電網(wǎng)規(guī)劃設計指導書

....電網(wǎng)規(guī)劃設計指導書設計的目的設計的根本要求·生疏電力網(wǎng)初步設計的有關技術規(guī)程，樹立安全、牢靠和經(jīng)濟的觀點?！ぐ盐针娏W(wǎng)初步設計的根本方法和內(nèi)容·生疏電力網(wǎng)正常運行的根本計算?！W習工程設計說明書的撰寫。設計內(nèi)容·設計題目：地區(qū)電力網(wǎng)規(guī)劃設計·〔〕1、發(fā)電廠及變電所的地理位置圖；利用小時數(shù)、功率因數(shù)、變壓器二次側(cè)電壓和調(diào)壓要求及供電牢靠性要求。3、各發(fā)電廠的裝機臺數(shù)、單機容量、型號及功率因數(shù)等。4、地區(qū)最熱月平均空氣溫度等?！ぴO計的根本內(nèi)容：1、功率平衡計算功率平衡計算，包括有功功率平衡和無功功率平衡兩局部；有功功率平衡有功功率負荷按下式計算：·用電負荷 PLD

Kn1i1

Pmaxi·供電負荷 P 1 Pg 1K LD2·發(fā)電負荷 P 1 (P P)f 1K g y3式中ni1

P

n個變電所最大負荷之和；K —同時率1K —網(wǎng)損率2K —廠用電率3P—發(fā)電廠的機壓負荷〔5%〕yK的大小與電力用戶的多少、各用戶的用電特點等有關，一般應根1B—1的同時率K。1K

以供電負荷的百分數(shù)表示，一般為5%~10%。2廠用電率K 以廠用電負荷占發(fā)電負荷的百分數(shù)表示，通常發(fā)電廠廠用電率3B—2所示。為保證系統(tǒng)的頻率穩(wěn)定和供電牢靠性，系統(tǒng)內(nèi)的總裝機容量應大于發(fā)電負20%1.2倍，即P 1.2PG f無功功率平衡負荷時的要求，是否需要加裝無功補償設備。220KV及其以下電壓等B—3規(guī)定：對于不滿足規(guī)定的變電所，需作無功補償，使其全部滿足規(guī)定值。無功功率平衡按下公式計算：·無功負荷 QLD

i1

Qmaxi·變壓器無功損耗 QTm為電壓變換次數(shù)。

12%nSmii1·系統(tǒng)中無功電源 QG

nPGN

tgQGnQG

為主網(wǎng)和鄰網(wǎng)輸入的無功功率?！は到y(tǒng)無功備用容量 QR

(7%~8%)QLD整個系統(tǒng)的無功功率應滿足Q QG LD

Q QT R假設上式不滿足，則可初步確定出需加裝的的容性補償設備總?cè)萘繛椋赫f明：

Q Q QC R

Q QT G＃各發(fā)電機的無功出力，按額定功率因數(shù)進展計算。12％計算。110KV~220KV輸電線路所消耗的無功功率和線路發(fā)出的無功功率相互抵消。必需通過潮流計算及承受相應的調(diào)壓措施。2、電力網(wǎng)供電方案確實定電壓等級的選擇一般依據(jù)題目所給數(shù)據(jù)，參考附表B—4，并依據(jù)同一地區(qū)，同一電力系統(tǒng)內(nèi)應盡可能簡化電壓等級的原則，合理確實定電壓等級。電力網(wǎng)接線方案的初步選擇及負荷的大小，提出各種可能的接線方案。接線方案應考慮以下因素：依據(jù)負荷備用的要求及負荷大小，確定對各變電所的供電方案。考慮運行敏捷便利，不宜有太多的環(huán)網(wǎng)。對各種可能的接線方案，進展2～3個方案。初步比較的可按以下原則考慮：·技術方面：指電壓偏移。在選擇接線方案時，電能質(zhì)量可用電力網(wǎng)的電壓損耗來衡量。x 0.4/km0點距離最遠變電所的電壓損耗百分數(shù)：U%

Qxl0U

100式中，UN

N—電網(wǎng)的額定電壓〔KV〕Q —線路上所通過的無功功率，(Mvar)l —各段線路的長度〔km，這里要留意把直線距離乘以1.1，以考慮線路經(jīng)彎曲而增加的長度。10％以內(nèi)，故障狀況下，15％以內(nèi)，則認為該方案在技術上是成立的。反之，該方案在技術上不成立，應舍去。距電源點電氣距離最遠處的電壓損耗的百分數(shù)U%?！そ?jīng)濟方面：比較。依據(jù)以上的比較，可以從原始方案中初步確定出2～3個方案，然后，再作具體的技術經(jīng)濟比較。具體經(jīng)濟技術比較，確定電網(wǎng)接線的最優(yōu)方案。上面〔2〕步中確定的2～3個方案，均是技術上以成立的方案，在最優(yōu)方案確實定中，只作進一步的經(jīng)濟比較。方案的不同局部，不考慮各方案的一樣局部。1〕導線截面積的選擇為了計算投資積年運行費用，必需首先選擇輸電線路的導線截面。在選擇導線截面積之前，首先進展各種方案的的初步潮流計算。取x 0.42/km，r0

0.21/km，b0

0，計算出各條線路的最大輸送功率。P2P2maxQ2max3JUP3JU cosS 3JU cosjN

或 S jNPmax

—正常運行方式下線路最大持續(xù)有功功率〔KW〕Qmax—正常運行方式下線路最大持續(xù)無功功率〔KW〕U —線路額定電壓〔KV〕NJ—經(jīng)濟電流密度〔A/mm 2，其值可依據(jù)線路的T 及導線材料，由附maxB—5cos—負荷的功率因數(shù)留意：線路的最大負荷利用小時數(shù)T 應由所通過的各負荷點的功率及其T 決max max定。小時數(shù)T 就是負荷所供給的最大負荷利用小時數(shù)；max＃對于鏈形網(wǎng)絡各線路的最大負荷利用小時數(shù)T 等于所供給負荷點的最max大負荷利用小時數(shù)的加權平均值，即nT

P

TmaxjPmaxj

max—各負荷點的最大有功功率；

n

PmaxjT —各負荷點的最大負荷利用小時數(shù)。maxj線路的T 可用上述方法求得。max2)導線截面積的校驗按以下三個方面校驗導線截面積。①按允許載流量條件校驗導線截面積〔發(fā)熱校驗〕將其與該型號導線長期允許載流量相比較，前者應小于后者。70C，當計及日照影響時最多不超過80C1000m25CB—6及附表B—7，當導線的工作條件與表B—6和附表B—7修正，其修正系數(shù)見附表B—8。需留意的是，這里的環(huán)境溫度，對于戶外裸體導線應取當?shù)匾荒曛凶顭嵩路莸钠骄罡邷囟取＂诎措姇灄l件校驗導線截面積B—9不必驗算電暈的導線最小直徑。假設按其他條件選擇的導線直徑小于附表B—9中所列的數(shù)值，一般就應加大導線截面積或考慮承受擴徑導線或分裂導線。③按機械強度校驗導線截面積為保證架空線路具有必要的機械強度，規(guī)程規(guī)定，1KV~10KV線路不得承受B—10一般認為導線截面積不得小于35mm2。3〕電壓損耗的校驗〔幾何均距取4m線長期允許通過的電流值，并進展電壓損耗校驗。計算，并校驗。計算電力網(wǎng)投資＃線路投資WL〔35～110KV網(wǎng)絡，線路投資計B—11計算〕＃變電所投資WbB—12計算〕ZWWL b計算年運行費用。線路折舊修理費：W 4%WLw L變電所折舊修理費：電能損消耗：依據(jù)最大負荷利用小時數(shù)Tmax

W 12%Wbw b及各條線路的cos，查附表B—13得出最大負荷損耗時間損耗

max

Pmax

，由下式求得線路的電能A P Z max maxAZ

AZ

乘以系統(tǒng)平均售電價格后，可得電能損消耗

W AWAZ Z E

〔元〕式中：WE/(KWh)年運行費用：FWLwWbwWAZ6〕確定最優(yōu)方案各方案的一次投資及年運行費用求出以后，其中投資最少而且年運行費用又最低的方案，就是最優(yōu)方案。用大，則按抵償年限來選定方案，即NZ1Z2ZZ—兩個方案的投資費用；1 2

FF2 1FF—兩個方案的年運行費用；1 2N5～8N5～8年，認為投資方案在經(jīng)濟上是有利的。稱之為計算費用最小的方法，其計算公式如下：F Z1Fj1 N 1Z F 2Fj2 N 2式中，F(xiàn) ，F(xiàn) …—各方案的計算費用；j1 j2ZZ …—各方案的投資費用；1 2F，F(xiàn)1

…—各方案的年運行費用；N6年。優(yōu)方案。考核方法及成績評定成績評定為兩級分：優(yōu)、良、及格與不及格。課程設計說明書根本要求1．摘要法，得出的結(jié)論等。前言方案設計與分析4．心得體會5．參考文獻列出參考文獻(包括書、期刊、報告等)其他要求4比較，同時撰寫設計說明書、整理輸出設計說明書并交卷。要求學生在“電網(wǎng)規(guī)劃設計”階段，認真完成設計任務。依據(jù)學校規(guī)定，設計資料交系統(tǒng)一存檔。設計說明書書寫格式參照學校課程設計〔論文〕格式要求執(zhí)行。A原始資料：發(fā)電廠、變電所地理位置圖122系統(tǒng)3水電站92km80km4電源狀況水電廠TS900/135-56，額定容量45MW〔cos 0.9，臺數(shù)3N系統(tǒng)：與32LGJ150相連，系統(tǒng)母線電壓最大最小負荷時均維持115KV，最大負荷時供給功率50MW〔cos 0.9，最小負荷時為30MWN〔cos 0.9〕N說明變電所3＃是原有變電所，主接線為雙母線構(gòu)造；為開發(fā)利用水資源，在距離變電所3#100km處建一水利發(fā)電廠。發(fā)3/4；22MW；區(qū)域氣溫最高為40C，年平均溫度為25C，最熱月平均最高氣溫為32C。各變電所負荷狀況編號1234〔MW〕25231.5231.52252最大負荷〔MW〕30455025最小負荷〔MW〕25273020Tmax〔小時〕6000500050006500cos0.90.90.90.9負荷性質(zhì)工業(yè)城市城市工礦〔5〕設計要求1) 1份；2) 1份。B附表B—1K1的參考值用戶、系統(tǒng)的狀況用戶較少用戶特別多地區(qū)與系統(tǒng)之間K10.95~1.00.70~0.850.90~0.95電廠類型熱電廠凝氣式電廠水電廠小型凝氣式電廠K電廠類型熱電廠凝氣式電廠水電廠小型凝氣式電廠K312%8%~10%0.1%~1%附表B—3 電壓等級與二次側(cè)的功率因數(shù)及Q/P的關系變電所電壓等級〔變電所電壓等級〔KV〕22035~110二次側(cè)功率因數(shù)~10.9~1Q/P0.33~00.48~0附表B—4 各電壓等級輸電線路合理輸送容量及輸送距離線路額定電壓〔KV〕輸送容量〔MW〕輸送距離〔km〕線路額定電壓〔KV〕輸送容量〔MW〕輸送距離〔km〕0.38<0.1<0.6352.0~1050~2030.1~1.03~1605.0~20100~2060.1~1.215~411010~50150~50100.2~2.020~6220100~300300~100導線材料最大負荷利用小時數(shù)Tmax附表B—5經(jīng)濟電流密度〔A/mm導線材料最大負荷利用小時數(shù)Tmax30003000～50005000鋁線、鋼芯鋁線1.651.150.9銅線3.02.251.75鋁芯電纜1.921.731.54銅芯電纜2.52.252.0標稱截面積長期允許載流量(A)標稱截面積長期允許載流量(A)附表B—6LJ〔環(huán)境溫度20標稱截面積長期允許載流量(A)標稱截面積長期允許載流量(A)mm270C80Cmm270C80C161121171855345432515115721058459335183190240634643502312393007317387029130140087988395351360500102310231204104206301185118015046647680013881377標稱截面積長期允許載流量(A)標稱截面積長期允許載流量(A)附表B—7LGJ〔環(huán)境溫度20標稱截面積長期允許載流量(A)標稱截面積長期允許載流量(A)mm270C80Cmm270C80C108893185539548161151212105775862515416024065566235189195300735742502342404008989017028929750010251024953573656301187118212040841780014031390150463472四周空氣溫度〔C〕51015202530附表B—8 不同環(huán)境溫度時載流量的校正系數(shù)K四周空氣溫度〔C〕51015202530354045修正系數(shù)1.201.151.111.051.000.940.880.810.74附表9 不必驗算電暈的導線最小直徑〔海拔不超過1000米〕額定電壓〔KV〕60110154220330導線直徑〔mm〕－9.613.6821.2833.2221.28相應導線－LGJ-50LGJ-95LGJ-240LGJ-600LGJ-2240附表B—10導線最小截面積〔mm2〕導線種類鋁絞線和鋁合金線鋼芯鋁線銅 線

通過居民區(qū)時352516

通過非居民區(qū)時251616電壓及導線型號35KVLGJ110KVLGJ截面〔mm2〕附表B—11 35～電壓及導線型號35KVLGJ110KVLGJ截面〔mm2〕導線綜合導線綜合350.191.1500.211.25700.291.450.291.95950.401.650.402.11200.491.850.492.251500.622.10.622.451850.762.350.762.72400.982.70.982.95斷路器型號進出主單母線分段帶旁路雙母線雙母線帶旁路電壓KV型號增減一 增減一 增減一 增減一變饋總投資 條線路 總投資 條線路 總投資 條線路 總投資 條線路斷路器型號進出主單母線分段帶旁路雙母線雙母線帶旁路電壓KV型號增減一 增減一 增減一 增減一變饋總投資 條線路 總投資 條線路 總投資 條線路 總投資 條線路壓線的投資 的投資 的投資 的投資DW-35D135DW-352DW-353DW-1101SW-1101110SW-110G2SW-1104KW-1101DW-2203220SW-2201SW-2205KW-2209.628.479.4510.27177439.528.329.442.11器2617.981.7721.62.142621.962.1923.492.42621.242.1122.772.322465.88.62729.2470.079.2481.62458.27.4764.68.0963.18.0972.82465.068.4571.269.0769.969.0779.762470.89.27779.8975.79.8985.424127.517.3614722206.838.1204.538.1243.922150.826.9148.526.918822156.628.1154.428.1193.922218.540.4216.340.4268.4附表B—13最大負荷損耗時間

coscosT〔h〕0.800.850.900.951.00

于最大負荷利用小時數(shù)Tmax

的關系max2000150012001000800700250017001500125011009503000200018001600140012503500235021502000180016004000275026002400220020004500315030002900270025005000360035003400320030005500410040003950375036006000465046004500435042006500525052005100500048507000595059005800570056007500665066006550650064008000740073507250截面積型號mm2附表B—14架空線路電阻〔20C/截面積型號mm2TJLJLGJLGJQLGJJ44.6563.06101.843.12161.201.982.04250.741.281.38350.540.920.85500.390.640.65600.32--700.280.460.46950.200.340.331200.1580.270.270.271500.1230.210.210.210.211850.1030.170.170.170.172400.0780.1320.1320.130.1313000.0620.1060.1070.1080.1054000.0470.0800.0800.0800.0785000.0630.0656000.0520.0557000.044附表B—15鋁導線敷設的架空線路的感抗和電阻〔20C電阻〕導線型號電阻〔/km〕幾何均距〔m〕LJ-161.96LJ-251.27LJ-350.91線路LJ-500.63感抗〔/LJ-700.45km〕LJ-950.33LJ-1200.270.60.3580.3450.3360.3250.3510.3030.2970.80.3770.3630.3520.3410.3310.3190.3131.00.3910.3770.3660.3550.3450.3340.3271.250.4050.3900.3800.3690.3590.3470.3411.50.4020.3910.3800.3700.3580.3522.00.4210.4100.3980.3880.3770.371〔/km〕幾何均距〔m〕線路〔/km〕幾何均距〔m〕線路感抗〔/km〕導型線號LGJ-35LGJ-50LGJ-70LGJ-95LGJ-120LGJ-150LGJ-185LGJ-240LGJ-300LGJ-400電阻0.910.630.450.330.270.210.170.1310.1050.0782.00.4030.3