穩(wěn)態(tài)課程設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)

華北水利水電學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)設(shè)計(jì)題目：電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析課程設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化班級(jí)學(xué)號(hào)：姓名:指導(dǎo)教師：周?chē)?guó)安設(shè)計(jì)期限：2010年06月01日開(kāi)始2010年06月10日結(jié)束 院、系：電力學(xué)院2010年051計(jì)算發(fā)電機(jī)、變壓器及線(xiàn)路參數(shù)1.1對(duì)原始資料分析計(jì)算編號(hào)最大有功(MW)最大無(wú)功(MVA)COSφ二次側(cè)電壓重要負(fù)荷A3617.440.91078B209.690.910601.1.1A~S110＝P110+jQ110＝（36＋j17.44）×（1+5%）5＝（36＋j17.44）×1.28＝46.08＋j22.32S110＝√46.882+22.322＝51.20（MVA）1.1.2B變電所~S110＝P110+jQ110＝（20＋j9.69）×（1+5%）5＝（20＋j9.69）×1.28＝25.6＋j12.4S110＝√25.62+12.42＝28.45（MVA）1.2線(xiàn)路導(dǎo)線(xiàn)截面的選擇由典型日負(fù)荷曲線(xiàn)得TMAXA=(0.7×6+0.8×1+1×1+0.8×6+0.9×1+1×5+0.8×4)*365=19.9×365=7263.5hTMAXB=(0.5×8+0.8×3+0.5×3+0.6×1+0.8×3+1×2+0.5×4)*365=14.9×365=5438.5h從而得：Jea(a)=0.9(A/mm2)Jea(b)=1.15(A/mm2)A變電站進(jìn)線(xiàn)導(dǎo)線(xiàn)截面的選擇1.2.1.1截面選擇SJa＝SJa/J＝（0.5×SJ/（1.732×UN））/0.9＝（0.5×51.2/（1.732×110）×103）/0.9＝149.30（mm2）選取導(dǎo)線(xiàn)規(guī)格為雙回LGJ-150/251.2.1.2對(duì)所選截面進(jìn)行校驗(yàn)（1）按機(jī)械強(qiáng)度進(jìn)行校驗(yàn)。S選為L(zhǎng)GJ-150大于LGJ-35符合要求。（2）按電暈進(jìn)行校驗(yàn)。S選為L(zhǎng)GJ-150大于LGJ-70符合要求。（3）按電壓降進(jìn)行校驗(yàn)。①正常運(yùn)行時(shí)n=2PR+QX46.88×0.21×35＋22.32×0.387×35△U％=————=—————————————————×100％2UN22×1102＝2.67%<10%，符合要求。②故障運(yùn)行時(shí)，考慮一條回路因故障切除，另一條回路能保證全部負(fù)荷供電PR+QX46.88×0.21×35＋22.32×0.387×35△U％=————=—————————————————×100％UN21102＝5.35%<15%，符合要求。B變電站進(jìn)線(xiàn)導(dǎo)線(xiàn)截面的選擇1.2.1.1截面選擇SJb＝SJb/J＝（0.5×SJ/（1.732×UN））/0.9＝（0.5×28.45/（1.732×110）×103）/0.9＝64.93（mm2）選取導(dǎo)線(xiàn)規(guī)格為雙回LGJ-70/101.2.1.2對(duì)所選截面進(jìn)行校驗(yàn)（1）按機(jī)械強(qiáng)度進(jìn)行校驗(yàn)。S選為L(zhǎng)GJ-70/10大于LGJ-35符合要求。（2）按電暈進(jìn)行校驗(yàn)。S選為L(zhǎng)GJ-70/10等于LGJ-70符合要求。（3）按電壓降進(jìn)行校驗(yàn)。①正常運(yùn)行時(shí)n=2PR+QX25.6×0.422×50＋12.4×0.429×50△U％=————=———————————————————×100％2UN22×1102＝3.33%<10%，符合要求。②故障運(yùn)行時(shí)，考慮一條回路因故障切除，另一條回路能保證全部負(fù)荷供電PR+QX25.6×0.422×50＋12.4×0.429×50△U％=————=—————————————————×100％UN21102＝6.66%<15%，符合要求。1.3各變電所中變壓器的選擇1.3.1A變電110KV側(cè)主變壓器計(jì)算容量:Se=0.7×51.02＝35700KVA選擇容量：40000KVA選擇兩臺(tái)110KV雙繞組電力變壓器型號(hào)為：SFL-40000/1101.3.2B變電所變壓器的選擇110KV側(cè)主變壓器計(jì)算容量:Se=0.7×28.45＝19920KVA選擇容量：20000KVA選擇兩臺(tái)110KV雙繞組電力變壓器型號(hào)為：SFL-40000/1101.4電力系統(tǒng)中各參數(shù)計(jì)算1.4.1發(fā)電廠(chǎng)中發(fā)電機(jī)G發(fā)電機(jī)型號(hào)為QF2-25-2，其額定容量25MW，功率因數(shù)為0.8，假設(shè)兩臺(tái)發(fā)電機(jī)為滿(mǎn)載運(yùn)行。由cosφ＝0.8，得φ＝36.87°，從而tgφ=0.75 Q=25×tgφ=18.75Kvar運(yùn)行時(shí)發(fā)出的功率為50+j37.51.4.2發(fā)電廠(chǎng)中發(fā)電機(jī)G3發(fā)電機(jī)型號(hào)為QF2-50-2，其額定容量50MW，功率因數(shù)為0.8.由cosφ＝0.8，得φ＝36.87°，從而tgφ=0.75 Q=50×tgφ=37.5Kvar運(yùn)行時(shí)發(fā)出的功率為50+j37.51.4.3發(fā)電廠(chǎng)中變壓器T1、T2變壓器型號(hào)為SFZ7-31500/110，查表得P0=38.5KW，PK=148KWUK％=10.5I0％=0.8Pk×UN2148×1212RT1=RT2＝————=—————=2.18(Ω)103×SN2103×31.52UK％×UN210.5×1212XT1=XT1＝————=—————=48.8(Ω)100×SN100×31.5P038.5GT1=GT2＝————=—————=2.63×10-6(S)103×UN2103×1212I0％×SN0.8×31.5BT1=BT2＝————=—————=17.21×10-6(S)100×UN2100×12121.4.4發(fā)電廠(chǎng)中變壓器T3變壓器型號(hào)為SFZ7-63000/110，查表得P0=52KW，PK=254KWUK％=10.5I0％=0.6Pk×UN2254×1212RT＝————=—————=0.93Ω)103×SN2103×632UK％×UN210.5×1212XT＝————=—————=24.40Ω)100×SN100×63P052GT＝————=—————=3.55×10-6(S)103×UN2103×1212I0％×SN0.6×63BT＝————=—————=25.8×10-6(S)100×UN2100×12121.4.5A變電所變壓器型號(hào)為SFL-40000/110，查表得P0=45KW，PK=174KWUK％=10.5I0％=0.7Pk×UN2174×1212RT＝————=—————=1.59Ω)103×SN2103×402UK％×UN210.5×1212XT＝————=—————=38.43Ω)100×SN100×40P045GT＝————=—————=3.07×10-6(S)103×UN2103×1212I0％×SN0.7×40BT1=BT2＝————=—————=19.12×10-6(S)100×UN2100×1212額定負(fù)荷下的損耗：P2+Q246.082+22.322△PZT=————×RT=————————×1.59=0.28(MW)U21212P2+Q246.082+22.322△QZT=————×XT=————————×38.43=6.88(Mvar)U21212△PyT=GT×U2=3.07×10-6×1212=0.04(MW)△QyT=BT×U2=19.12×10-6×1212=0.28(Mvar)1.4.6B變電所中變壓器變壓器型號(hào)為SFL7-20000/110，查表得P0=27.5KW，PK=104KWUK％=10.5I0％=0.9Pk×UN2104×1212RT＝————=—————=3.81Ω)103×SN2103×202UK％×UN210.5×1212XT＝————=—————=76.87Ω)100×SN100×20P027.5GT＝————=—————=1.88×10-6(S)103×UN2103×1212I0％×SN0.9×20BT＝————=—————=12.29×10-6(S)100×UN2100×1212額定負(fù)荷下的損耗：P2+Q225.62+12.42△PZT=————×RT=————————×3.81=0.21(MW)U21212P2+Q225.62+12.42△QZT=————×XT=————————×76.87=4.25(Mvar)U21212△PyT=GT×U2=1.88×10-6×1212=0.03(MW)△QyT=BT×U2=12.09×10-6×1212=0.18(Mvar)1.4.7發(fā)電廠(chǎng)至A變電所的導(dǎo)線(xiàn)導(dǎo)線(xiàn)型號(hào)為L(zhǎng)GJ-150/25(DM=4.0m)，查表得R1=0.21Ω/km，X1=0.387Ω/kmg=0d=17.1mm從而r=8.55mm7.587.58b1＝————×10-6=—————×10-6=2.84×10-6(s/km)lgDM/rlg4000/8.551.4.8發(fā)電廠(chǎng)至B變電所的導(dǎo)線(xiàn)導(dǎo)線(xiàn)型號(hào)為L(zhǎng)GJ-70/10(DM=4.0m)，查表得R1=0.422Ω/km，X1=0.429Ω/kmg=0d=11.4mm從而r=5.7mm7.587.58b1＝————×10-6=—————×10-6=2.66×10-6(s/km)lgDM/rlg4000/5.7電氣主接線(xiàn)如下圖：2發(fā)電廠(chǎng)和變電所的運(yùn)算功率和運(yùn)算負(fù)荷的計(jì)算2.1發(fā)電廠(chǎng)2.1.1發(fā)電廠(chǎng)中T1、T廠(chǎng)用電：~S＝P+jQ＝2（50＋j37.5）×5%＝5＋j3.75損耗的功率：~S＝P+jQ＝（（50＋j37.5）+（5＋j3.75））×6%＝3.3＋j2.475低壓母線(xiàn)處輸送的功率為：~S＝P+jQ＝（50＋j37.5）-（5＋j3.75）-（3.3＋j2.475）－（2×6×1.5＋j2×6×1.5×0.75）＝23.7＋j17.76P12+Q1223.72+17.762△PZT1=△PZT2=————×RT1=————————×2.18=0.16(MW)U121102P12+Q1223.72+17.762△QZT1=△QZT2=————×XT1=————————×48.8=3.54(Mvar)U121102△PyT1=△PyT2=GT×U12=2.63×10-6×1102=0.03(MW)△QyT1=△QyT2=BT×U12=17.21×10-6×1102=0.208(Mvar)通過(guò)升壓變壓器T1、T2阻抗支路低壓端的功率為：~S＝P+jQ＝（23.7＋j17.6）-2（△PyT1＋△QyT1）＝（23.7＋j17.6）-2（0.03＋0.208）＝23.64＋j17.342.2.2廠(chǎng)用電：~S＝P+jQ＝（50＋j37.5）×5%＝2.5＋j1.875損耗的功率：~S＝P+jQ＝（（50＋j37.5）+（2.5＋j1.875））×6%＝3.15＋j2.36低壓母線(xiàn)處輸送的功率為：~S＝P+jQ＝（50＋j37.5）-（2.5＋j1.875）-（3.15＋j2.36）＝44.35＋j33.27P12+Q1244.352+33.272△PZT=————×RT=————————×0.93=0.24(MW)U121102P12+Q1244.352+33.272△QZT=————×XT=————————×24.4=6.20(Mvar)U121102△PyT=GT×U12=3.55×10-6×1102=0.043(MW)△QyT=BT×U12=25.8×10-6×1102=0.312(Mvar)通過(guò)升壓變壓器T1、T2阻抗支路低壓端的功率為：~S＝P+jQ＝（47.5＋j35.625）-2（△PyT3＋△QyT3）＝（47.5＋j35.625）-2（0.043＋j0.312）＝44.31＋j32.962.2.3發(fā)電廠(chǎng)高壓發(fā)電廠(chǎng)高壓母線(xiàn)上所聯(lián)線(xiàn)路電納中無(wú)功功率的一半：△~Sy=-jQy=-j0.5×（45+40+30+30+2×50+2×35）×2.84×10-6×1102=-j0.5×315×2.84×10-6×1102=-j5.412.2.4~S＝P+jQ＝（23.64＋j17.34）+（44.31＋j32.96）-（2×10+j2×10×0.75）-（-j5.41）＝47.95＋j40.712.2變電所A兩臺(tái)變壓器中的功率損耗：~ST＝△~SYT+△~SZTS2S2=2（△~SYT+△~SZT）+2(————×△PYT+j————×△~SYT)(2×SN)2(2×SN)246.082+22.32246.082+22.322=2（0.04+j0.28）+2(———————×0.28+j———————×6.88)(2×40)2(2×40)2＝(0.08＋j0.56)+2(0.11＋j2.81)＝0.3＋j6.18(MVA)變電所母線(xiàn)上所聯(lián)線(xiàn)路電納中無(wú)功功率的一半：△~Sy=-jQy=-j0.5×（2×35）×2.84×10-6×1102=-j0.5×70×2.84×10-6×1102=-j1.20則運(yùn)算負(fù)荷為：~S＝P+jQ＝（46.08＋j22.32）+（0.3＋j6.18）-j1.20＝46.38＋j27.32.3變電所B兩臺(tái)變壓器中的功率損耗：~ST＝△~SYT+△~SZTS2S2=2（△~SYT+△~SZT）+2(————×△PYT+j————×△~SYT)(2×SN)2(2×SN)225.62+12.4225.62+12.42=2（0.03+j0.18）+2(———————×0.21+j———————×4.25)(2×20)2(2×20)2＝(0.06＋j0.36)+2(0.11＋j2.15)＝0.28＋j4.66(MVA)變電所B母線(xiàn)上所聯(lián)線(xiàn)路電納中無(wú)功功率的一半：△~Sy=-jQy=-j0.5×（2×50）×2.66×10-6×1102=-j0.5×100×2.66×10-6×1102=-j1.61則運(yùn)算負(fù)荷為：~S＝P+jQ＝（25.6＋j12.4）+（0.28＋j4.66）-j1.61＝25.88＋j15.453設(shè)全網(wǎng)電壓都為額定值，計(jì)算功率損耗：3.1計(jì)算線(xiàn)路阻抗：3.1.1計(jì)算線(xiàn)段1R+jx=0.5×35×0.21+j0.5×35×0.387=3.675+j6.773.1.2計(jì)算線(xiàn)段2R+jx=0.5×50×0.422+j0.5×50×0.429=10.55+j10.73作等值電路圖如下：3.2計(jì)算功率損耗：3.2.1計(jì)算線(xiàn)段1P12+Q1246.382+27.32△~SGA=————×(R+jx)=————————×(3.675+j6.77)U121102=0.2394×(3.675+j6.77)=0.88+j1.62（MVA）從而~S1/=(46.38+j27.3)+(0.80+j1.47)=47.18+j28.77（MVA）3.2.2計(jì)算線(xiàn)段2P12+Q1225.882+15.452△~SGA=————×(R+jx)=————————×(10.55+j10.73)U121102=0.075×(10.55+j10.73)=0.79+j0.80（MVA