21QXa3=0.429x63.25=27.13Q2卜]2卜]=12.26+j2957dZ12=111.39+j0Q第16頁(yè)2卜2卜2=12.37+j33.4QZ—=21+j27.130⑵各段線路功率的分布情況~SA-1~SA-1?，，、?~* * ~S1Z1-2+Za-+1k / 2*ZA-1*+Z1-2A-26430.98-j1909.516136.02-j62.97=44.04+j6.43MVA???S]2=SA1-S]=2.04-j2.03MVA???SA2=S2-S]2=47.96+j12.03MVA?SA3=17.5+j3.5MVA⑶修正后的截面積q 杷^+，L J44.042+6.432S =--max ma^=——— =182.50mm2A-1 73JU 3XX1.28X110Npp2+Q2 J2.042+2.032「QS= max ma^=—= =11.8mm21-2 v'3JU J3x1.28x110NPP2+Q2 747.962+12.032S=max ma^=- =202.75mm2A-2 v13JU 3Xx1.28x110NpP2+Q2 J17.52+3.52S =-—max ma^=— =73.18mm2A-3 <3JU <3X1.04x110N線路名稱導(dǎo)線橫截面積（mm2導(dǎo)線型號(hào)電阻（o）電抗（o）電壓等級(jí)（kv）充電功率（Mvar/100km）允許截流量（A）單位造價(jià)（萬(wàn)元/km）A-1182.50LGJ-185/300.1700.411103.67553928.11-211.8LGJ-16/31.96901100115A-2202.75LGJ-210/350.150.4051103.72157733.7A-378.18LGJ-95/200.3320.4291103.50435720.52.2電力網(wǎng)電壓等級(jí)的確定在選擇輸電線路電壓等級(jí)時(shí)，應(yīng)根據(jù)輸送容量和輸送距離，以及周?chē)娏W(wǎng)的額定電壓第17頁(yè)的情況，從擬定的幾個(gè)方案中通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的比較確定。在接線方案擬定時(shí)，要注意要滿足遠(yuǎn)景需要的發(fā)展。當(dāng)方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)相近，或者較低電壓等級(jí)的方案優(yōu)點(diǎn)不太明顯時(shí)，應(yīng)考慮電壓等級(jí)高的方案。分析以上計(jì)算數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，單回線路輸送的最大負(fù)荷估算值接近50MW，且最長(zhǎng)線路為100km，則確定電網(wǎng)電壓等級(jí)為110KV。第18頁(yè)

第三章導(dǎo)線截面的選擇導(dǎo)線截面積選擇原則和方法送電線路的截面積，一般根據(jù)經(jīng)濟(jì)電流密度選擇。對(duì)于大跨越導(dǎo)線的截面積，一般按長(zhǎng)期允許載流量選擇。送電線路所采用的導(dǎo)線和避雷線，應(yīng)符合國(guó)家頒布的產(chǎn)品規(guī)格，鋁絞線、鋼芯鋁絞線和擴(kuò)徑導(dǎo)線的規(guī)格及長(zhǎng)期允許載流量。導(dǎo)線截面積選擇的一般做法：先按經(jīng)濟(jì)電流密度初選導(dǎo)線截面積，然后做電壓損失、機(jī)械強(qiáng)度、電暈、發(fā)熱等技術(shù)條件的校驗(yàn)，有必要時(shí)尚續(xù)做技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，確定導(dǎo)線截面積及相應(yīng)的導(dǎo)線型號(hào)。按電暈校驗(yàn)導(dǎo)線截面積對(duì)于110KV及以上電路，電暈現(xiàn)象往往是限制導(dǎo)線截面積不能過(guò)小的主要原因，所選導(dǎo)線截面的電暈臨界電壓應(yīng)大于其最高工作電壓。根據(jù)附表不必驗(yàn)算電暈的導(dǎo)線最小型號(hào)及外徑中，表中列的是不產(chǎn)生電暈的導(dǎo)線最小截面積。因此兩個(gè)方案所選的導(dǎo)線均不必進(jìn)行電暈校驗(yàn)。按電壓損失校驗(yàn)導(dǎo)線截面積按電壓損失校驗(yàn)導(dǎo)線截面積的目的不是主要運(yùn)用截面積改變來(lái)使線路滿足要求，而可以尋找各種措施，如題高功率因數(shù)，改用有載調(diào)壓變壓器以及改變電網(wǎng)規(guī)格設(shè)計(jì)方案等，將這些措施和增大截面積一起做經(jīng)濟(jì)比較，從而確定合理措施使線路滿足電壓損失校驗(yàn)。.方案一(1)在正常運(yùn)行情況下各線路的電壓損耗為：=7.9KV<10%UN二11KV=7.9KV<10%UN二11KV110AU1-2AU2-3AUA-3=4AU1-2AU2-3AUA-3=4KV<10%UN=11KV110=6.2KV<10%UN=11KV110PR+QX=6.2KV<10%UN=11KV110PR^QX二59.41x614+U.。6,27.83*.8kv<10%U二11KV110(2)故障情況下各線路的電壓損耗為:Z(PR+QX)AUA-1—— —二16KV<15%AUA-1110 n第19頁(yè)AU1-2Z(PR+QX)—―一=14.3KV<15%U110 n=16.5KVAUA-1Z(PR+QX)-tt/=15.4KV<15%U110 n=16.5KVAUA-1Z(PR+QX)—tt-=13.9KV<15%U110 n=16.5KV一般認(rèn)為在無(wú)特殊情況下，正常運(yùn)行時(shí)電壓損耗不超過(guò)10%,故障時(shí)電壓損耗不超過(guò)15%,則此校驗(yàn)中導(dǎo)線滿足要求。2.方案二（1）正常運(yùn)行時(shí)各線路的電壓損耗AUA-1PR+QX廠N44.04*12.26+6.43*29.57110=6.6KV<10%UN=11KVAUAU1-2PR+QXUN2.04義HL39-2.03義0=2.07kv<10%U=11KV110AUA-2PR+QXUN47.96*12.37+12.03*33.4110=9.05KV<10%UN=11KVAUA-3PR+QXUN35義21+3.5義27.13110=7.55KV<10%UN=11KV（2）發(fā)生故障時(shí)各線路的電壓損耗AUA-1Z(PR+QX)—「tt/=9.6KV<15%U=16.5KV110 nAUA-2Z(PR+QX)—tt一=13.42KV<15%U=16.5KV110 nAU1-2Z(PR+QX)―tt一=11.6KV<15%U=16.5KV110 nAUA-3Z(PR+QX)—―tJ=14.7KV<15%U=16.5KV110 n3.4兩種方案的經(jīng)濟(jì)比較最優(yōu)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方案的設(shè)計(jì)是根據(jù)規(guī)劃區(qū)內(nèi)電源、負(fù)荷分布狀況確定合理的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，是保證電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的關(guān)鍵。方案比較的主要方法：經(jīng)濟(jì)比較法。經(jīng)濟(jì)計(jì)算是從國(guó)民經(jīng)濟(jì)整體利益出發(fā)，計(jì)算電氣主接線的各個(gè)比較方案的費(fèi)用和效益，第20頁(yè)為選擇經(jīng)濟(jì)上的最優(yōu)方案提供依據(jù)。在經(jīng)濟(jì)比較中，一般有投資和年運(yùn)行費(fèi)用兩大項(xiàng)。計(jì)算時(shí)，可以計(jì)算個(gè)方案不同部分的投資和年運(yùn)行費(fèi)用。先分析如下：3.4.1投資費(fèi)用的計(jì)算.萬(wàn)案一設(shè)線路的投資為Z,造價(jià)為PZ1工Pl=72.11X24.9+56.57x22.02+100x22.02+63.25x34.9=8171.74萬(wàn)元.方案二設(shè)線路的投資為Z,造價(jià)為PZ2工Pl=72.11x28.1+82.46x33.7+63.25x20.5+56.57x11.3=6741.06萬(wàn)元3.4.2年運(yùn)行費(fèi)用N口=口=1―Q

100+ak+Paa2式中日一年運(yùn)行費(fèi)，元/年;a1—基本折舊率，取4.8%；0202一大修率，國(guó)產(chǎn)設(shè)備取1.4%進(jìn)口設(shè)備取1%;Z一投資費(fèi)，元;AA—年電能損耗，KW*Z一投資費(fèi)，元;AA—年電能損耗，KW*h/年電價(jià)1.萬(wàn)案一線路A-1：APmax? 一一一一一Sn 67.592+14.342UA^xRA1= x7=2.76MWN線路1-2：APmax?SR=線路1-2：APmax?SR=-^-2-xRU 1-2N25.592+5.942 x11.88=0.68MW1102APmax線路23：?SU3NxR2-324.412+4.062 x21=1.06MW1102APAPmax線路A-3：?S口A3xRUA-3N59.412+11.062 x6.14=1.85MW1102第21頁(yè)

AA=ZPt=(2.76+0.68+1.06+1.85)x3500=22225KW?h/年max口=1―Q+a)z+Paa方案一的年運(yùn)行費(fèi)用1 100 1 2 1 1Z1方案一的年運(yùn)行費(fèi)用—x(4.8%+1.4%)x8171.74+0.2x22225100二4450.07萬(wàn)元2.方案二線路A-1：APmax~線路A-1：APmax~SU1NxRA-142.632+&532x12.26=1.92MW1102線路1-2：A線路1-2：APmax~aXR=.2+.2X111.39=0.0038MWU 1-2 1102N線路A-2：APmax~_S八 線路A-2：APmax~_S八 A^2-XRU A-2N448^x12.37二2」4MWAPmax線路A-3：AA=ZPtZ2 max~S口A3XRU A-3N352+72 X21=2.21MW110292+0.0038+2.14+2.21)x3500=21958.3KW?h/年日=-L-Q+ak+Paa方案二的年運(yùn)行費(fèi)用21001 22 Z2—x(4.8%+1.4%)x6741.06+0.2x21958.3100=4395.8萬(wàn)元由此比較兩種方案，當(dāng)經(jīng)濟(jì)效益相同時(shí)Z1>Z2、5>也，推斷出方案二為最優(yōu)方案。第22頁(yè)

第四章最優(yōu)方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)計(jì)算4.1潮流分布計(jì)算與調(diào)壓措施的選擇潮流分布計(jì)算的結(jié)果可以反映網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行狀態(tài)是否正常，即節(jié)點(diǎn)電壓是否越限、支路功率是否過(guò)載等。要求分別計(jì)算下列三種情況的潮流分布。（1）正常情況最大負(fù)荷；（2）正常情況最小負(fù)荷；（3）最大負(fù)荷情況下，某一重要支路發(fā)生斷線故障。要進(jìn)行準(zhǔn)確的潮流計(jì)算，需要先確定變壓器的參數(shù)，下面先按容量選擇變壓器。4.1.1變壓器容量的選擇.發(fā)電廠變壓器的選擇發(fā)電機(jī)電壓母線與系統(tǒng)連接的變壓器一般選兩臺(tái)，一臺(tái)變壓器的容量按能承擔(dān)60%—70%的電廠容量的選擇，一般取60%。發(fā)電機(jī)與變壓器為單元連接，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%的裕度，根據(jù)附表110雙繞組無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓電力變壓器技術(shù)數(shù)據(jù)表選得該變壓器型號(hào)為：SFP-120000"10，則其參數(shù)為PU2—K-N—PU2—K-N—1000S2N422X11021000X1202=0.35QG=一P一二一107一二88.4x10-5ST1000U21000X1102

NU%U2X=K NT100SN10.5X1102100X120=10.59Q_I%S—100_I%S—100UNN0.6x120100X1102=5.95x10-5S.變電所變壓器的選擇變電所與系統(tǒng)相連接的主變壓器一般裝設(shè)兩臺(tái)。則選擇的變壓器要滿足:SN>(0.6~0.7)SS3S’m其中S是變電所的最大負(fù)荷容量，S是變電所的全部重要負(fù)荷max imp容量。1號(hào)變電所S>(0.6?0.7)S =(0.6?0.7)x-42-=25.71?30MVAN max 0.98第23頁(yè)

S>S =0.4X-=17.14MVANimp0.98所以選擇兩臺(tái)SF-31500/110。72號(hào)變電所S>(0.6?0.7)S=(0.6?0.7)x50-=30.61?35.71MVAN max 0.98S>S =0.6X網(wǎng)=30.61MVAN imp0.98所以選擇兩臺(tái)SF7-40000/110。3號(hào)變電所35S>(0.6?0.7)S=(0.6?0.7)x——=21.43?25MVAN max 0.9835S>S =0.52x——=18.57MVANimp 0.98所以選擇兩臺(tái)SFL-25000/110。73.根據(jù)上述所選變壓器型號(hào)從附表110kv雙繞組變壓器技術(shù)數(shù)據(jù)表查得相應(yīng)的參數(shù)計(jì)算如下:1號(hào)變電所140X140X1102 二1.7Q1000S21000X31.52NUk%U1二10.5X1102二40.33Q100SN 100x31.50.8x31.5 =2.06x10-5S100X1102P 385G=——0一= =3.18x10-6ST1000U21000X1102N2號(hào)變電所PUPU2 174X1102—k-N—= =1.32&21000S21000X402N幺g=10.5X1102=31.76Q100SN 100x40第24頁(yè)I%S10)0。NNP

0

1000。2N461000義I%S10)0。NNP

0

1000。2N461000義1102:3.8義10-6S3號(hào)變電所工二121*1102二2.34Q1000S2 1000X252NG=—P—=———=2.69X10-6ST1000U2 1000X1102NI%s100。NN0.9義25 =1.86義10-5S100*1102幺父二10.5X1102二50.82Q100SN 100x254.1.2網(wǎng)絡(luò)潮流計(jì)算1.最大、最小負(fù)荷時(shí)的運(yùn)算負(fù)荷功率的計(jì)算(1)1號(hào)變電所a.在最大負(fù)荷運(yùn)行情況下運(yùn)算負(fù)荷功率b.在最小負(fù)荷運(yùn)行情況下運(yùn)算負(fù)荷功率第25頁(yè)0.8義40 =2.64義10-5S100*1102型 與順定電壓(kV.?連接組悚號(hào)損耗(kW>空栽電瓶(%)阻抗電瓶(%}高壓低用空我負(fù)載S?-6300/1101L6411.1Sj-8000；11014.050].1SFT—BOOO/llO14.0501-1SF?—ItiCNHj/JLfl16.5501.0SFt19,570L0SF?-I6MM/11&熾5860.9sf?—s&oon/iifl27.51U+Q.9sn-25OO0/11032.51250.8SFj-aiS0G/UO濕51400.BSR—10000/1101146.G1740,BSFR—汕口。o門(mén)lo]￡]i2X2.5%10.555,02J567SFP?-6SOOO/JIG110=2X2,5%6.655.02600.6SFf-75000/1106.375.03Q00.6SFP；90000/11035.03460-6SFPj-120000/110idfi.04-320.6SFLr-8000/1L0L4.0501.1SFLrloOflO/llflIfi.5501-0SFLr—125007110通5701.0SFL?-J6QOO/UO23.5Sfi0.。SFLr-20000/11021,51040.&招F[“-25(100711032.51羽0.8SFLr—31500/IJO1 J3&5MB0.8附寢25UOkV雙縫組變壓器技術(shù)數(shù)據(jù)表SFF；i2ooo/lio121,2X2.3%110+3X2.5%1CLS]；<fl1g04220-5SFPt—130007110121±2X2.5^15.75YN.dLL110.0550比5SFQ7-2QOOO/IIO27.51Q40,9SFQr—32.51250.8SFQ?—31500/110J21