长沙理工大学电气学院电网规划课程设计文档格式.doc
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1.2.2数据及有关要求 3
2.电网接线初步方案的拟定与比较 5
2.1.1系统最大负荷:
5
2.1.2系统最小负荷:
2.1.3拟定依据:
6
2.4初步潮流分布计算结果比较各种接线方案 9
2.5电压等级的确定 11
3.电网接线方案的技术经济比较 12
3.1发电厂,变电站主接线方式的选择 12
3.1.1发电厂A接线方式的选择 12
3.1.2变电所接线方式的选择 12
3.2发电厂、变电所主变压器的选择 12
3.2.1.确定发电厂变压器容量及损耗 12
3.2.2.确定变电所变压器容量及损耗 14
3.3输电线路型号的选择 18
3.3.1导线截面积选择依据 19
3.3.2方案三导线截面积的选择 19
3.4.3方案六导线截面选择 21
3.5方案技术经济比较 23
3.5.1技术比较 23
3.5.2经济比较 24
4.调压计算 33
4.1调压原则 33
4.2最大、最小负荷情况下的潮流计算 33
4.2.1各变压器的参数计算 33
4.2.2最大负荷最终潮流分布 35
4.2.4最小负荷最终潮流分布 39
4.3变压器分接头的选择 44
5.总结与心得 48
5.1总结 48
5.2心得 49
附录
1.引言
根据电能生产、输送、消费的连续性,瞬时性,重要性的特点,对电力系统的运行也必须保证对第一类负荷的不间断供电,对第二类负荷的供电可靠性,同时,保证良好的电能质量,除此之外降低变换、输送、分配时的损耗,保证系统虑供电的可靠性、灵活性和经济性的基础上,使方案达到最合理化。
保证良好的电能质量和较好的经济效益运行的经济性也极为重要。
于是在规划电力网时应该根据各个负荷点对电能要求的不同和保证运行的灵活和操作时的安全来选择合适的接线方式和合理的电压等级。
区域电网的设计应根据用户负荷的相关资料,各变电站的地理位置和供电情况做出相应的功率平衡,确定各变电站变压器的主变容量与台数。
根据已有的知识做出几种备选的方案,通过技术经济比较,主要从以下几个方面:
(1)按经济截面选择导线,按机械强度、载流量等情况校验导线,确定各段导线型号。
(2)对各种备选方案进行正常和故障情况下的电压和电能损耗的计算,本过程的计算主要采用手工算潮流电能的方法,得出各种正常及故障时的电压损耗情况,评定各种接线方案。
(3)从各种方案线路的损耗等方面进行比较。
综合以上三个方面确定最佳的方案,即为本设计的选定方案。
最后对最优方案进行潮流计算,根据其结果对最优方案评定调压要求,选定调压方案。
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:
1.1.1确定供电电压等级;
1.1.2初步拟定若干待选的电力网接线方案;
1.1.3发电厂、变电所主变压器选择;
1.1.4电力网接线方案的技术、经济比较;
1.1.5输电线路导线截面选择;
1.1.6精确潮流计算得出最优方案;
1.1.7调压计算
1.2原始资料
图1-1发电厂、变电所相对地理位置及距离图示
1.2.1技术参数
发电厂为火力发电厂,装机台数、容量:
2×
300+2×
600(MW);
机端额定电压(KV):
20(KV);
额定功率因数cosφ=0.9;
最小运行方式为二台300MW机组运行。
1.2.2数据及有关要求
表1-2负荷数据及其要求
厂
项站
目
发电厂
变电所
项目
A
1
2
3
最大负荷(MW)
厂用负荷6%
220
260
250
最小负荷(MW)
70
115
120
功率因数cos
0.90
0.92
0.93
Tmax(h)
4500
5000
5500
低压母线电压(kV)
20
10
调压要求
最大负荷(%)
2~5
最小负荷(%)
各类负荷(%)
I类
30
35
II类
50
40
45
1.3课题任务要求
根据“电力系统分析”课程所学理论知识和电力系统规划设计的基本任务,在电源及负荷大小及其相对地理位置已确定的情况下,完成一个区域电力网络的设计。
要求对多个方案进行技术经济比较和分析,选择出最优方案,并对所选方案进行必要的技术计算(如调压计算、稳定性计算),提出解决技术问题的措施。
具体设计如下:
1.确定供电电压等级;
2.初步拟定若干待选的电力网接线方案;
3.发电厂、变电所主变压器选择;
4.电力网接线方案的技术、经济比较;
5.输电线路导线截面选择;
6.电网潮流和调压计算。
1.4课题完成后应提交的文件(或图表、设计图纸)
1.课程设计论文一份,论文中应包含有:
设计任务书、设计说明书(各电压级各主要的电气设备结果表、短路电流计算结果表,潮流计算结果表等)计算说明书(负荷计算、各支路最大负荷电流计算、短路电流计算,潮流计算等)、绘制的各种图纸潮流分布图和总结等。
2.参考文献
1.5设计要求
1.设计中应严格遵守课程设计的规章制度,按时到设计教室进行设计,任何人不得迟到、早退和无故缺席;
2.同学应根据设计要求独立完成课程设计任务,对设计中所出现的问题进行综合分析并加以解决;
同组成员之间可以商量讨论,但严禁相互抄袭;
3.设计完成后,每个同学应提交设计说明书一份,课程设计说明书编写和电路图绘制应附和规范要求,文字通顺,排版合理,图纸符合国家规范;
4.按时参加课程设计答辩。
1.6主要参考文献
[1]于永源.电力系统分析[M].长沙:
湖南师范大学出版社,1992年7月
[2]陈珩.电力系统稳态分析(第二版)[M].北京:
水利电力出版社,1995年11月
[3]陆敏政.主编电力系统习题集[M].北京:
水利电力出版社,1990年[4]熊信银.发电厂电气部分[M].北京:
中国电力出版社,2008年
[5]祝淑萍.电力系统分析课程设计与综合实验[M].北京:
中国电力出版社,2007年3月
[6]东北院.电力系统设计手册[M].北京:
中国电力出版社
[7]水电部.电力工程概算指标[M].北京:
中国水利电力出版社
[8]电力工程设计手册[M].北京:
中国电力出版社
1.7同组设计者
2.电网接线初步方案的拟定与比较
2.1初步接线方案的拟定依据
2.1.1系统最大负荷:
首先由数据计算出系统在最大负荷时无穷大系统功率的流动状态。
电源A最大出力=(2×
300+2×
600)(1-6%)=1692(MW)
负荷最大功率=220+250+185=583(MW)
此时可向无穷大系统输送功率
△S=1692-583=1109(MW)
2.1.2系统最小负荷:
由数据计算出系统在最小负荷时无穷大系统功率的流动状态。
负荷最小功率=70+115+65=250(MW)
△S=1692-250=1442(MW)
2.1.3拟定依据:
电力网接线初步方案主要根据负荷对供电可靠性的要求拟定。
在电力系统中,对于Ⅰ类负荷要求任何情况下不能断电,Ⅱ类负荷要求尽可能保证供电,必要时可以断电。
从设计任务书中的负荷数据表可知,发电厂A的Ⅰ类负荷占30%,变电所1、变电所2变电所3的Ⅰ类负荷分别为30%、35%、35%。
所以对发电厂A和变电所1、2、3的供电在任何情况下都不能中断。
2.2初步拟定的方案
综上考虑,可能的各种电网接线初步方案如图2-1(可能不完整方案)
(a)(b)
(c)(d)
(e)(f)
图2-1各种方案电网初步接线图
2.3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:
按均一网计算所得方案三初步潮流分布如图2-2所示
图2-2方案三初步潮流分布图
首先,将环网化简:
把负荷3移植到S和2中。
负荷3移植到S中的负荷大小为:
负荷3移植到2中的负荷大小为:
负荷3移植后,S—1线路等效长度为(65+85)//100=60km
然后,将环形网络如图2-3所示从A点断开进行初步潮流计算:
图2-3从A站解开的功率分布图
计算完成后,再还原S—1线路上的负荷:
其他方案计算步骤同上计算出六种方案的损耗以及线长。
2.4初步潮流分布计算结果比较各种接线方案
表2-1备选方案初步比较图
备选方案
线路长度(kM)
电能损耗
∑Sm2Lm
(MW)
技术性比较
方方案一
400
21.710
供电可靠性较高、电能质量较好、长度较短
方案二
575
1.6510
供电可靠性高、电能质量一般、长度一般
方案三
750
0.91410
供电可靠性高、电能质量较高、长度较长
方案四
520
1.8410
供电可靠性较高、电能质量差、长度适中
方案五
665
0.8010
供电可靠性高、电能质量好、长度短
方案六
765
5.710
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- 长沙 理工大学 电气 学院 电网 规划 课程设计