314.电力网规划设计 课程设计说明书.docx

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课程设计说明书

课程名称：

电力系统课程设计

设计题目：

电力网规划设计

专 业：

电气工程及其自动化

班 级：

电气班

学 号：

姓 名：

指导教师：

理工大学电力学院二○○六年一月

指导教师评语：

指导教师：

2006年 月 日

2006年电力系统课程设计说明书

目 录

第一章原始资料分析 1

第一节发电厂概况 1

第二节负荷概况 1

第三节负荷合理性检验 1

第二章电力平衡分析 2

第一节有功平衡分析 2

第二节无功平衡分析 2

第三节电力平衡结论 2

第三章电网主接线方案的确定 3

第一节网络电压等级的确定 3

第二节网络主接线方案的确定 3

第四章发电厂及变电所主接线方案的确定 9

第一节电厂主接线的确定 9

第二节变电所主接线的确定 9

第三节主变压器的选择 9

第五章潮流调压的计算 10

第一节网络等值图 10

第二节变电所变压器潮流计算 11

第三节线路潮流计算 11

第四节发电厂主变的潮流分配 11

第六章调压计算及变压器分接头的选择 13

第七章经济指标以及物资统计 16

第一节输电效率 16

第二节网损计算 16

第三节输电成本 16

第四节 物资统计 17

附电气主接线图 18

-0-

第一章原始资料分析

发电机类型

台 数

容 量

电 压

功率因数

1

4

25

10.5

0.8

2

2

50

10.5

0.85

第 一

节 发

电厂概况

-15-

发电厂电机资料：

（MW.KV）

第二节负荷概况

发电厂和变电所的负荷资料：

（MW;KV;小时）

（表

（表2）

项 目

发电厂

变电所1

变电所2

变电所3

变电所4

最大负荷MW

38

40

18

16

20

最小负荷MW

19

20

9

8

10

最大负荷功率因数

0.85

0.86

0.87

0.85

0.86

最小负荷功率因数

0.80

0.82

0.82

0.81

0.80

最大负荷利用小时

5000

5000

5300

5400

5500

二次母线电压KV

10

10

10

10

6

一类用户百分数

20

20

20

20

20

二类用户百分数

25

25

25

25

25

调压的要求

顺

逆

常

顺

发电厂和变电所的地理位置：

LA1=50km;LA2=75km;LA3=65km;LA4=75km;

L12=40km;L13=50km;L14=60km;L23=25km;L34=25km

第三节负荷合理性检验

PAmax×TAmax=38×5000=190000>8760×19=166440

P1max×T1max=40×5000=200000>8760×20=175200

P2max×T2max=18×5300=95400>8760×9=78840

P3max×T3max=16×5400=86400>8760×8=70080

P4max×T4max=20×5500=110000>8760×10=87600

发电厂和变电所的负荷设计是合理的。

第二章电力平衡分析

第一节有功功率的平衡

有功平衡要求电厂输出的有功大于综合负荷有功，且要求备用在10％～15％。

P装=25×4+50×2=200MW

P综合=k1×ΣPi+Pa

=1.1×（40+18+16+20）+38=141.4MW

P备用=P装－P综合=58.6MW

备用系数=P备用/P装×100%=29.3%有功平衡满足要求。

第二节无功功率的平衡

无功平衡的要求是电厂输出的无功大于综合负荷的无功，而且要求备用在

10％。

Q综合=k1×ΣQi+k2×ΣSi

=0.95×（23.55+23.73+10.20+9.92+11.87）+0.2×109.28

=97.1625MVA

Q备用＝QG-Q综合＝39.8375MVA

所以Q备用/QG×100％＝29.1％无功平衡满足要求。

第三节电力平衡结论

由计算可知，有功备用满足要求，在电力系统的运行中，发电厂发出的有功功率总和与系统中负荷相平衡。

为了保证安全优质的供电，电力系统有功平衡须在额定参数下确定，还必须留有一定的有功备用容量，要求备用在10％～15％。

无功不足，则需要在系统中加入无功补偿。

电力系统无功平衡的基本要求是系统中的无功源发出的无功功率应该大于或等于负荷的无功需求和网络的无功损耗，而且为了保证可靠性，还必须有一定的无功备用容量，备用要求在10％左右。

经计算，上述电网的有功备用和无功备用都满足要求。

第三章电网主接线方案的确定

第一节网络电压等级的确定

根据输送容量和输送距离，查下表，可知应该选择电压等级110KV。

额定电压（千伏）

输送容量（万千瓦）

输送距离（公里）

0.38

0.01以下

0.6以下

3

0.01～0.1

1～3

6

0.01～0.12

4～15

10

0.02～0.2

6～20

35

0.2～1.0

20～50

110

1.0～5.0

50～150

220

10.0～50.0

100～300

330

20.0～100.0

200～600

第二节电网主接线的确定

一、初步比较

方案

主接线

优点

缺点

等值线长

开关数

1

结构简单，操作方便，可靠性高

线路投资较大，开关数量较

多

343KM

16

2

结构简单，开关数少，可靠性较高

线路投资较大，故障电压损耗较大，

不利继保

195KM

10

3

结构较简单，可靠性较高，操作方便

环网发生故障时线路压降较大，线路的负荷较

大

320KM

14

4

结构较简单，开关数较少，可靠性较高

线路投资较大，环网故障时线路压降较大，不

利继保

310KM

12

5

可靠性非常高

线路投资大，结构复杂，操作不方便，

不利继保

400KM

16

初步比较选择方案1和方案3进一步的在技术要求和经济性上进行比较。

二、深入比较

（一）、技术比较：

1、网络潮流计算（均一网）

发电厂负荷：

Samax=38+j23.55MVA Samin=19+j14.25MVA

变电所1：

S1max=40+j23.73MVA S1min=20+j13.96MVA

变电所2：

S2max=18+j10.2MVA S2min=9+j6.28MVA变电所3：

S3max=16+j9.92MVA S3min=8+j5.79MVA变电所4：

S4max=20+j11.87MVA S4min=10+j7.5MVA方案1：

Sa1max=S1max=40+j23.73MVASa2max=S2max=18+j10.2MVASa3max=S3max=16+j9.92MVASa4max=S4max=20+j11.87MVA方案3：

Sa1max=S1max=40+j23.73MVA

Sa2max=S2max=18+j10.2MVA

Sa3max=[S3max×（L4+L34）+S4max×L4]/（L3+L4+L34）=16.4+j9.98MVASa4max=[S4max×（L3+L34）+S3max×L3]/（L3+L4+L34）=19.6+j11.81MVAS3-4max=0.4+j0.06MVA

2、选择导线：

查表得：

Tmax=5000hJe=1.070A/（mm2）

Tmax=5300hJe=1.016A/（mm2）Tmax=5400hJe=0.998A/（mm2）Tmax=5500hJe=0.980A/（mm2）

导体面积A计算公式：

S=Smax/（1.732×110×λ×Je）

方案1的导线截面积：

A1=114.07mm2 A2=53.44mm2

A3=49.50mm2 A4=62.28mm2

根据截面积选取导线：

（阻抗单位W/km）

L1选择双回线LGJ-120:

单位阻抗值为0.2345+j0.406;持续容许电流：

380A

L2选择双回线LGJ-70:

单位阻抗值为0.4217+j0.426;持续容许电流：

275A

L3选择双回线LGJ-70:

单位阻抗值为0.4217+j0.426;持续容许电流：

275A

L1选择双回线LGJ-70:

单位阻抗值为0.4217+j0.426;持续容许电流：

275A按照最大可能传输功率的发热校验其截面积：

Imax=Smax/（1.732×110×λ）

I1max=244A<380A I2max=109A<275A

I3max=99A <275A I4max=122A<275A

满足要求

方案3的导体截面积：

A1=114mm2 A2=54mm2

A3=101mm2 A4=123mm2A43=3mm2

根据截面积选取导线：

（阻抗单位W/km）

L1选择双回线LGJ-120:

单位阻抗值为0.2345+j0.406;持续容许电流：

380A

L2选择双回线LGJ-70:

单位阻抗值为0.4217+j0.426;持续容许电流：

275A

L3选择双回线LGJ-120:

单位阻抗值为0.2345+j0.406;持续容许电流：

380A

L4选择双回线LGJ-150:

单位阻抗值为0.1939+j0.400;持续容许电流：

445A

L43选择双回线LGJ-70:

单位阻抗值为0.4217+j0.426;持续容许电流：

275A

按照最大可能传输功率的发热校验其截面积：

S=Smax/（1.732×110×λ）

I1max=244A<380A I2max=109A<275A

I3max=226A<380A I4max=226A<445A

I4—3max=122A<275A

满足要求

3、最大电压降落ΔUmax的校验

技术要求：

正常情况下 ΔU%<10%

故障情况下 ΔU%<15%

忽略电压降落横向量，按照下边公式计算

DV=PR+QX

V

其中Z