课程设计电力网络设计Word文档下载推荐.docx

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5．2潮流计算…………………………………………………………………………….19

5．3变压器分接头的选择……………………………………………………………….26

6、总结…………………………………………………………….29

前言

本课程设计的任务是根据所给的数据，对一个区域电网规划进行分析，校验系统的有功与无功；

分析各种不同的运行方式；

确定系统的接线方案；

选择系统中变压器的型号；

对系统的潮流进行估算；

计算网络中的损耗；

进行调压计算并校验分接头的选择；

统计系统设计的主要指标；

绘制电气主接线。

1、原始资料：

A.发电厂发电机资料：

项目

台数

容量（MW）

电压（kV）

功率因数

1

5

25

6.3

0.8

2

50

10.5

0.85

B.发电厂和变电所的负荷资料：

发电厂（A）

变电所

（1）

变电所

（2）

变电所（3）

变电所（4）

最大负荷（MW）

20

37

40

34

26

最小负荷（MW）

11

19

21

18

14

最大负荷功率因数

0.83

0.84

0.82

最小负荷功率因数

0.78

0.81

最大负荷利用小时

5000

5500

二次母线电压（kV）

6

10

一类用户的百分数

30

二类用户的百分数

35

调压要求

顺

逆

常

注意：

（1）.发电厂的负荷包括发电厂的自用电在内；

（2）.建议采用的电力网额定电压为110k

C、发电厂和变电所的地理位置图：

L1=25km,L2=25km,L3=30km,L4=38km,L12=41km,L13=35km,L23=41km,L24=km51,L34=km38

2、校验电力系统功率平衡和确定发电厂的运行方式

2.1负荷合理性校验

根据最大负荷利用小时数的定义，最大负荷运行TmaxI小时所消耗的电量等于全年实际耗电量，所以应大于全年以最小负荷运行所消耗的电量，校验之。

（To为一年的时间即8760小时）

1、发电厂A

Pmax×

Tmax=20×

5000=100000MWPmin×

To=11×

8760=96360MW

2、变电站1

Pmax×

Tmax=37×

5000=185000MWPmin×

To=19×

8760=166440MW

3、变电站2

Tmax=40×

5500=220000MWPmin×

To=21×

8760=183960MW

4、变电站3

Tmax=34×

5500=187000MWPmin×

To=18×

8760=157680MW

5、变电站4

Tmax=26×

5500=143000MWPmin×

To=14×

8760=122640MW

系统全年实际耗电量：

Wa=100000+185000+220000+187000+143000=835000MW

全年以最小负荷运行所消耗的电量：

Wb=96360+166440+183960+157680+122640=727080MW

Wa>

Wb负荷合理

2.2功率平衡校验

1）有功功率平衡校验

系统最大有功综合负荷：

PXMAX=K1·

K2·

K1－－同时系数取0.9

K2－－厂用网损系数取1.15（其中网损5%，厂用10%）

需校验发电厂的有功备用容量是否大于最大有功负荷的10%。

发电机组总容量为：

P=25*5+50=175MW

系统最大有功综合负荷为：

Pxmax=0.9*1.15*（37+40+34+26+20）=162.5MW

最大有功负荷：

37+40+34+26+20=157MW

有功备用容量/最大有功负荷：

（175-162.5）/157=7.96%<

10%

得出结论：

系统有功功率平衡，但有功备用容量不够充足

2）无功功率平衡校验

求出系统最大的无功综合负荷，校验发电厂的无功备用容量是否大于最大无功负荷的10%。

发电机组所提供的无功容量为：

Qmax=5*25*tan（arccos0.8）+50×

tan（arccos0.85）=124.75Mvar

负荷所消耗的最大的无功综合负荷为：

Qlmax=0.9*1.15*（20*0.67+37*0.64+40*0.69+34*0.69+26*0.67）=109.25Mvar

（其中tan（arccos0.83）=0.67tan（arccos0.84）=0.64tan（arccos0.82）=0.69）

最大无功负荷：

20*0.67+37*0.64+40*0.69+34*0.69+26*0.67=105.56Mvar

无功备用容量/最大无功负荷：

（124.75-109.25）/105.56=14.68%>

所以系统的无功备用充足

3）功率平衡校验结论

由上面检验结果可知：

系统有功功率平衡，但有功备用容量不够充足。

如果发电厂的一台发电机故障，则系统必须切一些负荷才能保持系统的有功功率平衡。

而系统的无功功率平衡且无功备用充足。

现在按最严重的情况考虑：

假设发电厂容量最大的机组（50MW）故障

发电机组总容量为:

P=5*25=125MW

系统一、二类负荷：

Pa=20*55%+37*55%+40*65%+34*60%+26*60%=93.35MW

P>

Pa所以发电厂带最大负荷时一台机组故障后能保证一二类负荷的供电

而且还可以对三类负荷供电P-Pa=125-93.35=31.65MW

被强迫停电的三类负荷为：

157-125=32MW

3、确定电力系统的接线图

3.1网络电压等级的确定

电网电压等级决定于输电距离和输电功率，还要考虑到周围已有电网的电压等级。

根据设计任务书的要求，网络的电压等级取110kV。

3.2网络接线方案初步比较

方案

主接线

供电可靠性

继电保护整定的难易程度

开关数

线路总长度

负荷均采用双回线路供电，可靠性高，能保证一条线路出现故障后另一条线路维持对负荷供电

容易（开式网络）

16

236Km

电站出线较少，采用环形供电。

可靠性高，能保证一条线路出现故障后另一条线路维持对负荷供电

难

（有环）

12

204Km

3

197Km

4

电站出线较少，供电可靠性高，但变电站3可能因供电线路太长，导致电压降落过大，和线损过多

186Km

方案1由设计说明书知：

总投资为线路长度总和的70%，所以经济性良好，方案2和3通过表知可排除方案2，方案4的变电站3由于供电线路太长，导致电压降落过大，可靠性也不高，故排除。

综上从这些方案中，考虑到线路的长度，电站出线，开关数量，布局结构以及可靠性等方面，因此选取方案1、3来进行更为精确的比较。

3.3网络接线方案精确比较

按电力设计手册，当负荷的年最大利用小时数达到5000小时以上时，钢芯铝铰线的经济电流密度取J=0.9A/mm2，在高压区域电力网，用经济电流密度法选择导线载面，用发热校验。

因本设计是110kv及以上电压等级，为了避免电晕损耗，导线截面不应小于LGJ-70。

有关数据综合如下：

导线

截面

载流量（A）

r（Ω/km）

X（Ω/km）

导线投资

（万元）

线路综合

投资（万元）

LGJ-70

275

0.45

0.432

0.29

1.95

LGJ-95

335

0.33

0.416

0.4

2.1

LGJ-120

380

0.27

0.409

0.49

2.25

LGJ-150

445

0.21

0.403

0.62

2.45

LGJ-185

515

0.17

0.395

0.76

2.7

LGJ-240

610

0.132

0.188

0.98

2.95

LGJ-300

710

0.107

0.382

1.46

3.4

LGJ-400

898

0.079

0.386

1）潮流估算

由于后面选择导线截面积时需考虑一定的裕度，故此处潮流计算时可不考虑网损。

方案1：

（G为发电厂，1、2、3、4分别为图上变电站，下同）

线路G-1：

P=37/2=18.5MW，Q=23.68/2=11.84MVar

线路G-2：

P=40/2=20MW，Q=27.6/2=13.8MVar

线路G-3：

P=34/2=17MW，Q=23.46/2=11.73MVar

线路G-4：

P=26/2=13MW，Q=17.42/2=8.71MVar

方案3：

P=37MW，Q=23.68MVar

P=40MW，Q=27.6MVar

P=34MW，Q=23.46MVar

P=26MW，Q=17.42Mvar

线路1-2：

P=0MW，Q=0Mvar

线路3-4：

2）选择导线型号及线路阻抗计算

利用估算出来的潮流计算导线上流过的电流，从上表中选择合适的导线型号，即可进行线路阻抗计算。

计算公式为：

I=P/（1.732UcosΦ）

钢芯铝绞线的经济电流密度取J=0.9A/mm2

因此导线截面积为：

S=I/J

选择合适的导线型号：

I=18.5/（1.732×

110×

0.84）=0.1156KA

S=115.6/0.9=128.4mm2

因此线路G-1选LGJ-150

I=20/（1.732×

0.82）=0.1280KA

S=128/0.9=142.22mm2

因此线路G-2选LGJ-150

I=17/（1.732