电力系统分析课程设计doc 44页.docx
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电力系统分析课程设计（doc44页）
1.设计任务和原始资料
1.1设计任务
本次电力系统规划设计是根据给定的发电厂、变电所原始资料完成如下设计：
1.1确定供电电压等级；
1.2初步拟定若干待选的电力网接线方案；
1.3发电厂、变电所主变压器选择；
1.4电力网接线方案的技术、经济比较；
1.5输电线路导线截面选择；
1.6调压计算。
1.2原始资料
（1）发电厂、变电所相对地理位置及距离
（2）发电厂技术参数
表1-1
发电厂
A
装机台数、容量（MW）
4×75
额定电压（kV）
10.5
额定功率因数
0.8
（3）发电厂与负荷数据及有关要求
表2-1
额定电压（KV）
输送功率（KW）
输送距离（KM）
3
100～1000
1～3
6
100～1200
4～15
10
200～2000
6～20
35
2000～10000
20～50
60
3500～30000
30～100
110
10000～50000
50～150
220
100000～500000
100～300
2.3.初步接线方案及其拟定依据
（1）根据任务书上的发电厂和变电所的相对地理位置，作出大致的5个供电可靠性高，节省线长的地理接线图方案。
（2）假设全网的输电线路都是一个型号的电力线路，将整个电网均一化，利用均一网的潮流分布计算公式，确定整个线路上的初步潮流分布。
（3）通过负荷矩（即输电线路的电能指标）和线长（即输电线路的一次投资量指标）进行筛选，选出两个备选方案进行精确潮流计算。
（4）为了便于选择和计算，设计地理接线图时统一采用110KV电压等级，LGJ-240型号导线进行初步潮流计算，以有功功率损耗及电压偏移为参考指标，选出两个方案进行精确潮流计算，重新计算导线截面积及阻抗标幺值，带入程序计算。
均一网初步功率分布的计算公式如下：
即：
2.3.1．方案初选：
方案一方案二
方案三方案四
方案五方案六
2.3.2．备选方案参数一览表:
表2-2
备选方案
线路长度（KM）
线路损耗（MW2×KM）
技术比较
方
案
一
370
471250
线路较短，A的功率直接供给负荷，功率损耗最少，比较经济，且电压质量好，维修方便。
方
案
二
390
659250
线路长度较长，损耗较小，电能质量好，供电可靠，维修方便，但是1-2线路的负荷过重
方
案
三
305
1141878
线路最短，但损耗最大，不宜采用
方
案
四
370
670750
供电可靠性比较好，线路较长，功耗较小，电能质量好，维修方便。
方
案
五
420
973500
供电可靠，电能质量好，但线路最长，传输中功耗比较大，也不宜采用。
方
案
六
350
654689
线路较短，电能质量好，供电可靠，维修方便。
2.4.初步潮流计算结果
初步方案的潮流计算
初步方案并未确定导线截面积，因此先按均一网对其进行初步功率分布的计算。
均一网初步功率分布的计算公式如下：
即：
2.4.1各节点编号及性质
表2-3
名称
编号
节点性质
发电厂A
1
PV节点
变电所1
2
PQ节点
变电所2
3
PQ节点
变电所3
4
PQ节点
无穷的系统
5
平衡节点
方案一：
线路功率MW
1—2
1-3
1-4
1-5
（MW2×KM）
80
60
70
70
471250
方案二：
线路功率MW
1—2
2-3
1-4
1-5
（MW2×KM）
140
60
70
70
659250
方案三：
线路功率MW
1-2
1-3
1-4
3-5
4-5
（MW2×KM）
80
116.1
83.9
56.1
13.9
1141878
方案四：
线路功率MW
1—2
1-3
1-4
3-5
（MW2×KM）
80
130
70
70
670750
方案五：
线路功率MW
1—2
1-3
1-4
4-5
（MW2×KM）
80
60
140
70
973500
方案六：
线路功率MW
1-2
1-3
1-4
1-5
3-2
（MW2×KM）
64.28
75.71
70
70
17.71
654689
通过对以上方案的经济性和技术性的比较，方案一和方案六投资、功率损耗较其它的方案优，所以选择这两个方案作为初选方案。
2.5.优选方案经济比较
我们初选方案一和六，重新标号一和二，如下:
方案一：
初步潮流计算得到各线路上的功率传输如下表所示：
表2-4
线路
1-2
1-3
1-4
1-5
传输功率
80
60
70
70
架空输电线路导线经济电流密度
表2-5
年最大负荷利用小时数
3000以下
3000~5000
5000以上
铝
1.65
1.15
0.90
铜
3.00
22.5
1.75
根据方案我们选取铝线，取经济电流密度为0.90，通过以上公式我们得出各线路的截面积：
表2-6
线路
1-2
1-3
1-4
1-5
419.8
314.92
367.4
367.4
466.54
349.91
408.23
408.23
因为存在S>400，故应采用双回路接线。
根据初步计算的截面积可选出架空线的型号：
表2-7
线路
导线型号
电阻
感抗
允许载流量（A）
1-2
LGJ-240*2
0.13125
0.407
610
1-3
LGJ-185*2
0.163
0.402
515
1-4
LGJ-240*2
0.13125
0.407
610
1-5
LGJ-240*2
0.13125
0.407
610
线路总阻抗Z总=（r+jx）*L
Z12=0.5（0.13125+j0.407）*50=3.281+j10.175
Z13=0.5（0.163+j0.402）*30=2.445+j6.03
Z14=0.5*（0.13125+j0.407）*60=3.936+j12.21
Z15=0.5（0.13125+j0.407）*45=2.953+j9.156
重新计算电网的初步潮流分布，按非均一网计算：
表2-8
S12
S13
S14
S15
80
60
70
70
线路年总损耗：
表2-9
线路
（MW）
（MW）
1-2
0.85
4600
7981
20617.6
1-3
0.9
3950
2871.65
1-4
0.85
3500
5579
1-5
0.85
3500
4186
根据附录线路的投资指标表格得出架空线路的总投资：
Z=L12*24+L1-3*30+L1-4*45+L1-5*24
=50*1.5*32+30*1.5*30+60*1.5*32+45*1.5*32
=8790万元
万元
式中：
方案二:
初步潮流计算得到各线路上的功率传输如下表所示：
线路
1-2
1-3
1-4
1-5
3-2
传输功率
64.29
75.71
70
70
15.71
表2-10
架空输电线路导线经济电流密度
年最大负荷利用小时数
3000以下
3000~5000
5000以上
铝
1.65
1.15
0.90
铜
3.00
22.5
1.75
根据方案我们选取铝线，取经济电流密度为0.90，通过以上公式我们得出各
线路的截面积：
线路
1-2
1-3
1-4
1-5
3-2
337.41
397.35
367.38
367.38
82.44
374.9
441.5
408.2
408.4
91.6
因为存在S>400，故应采用双回路接线。
根据初步计算的截面积可选出架空线的型号：
表2-11
线路
导线型号
电阻
感抗
允许载流量（A）
1-2
LGJ-400
0.08
0.406
800
1-3
LGJ-240*2
0.105
0.399
610
1-4
LGJ-240*2
0.13125
0.407
610
1-5
LGJ-240*2
0.13125
0.407
610
3-2
LGJ-120
0.63
0.452
700
线路阻抗参数：
Z12
Z13
Z32
Z14
Z15
4+j20.3
1.97+j6.105
37.8+j27.12
3.938+j12.21
2.953+j9.158
重新计算电网的初步潮流分布，按非均一网计算：
S12
S13
S32
S14
S15
64.07+j9.255
75.93
15.93
70
70
功率损耗：
P12（MW）
P13（MW）
P14（MW）
P15（MW）
P32（MW）
1.37
0.93
1.59
1.2
0.77
线路总损耗：
表2-12
线路
（MW）
（MW）
1-2
0.85
4600
6302
22786
1-3
0.9
3950
3673.5
1-4
0.85
3500
5565
1-5
0.85
3500
4200
3-2
0.9
3950
3045.5
根据附录线路的投资指标表格得出架空线路的总投资：
Z=60*32*1.5+32*45*1.5+32*30*1.5+25*60+50*45
=10230万元
万元
式中
2.6.二导线截面积的校验
一.按机械强度校验，对于跨运河，公路，通讯线路，居民区线路，导线界
面记不得小于，应此所选导线截面积满足机械强度的要求;
二.按电晕条件进行校验，对于110KV电压等级的线路大于,就不会
产生电晕现象，我们选的导线截面都大于，满足电晕条件;
三.按发热条件进行校验，发热条件主要依据容许载流量进行判断与前面计
算所得电流值进行比较满足发热条件。
2.7.较优方案一，二的经济比较
比较两种方案:
表2-13
方案一
8790万元
1512.72万元
方案二
10230万元
1718.21万元
根据上表：
抵偿年限法
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