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输电线受端的高压变电站,亦即枢纽变电站.位于负荷中心附近,如大城市的郊区。
该网络使负荷可由所有发电厂联合供电,从而确保具有较高的供电可靠性。
一条输电线路或一台发电机的停运不会影响对用户的供电。
我国配电网包括110、66、35kV的高压配电网,20、10、6kV中压配电网及0.4kV的低压配电网。
在某些特大型城市中,220kV电网有时也归人高压配电网。
配电系统是电力系统中将电能分配给电力用户的关键环节。
减少停电时间,提高配电系统的供电可靠性;
降低系统损耗,改善系统的运行经济性;
保证所供电能的质量,满足各类电力用户的需求等,都要求在配电系统中持续不断地采用新设备、新技术、新方法。
2.高压配电网设计方法和步骤
2.1功率平衡计算
功率平衡包括有功功率平衡和无功功率平衡,是根据负荷资料、待设计变电所的地理位置和已有电厂的供电情况确定的。
2.1.1有功功率平衡
有功功率是由用电负荷、供电负荷和发电负荷所确定的。
有功功率平衡应满足调峰需要。
电力系统总发电出力的调整能力必须满足一日之内调峰容量的要求(有的电力系统最小负荷比当日最大负荷小40%以上),同时发电出力的增减速度还必须满足负荷变化速度的要求。
电力系统负荷变化的速度很快,有的系统在达到高峰负荷的过程中,每分钟可达最大负荷的3%一5%。
如果系统总发电有功功率增长速度小于负荷上涨速度,系统的频率就可能降低到允许偏差范围之外。
2.1.2无功功率平衡
电力系统的运行电压水平则取决于系统中无功功率的平衡,系统中各种无功电源的无功功率输出能否满足系统负荷和网络损耗中的无功功率需求,将影响着电压的偏移。
当无功电源输出的无功功率大于无功负荷及网络中损耗时,负荷侧的电压就偏高;
当无功电源发出的无功功率小于无功负荷及网络中的损耗时,负荷侧的电压就偏低。
当电压过高时,将可能造成各种电气设备绝缘受到损害,用电设备受命大大缩短;
当电压过低时,将使网络中的功率损耗和能量损耗加大,加速电气设备的绝缘老化,严重时甚至可能烧毁电气设备,电压过低还可能危及电力系统运行的稳定性。
由于电力系统内的无功电源容量不足时,负荷的端电压就将被迫降低;
系统内的无功电源容量过多时,负荷的端电压就将被迫升高。
因此电力系统中无功电源发出的无功功率不能保持平衡时,将对电压产生不利的影响。
电力系统无功功率平衡的基本要求是:
系统中的无功功率电源可能发出的无功功率应该大于或至少等于负荷所需的无功功率和网络中的无功损耗,同时为了保证运行可靠性和适应无功负荷的增长,系统必须配置一定的无功备用容量。
系统中无功功率的平衡关系式为:
(1-3)
其中:
为电源发出的无功功率之和,包括发电机的无功功率
和各种无功功率
,即
;
为无功负荷之和;
为网络无功功率损耗之和,包括变压器的无功损耗
、线路电抗的无功损耗
和线路电纳的无功功率
,即:
为无功功率备用。
当
,表示系统中无功功率可以平衡且有适量的备用;
,表示系统中无功功率不足,应考虑加设无功补偿装置;
,表示系统中无功功率刚好平衡,但当系统有小小的干扰时将破坏这平衡。
电力系统中一般要求发电机接近于额定功率因数运行,可按额定功率因数计算发电机所发出的无功功率。
此时如系统的无功功率能够平衡,则发电机就保持有一定的无功备用,其它的无功补偿装置按额定容量来计算其无功功率。
2.2配电网供电电压、电网接线方式及导线截面的确定
2.2.1电压等级的选择
电压等级应根据已有网络现状,输送功率,输送距离及今后发展等因素选择确定。
2.2.2电网接线方式选择
高压配网接线模式分析一个实际的高压配电网络往往不是由一种接线模式构成,而是由若干种接线模式组成。
因此在进行高压配电网络规划时要对各种高压配电网络接线模式进行分析,从而确定适合规划区特点的高压配电网络接线模式,构造规划区高压配电网络。
2.2.3导线截面选择
导线截面选择的一般做法:
先按经济电流密度初选导线标称截面积,然后做电压损失、机械强度、电晕、发热等技术条件的校验,最后做技术经济比较,确定导线截面积及相应的导线型号。
2.3选择调压方案
(1)在电网规划阶段,通过潮流计算,合理规划电源容量及接入点,合理规划网架,选择无功补偿方案,满足规划水平的大、小方式下潮流交换控制、调峰、调相、调压的要求。
(2)在编制年运行方式时,在预计负荷增长及新设备投运基础上,选择典型方式进行潮流计算,发现电网中薄弱环节,供调度员日常调度控制参考,并对规划、基建部门提出改进网架结构,加快基建进度的建议。
(3)正常检修及特殊运行方式下的潮流计算,用于日运行方式的编制,指导发电厂开机方式,有功、无功调整方案及负荷调整方案,满足线路、变压器热稳定要求及电压质量要求。
(4)预想事故、设备退出运行对静态安全的影响分析及作出预想的运行方式调整方案。
总结为在电力系统运行方式和规划方案的研究中,都需要进行潮流计算以比较运行方式或规划供电方案的可行性、可靠性和经济性。
同时,为了实时监控电力系统的运行状态,也需要进行大量而快速的潮流计算。
因此,潮流计算是电力系统中应用最广泛、最基本和最重要的一种电气运算。
在系统规划设计和安排系统的运行方式时,采用离线潮流计算;
在电力系统运行状态的实时监控中,则采用在线潮流计算。
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毕业设计开题报告
2.本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段(途径):
高压配电网的设计应根据用户负荷的相关资料,各配电变电所的地理位置和已有电厂的供电情况做出相应的功率平衡,确定各变电所变压器的主变容量与台数。
根据已有的知识与经验设想出几种备选的方案,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、是否发生电晕、载流量等情况校验导线,确定各段的导线型号。
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、从各种方案线路的电能损耗,线路投资,变电所的投资以及年运行费用等方面进行经济比较。
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。
最后根据潮流计算结果对确定的方案评定调压要求,选定调压方案。
本设计给出所选方案的完整接线图。
指导教师意见:
指导教师:
年月日
所在系审查意见:
系主任:
年月日
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