东南大学电气工程学院课程设计——区域电网设计资料Word文档格式.docx
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4.2.变电所主接线的设计 25
4.3.变电所主接线的确定 26
五、潮流计算 27
5.1.最大功率时潮流分布图 27
5.2最大功率时线路潮流分布表 28
5.3最大功率时节点潮流表 28
5.4.最小功率时潮流分布图 29
5.5.最小功率时线路潮流表 29
5.6.最小负荷时节点潮流表 29
六、调压计算变压器分接开关位置的选择计算 30
6.1.#1变电所为逆调压 30
6.2.#2变电所为顺调压 30
6.3.#3变电所为逆调压 31
第一章设计任务
1.1.发电厂、变电所地理位置图
图中， 代表电厂， 代表变电所
14
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10111213141516171819
2格为1cm，比例1cm=10km
1.2.各变电所负荷情况
变电所编号
最大负荷（MW）
82
40
66
58
最小负荷（MW）
45
23
42
35
Tmax （小时）
5000
4000
4500
4200
功率因数cosφ
0.85
0.8
0.9
低压侧电压（kV）
对备用要求
60%
50%
80%
对调压要求
逆调压
顺调压
常调压
1.3.发电厂装机
发电厂的发电机组参数如下:
发电厂
发电机型号
额定容量（MW）
台数
备注
A
QFS-50-2
50
10.5kV
B
QFS-25-2
25
6.3kV
1.4.其他情况
（1）各变电所功率因数必须补偿到0.9。
（2）各发电厂装机台数根据情况确定。
二、设计内容
（1）电力系统的功率平衡
（2）网络电压等级和结线方式的选择
（3）发电厂、变电所主结线的选择
（4）潮流计算
（5）调压措施的选择
三、设计成品
（1）设计说明书
（2）发电厂、变电所、电力网电气主结线图
（3）潮流分布图（最大、最小负荷时之潮流分别标出）
第二章设计说明书
一、电力系统功率的初步平衡
1.1.目的
功率平衡是电力系统规划设计可靠性、安全性、经济性的根基。
根据设计任务书的要求，对电力系统的功率初步平衡进行计算，同时仅进行最大负荷与最小负荷的潮流计算，其他情况均在这两种情况之中。
1.2.计算方法
1.2.1有功功率的平衡
（1）用户负荷
n
Py=k1å
Pmax,i
i=1
k1：
同时率取1.0
=1.0´
（82+40+66+58）=246 MW
（2）供电负荷
系统最大消耗功率除负荷外还应计入网损和发电厂的用电。
网损包括输电线路与变压器损耗，一般可按最大输送功率的6%-10%来估计（当有远距离输电时取大值）。
根据发电厂变电站地理位置图判断题设应为近距离输电，网损率取6%。
Pg=
1 P1-K2
k2:
网损率取6%
y
= 1
1-0.06
´
246=261.70 MW
（3）发电负荷
厂用电随电厂类型而定。
水电站的占发电出力的1%以下；
火电厂约占出力的5%-8%；
核电站约占4%-5%。
所给发电机型号为QFS，为汽轮发电机，判断发电厂为火电厂，厂用电应按照占发电出力的5%~8%来计算，当发电厂容量大时取小值，反之取大值。
根据用户负荷的大小,选择7%。
Pf=
1 P1-K3
K3：
厂用电率取7%
g
=261.70=281.40 MW
1-0.07
（4）备用容量
在电力平衡中还应考虑备用容量，通常将备用分为如下四个部分来考虑。
负荷备用：
这是在负荷不断变化时用于调整频率及为满足预测装机与负荷供需平衡之间的误差而考虑的，一般取系统最大负荷的2%-5%，大系统取小值，小系统取大值。
根据题设容量大小取5%。
0.05×
281.40=14.07MW；
事故备用：
这是考虑发电机因事故退出运行时仍能维持对用户供电而考虑。
一般取系统最大符合的10%，并且要求事故备用容量不小于系统中最大发电机的单机容量，由于0.10×
281.40=28.140〈50，现取50MW；
检修备用：
系统检修备用一般取系统最大负荷的8%-15%，且一般参照系统中最大一台机组的容量进行取值，这里取15%，0.15×
281.40=42.21，与50相差不太多，现取
50MW。
国民经济备用：
为满足国民经济超计划增长引起负荷增大而设置的备用。
不在本设计的考虑范围之内。
故三种备用容量之和：
14.07+50+50＝114.07MW
（5）装机容量：
考虑备用容量后的系统应有总装机容量：
281.40+114.07=395.47MW实际装机容量可取A发电厂6×
50MW，B发电厂4×
25MW的方案：
6×
50+4×
25＝400MW
系统备用容量：
400-281.40=118.60MW
备用率：
118.60÷
281.40=0.42
因此，确定A发电厂采用6×
50MW的方案，B发电厂采用4×
25MW的方案。
额定功率因数
额定电压（KV）
0.80
10.5
6.3
1.2.2无功功率的平衡：
题设区域电力网为
220kv以下，此类电网无功电源的安装总容量QG应大于电网的最大自然无功负荷QD，一般
取1.15倍。
而最大无功负荷QD与其电网最大有功负荷PD之间存在一定的比例关系，它们的关系式为：
QG=1.15QD；
QD=𝐾
𝑃
D
K—电网最大自然无功负荷系数。
K值与电网结构、变压级数、负荷特性等因素有关，查表取1.1。
电网最大有功负荷PD为本网发电机有功功率与主网和邻网输入的有功功率代数和的最大值。
QD=246´
1.1=270.6Mvar;
QG
=270.6´
1.15=311.19Mvar
系统的无功平衡：
∑𝑄
𝐺
=∑𝑄
𝐿
+∑∆𝑄
L+∑∆𝑄
𝑇
——无功负荷总和；
∑∆𝑄
——电力网线路的无功损耗之和；
——电网中所有变压器无功损耗之和。
负荷功率因数一般只有0.6~0.9，系统中无功损耗又大，当要求发电机在额定功率因数条件下运行时，必须在负荷处配置一些无功补偿装置，使功率因数得以提高。
由于设计资料只给出了各变电所的功率因数，要求各变电所的功率因数必须补偿到0.9。
无功备用容量一般取最大无功功率负荷的7%~8%。
这里取7%。
QR=7%´
å
QG=21.7833MVar
发电厂A:
QFS-50-2型双水内冷汽轮发电机，功率因数为0.80，则电机发出无功功率
为：
QG1
=50´
tancos-10.80=37.5MVar
QG2
发电厂B:
QFS-50-2双水内冷汽轮发电机，功率因数为0.8，则电机发出无功功率为：
=25´
tancos-10.80=18.75MVar
无功功率补偿一般采取无功就地补偿的方式，即在各变电所进行无功功率的补偿。
这样可以提高线路的功率因数，减少电压降落，同时也增加了发电厂的功率因数。
给出的四个变电所的功率因数中，变电所4的功率因数为0.9，已经达到要求，只需对变电所
1、变电所2、变电所3实行无功补偿。
电力系统中常用的无功电源包括有：
同步发电机、调相机、电容器及静止无功补偿器、线路充电功率。
计算各变电所承担的无功负荷：
变电所1：
Q1
=82´
tancos-10.85=50.819MVar
变电所2：
Q2
=40´
tancos-10.80=30MVar
变电所3：
Q3
=66´
tancos-10.85=40.903MVar
按功率因数为0.9计算补偿后各变电所提供的无功功率：
Q·
=82´
tancos-10.90=39.714MVar
=40´
tancos-10.90=19.373MVar
=66´
tancos-10.90=31.965MVar
计算各变电所应补偿的无功功率：
DQ=Q-Q·
=11.105MVar
1 1 1
=10.627MVar
2 2 2
=8.938MVar
3 3 3
å
Q·
=Q·
+Q·
=9
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