沙河局域电网设计.docx

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沙河局域电网设计沙河局域电网设计编号0814127毕业论文（2012届本科）题目：

沙河局域电网设计学院：

物理与机电工程学院专业：

电气工程及其自动化作者姓名：

指导教师：

职称：

副教授完成日期：

2012年5月10日二一二年五月xx学院本科生毕业论文（设计）诚信声明本人郑重声明：

所呈交的本科毕业论文（设计），是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议，除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。

作者签名：

二O年月日xx学院本科生毕业论文（设计）题目审批表学院：

_物理与机电工程学院_专业：

_电气工程及其自动化_教师姓名刘永科职称副教授学历拟选论文（设计）题目沙河局域电网设计选题内容与要求：

教研室（研究所、中心）负责人审查意见：

签字：

年月日学院审核意见：

学院（章）年月日xx学院本科生毕业论文（设计）开题报告论文题目沙河局域电网设计学生姓名姚旭东所属学院物理与机电工程学院专业电气工程及其自动化年级指导教师刘永科所在单位xx学院职称副教授开题日期选题的根据：

选题的理论、实际意义并综述有关本选题的研究动态和自己的见解论文的主要内容、基本要求及其主要的研究方法：

论文进度安排和采取的主要措施：

（打印）主要参考资料和文献：

（打印）指导教师意见：

签名：

（亲笔签名）年月日教研室意见负责人签名：

年月日学院意见负责人签名：

年月日沙河局域电网设计说明书摘要本文根据地方电力网规划的要求，在对原始资料系统负荷综合分析的基础上，运用传统的规划方法，并结合优化规划的思想，为待建钢厂设计一套经济合理的最优供电方案。

同时，基于最优设计方案，给出了电网的初步潮流分布、并对其进行了理想的无功补偿措施。

通过短路电流计算，为钢厂变电所选择了经济合理的一次设备。

在此设计中，采取了一定的简化假定，一定程度上消弱了优化思想的优势，随着规划理论的创新、技术条件的发展和设计经验的积累，有效加强规划的科学性。

关键词电力网规划最优方案潮流分布设备科学性AbstractAccordingtothelocalpowergridplanningrequirementsbasedonthecomprehensiveanalysisoftheoriginalinformationsystemload,theuseoftraditionalplanningmethods,combinedwithoptimizingtheideaofplanning,asetofeconomicrationalityistobebuiltofsteeldesignoptimalsupplyscheme.Thesametime,basedontheoptimaldesign,giventheinitialtrendofthegriddistribution,andthedesiredreactivepowercompensationmeasures.Steelsubstationselectedbytheshort-circuitcurrentcalculation,theeconomicrationalityofadevice.Inthisdesign,totakecertainsimplifyingassumptions,tosomeextentweakentheadvantagesofoptimizedthinking,planningtheoryofinnovation,theaccumulationoftechnicalconditionsforthedevelopmentanddesignexperiencetoeffectivelystrengthenthescientificnatureoftheplan.Keywords:

Powernetworkplanning,Optimalsolution,Powerflowdistribution,Equipment,Scientific.第一章绪论电能是当今世界最重要的清洁能源，而且产生电能的一次能源非常丰富且具有一次能源所不具备的的便于大规模生产、传输、分配、转换、控制以及廉价等优势，因此电能的生产量和使用量已成为衡量一个国家或地区经济发展水平的重要标志之一，如何合理确定在何时、何地投建何种类型的输电线路，以达到规划周期内所需要的输电能力，在满足各项技术指标的前提下使输电系统的费用最小便成为电网规划设计当中的核心所在，如何做好一个地区电网规划,服务社会经济发展需要,是电网经营企业所必须重视的，同时在考虑企业资产的保值增值情况下使供电质量与供电可靠性满足社会的需求。

近年来，随着国家经济的高速发展，电网的发展也呈现快速增加的趋势。

特别是在大容量、长距离、高电压电网规划设计中，对发电、输电、变电、配电等环节的亦有明确的设计要求。

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，用经济、合理的投资和运行成本，来满足国民经济各部门及人民生活的不断增长的需要，提供充足、可靠和质量合格的电能。

而电网设计的基本原则是满足运行中的安全可靠性，近、远景发展的灵活适应性及供电的经济合理性的要求。

与发电、输电、变电工程协调发展，并为电力系统继电保护、安全自动装置以及下一级电压的系统设计创造条件。

在电力系统的规划设计中，必须根据国家规定的有关方针政策和国民经济发展规划。

依据变电所和电源布局确定的基础上，对接线方案提出若干方案，然后对它们进行全面的技术和经济比较，选择一个较好的方案，对于电力网的投资、建筑、运行和发展都有重要意义。

对于本次设计，在对原始资料系统负荷综合分析的基础上，运用传统的规划方法，并结合优化规划的思想，为待建钢厂设计一套经济合理的最优供电方案。

同时，基于最优设计方案，给出了电网的初步潮流分布、并对其进行了理想的无功补偿措施。

通过短路电流计算，为钢厂变电所选择了经济合理的一次设备。

并为其配置了基本的继电保护装置。

在此设计中，采取了一定的简化假定，一定程度上消弱了优化思想的优势，随着规划理论的创新、技术条件的发展和设计经验的积累，有效加强规划的科学性。

第二章沙河局域电网设计第一节设计资料1原始资料沙河市决定在距离发电厂100km处建设一座钢厂，由发电厂向钢厂供电，经过设计单位调查了解，最后确定该钢厂的最大负荷为=40MW，最小负荷是最大负荷的60%，一级重要负荷占65%，功率因数为0.90，年最大负荷利用小时取6000h。

本地区年平均气温15，最热月平均最高气温28。

2设计的基本要求

（1）根据所提供的数据，初步确定该电力网的供电方案。

（2）确定电力网的额定电压。

（3）确定电网接线方案，可初定出两个比较合理的方案进行经济比较。

（4）选出输电线的截面，计算导线的网损和电压降落。

（5）选择电力变压器。

（6）进行初步潮流计算，制定无功平衡方案，决定各节点补偿容量。

（7）选定钢厂变电所电气主接线中的主要设备，并进行校验。

（8）按通常情况配置基本的继电保护装置。

第二节电力负荷计算目前，我国电力负荷计算方法主要有两种常用的基本计算方法，即：

需要系数法和二项式系数法。

需要系数法是国际上普遍采用的确定计算负荷的基本方法，最为简便；对于设备容量偏差比较大，最大设备比较突出的设备组，采用二项式系数法比较合适。

1.电力负荷计算电力负荷计算用的基本公式为：

式中规划单位综合最大有功负荷，单位kW；用户安装设备额定总容量，单位kw；全厂需要系数。

2变电所的计算负荷变电所的计算负荷公式为式中各组用电设备组的同时系数；第i组同类设备安装额定容量之和，单位kw；第i组用电设备的需要系数。

3对设计资料分析根据电力网设计资料中的已知条件：

经设计单位调查了解，待建钢厂的最大负荷为=40MW，最小负荷是最大负荷的60%，一级重要负荷占65%，功率因数为0.90，年最大负荷利用小时取6000h，故该厂负荷不必重新计算。

第三节电力网额定电压选择对于电力网电压等级的选择和确定：

电力网额定电压的选择是一个涉及面很广的综合性问题，除考虑容量、距离、运行方式等多种因素外，还应根据动力资源的分布及工业布局等远景发展情况，进行全面的技术经济比较。

输电线路电压等级的确定应符合国家规定的标准电压等级，我国现行的输电线路额定电压标准见表1。

表1各级架空线路的输送能力额定电压/kV输送容量/MVA输送距离/km额定电压/kV输送容量/MVA输送距离/km361035600.11.00.11.20.222103.530134156202050301001102203305007501050100500200800100015002000250050150100300200600150850500以上根据所给电力网设计资料已知条件，待建钢厂与发电厂的供电距离100km，=40MW，=0.9，=6000h，故可初步选择三个电压等级，分别为220KV，110KV，60KV，通过经济技术比较后确定最为合适的供电电压。

但由于历史原因，60kV电压等级曾在东北地区使用，而现行的电网电压等级中60kV已不在使用，故本次设计只对220kV、110kV两个电压等级进行经济技术比较来确定最为合适的供电电压等级。

第四节电力网接线方案选择1电力网接线方式的基本要求及原则在电力系统运行时，电力网接线应保证供电可靠性，供电的间断将使工业企业停产、城市的正常生活瘫痪，并使国民经济遭受很大的损失。

在某些特殊情况下，突然停电可能会发生不幸的人生事故及其他的严重后果。

故电力网接线方式应满足以下原则：

（1）保证运行的可靠性电力系统运行的可靠性，可用一系列的技术措施来保证。

当电力系统中某一元件发生故障时，由继电保护装置把这一故障元件迅速切除，以保证系统其它部分持续运行。

当一条线路发生故障时，由闭式电力网保证用户的持续供电，对不允许间断供电的一级用户，则在该变电所中设置不少于两台变压器。

（2）电力系统运行的灵活性电力网接线应能适应各种可能的运行方式，电力系统在一年各季节中随着各发电厂输出功率的变化，以及用户负荷的变化而不同的运行方式。

电力网接线必须保证对发电厂的发电机、电力网的线路及个别电气设备进行检修的可能性，并保证在各种运行情况下供电的可靠性以及电能的质量，不能满足灵活性的电力网接线，会使运行发生困难，并使用户遭受不应有的停电。

（3）电力网运行的经济性确定的电力网接线，除满足运行可靠性及灵活性的要求外，还应力求节约所需的设备及材料，减小设备费及年运行费，最合理的接线方式应根据技术经济比较来确定。

对电力网接线的经济性，不应该仅仅根据电力系统本身的设备和运行费来衡量，还需考虑到用户的运行费用。

（4）电力系统运行的安全性电力网接线方式必须保证在所有的运行方式下及检修工作运行人员的安全。

综上，根据电力网设计规划原则及本设计要求，结合本设计题目具体数据和实际情况，电力网接线方式初步选择以下两种开式网供电方案：

方案一：

单电源单回路供电，见图1；方案二：

单电源双回路供电，见图2。

图1方案一单电源单回路供电图2方案二单电源双回路供电2两种接线方式技术经济综合比较方案一为单一的供电方式，即单电源单回路供电，这种方式完全能保证对用户的电能供应，且初次投资费用将会