四川大学毕业设计.docx

1、四川大学毕业设计编写说明 1（五）潮流分布计算与调压措施的选择（参考） 2一、发电厂和变电站电气主接线的选择 21. 发电厂电气主接线的选择： 22. 变电站电气主接线的选择： 3二、 主变压器的容量选择和参数计算 41. 发电厂主变压器的选择： 42. 变电站主变压器的选择： 53. 主变压器参数计算： 6三、输电线路参数的计算 9四、电力网变电站运算负荷的计算 91. 冬季最大负荷运行方式 102. 冬季最小负荷运行方式 11五、设计网络归算到高压侧的等值电路 17六、 功率分布计算 181. 冬季最大负荷运行方式功率分布计算 182. 冬季最小负荷运行方式功率分布计算 24七、 电压分布

2、和调压计算 401. 确定发电厂发电机母线电压及高压母线电压的原则 402. 冬季运行方式下火电厂5发电机电压计算 403. 冬季运行方式下各变电站及水电厂6电压计算 43编写说明在前一部分设计方案已经最后确定的基础上进一步对所选方案进行潮流分布和调压计算本例题所选方案为：所选方案冬季夏季最大最小负荷数据：（MWMVAR）变电站或发电厂编号冬 季夏 季PmaxQmaxPminQminPmaxQmaxPminQmin136.017.429.014.030.014.524.011.6237.017.931.015.031.015.020.09.7329.014.022.010.622.010.61

3、7.08.2430.014.525.012.123.011.115.07.3510.04.88.03.99.04.47.03.4所选方案各段线路导线型号和长度：线路名称5-15-35-46-36-46-2电气距离（KM）407080805050导线型号2LGJ-120LGJ-120LGJ-120LGJ-120LGJ-1202LGJ-120（五）潮流分布计算与调压措施的选择（参考）一、 发电厂和变电站电气主接线的选择 在计算电网潮流分布前首先应明确发电厂和变电站的主接线以及变压器的选择1. 发电厂电气主接线的选择：在地方电力系统设计中由于设计系统的规模不很大发电厂高压侧出线数一般不多故本设计中水

4、电厂的高压母线可采用双母线接线但是对于火电厂由于它与原有系统有联络线联系出线较多故高压侧采用双母线分段接线；而发电厂低压侧可根据发电厂机组数量和机端负荷的情况设计发电机电压母线的接线方式 火力发电厂5：装设4台容量为25MW机组、且有机端负荷故设置发电机电压母线按照有关规程规定应采用双母线分段主接线但是由于机组数较多为限制短路电流故只用两台发电机分别接入两段发电机电压母线并供给地方负荷；而另外两台发电机则组成扩大单元接线直接通过一台升压变压器接入110千伏高压母线 水力发电厂6：装设4台容量为18MW机组、无机端负荷因此可不设低压母线但由于机组数目较多为了简化接线、并节约投资分别采用2台容量为

5、18MW的发电机组成扩大单元接线共计两组2. 变电站电气主接线的选择： 在方案的初步比较中由于变电站均为两回出线在计算断路器数量时已确定所选最优方案的变电站采用桥形接线方式至于采用外桥型或是内桥型可根据实际情况决定一般如考虑线路故障机会较多时不致影响变电站供电可采用内桥型接线；相反处在环形网络中间的变电站考虑不致由于变压器故障而影响系统运行可采用外桥型接线二、 主变压器的容量选择和参数计算1. 发电厂主变压器的选择： 火力发电厂5：有4台容量为25MW的发电机功率因数为0.8按照前面主接线考虑两台直接接于发电机母线的发电机用两台同容量变压器接入高压母线容量分别为： 选择两台SF7-31500/

6、110型容量为31.5MVA的双绕组有载调压升压变压器另外两台发电机采用扩大单元型式合用一台变压器直接接于高压母线故变压器容量取应为：选择一台SFP7-63000/110型容量为63MVA的双绕组有载调压升压变压器水力发电厂6：有4台18MW发电机将其分为两组每组由两台发电机组成发电机变压器组扩大单元接线每台变压器容量为： 可选择两台容量为50MVA的双圈升压变压器考虑到发电厂的厂用电以及水电厂水量不是经常使发电机满载为避免浪费可选择两台SF7-40000/110型容量40MVA双绕组有载调压升压变压器2. 变电站主变压器的选择： 目前有载调压变压器已经广泛应用因此各变电站变压器均可选用有载调

7、压变压器为保证用户供电的可靠性本设计的所有变电站均装设两台同容量三相变压器当一台变压器停运时另一台变压器的容量能保证满足重要负荷的要求即设计题目给出的不小于每个负荷点负荷容量的60%1) 变电站1： 选择两台SFZL-25000/110容量为25MVA的25000/110型双圈降压变压器2) 变电站2： 选择两台SFZL-25000/110容量为25MVA的25000/110型双圈降压变压器3) 变电站3： 选择两台SFZL7-20000/110容量为20MVA的20000/110型双圈降压变压器4) 变电站4： 选择两台SFZL7-20000/110容量为20MVA的20000/110型双圈

8、降压变压器3. 主变压器参数计算：根据所选择的变压器查电力系统规划设计参考资料附表3-2可得到高低压额定电压、空载损耗（P0）、短路损耗（PS）、短路电压（US%）、空载电流（IO%）等数据然后利用以上参数即可计算得出归算到高压侧的变压器电阻RT、电抗XT和激磁损耗SO等有关数据1) 发电厂主变压器参数计算：发电厂5：两台31.5MVA变压器由于是升压变压器故高压侧额定电压为121KV查参考资料附表3-2可知P0 = 38.5KWPS= 140KWUS%=10.5IO%=0.8故两台变压器并联后归算到高压侧的参数为另一台63MVA变压器由于是升压变压器故高压侧额定电压为121KV查参考资料附表

9、3-2可知P0 = 65KWPS= 260KWUS%=10.5IO%=0.6故变压器归算到高压侧的参数为发电厂6：变压器为两台40MVA变压器由于是升压变压器故高压侧额定电压为121KV查参考资料附表3-2可知P0 = 46KWPS=174KWUS%=10.5IO%=0.8故两台变压器并联后归算到高压侧的参数为2) 变电站主变压器参数计算（以下计算结果均为两台变压器并联后归算到高压侧的参数）变电站1：变压器为25000/110高压侧额定电压110KV查参考资料附表3-6可知P0 = 35.5KWPS=123 KWUS%=10.5IO%=1.1故变电站2：变压器为两台25000/110 故参数同

10、变电站1变电站3：变压器为两台20000/110 查参考资料附表3-2可知P0 = 30KWPS=104 KWUS%=10.5IO%=1.2故变电站4：变压器为两台20000/110 查参考资料附表3-2可知P0 = 30KWPS=104 KWUS%=10.5IO%=1.2故 所有变压器的选择和参数计算结数据果详见下表： 变压器参数计算结果数据（有两台变压器时均为并联值）项目厂(站)主变型号额定电压(Kv)归算到高压侧等值阻抗()激磁损耗(MVA)火电厂B1、B231500/121121/6.31.03+j24.40.077+j0.504火电厂B363000/121121/6.30.959+J

11、24.40.065+J0.378水电厂B1、B240000/110121/6.30.796+j19.220.092+j0.64变电站125000/110110/111.19+j25.410.071+j0.55变电站225000/110110/111.19+j25.410.071+j0.55变电站320000/110110/111.57+j31.760.060+j0.480变电站420000/110110/111.57+j31.760.060+j0.480三、 输电线路参数的计算线路名称5-15-35-46-36-46-2电气距离（KM）407080805050导线型号2LGJ-120LGJ-1

12、20LGJ-120LGJ-120LGJ-1202LGJ-120对于LGJ-120 导线其单位长度阻抗为r0=0.223+J0.421（）充电功率Qc=3.24Mvar/100km则各段线路长度及参数如表线路名称5-15-35-46-36-46-2长度（KM）407080805050电阻（）4.4615.6117.8417.8411.155.58电抗（）8.4229.4733.6833.6821.0510.53充电功率（Mvar）-2.59-9.07-10.36-10.36-6.48-3.24四、 电力网变电站运算负荷的计算图1变电站运算负荷计算图下面对各种运行方式进行运算负荷计算1. 冬季最大

13、负荷运行方式1) 变电站1按电力网的额定电压计算电力网中变压器绕组的功率损耗 则变电站1的运算负荷 2) 变电站2变压器绕组的功率损耗 则变电站2的运算负荷 3) 变电站3变压器绕组的功率损耗 则变电站3的运算负荷 4) 变电站4变压器绕组的功率损耗 则变电站4的运算负荷 2. 冬季最小负荷运行方式1) 变电站1变压器绕组的功率损耗 则变电站1的运算负荷 2) 变电站2变压器绕组的功率损耗 则变电站2的运算负荷 3) 变电站3变压器绕组的功率损耗 则变电站3的运算负荷 4) 变电站4变压器绕组的功率损耗 则变电站4的运算负荷 变电站运算功率计算结果表（相应单位为：MWMvar）变电站变压器低压

14、侧功率变压器激磁功率变压器RT变压器XT 变压器功率损耗变压器高压侧流入功率 输电线充电功率变电站 运算功率冬季最大负荷站136.017.40.07 0.55 1.19 25.41 0.16 3.36 36.16 20.76 1.30 0.00 36.23 20.04 站237.017.90.07 0.55 1.19 25.41 0.173.55 37.17 21.45 4.530.00 37.19 17.47站329.014.00.06 0.48 1.57 31.76 0.13 2.72 29.13 16.72 9.720.9029.19 7.49 站430.014.50.06 0.48 1

15、.57 31.76 0.14 2.91 30.14 17.41 4.53 0.8930.2 9.47冬季最小负荷站129.014.00.07 0.55 1.19 25.41 0.10 3.08 29.1 16.18 1.34 0.00 29.17 15.43 站231.015.00.07 0.55 1.19 25.41 0.12 2.49 31.12 17.49 4.530.00 31.1913.51 站322.010.60.06 0.48 1.57 31.76 0.08 1.5722.08 12.17 4.530.9022.14 2.94 站425.012.10.06 0.48 1.57 3

16、1.76 0.10 4.99 25.1 14.12 4.53 0.8925.166.13五、 设计网络归算到高压侧的等值电路根据计算结果可作出归算到高压侧的等值电路如图2图2 设计系统归算到高压侧的等值电路六、 功率分布计算1. 冬季最大负荷运行方式功率分布计算1) 线路5-1段功率分布计算线路5-1段：从线路末端向始端计算功率分布线路5-1段的末端功率为变电站1的运算负荷功率即为 线路5-1段的功率损耗为 线路5-1始端功率 从发电厂5高压母线流入线路5-1的功率为从而可得如图所示的5-1段功率分布2) 线路6-2段功率分布计算线路6-2末端功率为变电站2的运算负荷功率即为 线路6-2段的功

17、率损耗为 线路6-2始端功率 从发电厂6高压母线流入线路6-2的功率为 从而可得如图所示的6-2段功率分布两端供电方式5-4-6和5-3-6的功率分布进行计算下面分别对5-4-6和5-3-6的功率分布进行计算两端供电网5-4-6的功率分布计算线路名称5-15-35-46-36-46-2电气距离(KM)4070808050503) 两端供电网5-4-6功率分布计算两端供电网5-4-6功率初分布计算由于设计方案中对于两端供电网的各段线路均采用同一导线截面即为均一网络故功率初分布可按长度成反比例分配将两端供电网络在4点拆开则成为两个单端供电网则可计算功率分布a) 两端供电网拆开后5-4功率分布计算对

18、于拆开后的5-4网的初分布功率即为5-4段的末端功率于是线路5-4段的功率损耗为 线路5-4始端功率 从发电厂5高压母线流入线路5-4的实际功率为从而可得如图所示的5-4段功率分布b) 两端供电网拆开后6-4功率分布计算对于拆开后的6-4网的初分布功率即为6-4段的末端功率于是线路6-4段的功率损耗为 线路6-4始端功率 从发电厂6高压母线流入线路6-4的实际功率为从而可得如图所示的6-4段功率分布 4) 两端供电网5-3-6的功率分布计算线路名称5-15-35-46-36-46-2电气距离(KM)407080805050两端供电网5-3-6功率初分布计算由于两段线路采用同一导线截面故为均一网

19、络故功率初分布按长度成反比例分配将两端供电网络在3点拆开则成为两个单端供电网则可计算功率分布a) 两端供电网拆开后5-3功率分布计算对于拆开后的5-3网的初分布功率即为5-3段的末端功率于是线路5-3段的功率损耗为 线路5-3始端功率 从发电厂5高压母线流入线路5-3的实际功率为从而可得如图所示的5-3段功率分布b) 两端供电网拆开后6-3功率分布计算对于拆开后的6-3网的初分布功率即为6-3段的末端功率于是线路6-3段的功率损耗为 线路6-3始端功率 从发电厂6高压母线流入线路6-3的实际功率为从而可得如图所示的6-3段功率分布2. 冬季最小负荷运行方式功率分布计算1) 线路5-1段功率分布

20、计算线路5-1段：从线路末端向始端计算功率分布 线路5-1段的末端功率为 ： 线路5-1段的功率损耗为 线路5-1始端功率 从发电厂5高压母线流入线路5-1的功率为从而可得如图所示的5-1段功率分布2) 线路6-2段功率分布计算线路6-2末端功率为 线路6-2段的功率损耗为 线路6-2始端功率 从发电厂6高压母线流入线路6-2的功率为 从而可得如图所示的6-2段功率分布3) 两端供电网5-4-6功率分布计算功率初分布按长度成反比例分配将两端供电网络在4点拆开则成为两个单端供电网则可计算功率分布a) 两端供电网拆开后5-4功率分布计算对于拆开后的5-4网的初分布功率即为5-4段的末端功率于是线路

21、5-4段的功率损耗为 线路5-4始端功率 从发电厂5高压母线流入线路5-4的实际功率为从而可得如图所示的5-4段功率分布b) 两端供电网拆开后6-4功率分布计算对于拆开后的6-4网的初分布功率即为6-4段的末端功率于是线路6-4段的功率损耗为 线路6-4始端功率 从发电厂6高压母线流入线路6-4的实际功率为从而可得如图所示的6-4段功率分布4) 两端供电网5-3-6的功率分布计算两端供电网5-3-6功率初分布计算功率初分布按长度成反比例分配将两端供电网络在3点拆开则成为两个单端供电网则可计算功率分布a) 两端供电网拆开后5-3功率分布计算对于拆开后的5-3网的初分布功率即为5-3段的末端功率于

22、是线路5-3段的功率损耗为 线路5-3始端功率 从发电厂5高压母线流入线路5-3的实际功率为从而可得如图所示的5-3段功率分布b) 两端供电网拆开后6-3功率分布计算对于拆开后的6-3网的初分布功率即为6-3段的末端功率于是线路6-3段的功率损耗为 线路6-3始端功率 从发电厂6高压母线流入线路6-3的实际功率为从而可得如图所示的6-3段功率分布最后可得两种运行方式下的网络功率分布如表功率分布表（单位：MW MVAR)线路末端功率线路功率损耗线路始端功率母线流入线路功率线路名称有功功率无功功率有功功率无功功率有功功率无功功率有功功率无功功率冬季最大负荷运行方式线路5-136.23 20.040

23、.63 1.19 36.86 21.23 36.86 19.95 线路5-315.574.00.330.6315.96.9115.9-2.38线路5-411.62 3.64 0.22 0.41 11.84 4.05 11.84-1.13 线路6-237.1917.47 0.78 1.47 37.97 18.94 37.97 17.32线路6-313.623.490.290.5513.914.0413.911.14线路6-418.585.830.350.6618.936.4918.933.25冬季最小负荷运行方式线路5-129.1715.430.40.7629.5716.1929.5714.9线

24、路5-311.811.570.190.36121.9312-2.61线路5-49.682.360.150.289.832.649.83-2.54线路6-231.1913.510.531.0131.7214.5231.7212.9线路6-315.483.770.2310.4415.714.2115.710.97线路6-410.331.370.160.310.491.6710.49-3.51七、 电压分布和调压计算元件上电压降落的纵分量即电压损耗为1. 确定发电厂发电机母线电压及高压母线电压的原则在本设计中经过初步计算先暂时给定发电厂高压母线的电压为：冬季最大和最小运行方式下火电厂高压母线的电压分

25、别为115kV和111kV 而水电厂电压则由计算决定夏季最大和最小运行方式下火电厂高压母线的电压分别为113kV和109kV而水电厂电压则由计算决定2. 冬季运行方式下火电厂5发电机电压计算1) 冬季最大运行方式下火电厂5发电机母线电压计算应按前面假设其高压母线电压为115kV发电厂5变压器高压侧功率为高压母线流入四条线路即双回5-1、5-3、5-4功率之和即按照前面选择的发电厂5的主接线方式四台发电机分为两组其中两台因为要供给地方负荷所以设置发电机母线而两外两台发电机则用扩大单元接线直接经过一台变压器与高压母线相连按照这种接线方式将高压母线的功率分别分配一半给两种不同接线的发电机于是具有发电

26、机母线的两台发电机变压器高压侧流入母线的功率为：变压器（1、2号）绕组中的电压损耗为发电机母线（即变压器1、2号低压侧）电压归算到高压侧的值为 2) 冬季最小运行方式下火电厂5发电机母线电压计算应按前面假设其高压母线电压为111kV发电厂5变压器高压侧功率为高压母线流入四条线路即双回5-1、5-3、5-4功率之和即按照前面所述的功率分配具有发电机母线的两台发电机变压器高压侧流入母线分配一半的功率为： 变压器（1、2号）绕组中的电压损耗为发电机母线（即变压器1、2号低压侧）电压归算到高压侧的值为 3) 发电厂5调压计算按照发电机机端负荷为逆调压的要求在最大负荷时发电机母线电压要求为网络额定电压的

27、1.05倍即即则要求升压变压器分接头电压为其中为升压变压器低压侧额定电压按照发电机机端负荷为逆调压的要求在最小负荷时发电机母线电压要求为即则要求升压变压器分接头电压为这里选择能带负荷调节抽头的有载调压变压器因此可以对于最大负荷和最小负荷分别取两个不同的标准分接头：（在设计附表3-6中可以找到与要求电压最接近的分接头）最大负荷时与116.85Kv最接近的分接头为110+51.25%其电压为116.875Kv于是变压器低压侧实际电压为：最小负荷时与118.04Kv最接近的分接头为110+61.25%其电压为117.5Kv于是变压器低压侧实际电压为：由上可见所选分接头能够满足最大、最小负荷时的逆调压要求下面就要计算网络中其余各点的电压其余各点电压分布计算：按照网络结构可以绘出各点电压的计算步骤：3. 冬季运行方式下各变电站及水电厂6电压计算在上面发电厂电压决定的基础上就可进行各变电站电压分布计算计算办法为：利用前面已经出的网络的功率分布和发电厂5高压母线电压给定的基础上由发电厂5高压母线开始计算各段线路的电压损耗求得各变电站高压母线电压再计算各变电站变压器中的电压损耗求得各变电站低压母线电压归算到高压侧的值然后通过选择变压器分接头来满足各变电站的调压要求1) 变电站1 a) 冬季最大负荷时双回线路5-1并联后线路始端功率为