电力系统规划课程设计.docx
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电力系统规划课程设计
题目：
某地区电网规划初步设计
专业：
电气工程及其自动化
摘要
电网规划是所在供电区域国民经济和社会发展的重要组成部分，同时也是电力企业自身长远发展规划的重要基础之一。
电网规划的目标就是能够使电网发展，能适应，满足并适度超前于供电区域内的经济发展要求，并能发挥其对于电网建设，运行和供电保障的先导和决定做用。
电网规划是电网发展和改造的总体计划。
其任务是研究负荷增长的规律，改造和加强现有电网结构，逐步解决薄弱环节，扩大供电能力，实现设施标准化，提高供电质量和安全可靠性，建立技术经济合理的电网。
电网是电源和用户之间的纽带，其主要功能就是把电能安全、优质、经济地送到用户电力工业发展是实践表明，要实现这一目标，大电网具有不可取代的优越性，而要充分发挥这种优越性，就必须建设一个现代化的电网。
随着电网的发展和超高压大容量电网的形成，电力给国民经济和社会发展带来了巨大的动力和效益，并成为当今社会发展和人民日常生活不可缺少的能源之一。
但随着经济时代的到来，电网的运行和管理已发生了深刻的变化，国内外经验表明，如果对供电电网设计不善，一旦发生自然和认为故障，轻者造成部分用户停电，重者则使电网的安全运行受到威胁，造成电网运行失去稳定，严重时甚至会使电网瓦解，酿成大面积停电，给国民经济带来灾难性的后果。
因此对电网的合理设计已经成为了电力系统运行维护的主要部分。
电力系统是由生产、输送、分配和消费电能的发电机、变压器、电力线路和电力用户组成的整体，是将一次能源转换成电能并输送和分配到用户的一个统一系统。
电力系统还包括保证其安全可靠运行的继电保护装置、安全自动装置、调度自动化系统和电力通信等相应的辅助系统（一般成为二次系统），以及通过电或机械的方式联入电力系统中的设备关键字：
电力系统规划电力电量平衡供电可靠经济
摘要1
目录2
一、课程设计任务书3
1.1、题目：
某地区电网规划初步设计3
1.2、目的要求3
1.3、设计任务3
1.4、原始资料3
二、原始资料的分析5
2.1、发电厂技术参数5
2.2、发电厂和变电所负荷资料5
2.3、负荷合理性校验5
三、电力网电压的确定和电网接线的初步选择6
3.1、电网电压等级的选择6
3.1.1电压等级选择的原则6
3.1.2电压等级选择的方法7
3.2、电网接线方式的初步比较8
3.2.1电网接线方式8
3.2.2方案初步比较的指标10
四、方案的详细技术经济比较11
4.1、导线截面参考数据11
4.2、方案（B）中的详细技术经济计算12
4.2.1按均一网对其进行粗略潮流分布的计算12
4.2.2导线截面面积的选择13
4.2.3根据查阅的导线截面面积，计算线路的阻抗14
4.2.4计算正常运行时的电压损失15
4.2.5投资费用15
4.2.6年运行费用15
4.3、方案（C）中的详细技术经济计算17
4.3.1按均一网对其进行粗略潮流分布的计算17
4.3.2导线截面的选择19
4.3.3线路阻抗计算21
4.3.4正常运行时的电压损失21
4.3.5投资21
4.3.6年运行费用22
五、最终方案的选定24
六、课程设计总结26
七、参考资料26
八、课程设计指导教师评审标准及成绩评定27
一、课程设计任务书
1.1、题目：
某地区电网规划初步设计
1.2、目的要求
通过本次课程设计能掌握电网规划设计的一般原则和常用方法，综合运用所学专业知识，特别是有关电力网、发电厂等方面的理论、概念和计算方法，加深对电网特性的了解进而了解有关设计规程和规定、经济指标，树立统筹兼顾、综合平衡、整体优化的观点,
培养从技术、经济诸多方面分析和解决实际工程问题的能力。
1.3、设计任务
1）电力网电压等级的确定
2）初步拟定若干待选的电力网接线方案进行初选
3）对初选接线方案进行详细的综合比较
4）最后对电网的接线方案进行评定
1.4、原始资料
1）发电厂、变电所相对地理位置及距离如图所示：
说明：
A为发电厂
①、②、③、④为待建的变电站
2）发电厂技术参数
项目
台数
容量（MW）
电压（kV）
功率因数
1
5
25
6.3
0.8
2
1
50
10.5
0.85
3）发电厂和变电所负荷资料
厂站
项\
目、
发电厂
变电所
A
1
2
3
4
最大负何（MW
30
50
50
45
50
最小负荷（MW
15
28
28
23
28
功率因数cos
0.82
0.85
0.85
0.86
0.85
Tmax（h）
5000
5300
5500
5200
5500
低压母线电压（kV）
10
10
10
10
10
调压要求
顺
常
逆
顺
常
各类负
荷（%）
I类
30
30
30
0
25
II类
30
30
25
30
30
设计指导教师（签字）：
二、原始资料的分析
2.1、发电厂技术参数
项目
台数
容量（MW）
电压（kV）
功率因数
1
5
25
6.3
0.8
2
1
50
10.5
0.85
2.2、发电厂和变电所负荷资料
厂站
项
目'、
发电厂
变电所
A
1
2
3
4
最大负何（MW
30
50
50
45
50
最小负荷（MW
15
28
28
23
28
功率因数cos
0.82
0.85
0.85
0.86
0.85
Tmax（h）
5000
5300
5500
5200
5500
低压母线电压（kV）
10
10
10
10
10
调压要求
顺
常
逆
顺
常
各类负
荷（%）
I类
30
30
30
0
25
II类
30
30
25
30
30
根据原始资料确定电网的电压等级和初步拟定5个方案，综合考虑电网的经济性、可
靠性、操作容易和保护简单等问题，综合优先选出两个方案进行详细技术经济比较。
利用原始资料中的最大负荷、功率因数、最大利用小时进行潮流计算和导线截面选择，同时根据原始资料和导线截面的选择、电压损耗确定两个参加详细技术经济比较方案中的投资费和年运行费。
2.3、负荷合理性校验
1）在已知某规划年的需电量后，可用年最大负荷利用小时数来预测年最大负荷，即
Pn•max=An/Tmax
式中Pn•max—年最大负荷（MW；
An——年需用电量（kWh;
Tmax年最大负荷利用小时数（h）
2）根据最大负荷利用小时数的定义，最大负荷运行Tmax小时所消耗的电量等于全年实际电量。
所以，以最大负荷运行Tmax小时所消耗的电量应大于全年以最小负荷运行的电量。
即：
PmaxTmaxPmin87608760-全年小时数
1、发电厂负荷
（Pmax・Tmax=30x5000=150000）>（Pmin・8760=15X8760=131400）（MW/h
2、变电所1负荷
（Pmax-Tma>=50x5300=265000）>（Pmin•8760=28x8760=245280）（MW）
3、变电所2负荷
（Pmax-Tmax=45x5500=275000）>（Pmin•8760=28x8760=245280）（MW）
4、变电所3负荷
（Pmax-Tmax=45x5200=234000）>（Pmin・8760=23x8760=2014800）（MW）
5、变电所4负荷
（Pmax-Tmax=50x5500=275000）>（Pmin・8760=28x8760=245280）（MW）结论：
所以负荷均满足合理性要求。
根据原始资料确定电网的电压等级和初步拟定5个方案，综合考虑电网的经济性、可靠性、操作容易和保护简单等问题，综合优先选出两个方案进行详细技术经济比较。
利用原始资料中的最大负荷、功率因数、最大利用小时进行潮流计算和导线截面选择，同时根据原始资料和导线截面、电压损耗确定两个参加详细技术经济比较方案中的投资费和年运行费。
三、电力网电压的确定和电网接线的初步选择
3.1、电网电压等级的选择
目前我国常用的电压等级：
220V、380V、6kV、10kV、35kV、110kV、220kV、330kV、
500kV。
3.1.1电压等级选择的原则
1）选定的电压等级应符合国家电压标准
2）电压等级不宜过多，以减少变电重复容量，同一地区、同一电力网内，应尽可能简化电压等级。
3）选定的电压等级要能满足近期过渡的可能性，同时也要能适应远景系统规划发展的需要。
4）在确定电压系列时应考虑到与主系统及地区系统联网的可能性，故电压等级应服从于主系统及地区系统。
5）如果是跨省电网之间的联络线，则应考虑适应大工业区与经济体系的要求，进一步
建成一个统一的联合系统，最好采用单一的合理的电压系列。
6）大容量发电厂向系统送电，考虑出现高一级电压一回线还是低一级电压多回线向系统送电，与该电厂在系统中的重要性有关。
7）对于单回线供电系统，在输电电压确定后的一回线送电容量与电力系统总容量应保持合适的比例，以保证在事故情况下电力系统的安全。
8）是否发展新的高一级电压，应根据工程现实要求、目前电网的基础、科研和设备供应的可能性等因素综合考虑。
3.1.2电压等级选择的方法
1）直接查表法：
这种方法比较粗糙一些。
它是根据设计和运行的经验，总结电压等级与输送容量和输送距离的关系而得来的。
一般可用于初选。
各种电压相应的输送容量和输送距离范围见下表：
注：
用的时候不能两个都用极端，即最大输送容量对应最大输送距离。
根据变电所负荷大小、变电所与发电厂的距离，由有关资料确定电压等级，采用架空
线时与各额定电压等级相适应的输送功率和输送距离。
发电厂A最大功率30MWV1变电站最大负荷为50MW,2变电站最大负荷为50MW,3变电站最大负荷为45MWV4变电站最大负荷为50MW/结合设计的地理分布，最长输电线路47km最短输电线路23km用查表法选择110KV的输电等级。
电压等级的选择原则如下:
额定电压
输送容量
输送距离
额定电压
输送容量
输送距离
（kV）
（MVV
（km
（kV）
（MW
（km）
0.38
v0.1
v0.6
60
3.5〜30
30〜100
3
0.1〜1.0
1〜3
110
10〜50
50〜100
6
0.1〜1.2
4〜15
220
100〜500
100〜300
10
0.2〜2
6〜20
500
800〜2000
150〜850
35
2〜10
20〜50
表1—1
根据地理位置中测量的各发电厂、变电站的距离和给出的输送容量，综合考虑各方面
因素，我们采用110KV的电压等级。
根据原始资料和表1—1中电压等级选择的原则，本次设计中本设计的网络是区域电力网，输送容量30〜50MVA输送距离从23〜47kM根据各级电压的合
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