任務書區(qū)域電力網及降壓變電所設計

南京工程學院畢業(yè)設計任務書電力工程學院電氣工程及其自動化專業(yè)設計題目：區(qū)域電力網及降壓變電所設計學生姓名班級起止日期指導教師教研室主任發(fā)任務書日期年月日1.畢業(yè)設計的原始數據：一、區(qū)域電網設計的有關原始資料1、發(fā)電廠、變電所地理位置（見附圖一）；2、原有發(fā)電廠、變電所主接線圖及設備規(guī)范（見附圖二）；3、待建變電所有關資料；變電所編號最大負荷MW功率因數cos二次側電壓kV調壓要求負荷曲線性質重要負荷%A260.8510逆A84B270.8610逆A67C180.8810恒A44D200.8910順A484、典型日負荷曲線%100908070605040302010024681012141618202224典型日負荷曲線（A）%100908070605040302010024681012141618202224典型日負荷曲線（B）5、其他說明（1）功率初步平衡廠用電率7%，線損率6%；（2）各回路最大負荷同時系數去1.0；（3）本電力網多余功率送回系統(tǒng)，功率缺額時由系統(tǒng)供給；（4）除另有說明外，高壓側均按屋外布置考慮配電裝置；（5）待設計各變電所低壓出線回路數，電壓10kV時，按照1500-2000kW考慮。（6）已有發(fā)電廠、變電所均留有間隔，以備發(fā)展；（7）區(qū)域氣溫最高為40攝氏度，年平均為25攝氏度。二、變電所的有關原始資料1、帶設計變電所地理位置圖A中的B與系統(tǒng)聯(lián)系方式。2、變電所用戶及環(huán)境資料。（1）變電所用戶資料與前同；（2）10kV出線過電流保護時限不超過1秒。（3）環(huán)境資料：年最高氣溫，最熱月平均最高氣溫。（4）10kV出線及供電方式如下圖：雙回路供電單回路供電單回路供電但兼環(huán)形備用2.畢業(yè)設計(論文)的內容和要求(包括技術要求、圖表要求以及工作要求等)：一、區(qū)域電力網的設計內容1、根據負荷資料，待設計變電所的地理位置。根據已有電廠的供電情況，做出功率平衡。2、通過技術經濟綜合比較，確定電力網供電電壓、電網接線方式及導線截面。3、進行電力網功率分布及電壓計算，評定調壓要求，選定調壓方案。4、評定電力網接線方案。二、在區(qū)域電力網設計的基礎上，設計地理位置圖A中的B降壓變電所的電氣部分。具體要求如下：1、對待設計變電所在系統(tǒng)中的地位作用及所供用戶的分析。2、選擇變電所主變壓器的臺數、容量、型式。3、分析確定高低壓主接線方式及配電裝置型式。4、分析確定所用電接線方式。5、進行繼電保護及互感器的配置。6、進行選擇設備所必須的短路電流計算。7、選擇變電所高、低壓側的斷路器、隔離開關。8、選擇10kV硬導線。9、進行防雷及保護接線的規(guī)劃。3.畢業(yè)設計應完成的技術文件：設計文件及圖紙要求：1、設計說明書一份；2、計算書；3、圖紙⑴、區(qū)域電力網接線圖；⑵、潮流分布圖；⑶、變電所一次接線圖；⑷、變電所配電裝置圖及部分斷面圖；4.主要參考文獻：1王新學.電力網及電力系統(tǒng)（第三版）.北京：中國電力出版社，19922陳躍.電氣工程專業(yè)畢業(yè)設計指南（第二版）.北京：中國水利水電出版社，20083范錫普.發(fā)電廠電氣部分.北京:中國水利水電出版社，19954姚春球.發(fā)電廠電氣部分.北京：中國電力出版社，20085于永源.電力系統(tǒng)分析（第三版）.北京：中國電力出版社，20086曹繩敏.電力系統(tǒng)課程設計及畢業(yè)設計參考資料.北京:中國水利水電出版社，19957于長順.發(fā)電廠電氣設備.北京:中國水利水電出版社，19898電力工業(yè)部電力規(guī)劃設計總院.電力系統(tǒng)設計手冊.北京：中國電力出版社，1998圖表SEQ圖表\*ARABIC1圖表SEQ圖表\*ARABIC2設備規(guī)范表發(fā)電機：G1、G2：QF2-25-2G3：QFQ-50-2變壓器：T1、T2：SFL1-31500/110T3：SFPL1-63000/110原有負荷資料1、10kV電壓級地方負荷12回路，每回路最大負荷為1500kW，同時率為1.0，功率因數為0.8，要求備用的負荷為80%。2、110kV電壓級負荷2回路，每回路最大負荷為10000kW，同時率為1.0，功率因數為0.9，要求備用的負荷為50%。

5.畢業(yè)設計(論文)進度計劃(以周為單位)：起止日期工作內容備注第周第周第周第周第周第周第周撰寫開題報告，并初步弄清畢業(yè)設計題目的背景資料。撰寫開題報告。初步完成畢業(yè)論文的撰寫，自己進行修改。論文交老師修改，自己完善論文。畢業(yè)論文定稿系部審核，并準備答辯。答辯。教研室審查意見：同意開題室主任年月日院（部）審查意見：同意開題院長年月日1.1有功功率平衡的目的1.2電力負荷的分析圖表SEQ圖表\*ARABIC3圖表SEQ圖表\*ARABIC4圖表SEQ圖表\*ARABIC5表4.1方案的開關數與線長方案開關數線長（km）ABCD進線合計1333341614827333420173.233733420151.643773424165.6533734201626333742016277337424187.287373424187.293737424165.6103333618165.6113333618169.8123333618162.4137333622190.8143733622178.2153733622169.2163373622192.6173337622176.4183373622176.44.3對可行性方案初步篩選結果從上面各方案的評價結果，保留二個方案（1）、（12），以便進一步進行技術比較。5對初選接線方案進行技術比較1)首先根據原始數據和初選各方案的接方式線，選擇并校驗各條線路導線的型號；2)再進行技術比較，計算出各方案在正常情況下的最大電壓損耗應不大于10%，最嚴重故障時的最大電壓損耗應不大于15%，大者舍去；3)經濟比較，從總工程投資費用、年運行費用、最大電能損耗計算出年費用，大著舍去。4)通過經濟技術綜合分析比較，選出最佳方案。5.1確定各變電所負荷根據給出的負荷資料已知及，利用Smax=P+jQ=P+jPtg，并求出最大、最小負荷時各變電所的、。同時，忽略功率損耗，認為功率均布，計算出各個方案的各線路上的功率情況。求取各變電所最大負荷年利用小時數表5.1變電所負荷變壓所編號最大負荷(MW)功率因數負荷曲線性質(MVA)(MVA)(h)A260.85A26+j16.1118.2+j11.287300B270.86A27+j16.0218.9+j11.217300C180.88A18+j9.7212.6+j6.807300D200.89A20+j10.2514+j7.1873005.2導線型號的選擇根據Tmax在《電力工程專業(yè)畢業(yè)設計指南－電力系統(tǒng)分冊》第50頁的圖3－1查得經濟電流密度J，計算出各導線的計算面積，查《電力工程專業(yè)畢業(yè)設計指南－電力系統(tǒng)分冊》附表4初步選出線路導線型號。計算截面積：若是雙回線：圖表SEQ圖表\*ARABIC7A.環(huán)網的導線截面積選擇方法1)設該網為均一網，計算出最大負荷時的初步功率分布及各線路的最大負荷電流。2)計算環(huán)網的Tmax（加權平均法）=圖表SEQ圖表\*ARABIC83)據查得經濟電流密度，求出各段導線的經濟截面積，當計算出的導線截面積小于時，考慮機械強度的校驗，應選用LGJ-35型導線，當計算出的導線截面積小于，考慮電暈校驗，應選用LGJ-70型導線；所以在計算出的導線截面積小于70mm2，綜合考慮機械強度和電暈的校驗，應選用LGJ-70型導線；4)若環(huán)網所選導線型號不同，則根據所選導線的型號和長度，求出各段導線的參數。用復功率法再次計算各段導線的復功率S分布，再次選擇導線截面，以上步驟循環(huán)反復計算，直至前后兩次選擇結果一致為止。B.對雙回線導線截面積選擇方法1)設該網為均一網，計算出最大負荷時的初步功率分布及各線路的最大負荷電流。2)計算環(huán)網的（加權平均值）=3)據查得經濟電流密度，求出各段導線的經濟截面積(實際為雙回線截面面積，乘以0.5得單回線導線截面)，當計算出的導線截面積小于時，考慮機械強度的校驗，應選用LGJ-35型導線，當計算出的導線截面積小于，考慮電暈校驗，應選用LGJ-70型導線；所以在計算出的導線截面積小于，綜合考慮機械強度和電暈的校驗，應選用LGJ-70型導線。表5.2方案1的導線型號線路型號R1X1GALGJ-210/350.1500.405ABLGJ-150/250.2100.416GBLGJ-150/250.2100.416GCLGJ-120/250.2230.421CDLGJ-120/250.2230.421GDLGJ-120/250.2230.421表5.3方案5的導線型號線路型號R1X1GALGJ-95/200.3320.429GBLGJ-70/100.4500.441GCLGJ-120/250.2230.421CDLGJ-120/250.2230.421GDLGJ-120/250.2230.4215.3對所選導線進行校驗5.3.1導線的機械強度校驗為保證架空線路具有必要的機械強度，相關規(guī)程規(guī)定，1~10kV不得采用單回線，其最小截面積如下表所示（單位）。對于更高電壓等級線路，規(guī)程未作出規(guī)定，一般則認為不得小于35。表5.4不必校驗機械強度的最小導線截面導線類型通過居民區(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1，5所選的全部導線滿足機械強度的要求。5.3.2導線的電暈校驗下表列出了可不必校驗電暈臨界電壓的導線最小直徑和相應的導線型號。表5.5不必校驗電暈臨界電壓的導線最小直徑電壓（kV）110220330500四分裂750四分裂單導線雙分裂外徑（）9.621.433.1型號LGJ-50LGJ-240LGJ-6002*LGJ-2404*LGJ-3004*LGJ-400校驗時候應注意:1.對于330kV及以上電壓的超高壓線路，表中所列供參考；2.分裂導線次導線間距為400mm。因此，方案1，5所選導線全部符合要求。5.3.3導線的發(fā)熱校驗當環(huán)網發(fā)生故障而解環(huán)運行時，流過各段導線的最大工作電流≤KIal，則發(fā)熱校驗滿足要求。因為環(huán)境溫度為20°C時，查得的允許溫度為70°C時的導線長期允許載流量，本設計中給出最熱月平均氣溫為32°C，故需根據溫度修正系數來進行修正由原始資料知：，經校驗，方案1，5所選導線均滿足發(fā)熱校驗，具體計算見計算書。5.3.4導線的電壓損耗校驗電壓損耗校驗：根據計算出在正常運行和故障情況下各段導線的電壓損耗是否在允許范圍內，應考慮最嚴重情況即故障時至最遠端變電所的電壓損耗（正常運行ΔU<10%，故障ΔU<15%）。表5.6方案1各段導線的電壓損耗導線GAGBGCGD正常時2.272.851.712.50故障時4.625.623.594.78表5.7方案5各段導線的電壓損耗導線GAGBGCCD正常時2.272.851.791.33故障時4.625.623.582.66表5.8各方案的電壓損耗（ΣΔU%）方案正常運行故障情況15.12%10.24%25.12%10.24%分析：經過對方案(1)、(5)的技術比較，均滿足技術要求。并對（1）和（5）進行進一步經濟比較。6對保留的方案進行經濟比較6.1工程總投資①、包括線路總投資（注：雙回線按同桿架設考慮，線路長度L=1.8），變電總投資，=圖表SEQ圖表\*ARABIC11+②、工程總投資應折算到建設期末=（i為年利率10%），本設計方案是當年投資當年投產故=，其中i—年利率6%③、為每條線路長度與線路的單價的乘積。④、圖表SEQ圖表\*ARABIC12為變電所投資與發(fā)電廠新增間隔投資之和。⑤、變電所投資為變電所高壓側接線型式單價與數量的乘積。⑥、發(fā)電廠投資為新增間隔單價與新增數量乘積。經計算，各方案的投資（萬元）：表6.3各方案的投資（萬元）方案15線路投資2816.963034.4變電所投資50095241.4總投資7825.968275.8詳細計算見計算書。方案15電能損耗7934.68567.8方案15年運行費1126.071193.66方案15總折舊費848.4893.79方案15年費用1963.742079.48變電所型號空載損耗(kw)負載損耗(kw)空載電流阻抗電壓ASFZ10-20000/1102188.400.5610.5BSFZ10-12500/11017.7059.500.6010.5CSFZ10-12500/11017.7059.500.6010.5DSPZ7-12500/11017.7059.500.6010.5圖表SEQ圖表\*ARABIC13結果如下:表7.2變壓器計算參數2.4671.337+j31.763從考慮變壓器經濟運行，降低變壓器功率損耗出發(fā)，應采用一臺變壓器運行。本設計中最小負荷是按照典型日負荷曲線得來，考慮新變壓器實際運行方式不會隨負荷變化而頻繁改變，同時為了提高供電可靠性，保證重要負荷供電，在最小負荷時也采用兩臺變壓器并列運行。線路的充電功率:查《電氣工程專業(yè)畢業(yè)設計指南》P157附表6，利用公式計算出每條線路的充電功率。經計算，線路的參數列表如下：線路導線型號長度（km）線路阻抗充電功率(Mvar)GALGJ-210264.5+j12.150.55815GBLGJ-150183.78+j7.4880.32562ABLGJ-150245.04+j9.9840.43416GCLGJ-120265.978+j10.9460.46436GDLGJ-120265.978+j10.9460.46436CDLGJ-120245.352+j10.1040.428647.2降壓變電所的運算負荷包括最大負荷和最小負荷兩種情況。運算負荷等于變電所低壓側負荷加上變壓器阻抗與導納中的功率損耗，再加上連接于變電所高壓母線上線路的充電功率。各變電所運算負荷列表如下：即S″=S+ΔS++（-jQc/2）其中ΔS=在全網為額定電壓下計算表7.4運算負荷最大負荷情況下的等值網絡圖：（AB）： 圖表SEQ圖表\*ARABIC14圖表SEQ圖表\*ARABIC15（CD）：簡化后的網絡圖：(AB):圖表SEQ圖表\*ARABIC16(CD):最小負荷情況下的等值網絡圖：（AB）：圖表SEQ圖表\*ARABIC17（CD）：簡化后的網絡圖：圖表SEQ圖表\*ARABIC18(CD):7.37.4網絡潮流分布及電壓計算7.4.1最大負荷情況的潮流分布及電壓計算7.4.1.1GAB環(huán)網最大負荷情況的潮流分布及電壓計算簡化后的電力網：圖表SEQ圖表\*ARABIC19潮流分布：在無功功率分點B處將環(huán)網拆開成兩條輻射線：7.4.1.2GCD環(huán)網最大負荷情況的潮流分布及電壓計算簡化后的電力網：圖表SEQ圖表\*ARABIC20潮流分布：在無功功率分點D處將環(huán)網拆開成兩條輻射線：圖表SEQ圖表\*ARABIC217.4.2最小負荷情況的潮流分布及電壓計算7.4.2.1GAB環(huán)網最小負荷情況的潮流分布及電壓計算簡化后的電力網：圖表SEQ圖表\*ARABIC22潮流分布:圖表SEQ圖表\*ARABIC23在無功功率分點B處將環(huán)網拆開成兩條輻射線：7.4.2.2GCD環(huán)網最小負荷情況的潮流分布及電壓計算簡化后的電力網：圖表SEQ圖表\*ARABIC24潮流分布：在無功功率分點D處將環(huán)網拆開成兩條輻射線：圖表SEQ圖表\*ARABIC25圖表SEQ圖表\*ARABIC26經計算，各線路在最大最小負荷時的潮流分布：表7.5潮流分布線路最大負荷（MVA）最小負荷（MVA）GA20.888+j11.06814.503+j6.067AB5.473+j4.9593.876+j2.744GB22.798+j14.19015.941+j8.504GC19.986+j9.52413.932+j5.800CD1.507+j1.0830.9615+0.537GD18.812+j8.93613.033+j5.280經計算，在最大最小負荷時的節(jié)點電壓：表7.6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kVG115.5110A113∠-0.85108.25∠-0.67B112.77∠-0.93108.1∠-0.74C113.59∠-0.64108.68∠-0.51D113.3∠-0.76108.5∠-0.61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比可以達到調壓的作用，因此在雙繞組變壓器的高壓側和三繞組變壓器的高，中壓側均有若干個分接頭供選擇使用。本設計中110kV變電所均采用有載調壓變壓器。分別在最大及最小負荷時，選一個最接近的標準分接頭，并分別校驗其是否滿足調壓要求。本設計中，A變電所為逆調壓,B變電所為逆調壓，C變電所為恒調壓,D變電所為順調壓。順調壓:要求變電所低壓母線在最大負荷時電壓不低于10.25kV,最小負荷時不高于10.75kV。逆調壓：要求變電所低壓母線在最大負荷時為10.5kV,最小負荷時為10kV,允許有的電壓偏移。常調壓：電壓保持基本不變。8.1計算方法UFmax=（U1max-ΔU1max）×U2N/U2maxUFmin=（U1min-ΔU1min）×U2N/U2minUF=（Ufmax+Ufmin）/28.2校驗按實際的分接頭分別計算最大負荷、最小負荷時，變電所低壓母線電壓，校驗是否滿足調壓要求。以上為普通變壓器的分接頭選擇方法。本設計中110kV變電所均采用有載調壓變壓器。分接頭的選擇方法與無勵磁調壓變壓器的分接頭選擇方法相同。分別在最大及最小負荷時，選一個最接近的標準分接頭，并分別校驗其是否滿足調壓要求。變壓器通過選擇適當的分接頭均能滿足各自調壓要求。8.3母線電壓水平表8.1母線電壓負荷水平電壓（kV）發(fā)電廠ABCD最大負荷113．013113.327113.086113.201115.5最小負荷108.737108.873108.689108.7881108.4A變電所分接頭的選擇及校驗因為兩臺主變并列運行，所以。計算最大負荷和最小負荷時候的電壓損耗：A變電所采用逆調壓，所以，，允許有的電壓偏移。選擇接近計算值的實際分接頭：按所選的實際分接頭校驗變壓器低壓母線的實際電壓是否達到調壓要求：所選分接頭滿足要求。因此，A變電所最大負荷時分接頭選擇（110-1*1.25%）;最小負荷時分接頭選擇（110+1*1.25%）。B,C,D變電所的分接頭的選擇類似A變電所，詳細計算部分見計算書。8.5各變電所變壓器分接頭選擇情況如下表8.2分接頭選擇113．013113.327113.086113.201108.737108.873108.689108.788變電所的作用：變換電能電壓，接受和分配電能。按變電所在電力系統(tǒng)中的地位可以劃分為：樞紐變電所中間變電所地區(qū)變電所終端變電所企業(yè)變電所根據設計資料分析判斷，1.2所供負荷性質分析2選擇B變電所主變壓器的臺數，容量，型式3分析確定B所各電壓級主接線形式及配電裝置選型3.1對主接線的基本要求3.2主接線設計3.2.1設計原則3.2.2確定B所各側主接線3.2.3運行方式3.3配電裝置選型3.3.1配電裝置的要求3.3.2配電裝置的設計原則3.3.3確定B所各側配電裝置的型式4變電所所用電接線方式的確定4.4.1電壓等級4.4.2接線方式的確定4.4.3運行方式5互感器配置5.1.1配置原則5.1.2本案的情況圖表SEQ圖表\*ARABIC27(s)圖表SEQ圖表\*ARABIC28圖表SEQ圖表\*ARABIC29圖表SEQ圖表\*ARABIC306.3.3.1K1點短路1．t=0s時，次暫態(tài)電流（1）系統(tǒng)供應：轉移電抗（2）發(fā)電廠供應：轉移電抗計算電抗據和t=0s查《電力系統(tǒng)分析》P295運算曲線圖，得t=0s時,流過K1點的短路電流短路沖擊電流2．時，（1）系統(tǒng)供應：（2）發(fā)電廠供應：轉移電抗計算電抗據和查《電力系統(tǒng)分析》P295運算曲線圖，得（3）時，流過K1點的短路電流3．時，（1）系統(tǒng)供應：（2）發(fā)電廠供應：轉移電抗計算電抗據和查《電力系統(tǒng)分析》P295運算曲線圖，得（3）時，流過K1點的短路電流4．K1點短路時產生的熱效應。短路電流：表6.4短路電流短路點K113.8735.3713.4614.22202.24K28.35521.318.4958.495151.13K33.047.7522.923.0326.79計算結果：表7.2最大持續(xù)工作電流的計算結果回路110kV進線橋連主變高壓側主變低壓側單母分段母聯(lián)10kV側出線325136.47136.471501.151212.47268.54詳細計算見計算書。7.2環(huán)境溫度表7.3選擇導體和電器時的實際環(huán)境溫度θ類類別實際環(huán)境溫度取值屋外屋內其他裸導體最熱月平均最高溫度屋內通風設計溫度，當無資料時，可取最熱月平均最高溫度加5℃電纜屋外電纜溝：最熱月平均最高溫度屋內電纜溝：屋內通風設計溫度，當無資料時，可取最熱月平均最高溫度加5℃電纜隧道：該處通風設計溫度。當無資料時，可取最熱月平均最高溫度加5℃土中直埋：最熱月的平均低溫電器年最高溫度該處通風設計溫度。當無資料時，可取最熱月平均最高溫度加5℃電抗器室：該處通風設計最高排風溫度實際環(huán)境溫度7.3斷路器的選擇7.3.1型式的選擇根據目前發(fā)展趨勢，油斷路器在逐步淘汰，更新為SF6斷路器、真空斷路器。SF6斷路器具有工作可靠性高、故障率低及檢修維護工作量小等顯著特點。真空斷路器體積小，動作快，承受故障電流能力強等優(yōu)點。根據前述配電裝置型式選擇結果，本設計中110kV采用戶外式SF6斷路器，10kV選用戶內式真空斷路器。7.3.2選擇校驗項目（1）額定電壓:表征絕緣性能，。（2）額定電流：表征長期通過電流的能力，。（3）額定開斷電流：表征開斷能力，。（4）額定關合電流：表征關合短路電流能力，為了保證斷路器在關合短路電流時的安全，不會引起出頭熔接和遭受電動力的損壞，應滿足。（5）熱穩(wěn)定檢驗：表征短時承受短路電流熱效應的能力，應滿足（6）動穩(wěn)定校驗：表征承受短路電流動力效應的能力，應滿足。斷路器選擇列表：表7.4斷路器選擇結果SFM-110/20002976.7580SFM-110/2000ZN12-10/1600ZN12-10/1600ZN18-10/630高壓側為電動操作機構，低壓側為手動操作機構。1.1在最大負荷情況下的發(fā)電負荷新建電網原有電網總的發(fā)電負荷發(fā)電機發(fā)出的功率聯(lián)絡線上的潮流系統(tǒng)向該高壓配電網送電45.46MW1.2在最小負荷情況下的發(fā)電負荷:新建電網原有電網總的發(fā)電負荷發(fā)電機發(fā)出的功率聯(lián)絡線上的潮流系統(tǒng)向該高壓配電網送電11.82MW2主變的選擇2.1主變容量的計算A變電所:取以上兩者中最大值為。根據的值查《電器工程專業(yè)畢業(yè)設計指南》P167附表25，選擇=25000kVA。因為<,所以進行過負荷校驗。校驗:欠負荷系數過負荷系數根據欠負荷系數和過負荷時間,查《發(fā)電廠電氣部分》P423圖11-6得過負荷數為1.28,>,因此所選主變滿足要求。綜上，A變電所選取兩臺SFZ10-25000/110。B變電所:取以上兩者中最大值為。根據的值查《電器工程專業(yè)畢業(yè)設計指南》P167附表25，選擇=20000kVA。因為<,所以進行過負荷校驗。校驗:欠負荷系數過負荷系數根據欠負荷系數和過負荷時間,查《發(fā)電廠電氣部分》P423圖11-6得過負荷數為1.17,>,因此所選主變滿足要求。綜上，B變電所選取兩臺SFZ10-20000/110。C變電所:取以上兩者中最大值為。根據的值查《電器工程專業(yè)畢業(yè)設計指南》P167附表25，選擇=12500kVA。因為>,所以不進行過負荷校驗。綜上，C變電所選取兩臺SFZ10-12500/110。D變電所:取以上兩者中最大值為。根據的值查《電器工程專業(yè)畢業(yè)設計指南》P167附表25，選擇=12500kVA。因為<,所以進行過負荷校驗。校驗:欠負荷系數過負荷系數根據欠負荷系數和過負荷時間,查《發(fā)電廠電氣部分》P423圖11-6得過負荷數為1.15,>,因此所選主變滿足要求。綜上，D變電所選取兩臺SFZ10-12500/110。3方案初定3.1接線方式3.2各方案的開關數及線路總長的計算開關數:由于～配電裝置,出線回路為3～4回時,采用單母分段接線,其中開關數為7個.內外橋其中的開關數為3個。（具體的開關數列在下表中）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1.8倍。方案1:L=23+31+28+24+34+32=172km方案2:L=23*1.8+31*1.8+24+34+32=187.2km方案3:L=28*1.8+31*1.8+24+34+32=196.2km方案4:L=28*1.8+31*1.8+24*1.8+34*1.8=210.6km方案5:L=23+31+28+24*1.8+31*1.8=186.4km方案6:L=23+31+28+32*1.8+34*1.8=200.8km方案7:L=23*1.8+31*1.8+32*1.8+34*1.8=216km方案8:L=23*1.8+31*1.8+24*1.8+34*1.8=201.6km方案9:L=28*1.8+31*1.8+32*1.8+34*1.8=225km

方案10：L=23+31+28+24*1.8+32*1.8=182.8km方案11:L=23*1.8+28+23+24+32*1.8=174km方案12:L=23*1.8+28*1.8+24+34+32=181.8km方案13：L=23*1.8+31*1.8+24*1.8+32*1.8=198km方案14:L=23*1.8+28*1.8+23*1.8+32*1.8=190.8km方案15:L=28*1.8+31*1.8+24*1.8+32*1.8=207km方案16:L=23*1.8+24*1.8+23*1.8=183.6km方案17:L=23*1.8+28*1.8+32*1.8+34*1.8=210.6km方案18:L=23*1.8+28*1.8+24*1.8+34*1.8=196.2km表3.1各方案的開關數與線長方案開關數線長（km）ABCD進線合計1333341617227333420187.233733420196.243773424210.653373420186.463337420200.87733742421687373424201.693737424225103333618182.8113333618174123333618181.8137333622198143733622190.8153733622207163373622183.6173337622210.6183373622196.24初步選擇方案1,5進行技術比較4.1選擇導線首先計算負荷曲線的最大負荷小時數.負荷曲線A:（1）各變電所的最大負荷如下:A變電所B變電所C變電所D變電所（2）各變電所的最小負荷如下:A變電所B變電所C變電所D變電所(3)考慮變壓器的損耗,計算各變電所高壓側的負荷:變壓器損耗圖表SEQ圖表\*ARABIC31變電所主變參數:表4.1變壓器的技術參數變電所ABCD(kw)24.852117.7017.70(kw)104.5588.4059.5059.500.500.560.600.6010.510.510.510.5A變電所變壓器損耗:B變電所變壓器損耗:圖表SEQ圖表\*ARABIC32C變電所變壓器損耗:D變電所變壓器損耗:各變電所高壓側的負荷圖表SEQ圖表\*ARABIC334.1.1方案1的導線型號的選擇根據每段導線的Tmax在《電氣工程專業(yè)畢業(yè)設計指南》P48圖3-1查經濟電流密度J,且應用直線插值法得到的經濟電流密度如下:GA:GB:GC:GD:每段導線流過的最大電流，經濟截面和選擇的導線類型如下:GA:因此GA選取導線型號為:LGJ-185。GB:因此GB選取導線型號為:LGJ-185。GC:因此GC選取導線型號為:LGJ-150。GD:因此GD選取導線型號為:LGJ-150。AB:與GA相同，選擇導線LGJ-185。CD:與GC相同，選擇導線LGJ-150。4.1.2方案5的導線型號的選擇方案5的A，B變電所與方案1完全相同，下面只需列出與方案1不同的C,D變電所接線部分。根據每段導線的Tmax在《電氣工程專業(yè)畢業(yè)設計指南》P48圖3-1查經濟電流密度J,且應用直線插值法得到的經濟電流密度如下:取變電所C和D的的加權平均數，每段導線流過的最大電流,經濟截面和選擇的導線類型如下:GC:雙回線中的一回因此GC選取導線型號為:LGJ-150.CD:雙回線中的一回因此CD選取導線型號為:LGJ-150。4.2對方案1，5導線的校驗4.2.1方案1的導線校驗4.2.1.1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，相關規(guī)程規(guī)定，1~10kV不得采用單回線，其最小截面積如下表所示（單位）。對于更高電壓等級線路，規(guī)程未作出規(guī)定，一般則認為不得小于35。表4.2不必校驗機械強度的最小截面導線類型通過居民區(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，所選的全部導線滿足機械強度的要求。4.2.1.2按電暈校驗導線截面積下表列出了可不必校驗電暈臨界電壓的導線最小直徑和相應的導線型號。表4.3不必校驗電暈臨界電壓的導線最小直徑電壓（kV）110220330500四分裂750四分裂單導線雙分裂導線外徑（）9.621.433.1相應型號LGJ-50LGJ-240LGJ-6002*LGJ-2404*LGJ-3004*LGJ-400校驗時候應注意:1.對于330kV及以上電壓的超高壓線路，表中所列供參考；2.分裂導線次導線間距為400mm。因此，所選導線全部符合要求。4.2.1.3按允許載流量校驗導線截面積當環(huán)網發(fā)生故障而解環(huán)運行時，流過各段導線的最大工作電流，則發(fā)熱校驗滿足要求。應用插值法得到溫度校正系數：GA：GB斷開，由A變電所通過AB給B變電所供電，流過GA的最大電流為161.3+165.7=327(A),小于0.919*515(A),LGJ-185導線滿足要求。GB：GA斷開，由B變電所通過AB給A變電所供電，流過GB的最大電流為161.3+165.7=327(A),小于0.919*515(A),LGJ-185導線滿足要求。GC：GD斷開，由C變電所通過CD給D變電所供電，流過GC的最大電流為108+118.7=226.7(A),小于0.919*445(A),LGJ-150導線滿足要求。GD:GC斷開，由D變電所通過CD給C變電所供電，流過GD的最大電流為108+118.7=226.7(A),小于0.919*445(A),LGJ-150導線滿足要求。4.2.1.4電壓損耗校驗根據計算出在正常運行和故障情況下各段導線的電壓損耗是否在允許的范圍內,應考慮最嚴重的情況即故障時至最遠端變電所的電壓損耗.(正常運行)導線參數：表4.4方案1的線路參數（）線路GAGBGCGD型號LGJ-185LGJ-185LGJ-150LGJ-1500．1700.1700.2100.2100.4100.4100.4160.416正常時:GA:GB：線路GAB正常時總的電壓損耗2.27+2.85=5.12<10,即滿足要求。GC:GD:線路GCD正常時總的電壓損耗1.17+2.50=3.67<10,即滿足要求。故障時:GA：（GB斷開）GB：（GA斷開）線路GAB故障時總的電壓損耗4.62+5.62=10.24<15,即滿足要求。GC：（GD斷開）GD：（GC斷開）線路GCD故障時總的電壓損耗3.59+4.78=8.73<15,即滿足要求。4.2.2方案5的導線校驗4.2.2.1按機械強度校驗導線截面積同方案1的校驗。因此，所選的全部導線滿足機械強度的要求。4.2.2.2按電暈校驗導線截面積同方案1的校驗。因此，所選導線全部符合要求。4.2.2.3按允許載流量校驗導線截面積A，B變電所的接線同方案1，前面已經校驗通過。GC：雙回線斷開一回，流過另一回的最大電流為2*113.39=226.78(A),小于0.919*445(A),LGJ-150滿足要求。CD：雙回線斷開一回，流過另一回的最大電流為2*59.36=118.72(A),小于0.919*445(A),LGJ-150滿足要求。4.2.2.4電壓損耗校驗根據計算出在正常運行和故障情況下各段導線的電壓損耗是否在允許的范圍內,應考慮最嚴重的情況即故障時至最遠端變電所的電壓損耗.(正常運行)A，B變電所的接線同方案1，校驗通過。導線參數：表4.5方案5的線路參數（）線路GAGBGCGD型號LGJ-185LGJ-185LGJ-150LGJ-1500.1700.1700.2100.2100.4100.4100.4160.416正常時：GC:GD:線路GCD正常時總的電壓損耗1.79+1.33=3.12<10,即滿足要求。故障時：GC：（雙回線斷開一回）CD：（雙回線斷開一回）線路GCD故障時總的電壓損耗3.58+2.66=6.24<15,即滿足要求。7.1計算變壓器及線路的參數7.1.1變壓器的參數表7.1變壓器的技術參數變電所型號空載損耗(kw)負載損耗(kw)空載電流阻抗電壓ASFZ10-25000/11024.85104.550.5010.5BSFZ10-20000/1102188.400.5610.5CSFZ10-12500/11017.7059.500.6010.5DSPZ7-12500/11017.7059.500.6010.57.1.2變壓器參數的計算電阻電抗阻抗有功耗無功耗A變電所:B變電所:C變電所:D變電所:7.1.3線路的參數表7.2線路的參數線段導線型號長度（km）線路阻抗GALGJ-180233.91+j9.43GBLGJ-180284.76+j11.48ABLGJ-180315.27+j12.71GCLGJ-150245.04+j9.984GDLGJ-150326.72+j13.312CDLGJ-150347.14+j14.1447．1．4線路的充電功率GA：查《電氣工程專業(yè)畢業(yè)設計指南》P157附表6，AB：查《電氣工程專業(yè)畢業(yè)設計指南》P157附表6，GB：查《電氣工程專業(yè)畢業(yè)設計指南》P157附表6，GC：查《電氣工程專業(yè)畢業(yè)設計指南》P157附表6，CD：查《電氣工程專業(yè)畢業(yè)設計指南》P157附表6，GD：查《電氣工程專業(yè)畢業(yè)設計指南》P157附表6，7.2用運算負荷簡化電力網7.2.1最大負荷情況最大負荷情況下的等值網絡圖：（AB）：（CD）：A變電所:B變電所:C變電所:D變電所:簡化后的網絡圖：(AB):(CD):7.2.2最小負荷情況最小負荷情況下的等值網絡圖：（AB）：（CD）：A變電所:B變電所:C變電所:D變電所:(CD):7.37.4網絡潮流分布及電壓計算7.4.1最大負荷情況的潮流分布及電壓計算7.4.1.1GAB環(huán)網最大負荷情況的潮流分布及電壓計算潮流分布：在無功功率分點B處將環(huán)網拆開成兩條輻射線：(1)根據第一條輻射線計算：設網絡電壓最低點為110kV,以知發(fā)電廠高壓母線電壓為115.5kV,(2)根據第二條輻射線計算：以知發(fā)電廠高壓母線電壓為115.5kV,7.4.1.2GCD環(huán)網最大負荷情況的潮流分布及電壓計算潮流分布：在無功功率分點D處將環(huán)網拆開成兩條輻射線：(1)根據第一條輻射線計算：設網絡電壓最低點為110kV,以知發(fā)電廠高壓母線電壓為115.5kV,(2)根據第二條輻射線計算：以知發(fā)電廠高壓母線電壓為115.5kV,7.4.2最小負荷情況的潮流分布及電壓計算7.4.2.1GAB環(huán)網最小負荷情況的潮流分布及電壓計算潮流分布：在無功功率分點B處將環(huán)網拆開成兩條輻射線：(1)根據第一條輻射線計算：設網絡電壓最低點為110kV,以知發(fā)電廠高壓母線電壓為110kV,以知發(fā)電廠高壓母線電壓為110kV,7.4.2.2GCD環(huán)網最小負荷情況的潮流分布及電壓計算潮流分布：在無功功率分點D處將環(huán)網拆開成兩條輻射線：(1)根據第一條輻射線計算：設網絡電壓最低點為110kV,以知發(fā)電廠高壓母線電壓為110kV,(2)根據第二條輻射線計算：以知發(fā)電廠高壓母線電壓為110kV,8變壓器分接頭的選擇本設計中，A變電所為逆調壓,B變電所為逆調壓，C變電所為恒調壓,D變電所為順調壓。順調壓:要求變電所低壓母線在最大負荷時電壓不低于10.25kV,最小負荷時不高于10.75kV。逆調壓：要求變電所低壓母線在最大負荷時為10.5kV,最小負荷時為10kV,允許有的電壓偏移。恒調壓：電壓保持基本不變。8.1母線電壓水平表8.1母線電壓負荷水平電壓（kV）發(fā)電廠ABCD最大負荷113112.77113.59113.30115.5最小負荷108.25108.10108.68108.501108.2A變電所分接頭的選擇及校驗因為兩臺主變并列運行，所以。計算最大負荷和最小負荷時候的電壓損耗：A變電所采用逆調壓，所以，，允許有的電壓偏移。選擇接近計算值的實際分接頭：按所選的實際分接頭校驗變壓器低壓母線的實際電壓是否達到調壓要求：所選分接頭滿足要求。因此，A變電所最大負荷時分接頭選擇（110-1*1.25%）;最小負荷時分接頭選擇（110+1*1.25%）。8.3B變電所分接頭的選擇及校驗因為兩臺主變并列運行，所以。計算最大負荷和最小負荷時候的電壓損耗：B變電所采用逆調壓，所以，，允許有的電壓偏移。選擇接近計算值的實際分接頭：按所選的實際分接頭校驗變壓器低壓母線的實際電壓是否達到調壓要求：所選分接頭滿足要求。因此，B變電所最大負荷時分接頭選擇（110-1*1.25%）;最小負荷時分接頭選擇（110-0*1.25%）。8.3C變電所分接頭的選擇及校驗因為兩臺主變并列運行，所以。計算最大負荷和最小負荷時候的電壓損耗：C變電所采用恒調壓，所以均大于2%-5%。選擇接近計算值的實際分接頭：按所選的實際分接頭校驗變壓器低壓母線的實際電壓是否達到調壓要求：可見，分接頭不滿足要求。所以，最大負荷時改選分接頭=105.875（-3*1.25%），最小負荷時改選分接頭=103.125（-5*1.25%），因此，C變電所最大負荷時分接頭選擇（110-3*1.25%）;最小負荷時分接頭選擇（110-5*1.25%）。8.4D變電所分接頭的選擇及校驗因為兩臺主變并列運行，所以。計算最大負荷和最小負荷時候的電壓損耗：D變電所采用順調壓，所以。選擇接近計算值的實際分接頭：按所選的實際分接頭校驗變壓器低壓母線的實際電壓是否達到調壓要求：可見，分接頭不滿足要求。所以，最大負荷時改選分接頭=110（-0*1.25%），最負小荷時改選分接頭=103.125（-5*1.25%），因此，D變電所最大負荷時分接頭選擇（110-0*1.25%）;最小負荷時分接頭選擇（110-5*1.25%）。第四部分降壓變電所計算書1短路電流的計算1.1短路的計算點—距短路點最近的斷路器的后備保護動作時間?！獢嗦菲魅_斷時間，取0.1s。1．3短路計算1.3.1元件參數計算（標么值）取1.3.2網絡化簡K1點短路K2點短路K3點短路1.3.3短路電流1.3.3.1K1點短路1．t=0s時，次暫態(tài)電流（1）系統(tǒng)供應：轉移電抗（2）發(fā)電廠供應：轉移電抗計算電抗據和t=0s查《電力系統(tǒng)分析》P295運算曲線圖，得t=0s時,流過K1點的短路電流短路沖擊電流2．時，（1）系統(tǒng)供應：（2）發(fā)電廠供應：轉移電抗計算電抗據和查《電力系統(tǒng)分析》P295運算曲線圖，得（3）時，流過K1點的短路電流3．時，（1）系統(tǒng)供應：（2）發(fā)電廠供應：轉移電抗計算電抗據和查《電力系統(tǒng)分析》P295運算曲線圖，得（3）時，流過K1點的短路電流4．K1點短路時產生的熱效應1.3.3.2K2點短路1．t=0s時，次暫態(tài)電流（1）系統(tǒng)供應：轉移電抗（2）發(fā)電廠供應：轉移電抗計算電抗據和t=0s查《電力系統(tǒng)分析》P295運算曲線圖，得（3）t=0s時,流過K1點的短路電流（4）短路沖擊電流2．時，（1）系統(tǒng)供應：（2）發(fā)電廠供應：轉移電抗計算電抗據和查《電力系統(tǒng)分析》P295運算曲線圖，得（3）時，流過K2點的短路電流3．時，（1）系統(tǒng)供應：（2）發(fā)電廠供應：轉移電抗計算電抗據和查《電力系統(tǒng)分析》P295運算曲線圖，得（3）時，流過K2點的短路電