地方電力網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)課程教學(xué)設(shè)計(jì)

1、第一部分：總論本設(shè)計(jì)的內(nèi)容為一地方電力網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)。在該地方電力網(wǎng)內(nèi)規(guī)劃有1座發(fā)電廠，總的容量為84MW，電網(wǎng)內(nèi)規(guī)劃了 3座變電變電站，用于將發(fā)電廠電能輸送到用戶負(fù)荷中心，變 電站最大負(fù)荷可達(dá)到25MW。總的來說，該地方電網(wǎng)的規(guī)模比較小。發(fā)電廠離其最近的變電 站距離約為20.8KM，需要用110KV高壓線路將電廠電能送出。本電網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)為近期規(guī)劃，電網(wǎng)內(nèi)的發(fā)電廠、變電站位置及負(fù)荷分布已基本確定。 主要設(shè)計(jì)內(nèi)容為：1. 在認(rèn)為電力電量平衡的前提下，確定最優(yōu)的電力網(wǎng)及各發(fā)電廠、變電站的接線方式；2. 確定系統(tǒng)內(nèi)電力線路及變電站主設(shè)備的型號、參數(shù)及運(yùn)行特征；3. 計(jì)算電力網(wǎng)潮流分布，確定系統(tǒng)運(yùn)行方

2、式及適當(dāng)?shù)恼{(diào)壓方式；4. 進(jìn)行物資統(tǒng)計(jì)和運(yùn)行特性數(shù)據(jù)計(jì)算。第二部分：電網(wǎng)電壓等級的確定原始材料:發(fā)電廠裝機(jī)容量：2X 30+2X 12MW功率因數(shù)：0.8額定電壓：10.5KV電網(wǎng)負(fù)荷:最大負(fù)荷(MVA)最小負(fù)荷(MVA) Tmax (h)調(diào)壓要求二次電壓(KV)變電站1 :|10+j7| =12.218+j65000常調(diào)壓10用SiS4表示彳變電站2：|9+j4| =9.8815+j115800常調(diào)壓10變電站3：|13+j9| =15.8112+j93500常調(diào)壓10機(jī)端負(fù)荷：|8+j4| =106+j44700逆調(diào)壓10各條架空線路的范圍：(MIN ) 16.8KM (MAX )39.2

3、KM電網(wǎng)電壓等級的選取主要是根據(jù)電網(wǎng)中電源和負(fù)荷的容量及其布局，按輸送容量及輸送距離，根據(jù)設(shè)計(jì)手冊選擇適當(dāng)?shù)碾妷旱燃墸坏胤健⑼浑娏W(wǎng)內(nèi)，應(yīng)盡量簡化電壓等級查閱資料 3P34 表 2-1 可知各電壓級架空線路輸送能力如下：1.10kv 電壓級：輸送容量 0.22MVA ；輸送距離 620KM2.35kv 電壓級：輸送容量 215MVA ；輸送距離 2050KM3.110kv電壓級：輸送容量一1050MVA;輸送距離一50150KM本地方電力網(wǎng)發(fā)電廠容量較小，輸電距離范圍為50150KM，除變電站2最大負(fù)荷比重稍微較大于 25MW 外，各廠、站負(fù)荷均在 1020MW 以內(nèi)。綜上所述，各發(fā)電廠

4、、變電站之間輸電線路均宜采用110kv電壓等級。第三部分 電網(wǎng)接線方案的初步選擇 根據(jù)電網(wǎng)的安全、經(jīng)濟(jì)、可靠和靈活性等要求，在初選本地方電網(wǎng)主接線著重考慮了以 下幾個(gè)方面：a變電站2重要負(fù)荷比重大，可靠性要求高，要保證 2條以上110kv進(jìn)線；b. 發(fā)電廠應(yīng)當(dāng)就近向變電站送電，避免長距離輸電，以降低網(wǎng)損率及節(jié)約有色金屬；c. 從系統(tǒng)調(diào)度及繼電保護(hù)配合方面考慮，網(wǎng)絡(luò)接線盡量簡單，避免形成復(fù)雜環(huán)網(wǎng)，避免 形成電磁環(huán)網(wǎng);d. 任一110kv線路檢修或故障斷開時(shí)，應(yīng)能盡量保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行， 且不致使其他 元件超過負(fù)荷的規(guī)定。一、5 個(gè)初選方案5個(gè)初選方案分別見附錄：圖 3-1、圖3-2、圖 3-

5、3、圖3-4、圖 3-5。二、各廠、站 35kv 電壓級主接線說明確定各發(fā)電廠、變電站的主接線方式，其依據(jù)是各廠、站在系統(tǒng)中的地位、負(fù)荷情況、出線回路數(shù)及最終規(guī)模等。主接線的確定仍應(yīng)考慮保證向重要負(fù)荷的可靠供電，各變電站可以設(shè)計(jì)兩臺主變壓器方案一：由于 發(fā)電廠和變電站進(jìn)出線不多，環(huán)行，發(fā)電廠用單母線分段接線，變電站 用單母線接線。方案二：變電站用橋形接線，發(fā)電廠用單母線分段接線。方案三：變電站 1 用橋形接線， 2， 3 用單母線分段接線，發(fā)電廠進(jìn)出線較多用雙母線 分段接線。方案四：發(fā)電廠用雙母線分段接線，變電站 3 用單母線接線，變電站 1，2 用單母線分 段接線。方案五：變電站 1用橋形接

6、線，變電站 2用單母線接線，變電站 3 用單母線分段接線， 發(fā)電廠進(jìn)出線較多采用雙母線分段接線。三、電網(wǎng)主接線方式的初步比較 擬定了可能接線方案，接下來就按照路徑長度、線路長度、負(fù)荷矩及開關(guān)數(shù)等指標(biāo)對各 方案進(jìn)行初步比較。1、路徑長度（ L1 ）：路徑彎曲系數(shù)取1.05, I為線路地理距離長度，貝U:L1=1.05*刀1、-/ / 方案一:L1=1.05* (20.8+28.0+16.8+32.8) =103.32(KM)；、， *、方案二:L1=1.05* (20.8+39.2+32.8) =97.44 (KM)；、., .方案三:L1=1.05* (20.8+39.2+16.8+32.8)

7、 =115.08(KM)；方案四:L1=1.05* (20.8+28.0+39.2+32.8) =126.84(KM)；、-1 ?*J_-方案五:L1=1.05* (20.8+32.8+16.8) =73.92(KM)；2、線路總長度（ L2 ）：路徑彎曲系數(shù)取1.05, 1為線路長度（雙回線路乘2）,則L2=1.05*刀1、 I_-方案一: L2=1.05*(20.8+28.0+16.8+32.8) =103.32(KM)；方案二: L2=1.05*(20.8+39.2+32.8) =97.44 (KM);方案三:方案四:L2=1.05*(20.8+39.2+16.8+32.8) =115.

8、08(KM)；L2=1.05* (20.8+28.0+39.2+32.8X 2) =161.28 ( KM )方案五：L2=1.05*(20.8 +32.8 X 2+16.8X 2)=126.00 (KM );3、總負(fù)荷矩(刀P1):總負(fù)荷矩是線路上通過的有功功率與輸送距離的乘積。全網(wǎng)總負(fù)荷距等于各線段負(fù)荷距 之和。它反映了電網(wǎng)有色金屬消耗量，也部分反映網(wǎng)絡(luò)的電壓損耗和功率損耗。對環(huán)網(wǎng)，可 按線路段長度和負(fù)荷功率求出各線路段功率初分布，再計(jì)算其負(fù)荷矩。環(huán)網(wǎng)：P=E PiLi/ 刀 L式中：P:電源送出功率，MW Li: i點(diǎn)到對側(cè)電源總線路長度，KMPi: i點(diǎn)負(fù)荷功率，MW 刀L :環(huán)網(wǎng)線路

9、段總長度，KM( 1 )方案一：見圖 3-6刀 l=98.4 Li=77.6 L2=49.6 L3=32.8P=PA1 =(10X97.6+25X 49.6+18X32.8) /98.4=26.5P12=PA1P1=16.5 P23=P12P2=8.5 P34=P23P3=26.5總負(fù)荷矩：刀 pl=26.5X 20.8+16.5X 28.0+8.5X 16.8+26.5X 32.8 =2025.2( 2)方案二:見圖 3-7abc總負(fù)荷矩：刀 pl=10X 20.8+25X 39.2+18X 32.8=1778.4( 3)方案三:見圖 3-8ab刀 aa =88.8L2=16.8+32.8=

10、49.6L3=32.8P=PA2=(25X49.6+18X32.8) /88.8=20.6P23=PA2P2=20.625=4.4 P3A=P23P3=4.418=22.4總負(fù)荷矩：刀 pl=10X 20.8+20.6X 39.2+4.4X 16.8+22.4X 32.8=1824.16( 4)方案四，見圖 3-9ab刀 aa、=20.8+28.0+39.2=88kmL1=28+39.2=67.2km L2=39.2km Pa1=(10 X 67.2+25 X39.2)/ 88=18.8 kmP12=P A110 =18.810=8.8kmP2A= P1225=16.2km總負(fù)荷矩：刀 pl=

11、18.8X 20.8+8.8X 28.0+16.2X 39.2+18X 32.8=1862.885）方案五，見圖 3-10abPA3=18+25=43P32=25總負(fù)荷矩刀 PL=10X 20.8+43X 32.8+25X 16.8=2038.44、總高壓開關(guān)數(shù)（刀K）:雙母線分段主接線： K=N+1 ， 單母線分段主接線： K=N+1 ，橋形接線： K=N1，無備用終端變電站： K=NK:各變電站高壓開關(guān)數(shù)（含發(fā)電廠高壓開關(guān)）N :元件數(shù)（一條出線或一臺變壓器為一個(gè)元件）根據(jù)前面的各廠、站110kv電壓級主接線說明可以統(tǒng)計(jì)出總高壓開關(guān)數(shù)（刀 K）。 計(jì)算如下:方案一:變電站（單母線接線） :

12、變電站的電壓元件均為 4（兩臺變壓器與兩條出線公式）K=2+2 （變壓器）+1 （單母線分段）+2 （變壓器）X 3+2 X 3=17故刀K=17方 案 二 : 發(fā) 電 廠 用 單 母 線 分 段 接 線 ， 變 電 站 用 橋 形 接 線 K=3+2 （變壓器） +1（單母線分段） +1+21（橋形） X3=12故刀K=12方案三:發(fā)電廠用雙母線分段接線，變電站 1 用橋形， 2，3用單母線分段接線。K=3+2 （變壓器） +1（雙母線分段） +1（母聯(lián)） +1+2（變壓器） 1（橋形） =19故刀K=19方案四: 變電站 1，2（單母線分段） 變電站 3（單母線接線） 發(fā)電廠（雙母線分段）

13、 K=4+2 （變壓器）+1 （雙母線分段）+1 （母聯(lián)）+2+2 （變壓器）+2X 2+2 X 2 （變 壓器）+1 （單母線分段）X 2=22故刀K=22方案五:發(fā)電廠用雙母線分段接線， 變電站 1 用橋形接線，變電站 2用單母線接線，變電站3用單母線分段接線K=3+2 （變壓器）+1 （雙母線分段）+1 （母聯(lián)）+1+2 （變壓器）1 （橋形）+2+2（變壓器）+4+2 （變壓器）+1 （單母線分段）=20故刀K=20統(tǒng)計(jì)如下：總高壓開關(guān)數(shù)（刀K）分別為17，12，19, 22, 205、方案初步比較結(jié)果。見下表3-2：表3-2： 5個(gè)初選方案初步比較指標(biāo)L1 (KM )L2 (KM )

14、刀P1刀K （臺）初步比較結(jié)論萬案一103.32103.322025.217指標(biāo)相對較差萬案一97.4497.441778.412各項(xiàng)指標(biāo)相對較好萬案三115.08115.081824.1619指標(biāo)相對較優(yōu)方案四126.84161.281862.8822指標(biāo)較差，淘汰、 *” J *萬案五73.92126.002038.420各指標(biāo)相對較差綜合以上的比較，“方案二、三”各項(xiàng)指標(biāo)較優(yōu)，“方案一、方案四和五”總負(fù)荷矩較小, 各指標(biāo)也較差，方案淘汰。初步比較后，選定方案二、三接著將對這兩個(gè)方案進(jìn)一步比較。第四部分：電網(wǎng)主接線方案的詳細(xì)比較和確定對篩選出來的方案還要進(jìn)行進(jìn)一步的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比臨界狀態(tài)，包括

15、最大電壓損耗、電能損耗及總投資、年運(yùn)行費(fèi)用等的比較，確定最佳的接線方案。1、正常情況下的最大電壓損耗：對所選方案二、三按各廠、站負(fù)荷最大值確定電網(wǎng)的有功功率和無功功率初分布，由經(jīng) 濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面積， 并進(jìn)行導(dǎo)線的發(fā)熱與允許最小截面積的校驗(yàn)， 確定各線路段的 R、 X 值，再進(jìn)行功率分布及電壓損耗計(jì)算，最終確定各方案最大電壓損耗。各變電負(fù)荷、發(fā)電廠送出功率為(單位： MVA )： 變電站 1：10+J7 變電站 2：25+J18 變電站 3：18+J11 機(jī)端負(fù)荷： 8+J6 發(fā)電廠 A ：59.2+J44.4(1)有功功率、無功功率初分布： 對環(huán)網(wǎng)，按線路段長度計(jì)算電源送出功率，有：S

16、=E SiLi/ 刀 L式中：S:電源送出功率，MVA Li: i點(diǎn)到對側(cè)電源線路段總長度，KMSi: i點(diǎn)負(fù)荷功率，MVA 刀L:環(huán)網(wǎng)線路段總長度，KM。方案二：見圖 3-7abc對圖 3-7(a): SA1 =S1=10+J7對圖 3-7(b): SA2 =25+J18對圖 3-7(c): SA3=18+J11方案三:見圖 3-8ab對圖 4-2(a): SA1 =S1=10+J7對圖 4-2 (b): S3A、= S23-18+J11)= 44- 3.9-8-11 =-2.4-14.9對圖 4-2 (c): S23=S A2 -25+J18)=20.6+ J14.1 -5 -18= -4

17、.4 - 3.9SA2= (25+J18) *L2A +(18+ J11) * L3A / L aa =20.6+ J14.1( 2)架空線路導(dǎo)線截面積的選擇及線路參數(shù) 按經(jīng)濟(jì)電流密度選用導(dǎo)線截面積，有：S=1000P/ (1.732U*Cos *J) =1000|SS|/(1.732U*J)=14.35* |SS|式中：S:導(dǎo)線截面積|Ss|：導(dǎo)線復(fù)功率的模，Sqrt ( P+Q2)，MVAU :線路額定電壓110KV J:經(jīng)濟(jì)電流密度，1.15A/mm2用 LAi 表示發(fā)電廠 A 與變電站 i 之間輸電線路， Lij 表示變電站 i 、j 之間輸電線路，對 所選導(dǎo)線截面積按發(fā)熱及允許最小截

18、面積校驗(yàn)：a.110kv 鋁架空線路導(dǎo)線最小允許截面積為 78mm2b.導(dǎo)線溫度70C，導(dǎo)線周圍空氣溫度25C, 110kv各型導(dǎo)線持續(xù)容許負(fù)荷為：LGJ-70：16.6MVALGJ-95：20.1MVALGJ-120：23.0MVALGJ-150： 26.9MVALGJ-185： 31.2MVALGJ-240： 36.9MVA本地方網(wǎng)各35kv架空線路導(dǎo)線的幾何均距為4.5m,線路阻抗為線路長度和乘以其線路 阻抗率，既 R+Jx= (ro+jxo)*1 (單位：Q)。各輸電線路導(dǎo)線截面積、參數(shù)及其校驗(yàn)如下：Lai： S=14.35*12.21=175.2,選擇導(dǎo)線：LGJ-185截面積大于7

19、8mm2;每回線路負(fù)荷12.21MVA小于該型導(dǎo)線持續(xù)容許負(fù)荷 98.0MVA110KV 以下電暈可不考慮，機(jī)械強(qiáng)度及發(fā)熱校驗(yàn)均符合要求；查參數(shù)表：r+jx0=0.17+J0.402,故：R+Jx= (r0+jx0)*175.2=305+J8.4LA2： S=14.35*30.81=442.1,選擇 LGJ-500截面積大于78mm2;其線路負(fù)荷30.81MVA小于該型導(dǎo)線持續(xù)容許負(fù)荷170.0MVA110KV 以下電暈可不考慮,機(jī)械強(qiáng)度及發(fā)熱校驗(yàn)均符合要求;參數(shù)：r0+jx0=0.1+J0.350,故：R+jX= (r0+jx0)*442.1=3.9+J13.7La3 : S=14.35*2

20、1.1=302.8,選擇 LGJ-400截面積大于78mm2 :線路負(fù)荷21.1MVA小于該型導(dǎo)線持續(xù)容許負(fù)荷161.0MVA110KV 以下電暈可不考慮,機(jī)械強(qiáng)度及發(fā)熱校驗(yàn)均符合要求;參數(shù)：r0+jx=0.08+J0.360,故：R+jX= (r0+jx0) *302.8=2.6+J11.8方案三： 各輸電線路導(dǎo)線截面積、參數(shù)及其校驗(yàn)如下 :La1： S=14.35*12.21=175.2,選擇導(dǎo)線：LGJ-185截面積大于78mm2;每回線路負(fù)荷12.21MVA小于該型導(dǎo)線持續(xù)容許負(fù)荷 98.0MVA110KV 以下電暈可不考慮，機(jī)械強(qiáng)度及發(fā)熱校驗(yàn)均符合要求；查參數(shù)表：ro+jxo=O.1

21、7+JO.4O2,故：R+Jx= (ro+jxo) *175.2=305+J8.4La2 : S=14.35*25.0=358.2,選擇 LGJ-400截面積大于78mm2;其線路負(fù)荷25.0MVA小于該型導(dǎo)線持續(xù)容許負(fù)荷161.0MVA110KV 以下電暈可不考慮,機(jī)械強(qiáng)度及發(fā)熱校驗(yàn)均符合要求；參數(shù)：r0+jx=0.08+J0.360,故 R+jX= ( r0+jx0)*39.2=3.1+J14.1L23: S=14.35*5.9=84.4,選擇 LGJ-95截面積大于78mm2;其線路負(fù)荷5.9MVA小于該型導(dǎo)線持續(xù)容許負(fù)荷 63.3MVA110KV 以下電暈可不考慮,機(jī)械強(qiáng)度及發(fā)熱校驗(yàn)均

22、符合要求;參數(shù)：r+jx0=0.33+J0.422,故 R+jX= ( r0+jx0)*16.8=5.5+J7.1L3A: S=14.35*27.0=386.1，選擇 LGJ-400截面積大于78mm2;其線路負(fù)荷27.0MVA小于該型導(dǎo)線持續(xù)容許負(fù)荷161.0MVA110KV 以下電暈可不考慮,機(jī)械強(qiáng)度及發(fā)熱校驗(yàn)均符合要求;參數(shù)：r0+jx0=0.08+J0.360,故 R+jX= ( r0+jx0)*32.8=2.6+J11.8( 3)、正常情況下的電壓分布和電壓損耗計(jì)算： 正常情況下,根據(jù)上面所選出的導(dǎo)線參數(shù)及各廠、站功率,對上面兩個(gè)方案的潮流進(jìn)行 進(jìn)一步計(jì)算,計(jì)算出各線路段的電壓損耗值

23、。環(huán)網(wǎng)功率分布講計(jì)算時(shí)S=E Si Zi* / 刀Z*式中：S：電源送出功率，MVA Zi* : i點(diǎn)到對側(cè)電源總阻的抗共軛值，QSi: i點(diǎn)負(fù)荷功率，MVA EZ*:環(huán)網(wǎng)總陰搞共軛值，Q線路電壓的損耗計(jì)算為： U =( PiR+QiX) /Ui (kV)其中: P、Qi、Ui:線路同一端的有功功率、無功功率、電壓值R、X:線路的電阻、電抗值(雙回線路阻抗值應(yīng)除以2) 為保證用戶電能質(zhì)量,正常情況下,網(wǎng)絡(luò)中電源到任一負(fù)荷點(diǎn)的最大電壓損耗,一般不 超過額定電壓的 10%。方案二：貝圖 4-1對圖 4-1 (a): La1 : Sa1 = (102+72)(3.5+j8.4)/1102 = 0.0

24、4+j0.10對圖 4-1 (b): La2: Sa2= (252+182)(3.9+j13.7)/1102= 0.31+j0.29對圖 4-3 (c): L 3a : S3a= (182+112)(2.6+j11.8)/1102= 0.10+j0.43 計(jì)算電壓損耗。UA= 38kv UAi=( 0.04 X 3.5+0.1 X 8.4 ) /115 = 0.01 U 戶 115-0.01=114.99Uk= (0.31X 3.9+0.2X13.7 /115=0.02 U 2= 115-0.02=114.98 UA3 =( 0.10 X 2.6+0.43X 11.8 ) /115 = 0.0

25、5U2 = 115發(fā)電廠到全網(wǎng)電壓最低點(diǎn)變電站 2的電壓損壓耗為：(115-114.95) /11510%,符合要求。方案三：見圖 4-2對圖 4-2 (a): La1 : SA1 = (102+72)(3.5+j8.4)/1102 = 0.04+j0.10EZ=3.5bj8.4+5.5+j7.1+2.6+j11.8=11.6+j27.3”2A、=5.5+j7.1+2.6+j11.8=8.1+j18.9”3a、=2.6+j11.8SA2=(25+j18)(8.1+j18.9)+(18+j11)(2.6+j11.8)/11.6+j27.3=(-220.7+j859.3)/11.6+j27.3=2

26、3.8+j18.2S23 = SA2- S2 =23.8+j18.2-25-j18=-1.2+j0.2S3a、= 3- 3 = S1.2+j0.2-18-j1 仁-19.2-j10.8因?yàn)榄h(huán)行線路，發(fā)電廠一直輸送功率逐級減小，則變電站 3為功率分點(diǎn)，見圖0.05=114.954-3a，4-3b2=0.1+j0.5潮流負(fù)荷厶 &3= (1.22+0.22)(5.5+j7.1)/1102Sb= (19.22+10.8 2)(2.6+j11.8)/110 變電站 2 原點(diǎn) S23 + S3zuo= -1.2+j0.2變電站 2 前 b 點(diǎn) Sb2= 25+j18-1.2+j0.2=23.8+j18.

27、22 2 2發(fā)電廠 Sa前端=(23.8 +18.2 )(3.5+j8.4)/110= 0.3+j0.6計(jì)算電壓損耗。 UB= 38kvU1=115-0.01=114.99U2=115-0.05 =114.95U 3=114.95-0.07=114.88UA1=(0.04X3.5+0.1 X8.4) /115=0.01 U1A4=(0.3X3.5+0.6X8.4) /115=0.05 UA23=(1.2X5.5+0.2X7.1) /114.95=0.07 Us A =( 19.2 X 2.6+10.8 X 11.8 ) /114.88 = 1.54 U a= 114.88-1.54=113.5

28、4 發(fā)電廠到全網(wǎng)壓最低點(diǎn)變電站 3的電壓損耗為：(115 113.34) /115 = 1.4%,小于10%可采取一定的調(diào)壓措施使電壓符合要求2、電力網(wǎng)電能損耗(刀8): 將各線路的電能損耗疊加，就是全電網(wǎng)的電能損耗。各線路段的電能損耗為：A=A Pmax*t(MW.h)式中：APmax最大負(fù)荷時(shí)線路功率損耗:MW。最大負(fù)荷損耗時(shí)間t與線路負(fù)荷的最大負(fù)荷利用小時(shí)Tmax和流過線路復(fù)功率的功率因數(shù)cos有關(guān)，其中：Tmax.1=Pi*Tmax.iEPi (h) 3P100表3-1式中：Pi、Tmax.i為線路L后的各變電站最大負(fù)荷、最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)。方案二： 變壓器投資部分（Kt）比較。LA1

29、： Tmax.1=5000 cos.1=0.80 查表LA2： Tmax.1=5800 cos.1=0.80 查表：LA3： Tmax.1=3500 cos.1=0.85 查表：I =3600 A=0.04X 3600=144l =4600 A=0.31X 4600=1426l =2150 A=0.43X 2150=924.8刀A=144+1426+924.8=2494.8（MW= 2494.8萬度）方案三La2： Tmax.仁5800 cos.仁0.85 查表：i=4500A=0.2X 4500=900La1： Tmax.仁5000 cos.仁0.80 查表：i =3600A=0.04X 3

30、600=144L3A、: Tmax.仁3500 cos.仁 0.9 查表：i =2000A=0.3X 2000=600L23： Tmax.仁2300 cos .1=1.00 查表：i=950A=0.9X 950=855刀A=144+900+855+600=2499（MW=2499萬 度）3、線路和變電站的一次投資K):計(jì)算投資費(fèi)用是為了進(jìn)行方案的比較，故此處僅對兩個(gè)方案的不同部分的投資費(fèi)用進(jìn)行計(jì)算與比較。它由線路、變壓器和高壓斷路器的投資構(gòu)成。其中，各廠、站變壓器構(gòu)成相同(投資相同)，不做線路投資部分K1）,按平丘地區(qū)110KV架空線路計(jì)算，其綜合投資指標(biāo)為：Lg185: 130.0萬元/公里

31、 Lg2*240: 56.7萬元/公里L(fēng)GJ400： 41.8萬元/公里L(fēng)GJ95： 23.7萬元/公里高壓斷路器投資部分Ks）,采用110KV戶外少油式（SW）斷路器，每個(gè)間隔綜合投資為4.5萬元 兩方案不同部分總投資費(fèi)用為：K=K1+Ks （萬元）線路投資 Ki=30.0X 20.8+56.7 39.2+41.採 32.8=4217.7（萬元）高壓斷路器投資：Ks=14.5*12=174（萬元）總投資費(fèi)用：K=K什Ks=4391.7（萬元）線路投資 K1=30.0X 20.8+41.採 39.2+ 26.X 16.8+41.& 32.8=4082.（萬元） 高壓斷路器投資：Ks=14.5*

32、19=275.（萬元）總投資費(fèi)用：K=K什Ks=4357.7（萬元）4、電力網(wǎng)的年運(yùn)行費(fèi)用C）: 電力網(wǎng)年運(yùn)行費(fèi)用由年電能損耗費(fèi)和設(shè)備的折舊維護(hù)費(fèi)組成，具體為：C=AA* B+K* c%（萬元）式中、全網(wǎng)年電能損耗（萬度）B：電價(jià),0.35元/度K:一次投資（萬元）c%:維護(hù)折舊費(fèi)，線路為2.2%變壓器為4.2%方案二：C=A* B+K* c%=2494.& 0.35+4217.7*2.2%+1744.2%=973.1（萬元）方案三：C=A* B +K* c%=2499X0.35+4082.& 2.2%+275.& 4.2%=976.0萬元） 5、詳細(xì)比較及結(jié)果：兩個(gè)方案都能保證及故障情況下全

33、電力網(wǎng)的電壓質(zhì)量。投資費(fèi)用上，方案二投資較大；年運(yùn)費(fèi)用 上，方案二比方案三要好點(diǎn)。但應(yīng)采用回收年限法繼續(xù)比較,T= （K2-K4） / （C4-C2） = （4391.7 -4357.7 / （976.0-973.1） =11.7（年）Tn故方案三為最佳方案。第五部分潮流分布計(jì)算與調(diào)壓措施選擇確定方案四為最佳方案后，將對該電力網(wǎng)的潮流分布情況進(jìn)行計(jì)算，根據(jù)各負(fù)荷點(diǎn)對電壓質(zhì)量的 要求確定合適的系統(tǒng)調(diào)壓方案。一、各發(fā)電廠、變電站變壓器選擇各發(fā)電廠、變電站有110KV、10KV （6.3KV）兩個(gè)電壓等級，各廠、站負(fù)荷較小選用。丫采用二 相油浸風(fēng)冷式鋁線雙繞組變壓器，艮SJL1型。發(fā)電廠采用發(fā)電機(jī)變

34、壓器單元接線，變壓器容量應(yīng)與發(fā)電機(jī)容量配套，無法配套時(shí)，選用大一級 容量的變壓器。變電站變壓器容量應(yīng)當(dāng)滿足本站最大負(fù)荷的需要。選用的變壓器容量及參數(shù)見表5-1。表中：電阻 R=100QPKUn2/Sr2（Q）電抗 X=1000Uk%Un/100S n（Q）空載無功損耗 Qo=1%S n/100（Kvar ）式中：APk短路損耗（kVA） Un、Sn：額定電壓、額定容量。Uk% :短路電壓百分比1%：空載電流百分比表5-1:變壓器選擇及參數(shù)表廠站編號數(shù)量（臺）額定容量額定電壓（KV）損耗（KW）短路電壓（）空載電流（）電阻（Q）電抗（Q）空載無功損耗（kVar）高壓低壓空載短路126300110

35、 5%10.59.765210.51.115.8520.1769.302216000110 5%10.518.511010.50.95.2079.4114432125000110 5%10.516.41009.00.937.7487.12116.25A250000115 5%10.548.625010.50.751.3227.78375、最大負(fù)荷潮流計(jì)算1計(jì)及變壓器勵(lì)磁及負(fù)載損耗后各廠、站運(yùn)算負(fù)荷（計(jì)算功率）見姜2表5-2:最大負(fù)荷時(shí)各發(fā)電廠計(jì)算功率、變電站運(yùn)算負(fù)荷廠站編號負(fù)荷/功率視在功率變壓器總阻抗繞組損耗鐵芯損耗運(yùn)算負(fù)荷/計(jì)算(MVA)(MVA)(Q)(MVA)(MVA)功率（MVA）1

36、10+j712.2115.85+j20.170.05+j0.480.0072+j0.35310.12+j7.83225+j1830.815.20+j79.410.03+j0.650.090+j0.51225.12+j19.16318+j1121.107.74+j87.120.04+j0.710.085+j0.40918.13+j12.12A機(jī)組67.2+j50.4841.32+j27.780.03+j0.70.01+j0.7659.17+j44.32負(fù)荷8+j6100.95+j17.670.02+j0.060.012+j0.13變壓器損耗由繞組損耗、鐵芯損耗兩部分組成。繞組損耗：（R+JX）S

37、/Un2鐵芯損耗：Pt+AQo式中：S為變壓器中通過的視在功率變電站運(yùn)算負(fù)荷為其總出線負(fù)荷與降壓變壓器總損耗之和 發(fā)電廠計(jì)算功率為其機(jī)端送出容量與升壓變壓器總損耗之和2、正常情況下，功率分布及線路損耗計(jì)算(見51)方案三：圖4-1對圖 4-1 (a): Lai ： Sai = (10.12 2+7.832)(3.5+j8.4)/1102 = 0.05+j0.04首端(發(fā)電廠 A 端)功率：Sa = 0.05+j0.04+10.12+j7.83刀 Z* = 3.5+j8.4+5.3+j7.1+2.6+j11.8=11.6+j27.3ZA= 5.5+j7.1+2.6+j11.8=8.1+j18.9

38、Z3A = 2.6+j11.8S=SA2=(25.12+j19.16)*(8.1+j18.9)+(18.13+j12.12)*(2.6+j11.8)/ (11.6+j27.3)=(254.53+j875.41 ) /(11.6+j27.3) = 23.8+j19.4S23= Sa2 S2=23.8+j19.4 25.12 j19.16 = 1.32+j0.24S3A =S23 S3 = 1.32+j0.24-18.13-j12.12= 19.45-j11.88確定功率分點(diǎn)為變電站3。在此處將網(wǎng)路解開，按線路額定電壓計(jì)算線路功率項(xiàng)耗圖 4-1 (b):LA2:末端(變電站 2 端)功率：S3A、

39、= (19.45 2+11.882)(2.6+j11.8)/1102= 0.11+j0.51 Sa2= (11.82 2+8.482)(4.5+j13.6)/352= 0.78+j2.35 首端(發(fā)電廠 A 端)功率：SA2a= SA2b+A Sa2= 12.6+j10.83負(fù)荷 SA3= (1.32 2+0.242)(5.5+j7.1)/1102= 0變電站 2 原點(diǎn)： S23+S3zuo = 1.32+j0.24 變電站 2 前 b 點(diǎn) S b2= 25.12+j19.16 1.32+j0.24= 23.8+j19.4=0.27+j0.65U 1= 115 0.01 = 114.99U 2

40、= 115 0.88 = 114.12U 2= 114.12 0.88 = 114.04發(fā)電廠 Sa 前端=(23.8 2+19.42)(3.5+j8.4)/110計(jì)算電壓損耗。 Uh=( 0.05 X 3.5+0.04 X 8.4 ) /115 = 0.01Uk= (10.17X3.5+7.8X8.4) /115=0.88(1.32X5.5+0.2X7.1) /114.12=0.08 Ua= (19.45 X2.6+11.88 X 11.8)/114.04 = 1.67 U a= 114.04 1.67 = 112.37 發(fā)電廠到全網(wǎng)電壓最低點(diǎn)變電站 3的電壓損壓耗為：(115 112.37

41、) /115 = 2.3%10%電壓符合要求。三、最小負(fù)荷潮流計(jì)算1、計(jì)及變壓器勵(lì)磁及負(fù)載損耗后各廠、站運(yùn)算負(fù)荷（計(jì)算功率）見姜3:表5-3:最小負(fù)荷時(shí)各發(fā)電廠計(jì)算功率、變電站運(yùn)算負(fù)荷廠站編號負(fù)荷/功率視在功率變壓器總阻抗繞組損耗鐵芯損耗運(yùn)算負(fù)荷/計(jì)算(MVA)(MVA)(Q)(MVA)(MVA)功率（MVA）18+j61015.58+j20.170.08+j0.720.063+j0.3278.14+j7.05215+j1118.605.20+j79.410.06+j0.830.085+j0.58715.15+j12.42312+j9157.74+j87.120.07+j0.920.081+j

42、0.42512.15+j10.35A機(jī)組67.2+j50.4841.32+j27.780.03+j0.700.01+j0.7667.24+j51.86負(fù)荷6+j47.210.76+j12.250.15+j0.610.01+j0.08正常情況下，功率分布及線路損耗計(jì)算（見圖一3）方案三：圖 4-3對圖 4-3( a): Lai ： SAi = (8.14 2+7.052)(3.5+j8.4)/1102= 0.03+j0.08首端(發(fā)電廠 A端)功率：Sa = 0.03+j0.08+8.14+j7.05= 8.17+j7.13刀 Z* = 3.5+j8.4+5.3+j7.1+2.6+j11.8=

43、11.6+j27.3乙a、= 5.5+j7.1+2.6+j11.8= 8.1+j18.9Zba= 2.6+j11.8S=SA2=(15.15+j12.42)*(8.1+j18.9)+(12.15+j10.35)*(2.6+j1 1 1 .8)/ (11.6+j27.3)=(202.563+j557.217 ) (111.6-j27.3)/(11.6 2+27.32 ) = 14.62+j13.63S23= Sa2 S2=14.62+j13.63-15.15-j12.420.53+j1.21S3A =S23 S3 = 0.53+j1.212.15-j10.35=12.68-j9.14確定功率分點(diǎn)

44、為變電站 3。在此處將網(wǎng)路解開 , 按線路額定電壓計(jì)算線路功率項(xiàng)耗圖 4-4 (ab)中：末端(變電站 2 端)功率：Sba、= (12.68 2+9.142)(2.6+j11.8)/1102 = 0.05+j0.242 2 2LA3:負(fù)荷 SAS23= (0.53 +1.21 )(5.5+j7.1)/110= 0變電站 2 原點(diǎn) SAS23+ S3zuo = -0.53+j1.21變電站 2 前 b 點(diǎn) Sb2= 15.15+j12.42-0.53+j1.21= 14.62+j13.63發(fā)電廠 SA前端=(14.62 2+13.632)(3.5+j8.4)/1102= 0.12+j0.28計(jì)算電壓損耗 UA( 0.05 X 3.5+0.24 X 8.4 ) /115 = 0.02U1= 115 0.02 = 114.98UA2 = (8.14X3.5+7.0X8.4) /115=0.76U2= 115 0.76 = 114.24Uh= (0.53