电气工程及其自动化小区域电网规划设计Word格式.doc
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1.4网络方案的形成及初步比较 5
1.4.1网络方案的形成 5
1.4.2系统网络方案的初步比较 6
1.5系统网络方案的详细技术经济比较 10
1.5.1架空输电线路导线截面的选择与校验 10
1.5.2方案技术比较 12
1.5.3方案经济比较 13
2电气主接线设计 14
2.1概述 14
2.2发电厂主接线的设计 14
2.2.1发电厂主接线的确定 14
2.3变电所主接线的设计 16
2.3.1变电所主接线的确定 16
2.3.2变电所主变压器的选择 17
2.4系统接线图 19
3潮流计算 19
3.1电力系统元件技术数据及其参数计算 19
3.1.1变压器参数有名值计算（归算到高压侧） 19
3.1.2单回架空导线参数计算 22
3.2最大负荷下的潮流计算 22
3.2.1系统等值电路 22
3.2.2最大负荷下的功率分布计算 22
3.2.3最大负荷下的节点电压分布计算 26
3.3潮流计算分布图（最大负荷） 30
3.4潮流计算分布图（最小负荷） 30
4调压计算 30
4.1电压调整的必要性及调压措施 30
4.2变压器分接头的选择 31
4.2.1变压器分接头的选择原则 31
4.2.2变压器分接头的选择计算 32
5电气设备的选择 34
6总结 37
参考文献 38
附录 39
附图1：
A电厂电气主接线 39
附图2：
d变电所主接线 40
附图3：
e变电所电气主接线 41
附图4：
b变电所电气主接线 42
附图5：
c变电所电气主接线 43
附图6：
系统接线图 44
附图7：
系统等值电路图 44
附图8：
最大负荷潮流分布图 45
致谢 46
摘要：
根据该地区电厂与变电所的地理位置、电源以及负荷情况，简要分析网络基本情况，接着进行电力电量平衡校验；
拟定8种网络接线方案，确定线路电压等级，进行初步比较，保留2种较好的方案；
接着进行详细的技术经济比较，确定最佳网络接线方案；
完成该方案的电气主接线设计；
在最大负荷与最小负荷运行方式下计算潮流分布，计算电能损耗；
最后完成主要电气设备的选型。
关键词：
电力电量；
网络方案；
电气主接线；
潮流计算；
电气设备
SmallRegionalpowergridplanning
Abstract:
Accordingtothisareapowerplantsandsubstationsgeographicalposition,powerandloadconditions,abriefanalysisofnetworkbasicsituation,andthecalibration,andthenchecktheelectricalenergybalance;
Eightkindsofnetworkwiringschemeworked,surecircuitryvoltagelevel,preliminarycomparison,reservetwokindsofgoodproject;
Thenperformdetailedtechnicalandeconomiccomparison,determinedthebestnetworkwiringschemes;
Thecompletionofthisschemeandthemainelectricalwiringdesign;
Inthelargestloadandminimumloadoperationwayofcalculatingthepowerflowandpowerloss;
Finallycompletethemainelectricalequipmentselection.
Keywords:
Electricpower;
Networksolutions;
Themainelectricalwiring;
Flowcalculation;
Electricalequipment
1网络方案的分析与确定
1.1概述
电力是国民经济发展的基础，也是目前世界各国能源消费的主要形式之一。
电力系统规划、设计及运行的根本任务是，在国民经济发展计划的统筹安排下，合理开发、利用动力资源，用较少的投资和运行成本，来满足国民经济各部门及人民生活不断增长的需要，提供充足、可靠和质量合格的电能。
电力系统包括发电、送电、变电、配电、用电以及与之相适应的通信、安全自动装置、继电保护、调度自动化等设施。
国内外大量事实表明，供电的可靠、经济以及电能的质量不仅取决于系统中各种设备的性能和质量，而且还取决于电力系统的规划、设计及运行管理水平。
电力系统规划是根据国民经济发展计划和现有电力系统实际情况，结合能源和交通条件，分析负荷及其增长速度，预计电力电量的发展，提出电源建设和系统网架的设想，拟定科研、勘测、设计以及新设备度制等任务。
电力系统设计包括电厂接入系统设计，电力系统专题设计，发电、输电、变电工程可行研究及初步设计的系统部分。
电力系统设计水平年，一般取今后5～10年的某一年，远景水平年取今后10～15年的某一年。
设计水平年的选取最好与国民经济计划的年份相一致。
电源和网络设计，一般以设计水平年为主，并对设计水平年以前的过渡年份进行研究，同时还要展望到远景水平年。
国内外电力系统发展状况：
2001年，美国电科院（EPRI）最早提出“Intelligrid”（智能电网），并开始研究；
2005年，“智能电网（SmartGrids）欧洲技术论坛”正式成立，并提出了智能电网（SmartGrids）概念；
2009年，国家电网公司在特高压输电技术国际会议上宣布了建设中国坚强智能电网的发展战略。
虽然各国发展智能电网的推动力和侧重点也各不相同，但建设智能电网已经成为全世界电力行业的一种美好愿景。
我国在积极发展以特高压电网为骨干网架，各级电网协调发展的同时，需要发挥一体化管理的优势，开展智能电网架构设计，统筹考虑电网规划、建设、改造及技术升级，注重形成完整的智能电网规范和标准体系，制定试点方案及实施计划，积极有序推进智能电网的研究及建设。
1.2网络基本情况分析
（1）一个地区性电网的负荷点、电源点已经确定，由一个发电厂和四个变电所组成，其相对位置地理接线图见图1-1：
图1-1系统地理接线图
（2）负荷情况：
各地区负荷调查确定的待设计电网设计负荷水平（以后5-10年中某年为准），见表1-1。
表1-1待设计电网设计负荷水平
项目
变电所
发电厂
b
c
d
e
A
最大负荷，MW
50
60
30
40
最小负荷，MW
15
25
I类负荷，%
II类负荷，%
III类负荷，%
10
负荷对供电要求
有备用
最大负荷利用小时
5500cosφ=0.85
低压母线电压，kV
调压要求
顺
逆
常
负荷单位调节功率
k*=1.5（以新系统负荷容量为基值）
（3）本地电源情况：
当系统负荷发展水平确定以后，电源容量必须满足负荷的要求。
A：
火电厂，总装机容量300MW，4台机组。
其中：
厂用电率为8%
2×
50MW：
10.5kV,cosφ=0.85,σ%=2%~4%;
100MW：
10.5kV,cosφ=0.85,σ%=4%~6%
（4）系统情况：
原系统最大负荷1000MW,cosφ=0.85;
电厂A处以220kV双回路与新系统联系。
最大负荷时A厂向系统送15MW,始端cosφ=0.9;
最小负荷时A厂向系统送110MW,始端cosφ=0.9。
系统总装机容量为1050MW,σ%=4%,负荷的单位调节功率k*=1.3（以老系统负荷容量为基值）。
最大负荷利用小时数Tmax=5000，最大负荷同时系数为0.9。
1.3电力电量平衡
电力系统设计时，应编制从当前到设计水平年的逐年电力电量平衡，以及水平年系统和地区的电力电量平衡，必要时还应作地区最小负荷时的电力平衡[1]。
通过电力电量平衡，明确系统所需的装机容量、调峰容量以及电能输送方向，为撰写电源方案、装机计划、调峰措施、网络方案、燃料需要量等提供依据。
1.3.1电力系统备用容量
电力系统中各类电厂机组额定容量的总和，称为电力系统容量，也称系统装机容量或系统发电设备容量。
但不是所有的发电设备都能不间断地投入运行，也不是所有发电设备都能按额定容量发电，为保证电力系统运行能安全可靠、不间断供电和良好的电能质量，系统电源容量应大于发电负荷，大于部分称为系统的备用容量[2]。
电力系统中的备用容量可分为负荷备用、事故备用、检修备用和国民经济备用等，还可分为热备用和冷备用。
负荷备用容量：
根据系统负荷大小、运行经验等情况考虑通常取最大发电负荷的2%～5%，低值适用于大系统，高值适用于小系统；
事故备用容量：
通常约为最大发电负荷的5%～10%，但不小于系统中最大一台机组的容量；
检修备用容量：
通常为最大发电负荷的8%～15%，具体数值由系统情况而定，一般按系统中最大一台机组容量来参照确定检修备用容量；
国民经济备用是为了满足国家其他所有行业的发展需要而设置的备用容量[3]。
电力系统中只有具备了备用容量，才有可能保证电力系统优质、安全、经济地运行。
1.3.2电力电量平衡校验
（1）电力平衡校验（有功功率平衡）
（a）系统最大负荷
系统最大用电负荷Py
Py＝K1…………………………………（1-1）
式中——————区域内各类最大用电负荷之和；
K1——————同时率（K1＝0.90）
故，新系统最大用电负荷：
（b）新系统供电负荷（指系统的用电负荷加电网损耗）：
（c）新系统发电负荷（供电负荷加上厂用电）：
系统的电源容量：
系统的备用容量：
系统备用容量占系统的最大发电负荷的百分比：
式中：
、——分别为新旧规划系统的最大发电负荷,系统的发电负荷为发电机出力；
——新系统厂用电；
、——分别为A和旧系统的总装机容量；
——同时率：
取0.9；
——网损率：
取5%；
——厂用电率，取8%。
电力平衡结论：
新规划系统备用容量符合规定[5]：
系统的总备用容量占系统最大发电负荷的15%～20%，但不小于系统一台最大的单机容量（新系统最大一台机组的容量为100MW）。
新规划系统满足电力平衡。
（2）电量平衡校验
电量平衡：
电力系统规划设计和电力生产调度在进行电力平衡后，对规定的时间内各类发电设备的发电量与预测需用电量的平衡。
系统需要发电量为发电负荷与最大利用小时的乘积，系
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