课程设计电力网络设计Word文档下载推荐.docx
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5．2潮流计算…………………………………………………………………………….19
5．3变压器分接头的选择……………………………………………………………….26
6、总结…………………………………………………………….29
前言
本课程设计的任务是根据所给的数据，对一个区域电网规划进行分析，校验系统的有功与无功；
分析各种不同的运行方式；
确定系统的接线方案；
选择系统中变压器的型号；
对系统的潮流进行估算；
计算网络中的损耗；
进行调压计算并校验分接头的选择；
统计系统设计的主要指标；
绘制电气主接线。
1、原始资料：
A.发电厂发电机资料：
项目
台数
容量（MW）
电压（kV）
功率因数
1
5
25
6.3
0.8
2
50
10.5
0.85
B.发电厂和变电所的负荷资料：
发电厂（A）
变电所
（1）
变电所
（2）
变电所（3）
变电所（4）
最大负荷（MW）
20
37
40
34
26
最小负荷（MW）
11
19
21
18
14
最大负荷功率因数
0.83
0.84
0.82
最小负荷功率因数
0.78
0.81
最大负荷利用小时
5000
5500
二次母线电压（kV）
6
10
一类用户的百分数
30
二类用户的百分数
35
调压要求
顺
逆
常
注意：
（1）.发电厂的负荷包括发电厂的自用电在内；
（2）.建议采用的电力网额定电压为110k
C、发电厂和变电所的地理位置图：
L1=25km,L2=25km,L3=30km,L4=38km,L12=41km,L13=35km,L23=41km,L24=km51,L34=km38
2、校验电力系统功率平衡和确定发电厂的运行方式
2.1负荷合理性校验
根据最大负荷利用小时数的定义，最大负荷运行TmaxI小时所消耗的电量等于全年实际耗电量，所以应大于全年以最小负荷运行所消耗的电量，校验之。
（To为一年的时间即8760小时）
1、发电厂A
Pmax×
Tmax=20×
5000=100000MWPmin×
To=11×
8760=96360MW
2、变电站1
Pmax×
Tmax=37×
5000=185000MWPmin×
To=19×
8760=166440MW
3、变电站2
Tmax=40×
5500=220000MWPmin×
To=21×
8760=183960MW
4、变电站3
Tmax=34×
5500=187000MWPmin×
To=18×
8760=157680MW
5、变电站4
Tmax=26×
5500=143000MWPmin×
To=14×
8760=122640MW
系统全年实际耗电量：
Wa=100000+185000+220000+187000+143000=835000MW
全年以最小负荷运行所消耗的电量：
Wb=96360+166440+183960+157680+122640=727080MW
Wa>
Wb负荷合理
2.2功率平衡校验
1）有功功率平衡校验
系统最大有功综合负荷：
PXMAX=K1·
K2·
K1－－同时系数取0.9
K2－－厂用网损系数取1.15（其中网损5%，厂用10%）
需校验发电厂的有功备用容量是否大于最大有功负荷的10%。
发电机组总容量为：
P=25*5+50=175MW
系统最大有功综合负荷为：
Pxmax=0.9*1.15*（37+40+34+26+20）=162.5MW
最大有功负荷：
37+40+34+26+20=157MW
有功备用容量/最大有功负荷：
（175-162.5）/157=7.96%<
10%
得出结论：
系统有功功率平衡，但有功备用容量不够充足
2）无功功率平衡校验
求出系统最大的无功综合负荷，校验发电厂的无功备用容量是否大于最大无功负荷的10%。
发电机组所提供的无功容量为：
Qmax=5*25*tan（arccos0.8）+50×
tan（arccos0.85）=124.75Mvar
负荷所消耗的最大的无功综合负荷为：
Qlmax=0.9*1.15*（20*0.67+37*0.64+40*0.69+34*0.69+26*0.67）=109.25Mvar
（其中tan（arccos0.83）=0.67tan（arccos0.84）=0.64tan（arccos0.82）=0.69）
最大无功负荷：
20*0.67+37*0.64+40*0.69+34*0.69+26*0.67=105.56Mvar
无功备用容量/最大无功负荷：
（124.75-109.25）/105.56=14.68%>
所以系统的无功备用充足
3）功率平衡校验结论
由上面检验结果可知：
系统有功功率平衡，但有功备用容量不够充足。
如果发电厂的一台发电机故障，则系统必须切一些负荷才能保持系统的有功功率平衡。
而系统的无功功率平衡且无功备用充足。
现在按最严重的情况考虑：
假设发电厂容量最大的机组（50MW）故障
发电机组总容量为:
P=5*25=125MW
系统一、二类负荷：
Pa=20*55%+37*55%+40*65%+34*60%+26*60%=93.35MW
P>
Pa所以发电厂带最大负荷时一台机组故障后能保证一二类负荷的供电
而且还可以对三类负荷供电P-Pa=125-93.35=31.65MW
被强迫停电的三类负荷为：
157-125=32MW
3、确定电力系统的接线图
3.1网络电压等级的确定
电网电压等级决定于输电距离和输电功率，还要考虑到周围已有电网的电压等级。
根据设计任务书的要求，网络的电压等级取110kV。
3.2网络接线方案初步比较
方案
主接线
供电可靠性
继电保护整定的难易程度
开关数
线路总长度
负荷均采用双回线路供电，可靠性高，能保证一条线路出现故障后另一条线路维持对负荷供电
容易（开式网络）
16
236Km
电站出线较少，采用环形供电。
可靠性高，能保证一条线路出现故障后另一条线路维持对负荷供电
难
（有环）
12
204Km
3
197Km
4
电站出线较少，供电可靠性高，但变电站3可能因供电线路太长，导致电压降落过大，和线损过多
186Km
方案1由设计说明书知：
总投资为线路长度总和的70%，所以经济性良好，方案2和3通过表知可排除方案2，方案4的变电站3由于供电线路太长，导致电压降落过大，可靠性也不高，故排除。
综上从这些方案中，考虑到线路的长度，电站出线，开关数量，布局结构以及可靠性等方面，因此选取方案1、3来进行更为精确的比较。
3.3网络接线方案精确比较
按电力设计手册，当负荷的年最大利用小时数达到5000小时以上时，钢芯铝铰线的经济电流密度取J=0.9A/mm2，在高压区域电力网，用经济电流密度法选择导线载面，用发热校验。
因本设计是110kv及以上电压等级，为了避免电晕损耗，导线截面不应小于LGJ-70。
有关数据综合如下：
导线
截面
载流量（A）
r（Ω/km）
X（Ω/km）
导线投资
（万元）
线路综合
投资（万元）
LGJ-70
275
0.45
0.432
0.29
1.95
LGJ-95
335
0.33
0.416
0.4
2.1
LGJ-120
380
0.27
0.409
0.49
2.25
LGJ-150
445
0.21
0.403
0.62
2.45
LGJ-185
515
0.17
0.395
0.76
2.7
LGJ-240
610
0.132
0.188
0.98
2.95
LGJ-300
710
0.107
0.382
1.46
3.4
LGJ-400
898
0.079
0.386
1）潮流估算
由于后面选择导线截面积时需考虑一定的裕度，故此处潮流计算时可不考虑网损。
方案1：
（G为发电厂，1、2、3、4分别为图上变电站，下同）
线路G-1：
P=37/2=18.5MW，Q=23.68/2=11.84MVar
线路G-2：
P=40/2=20MW，Q=27.6/2=13.8MVar
线路G-3：
P=34/2=17MW，Q=23.46/2=11.73MVar
线路G-4：
P=26/2=13MW，Q=17.42/2=8.71MVar
方案3：
P=37MW，Q=23.68MVar
P=40MW，Q=27.6MVar
P=34MW，Q=23.46MVar
P=26MW，Q=17.42Mvar
线路1-2：
P=0MW，Q=0Mvar
线路3-4：
2）选择导线型号及线路阻抗计算
利用估算出来的潮流计算导线上流过的电流，从上表中选择合适的导线型号，即可进行线路阻抗计算。
计算公式为：
I=P/（1.732UcosΦ）
钢芯铝绞线的经济电流密度取J=0.9A/mm2
因此导线截面积为：
S=I/J
选择合适的导线型号：
I=18.5/（1.732×
110×
0.84）=0.1156KA
S=115.6/0.9=128.4mm2
因此线路G-1选LGJ-150
I=20/（1.732×
0.82）=0.1280KA
S=128/0.9=142.22mm2
因此线路G-2选LGJ-150
I=17/（1.732
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