畢業(yè)設(shè)計（論文）高壓輸電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計

1、河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計目錄原始資料1第一章 原始資料分析及系統(tǒng)功率平衡41.1電力電量平衡的目的與要求41.2電力平衡中的容量組成41.3功率平衡計算4第二章 電力網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計方案52.1電網(wǎng)設(shè)計的一般內(nèi)容52.2電力網(wǎng)絡(luò)的基本原則52.3電氣主接線的基本原則52.4電力網(wǎng)絡(luò)電壓等級的選擇62.5接線方案62.5.1簡單結(jié)構(gòu)的電力系統(tǒng)宜分為以下幾種類型62.5.2系統(tǒng)接線方案比較7第三章 水電廠主接線83.1主接線設(shè)計的基本要求83.2水電廠資料83.3發(fā)電廠接入系線的電壓等級83.4電氣主接線形式83.4.1、方案一：發(fā)電機變壓器單元接線83.4.2方案二: 擴大單元接線93.4.3方案三:擴大

2、單元接線與發(fā)電機變壓器單元接線相結(jié)合93.5發(fā)電廠接入系統(tǒng)的 主變壓器的選擇93.5.1主變壓器臺數(shù)的確定93.5.2主變壓器容量的確定93.5.3主變壓器型式的選擇103.5.4主變壓器調(diào)壓方式的選擇103.6出線的選擇103.7廠用變壓器的選擇11第四章 架空線路的確定124.1按經(jīng)濟電流密度選擇截面124.1.1按經(jīng)濟電流密度選擇截面用輸送容量，應(yīng)考慮線路投運510年的 發(fā)展。124.1.2計算公式124.2按電暈條件校驗124.3按允許載流量校驗134.4按機械強度校驗134.5按允許長期最大載流量校驗134.5.1水電廠甲變電所的線路校驗134.5.2各變電站之間的校驗13第五章 變

3、電所變壓器和 線路參數(shù)的確定165.1 變電所主變壓器的確定165.1.1主變壓器容量的確定165.1.2主變壓器臺數(shù)的確定165.2 線路參數(shù)確定及校驗175.2.1按經(jīng)濟電流密度選擇截面17（5.1）175.2.2按故障校驗175.2.3按電暈條件校驗185.2.4按允許載流量校驗18（1）、 甲乙185.3 導(dǎo)線間距的確定195.4 水電站甲變電所線路的選擇195.5 各變電站間的線路選擇19第六章 電力系統(tǒng)的無功補償236.1 無功電源不足對系統(tǒng)的影響236.2 無功補償原則236.3 無功電源的選擇236.3.1無功電源236.3.2無功電源的選擇236.4 無功補償容量的配置23第

4、七章 潮流分布與計算257.1 潮流計算257.2 電壓調(diào)整307.3 調(diào)壓方式的種類確定307.3.1乙變電站變壓器分接頭的選取307.3.2丙變電站變壓器分接頭的選取317.3.3丁變電站變壓器分接頭的選取31第八章 網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備配置338.1水電廠主設(shè)備的選擇338.1.1水輪發(fā)電機出口斷路器的選擇338.1.2擴大單元接線母線截面的選擇33p=352=70mw338.2乙變電站主設(shè)備的選擇348.2.1高壓側(cè)主設(shè)備的選擇348.2.2低壓側(cè)主設(shè)備的選擇348.3 斷路器358.4 隔離開關(guān)35第九章 短路電流的計算369.1高壓網(wǎng)絡(luò)短路電流計算條件的規(guī)定369.2 短路電流計算的基本假

5、設(shè)369.3網(wǎng)絡(luò)的化簡及短路計算369.4各線路的電抗標(biāo)幺值的計算369.5等值阻抗圖（短路點如圖所示）389.6短路點的確定與計算38體會47參考文獻：47附錄:4747原始資料一、設(shè)計題目：高壓輸電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計二、設(shè)計的主要原始資料：隨著經(jīng)濟的發(fā)展，wy市擬在新興開發(fā)區(qū)建設(shè)乙、丙、丁三座變電站，同時建設(shè)水電廠w，如圖1所示。1已有系統(tǒng)發(fā)電廠總?cè)萘?000mw，平均功率因數(shù)=0.84，平均廠用電率3%，最大機組容量100mw。負(fù)荷最大值800mw，平均功率因數(shù)=0.87，最大負(fù)荷利用小時數(shù) =5400小時。甲變電所為220/110/10kv降壓站，其110kv母線在最大負(fù)荷時不低于104kv

6、，在最小負(fù)荷時不高于112kv；220kv母線短路時，系統(tǒng)提供的短路容量為3000mva。2水電廠w容量：設(shè)計年535mw，=0.85，遠(yuǎn)景規(guī)劃735mw，=0.85。年平均發(fā)電量：1000106kw.h運行方式：豐水期滿載運行，枯水期根據(jù)下游用水要求發(fā)電功率不得低于25mw。廠用電率：1%額定電壓：10.5kv電抗參數(shù)： =1.088， =0.279， =0.18， =0.669， =0.23新建變電所各變電所數(shù)據(jù)：名稱乙丙丁最大負(fù)荷（mw）232634最小負(fù)荷（mw）161827cos0.650.70.95二次側(cè)電壓（kv）101010一、二類負(fù)荷比例60%60%90%調(diào)壓要求順常逆（小時

7、）450046006935平均負(fù)荷率-最小負(fù)荷率-0.974變電所丁的負(fù)載：負(fù)載形式年產(chǎn)（噸）年耗電量（kw.h）棉紗1041273.09104冶金業(yè)電爐鋼2.01051210.46105機制紙3.51042802.415104居民生活-260104普通水泥7.5105753.61054地理位置圖 1 w始末距離（km）通過地帶水電廠w甲200丘陵甲乙50平原甲丙20平原甲丁49平原乙丁40平原丙丁40平原5本說明書是對高壓輸電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計。本系統(tǒng)中有原始的甲變電所和火電廠，要求對系統(tǒng)一次側(cè)進行規(guī)劃設(shè)計。5.1設(shè)計思路（1）、首先認(rèn)真閱讀并對原始資料作一個初步了解和分析，確定系統(tǒng)的功率平衡。（

8、2）、確定網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計方安，在可靠、合理的基礎(chǔ)上保證其經(jīng)濟性。（3）、水電廠w的主接線，主要包括接線形式、主變和出線的選擇。（4）架空線路的確定。（5）變電所電氣主接線，主要分析乙變，確定其一次電氣接線及各參數(shù)。（6）、對系統(tǒng)進行無功補償，確定各節(jié)點的無功補償容量，使其滿足總統(tǒng)要求。（7）、對網(wǎng)絡(luò)進行潮流分析和電壓調(diào)整，使得各節(jié)點的電壓在允許的范圍內(nèi)變化，并進行短路計算。5.2設(shè)計特點：對于整個網(wǎng)絡(luò)一定要簡單、可靠、靈活，在此基礎(chǔ)上保證其經(jīng)濟性。5.3設(shè)計存在的問題：對于系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)在技術(shù)上和經(jīng)濟上不能統(tǒng)一。我們首先考慮技術(shù)方面，再考慮經(jīng)濟方面。但對于有些設(shè)備在滿足一定的技術(shù)基礎(chǔ)上再考慮經(jīng)濟方面，使

9、其滿足可靠性，經(jīng)濟性。第一章 原始資料分析及系統(tǒng)功率平衡1.1電力電量平衡的目的與要求電力電量平衡是電力電量供應(yīng)與需求之間的平衡。在系統(tǒng)設(shè)計中應(yīng)進行電力電量平衡計算，主要分析、研究一下問題：（1）、確定電力系統(tǒng)需要餓發(fā)電設(shè)備容量。（2）、確定系統(tǒng)需要的備用容量，研究在水、火之間的分配。（3）、確定系統(tǒng)需要的調(diào)峰容量，使之能滿足設(shè)計年不同季節(jié)的系統(tǒng)調(diào)峰要求。（4）、在滿足電力系統(tǒng)負(fù)荷及電量需求的前提下。合理安排水火電廠的運行方式，充分利用水電，使燃料消耗最經(jīng)濟，并計算系統(tǒng)需要的燃料消耗量。（5）、確定各代表水文年各類型電廠的發(fā)電設(shè)備利用小時數(shù)，檢驗電量平衡。（6）、確定水電廠電量的利用程度，以論

10、證水電裝機容量的合理性。（7）、分析系統(tǒng)與系統(tǒng)之間，地區(qū)與地區(qū)之間的電力電量交換，為保證擴大聯(lián)網(wǎng)及擬定網(wǎng)絡(luò)方安提供依據(jù)。1.2電力平衡中的容量組成（1）、裝機容量（2）、工作容量（3）、備用容量1.3功率平衡計算依據(jù)本次設(shè)計的原始資料,系統(tǒng)的功率平衡主要考有功備用容量是否足夠。（1）、發(fā)電總?cè)萘繛?000mw，負(fù)荷最大值為800mw。（2）、水電廠設(shè)計容量為535mw，遠(yuǎn)景規(guī)劃為735mw。（3）、乙、丙、丁的最大負(fù)荷分別為23mw、26mw、34mw。由于系統(tǒng)地有功備用容量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于所提供的負(fù)荷，所以滿足系統(tǒng)的功率平衡。第二章 電力網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計方案2.1電網(wǎng)設(shè)計的一般內(nèi)容（1）、確定輸電方式（2

11、）、選擇電網(wǎng)電壓（3）、確定網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（4）、確定變電所布局和規(guī)模根據(jù)以下原則進行設(shè)計，使電網(wǎng)的設(shè)計做到合理性，可靠性，在此基礎(chǔ)上做到經(jīng)濟性。2.2電力網(wǎng)絡(luò)的基本原則（1）、滿足國民經(jīng)濟各部門用電增長的要求。（2）、滿足用戶對供電可靠性和電能質(zhì)量的要求。（3）、要求節(jié)約投資及年運行費用，減少主要設(shè)備和材料消耗，特別注意減少當(dāng)前“短線”物資的消耗，要爭取做到分期投資。（4）、遠(yuǎn)近結(jié)合，以近為主，若兩個方案技術(shù)指標(biāo)相近時，應(yīng)采用有利于發(fā)展的方案。（5）、所提方案應(yīng)在規(guī)定的期限由實現(xiàn)的可能性，過度也方便。（6）、要對多個方案進行技術(shù)比較，然后確定出最優(yōu)方案。2.3電氣主接線的基本原則根據(jù)系統(tǒng)和用戶的要

12、求，保證必要的供電可靠性和電能質(zhì)量。具有運行，維護的靈活性、經(jīng)濟性、方便性和發(fā)展性。（1） 可靠性：衡量可靠的標(biāo)準(zhǔn)，一般是根據(jù)主接線型式機主要設(shè)備操 作的可能方式，按一定的規(guī)律計算出“不允許”事件發(fā)生的規(guī)律，停運的持續(xù)時間期望值等指標(biāo)，對幾種主接線型式中擇優(yōu)（2） 靈活性在調(diào)度時，可以靈活的投入和切除發(fā)電機、變壓器和線路，調(diào)配電源和負(fù)荷，滿足系統(tǒng)在事故運行方式、檢修運行方式以極特殊運行方式下的系統(tǒng)電鍍要求；在檢修時，可以方便的停運斷路器、母線及其繼電保護設(shè)備，而不致影響電力網(wǎng)的運行和對用戶的供電；在擴建時，可以容易的從初期接線擴建到最終接線，在不影響連接供電或停電時間最短的情況下，投入新機組、

13、變壓器或線路，并對一次和二次部分的改建工作量最少。在操作時間便、安全、不易發(fā)生誤操作的“方便性”。（3）經(jīng)濟性。主接線應(yīng)力求簡單，以節(jié)省斷路器、隔離開關(guān)、電流和電壓互感器等一次設(shè)備，要是控制、保護不過于復(fù)雜，要能限制短路電流，以便于選擇價廉的電氣設(shè)備或輕型電器。做到投資省。合理的選擇主變壓器的種類（雙繞組、三繞組或自耦變等）容量、臺數(shù)，避免兩次變壓而增加電能的損失。電器主接線選擇時要為配電裝置的布置創(chuàng)造條件，盡量使占地面積減少2.4電力網(wǎng)絡(luò)電壓等級的選擇同一地區(qū)，同一電網(wǎng)內(nèi)，應(yīng)盡可能簡化電壓等級。各級電壓間的級差不宜太小，根據(jù)任務(wù)書數(shù)據(jù)，結(jié)合本系統(tǒng)的現(xiàn)有的條件，發(fā)電機出口側(cè)電壓為10.5kv，

14、w甲的輸送電壓為220kv，各變電所的輸送電壓為110kv。續(xù)表2.1我國各級電壓輸送能力統(tǒng)計輸電電壓（kv）輸送容量（mw）傳送距離（km）0.380.1及以下0.6及以下30.11.01360.11.2415100.22.06203521020501101050501502201005001003003302001000200600500600150040010002.5接線方案2.5.1簡單結(jié)構(gòu)的電力系統(tǒng)宜分為以下幾種類型（1）、放射形三級系統(tǒng)（2）、鏈形系統(tǒng)（3）、輻射形系統(tǒng)（4）、環(huán)形系統(tǒng)（5）、多回路系統(tǒng)2.5.2系統(tǒng)接線方案比較方案一：射形接線因為每個變電所的負(fù)荷一、二次負(fù)荷都占

15、很大的比例，所以每條線路都用雙回路，保證供電的可靠性，且接線簡單，清晰，線路間聯(lián)系不大，但用料投資大，線路利用率低，從經(jīng)濟 考慮有些不合理。方案二：環(huán)形接線環(huán)形接線可以閉環(huán)運行，閉環(huán)運行有較高的可靠性，有不間斷供電的優(yōu)越性，線路短，大大節(jié)約了投資，從經(jīng)濟上考慮可行，但調(diào)度復(fù)雜，并且導(dǎo)線截面加粗反而浪費。 方案三: 雙回路與環(huán)形網(wǎng)混合接線可分為兩種網(wǎng)絡(luò)：a網(wǎng)絡(luò)和b網(wǎng)絡(luò)圖 a網(wǎng)絡(luò) b網(wǎng)絡(luò) 分析其接線長度及截面的選擇，a網(wǎng)絡(luò)比b網(wǎng)絡(luò)節(jié)省投資，所以選擇a網(wǎng)絡(luò)。（具體見計算書）該網(wǎng)絡(luò)優(yōu)點：雙回路與環(huán)形網(wǎng)混和接線，其可靠性高。當(dāng)任何一條線路故障或檢修時，可保證負(fù)荷不間斷供電，集合了雙回路和環(huán)形接線的優(yōu)點，

16、而且用料、投資比較低，線路的利用率高。該網(wǎng)缺點：環(huán)形故障時的電壓質(zhì)量差，調(diào)度復(fù)雜。當(dāng)甲乙故障時，丁的故障必須由其他承擔(dān)。綜合得：三個方案都有比較高的可靠性，但從經(jīng)濟上考慮，雖然方案二的線路比較短，卻大大加粗了其截面積。方案一的線路太長，只有方案三的a網(wǎng)絡(luò)在經(jīng)濟上比較合理，所以本系統(tǒng)采用方案三的a網(wǎng)絡(luò)。第三章 水電廠主接線3.1主接線設(shè)計的基本要求（1）、可靠性（2）、靈活性（3）、經(jīng)濟性3.2水電廠資料本次設(shè)計的水電廠，水輪發(fā)電機組其特點是能快速啟動，并能在運行中有空載到滿載大幅度改變負(fù)荷。水輪發(fā)電機組從啟動到滿負(fù)荷僅需幾分鐘，因此一般在豐水期滿載運行以免棄水，在枯水期承擔(dān)尖峰負(fù)荷。該發(fā)電廠為

17、5臺35mw機組，遠(yuǎn)景規(guī)劃為7臺35mw機組，年平均發(fā)電為100010 6kw.h，運行方式為豐水期滿載運行，枯水期根據(jù)下游要求發(fā)電功率不低于25mw。3.3發(fā)電廠接入系線的電壓等級(1)、 發(fā)電廠接入系統(tǒng)采用的電壓應(yīng)根據(jù)該發(fā)電廠接入系統(tǒng)中所在的地理位置、供電范圍內(nèi)的潮流發(fā)布情況確定。(2)、 發(fā)電廠接入系統(tǒng)的電壓，一般不超過兩種，以簡化接線。根據(jù)系統(tǒng)中甲變電所現(xiàn)有條件，甲主變?yōu)?20/121/11kv。3.4電氣主接線形式電力系統(tǒng)中的發(fā)電廠有大型主力電廠、中小型地區(qū)電廠及企業(yè)自備電廠三種類型。大型主力或電廠靠近煤礦或沿海、沿江，并接入300-500kv超高壓系統(tǒng)；地區(qū)電廠靠近城鎮(zhèn)，一般接入1

18、10-220kv系統(tǒng)，也有接入330kv系統(tǒng)；企業(yè)自備電廠則以本企業(yè)供電供熱為主，并與地區(qū)110-220kv系統(tǒng)相連。中小型電廠常有發(fā)電機電壓饋線向附近供電。電氣主接線的設(shè)計原則是：根據(jù)發(fā)電廠在電力系統(tǒng)的地位和作用，首先應(yīng)滿足電力系統(tǒng)的可靠運行和經(jīng)濟調(diào)度的要求。根據(jù)規(guī)劃容量、本期建設(shè)規(guī)模、輸送電壓等級、進出線回路數(shù)、供電負(fù)荷的重要性、保證供需平衡、電力系統(tǒng)線路容量、電氣設(shè)備性能和周圍環(huán)境及自動化規(guī)劃與要求等條件確定。應(yīng)滿足可靠性、靈活性和經(jīng)濟性的要求。本設(shè)計初步進行三種方案比較：3.4.1、方案一：發(fā)電機變壓器單元接線電能通過變壓器升高后直接輸入高壓電網(wǎng)，這種接線的發(fā)電機和變壓器不能單獨工作，

19、所以發(fā)電機與變壓器的容量必須相同，而且兩者之間不裝斷路器。優(yōu)點：單元接線的特點是幾個元件直接單獨連接，其間沒有任何橫的聯(lián)系（如母線等），這樣不僅減少了電器的數(shù)目，簡化了配電裝置的結(jié)構(gòu)和降低了造價，同時也大大減少了故障的可能性，供電可靠性高。本電廠為水利發(fā)電廠，枯水期與豐水期發(fā)電容量相差懸殊，故可以在豐水期5臺機組同時運行，故可靠性高，而在枯水期可以逐漸停下，而利用1臺機組發(fā)電，利用率比較高缺點：由于單位容量的選價隨單位容量的增加而下降，因此減少變壓器的臺數(shù)，提高單位容量可以降低變壓器投資，隨之配套的配電設(shè)備相應(yīng)減少，并使配電裝置相應(yīng)減少，并使配電裝置結(jié)構(gòu)簡化。3.4.2方案二: 擴大單元接線在

20、系統(tǒng)備用能力足夠的情況下，可采用兩臺發(fā)電機組共用一臺變壓器的接線，每臺發(fā)電機出口均裝設(shè)斷路器以使各機組可獨立開、停。優(yōu)點：可減少變壓器臺數(shù)和高壓斷路器的數(shù)目 ，因此可以節(jié)省投資的減少占地面積，接線簡單，單機容量只占系統(tǒng)容量的12%，而發(fā)電機系統(tǒng)的連接電壓較高，由于單機容量偏少，采用單元接線在經(jīng)濟 上不合算。這時，可以考慮擴大單元接線。缺點：當(dāng)豐水期滿載運行時，又兩臺機組滿載向變壓器供電，變壓器利用率高，而當(dāng)枯水期容量只有25mw，而選擇的變壓器為90mw ，明顯利用率低，損耗大。3.4.3方案三:擴大單元接線與發(fā)電機變壓器單元接線相結(jié)合當(dāng)線路很短時，不需在發(fā)電廠內(nèi)設(shè)置升高電壓配電裝置，從而減少

21、投資和占地，同時，由于解除了站內(nèi)高壓各支路的并聯(lián)，可降低站內(nèi)的短路電流。優(yōu)點：集中了方案一、方案二的大部分優(yōu)點保證系統(tǒng)運行的可靠性，減少了變壓器臺數(shù)，隔離開關(guān)和斷路器的數(shù)目，從而節(jié)省投資。3.5發(fā)電廠接入系統(tǒng)的 主變壓器的選擇3.5.1主變壓器臺數(shù)的確定該設(shè)計中采用擴大單元接線，且為5臺機組，所以采用3臺升壓變壓器。3.5.2主變壓器容量的確定水電廠發(fā)電機采用擴大單元接線：發(fā)電機單機容量35mw，=0.85，總共5臺發(fā)電機。變壓器采用10.5/242kv 的升壓變壓器。經(jīng)查表的sspl190000/220，且為3臺。兩臺機組共用一臺變壓器，且=0.85，當(dāng)機組滿負(fù)荷運行時s=235/0.85=

22、82.35mw。水電廠一般原理負(fù)荷中心且運行本身所需廠用電較少，地區(qū)負(fù)荷小，因此選擇主變壓器的容量應(yīng)大致等于其連接的發(fā)電機的容量，變壓器采用10.5/242kv升壓變。查電氣設(shè)計參考資料p34，選擇額度容量為90000kva且高壓為24222.5%。3.5.3主變壓器型式的選擇（1）、相數(shù)的選擇 三相變壓器與同容量的單相變壓器比，價格較低且安裝占地面積小，運行損耗較少1215%，因此一般情況下，規(guī)定使用三相變壓器。本水電廠 在丘陵地帶，在運輸條件允許情況下，選擇三相變壓器。（2）、發(fā)電廠主變壓器繞組的選擇對深入至負(fù)荷中心具有從高壓降為低壓供電條件的發(fā)電廠簡化電壓等級或減少重復(fù)降壓容量，易采用雙

23、繞組變壓器。結(jié)合本系統(tǒng)的特點，主要是由發(fā)電機電壓10.5kv向網(wǎng)絡(luò)電壓220kv輸送，所以選擇雙繞組變壓器。3.5.4主變壓器調(diào)壓方式的選擇本系統(tǒng)中電壓的調(diào)整范圍較小，考慮經(jīng)濟方面的原因，宜選擇變壓器進行無載調(diào)壓。綜合得：本發(fā)電廠主變壓器采用sspl190000/220。型號含義為：三相三繞組油浸風(fēng)冷。3.6出線的選擇在發(fā)電廠升壓變出線的主輸電線路的輸電處，可采用有母線和無母線形式連接。有母線形式可實現(xiàn)各進、出線各支路的并聯(lián)，簡單清晰，設(shè)備少，誤操作機會少，但是母線短路將會造成全廠停電，且占地面積大。綜合得：本發(fā)電廠為水電廠，并且有遠(yuǎn)景規(guī)劃，為了保證其運行的可靠性，采用雙母線加旁路母線接線方式

24、保證系統(tǒng)可靠性。3.7廠用變壓器的選擇本系統(tǒng)電廠采用雙變壓器并聯(lián)合單變壓器形式，都從單元接線發(fā)電機出口端引出，平時只讓一臺變壓器工作，另一臺備用。第四章 架空線路的確定為了保證架空線路具有必要的機械強度，采用鋼芯鋁絞線，又因為本段線路太長（200km）且經(jīng)過丘陵地帶架設(shè)線路不方便，所以采用單回路，雖可靠系數(shù)不大但比雙回路昂貴的費用是一個比較好的選擇。（單、雙回路經(jīng)濟比較見計算書）。4.1按經(jīng)濟電流密度選擇截面4.1.1按經(jīng)濟電流密度選擇截面用輸送容量，應(yīng)考慮線路投運510年的 發(fā)展。4.1.2計算公式s導(dǎo)線截面（2）p送電容量（kw）un線路額定電壓（kv）j經(jīng)濟電流密度（a/2）功率因數(shù)續(xù)表

25、4.1 經(jīng)濟電流密度（a/mm2）導(dǎo)線材料最大負(fù)荷利用小時數(shù)3000以下300050005000以上鋁線1.651.150.9銅線3.02.251.754.2按電暈條件校驗用導(dǎo)線最大工作電場強度為em（kv/m）與全面電暈臨界電場強度eo之比來衡量。續(xù)表4.2不必驗算電暈的導(dǎo)線最小直徑（mm）額定電壓（kv）110220330單導(dǎo)線雙分裂導(dǎo)線導(dǎo)線外徑9.621.433.1221.4相應(yīng)導(dǎo)線型號lgj-50lgj-240lgj-600lgj-2402綜合得：以上所選導(dǎo)線均不必進行電暈校驗。4.3按允許載流量校驗規(guī)程規(guī)定，進行校驗時，鋼芯鋁絞線的允許溫度一般為70，基準(zhǔn)環(huán)境溫度為+25。表4.3

26、鋼芯鋁絞線長期允許載流量（a）載流量210445510690835導(dǎo)線型號lgj-50lgj-150lgj-185lgj-300lgj-4004.4按機械強度校驗為了保證架空線路有必要的機械強度，規(guī)定110kv線路不得采用單股線，對于高電壓線路，一般認(rèn)為不能小于352，所以本段線路合格。4.5按允許長期最大載流量校驗允許溫度取70 環(huán)境溫度取25當(dāng)?shù)刈顭嵩缕骄鶜鉁厝?304.5.1水電廠甲變電所的線路校驗lgj-800/55， 長期允許最大載流量為=972a9720.89=865（a） k 故所選線路合格4.5.2各變電站之間的校驗1、甲乙線路的校驗lgj-300/70 長期允許最大載流量為=

27、766（a）7660.89=681.74(a)=110kv k 故所選線路合格2、甲丁線路的校驗lgj-300/70 長期允許最大載流量為=766（a）7660.89=681.74(a)=110kv k 故所選線路合格3、甲丙線路的校驗lgj-50/30 長期允許最大載流量為=250（a）2500.89=222.5(a)=110kv k 故所選線路合格當(dāng)一回線路斷開時流過另一回線路的最大電流為2=150（a）k2 故所選線路合格4、乙丁線路的校驗lgj-185/45長期允許最大載流量為=543（a）5430.89=483.27（a）=110kv k 故導(dǎo)線滿足允許載流量的要求。第五章 變電所變

28、壓器和 線路參數(shù)的確定5.1 變電所主變壓器的確定5.1.1主變壓器容量的確定變電站主變?nèi)萘?，一般?yīng)按510年規(guī)劃負(fù)荷來選擇。根據(jù)城市規(guī)劃、負(fù)荷性質(zhì)，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)等綜合考慮確定其容量。對重要變電站，應(yīng)考慮當(dāng)1臺變壓器停運時，其余變壓器容量在計及過負(fù)荷能力允許時間內(nèi)，應(yīng)滿足一類及二類負(fù)荷的供電。對一般性變電站，當(dāng)1臺主變壓器停運時，其余變壓器容量應(yīng)滿足全部負(fù)荷的60%70%。對于有重要負(fù)荷的變電所，應(yīng)考慮當(dāng)一臺變壓器停運市應(yīng)保證剩下的一臺在過負(fù)荷30%的情況下能夠負(fù)擔(dān)全部的一、二類負(fù)荷。5.1.2主變壓器臺數(shù)的確定對大城市郊區(qū)的一次變電所，在已構(gòu)成環(huán)形網(wǎng)的情況下，裝設(shè)兩臺為宜。當(dāng)只有一個電源或變電所

29、的一組負(fù)荷另有備用電源保證供電時，可裝設(shè)一臺主變壓器。電壓等級為330kv及以下電力系統(tǒng)中，一般都應(yīng)選用三相變壓器。因為單相變壓器組相對投資大，占地多，運行損耗也較大。同時配電裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，也增加了維修工作量。綜合得：（1）、乙變的確定乙變電所變壓器的選擇乙變電所的最大負(fù)荷為23mw，補償后cos=0.95 s=0.7s=0.724.2=16.95mva(注：滿足單臺供電 達70%)經(jīng)查表得sfl120000/110且為兩臺。 乙變位于環(huán)網(wǎng)中，供電可靠性高。為了避免一臺主變壓器故障或檢修時影響供電，乙變電所裝設(shè)兩臺主變。查電氣設(shè)計參考p32，選擇sfl120000/110且保證單臺供電達70%

30、以上，其型號為三相雙繞組油浸風(fēng)冷，額定容量為20mw，電壓等級為11022.5%kv，低壓側(cè)電壓為10.5kv。乙變的一、二次側(cè)母線主接線為雙母線單斷路器，具有兩組母線之間通過母聯(lián)斷路器連接，而且每一組電源和出線都通過一臺斷路器和兩組隔離開關(guān)分別接在兩組母線上，正常運行時只合一組隔離開關(guān)。（2）、丙變的確定丙變電所變壓器的選擇 丙變電所的最大負(fù)荷為26mw，補償后=0.95 s=0.7s=0.727.37=19.16mva(注：滿足單臺供電達67%)經(jīng)查表得sfl120000/110且為兩臺。丙變?yōu)殡p回路供電，供電可靠性高，裝設(shè)兩臺變壓器。查電氣設(shè)計參考p32，選擇sfl120000/110且

31、保證單臺供電達67.3%以上。其型號為三相雙繞組油浸風(fēng)冷，額定容量為20mw，電壓等級為11022.5%kv，低壓側(cè)電壓為10.5kv。丙變的一、二次側(cè)母線主接線為雙母線單斷路器，分析同乙變。（3）、丁變的確定丁變電所變壓器的選擇丁變電所的最大負(fù)荷為34mw，=0.5 s=（p60%）/（1+30%）=（3460%）/（1+30%）=23.5mva經(jīng)查表：sfl125000/110且為兩臺丁變位于環(huán)網(wǎng)中，供電可靠性高，因為其一二次負(fù)荷所占的比例高達90%，所以選用兩臺變壓器并聯(lián)運行。當(dāng)一臺主變壓器故障或檢修時，一臺保證全部的一次負(fù)荷和大部分二次負(fù)荷。查電氣設(shè)計參考p32，選擇sfl125000

32、/110且保證單臺供電達89.4%以上。丁變電所的一二次母線主接線為雙母線帶旁路母線的連接且具有專用的旁路斷路器，分析同乙。5.2 線路參數(shù)確定及校驗5.2.1按經(jīng)濟電流密度選擇截面 （5.1）5.2.2按故障校驗（1）、 甲乙按線路甲丁故障或檢修時而由線路甲乙承擔(dān)乙、丁變電所的所有負(fù)荷。選擇lgj400/20，s=427.31mm2，d=26.94mm。(具體見計算書p2)（2）甲丁按線路甲乙故障或檢修時而由線路甲丁承擔(dān)乙丁變所有的負(fù)荷。選擇lgj400/20，s=427.31mm2,d=26.94mm。（3）乙丁按線路甲丁故障或檢修時，流過乙丁的確負(fù)荷最大選擇。lgj185/30，s=21

33、0.93mm2,d=18.88mm。（4）甲丙按甲丙為雙回路，考慮當(dāng)一條線路故障或檢修時，另一線路承擔(dān)丙變所有負(fù)荷。選擇lgj150/25，s=173.11mm2,d=17.10mm。5.2.3按電暈條件校驗電暈起始電壓為=49.3m1m2 (dm/r)ecr導(dǎo)線表面電場強度（kv/cm）r導(dǎo)線半徑（cm）dm幾何均距（cm）m1粗糙系數(shù)，光滑的單股先m1=1，絞線m1=0.9m2氣象系數(shù)，干燥或晴朗天氣m2=2，有霧雨霜暴風(fēng)時m21，最惡劣情況m2=0.8。（1）、甲乙ucr=143.23kv。由于三相導(dǎo)線接近三角形排列，可認(rèn)為臨界電壓為143.23kv，實際相電壓為69.9kv，故不發(fā)生電

34、暈。（2）、甲丁同線路甲乙。（3）、乙丁ucr=107.61kv。由于三相導(dǎo)線接近三角形排列，可認(rèn)為臨界電壓為107.61kv，實際相電壓為69.9kv，故不發(fā)生電暈。（4）、甲丙ucr=101.29kv。由于三相導(dǎo)線接近三角形排列，可認(rèn)為臨界電壓為101.29kv，實際電壓為69.9kv ，故不發(fā)生電暈。（具體見計算書）5.2.4按允許載流量校驗（1）、 甲乙查電力工程設(shè)計手冊，得：ixu=879a，igmax=392.23a，故滿足要求。（2）、 甲丁同線路甲乙。（3）、乙丁查電力工程設(shè)計手冊，得：ixu=543a，igmax=179.25a，故滿足要求。（4）、甲丙查電力工程設(shè)計手冊，得

35、：ixu=478a，igmax=204.69a，故滿足要求。5.3 導(dǎo)線間距的確定根據(jù)sp79規(guī)程規(guī)定：220kv單回路兩線間為5.5m。為了提高運行的可靠性 ，防止線路受雷堤岸直接襲擊，一般導(dǎo)線上裝設(shè)避雷器。避雷器離導(dǎo)線應(yīng)有一定的距離，這個距離根據(jù)保護角的大小決定。5.4 水電站甲變電所線路的選擇1、計算公式p=535=175mwcos=0.85年平均發(fā)電量為kw.h=220kv經(jīng)查表得：lgj800/55，s=870.60，d=38.40mm5.5 各變電站間的線路選擇方案一：采用甲丙為雙回路，甲乙丁為單回路1、甲乙的線路截面選擇 5000h 故j=0.9=110kv經(jīng)查表得：lgj300

36、/70，s=376.61 d=25.2mm2、甲丁的線路截面選擇 5000h 故j=0.9=110kv經(jīng)查表得:lgj300/70，s=376.61 d=25.2mm3、甲丙的線路截面選擇(雙回路)p=26mwcos=0.95=4600h 故j=1.15=110kv經(jīng)查表得：lgj50/30，s=80.32 d=11.6mm4、乙丁的線路截面選擇p=34mwcos=0.95 故j=0.9=110kv經(jīng)查表得：lgj185/45，s=227.82 d=19.6mm方案二：采用甲乙為雙回路，甲丙丁為單回路1、甲乙的線路截面選擇（雙回路）p=23mwcos=0.95 故j=1.15=110kv經(jīng)查表

37、得：lgj50/8，s=56.29 d=9.6mm2、甲丁的線路截面選擇p=+=60mwcos=0.95=4600h =6935h 故j=0.9=110kv經(jīng)查表得:lgj300/70，s=376.61 d=25.2mm3、甲丙的線路截面選擇p=+=60mwcos=0.95=4600h =6935h 故j=0.9=110kv經(jīng)查表得:lgj300/70，s=376.61 d=25.2mm4、丙丁的線路截面選擇p=34mwcos=0.95 故j=0.9=110kv經(jīng)查表得：lgj185/45，s=227.82 d=19.6mm方案三：采用環(huán)形網(wǎng)絡(luò)p=+=83mw =4600h =6935h 故j

38、=0.9=110kv經(jīng)查表得：lgj500/35，s=531.37 d=30.00mm3、丙丁的線路截面選擇 5000h 故j=0.9=110kv經(jīng)查表得:lgj300/70，s=376.61 d=25.2mm4、乙丁的線路截面選擇p=+=60mwcos=0.95=4600h =6935h 故j=0.9=110kv經(jīng)查表得:lgj300/70，s=376.61 d=25.2mm由于方案三明顯不經(jīng)濟，故只對方案一、方案二作詳細(xì)比較。由電氣手冊得各網(wǎng)絡(luò)線路的造價：方案一：1.35(4.350+2.45202+4.349+2.740)=852.795 方案二：1.35（2.4550+4.3202+4

39、.949+2.740）=877.095 綜合得：由于方案一比方案二更經(jīng)濟，所以采用方案一。續(xù)表3.1方案一：路徑型號電阻電抗長度甲乙lgj-300/700.10.3750甲丁lgj-300/700.10.3749甲丙lgj-50/300.620.4320乙丁lgj-185/450.15920.3840w甲lgj-800/55 0.035470.2534200第六章 電力系統(tǒng)的無功補償本系統(tǒng)無功補償采用就地補償原則，無功補償包括：并聯(lián)補償、串聯(lián)補償、電容補償、電抗補償。為了保證無功功率滿足系統(tǒng)要求，采用并聯(lián)電容補償。電力系統(tǒng)的無功功率平衡是系統(tǒng)電壓質(zhì)量的根本保證。在電力系統(tǒng)中,整個系統(tǒng)的自然無功

40、負(fù)荷總大于原有的無功電源,因此必須進行無功補償。合理的無功補償和有效的電壓控制,不僅可保證電壓質(zhì)量,而且將提高電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性、安全性和經(jīng)濟性。6.1 無功電源不足對系統(tǒng)的影響（1）、 設(shè)備出力不足。（2）、 電力系統(tǒng)損耗增加。（3）、 設(shè)備損耗增加。（4）、 電力系統(tǒng)穩(wěn)定性降低，6.2 無功補償原則（1）、 應(yīng)在高峰和低谷時都采用分（電壓）層和分（供電）區(qū)基本平衡的原則進行配置。（2）、 電力系統(tǒng)應(yīng)有事故無功電力備用。（3）、 無功電源中的事故備用容量，應(yīng)主要儲備于運行中的發(fā)電機，調(diào)相機和靜止型動態(tài)無功補償裝置中。（4）、按經(jīng)濟原則進行補償。6.3 無功電源的選擇6.3.1無功電源（1）

41、、同步發(fā)電機（2）、調(diào)相機（3）、線路充電功率（4）、并聯(lián)電容器（5）靜止無功補償器 6.3.2無功電源的選擇由于本系統(tǒng)無功補償容量較小，調(diào)相機雖然有很多優(yōu)點，但考慮經(jīng)濟方面的因素，并聯(lián)電容器，電抗器具有投資省，電能損耗小，維護簡單，建設(shè)工期短等優(yōu)點，因此我們選擇并聯(lián)電容器和串聯(lián)電抗器作為無功電源。把電容器并聯(lián)在10kv母線上，共有6組，電抗器串聯(lián)在10kv的出線上共有6組，采用低壓電抗器。6.4 無功補償容量的配置乙變電站的無功補償及容量乙變電所的最大負(fù)荷為 =23+j26.9mva乙變電所的最小負(fù)荷為 =16+j18.7mva補償?shù)阶畲筘?fù)荷時補充容量為 最小負(fù)荷時補充容量為 補償后=23+

42、j7.6mva =16+j5.3mva丁變電站的無功補償及容量因為丁變電站cos0.9所以不必補償丙變電站的無功補償及容量丙變電所的最大負(fù)荷為 =26+j26.5mva丙變電所的最小負(fù)荷為 =18+j18.4mva補償?shù)阶畲筘?fù)荷時補充容量為 最小負(fù)荷時補充容量為 補償后=26+j8.5mva =18+j5.9mva第七章 潮流分布與計算7.1 潮流計算對本系統(tǒng)高峰負(fù)荷和低谷負(fù)荷兩種運行方式進行潮流計算，網(wǎng)絡(luò)樞紐點的電壓水平及網(wǎng)絡(luò)各節(jié)點的電壓滿足要求，各發(fā)電機的有功及無功出力符合技術(shù)要求，也對各線路變壓器進行潮流計算。（具體見計算書）（1）最大負(fù)荷時各變電站的規(guī)律損耗乙變電站額定負(fù)荷的功率損耗

43、丁變電站額定負(fù)荷的功率損耗 丙變電站額定負(fù)荷的功率損耗 最大負(fù)荷時從電網(wǎng)吸收功率為：乙變電站：23.143+j9.46mva丁變電站：34.255+j14.24mva丙變電站：26.17+j10.768mva（2）最小負(fù)荷時各變電站的規(guī)律損耗乙變電站額定負(fù)荷的功率損耗丁變電站額定負(fù)荷的功率損耗丙變電站額定負(fù)荷的功率損耗最小負(fù)荷時從電網(wǎng)吸收功率為：乙變電站：16.092+j6.366mva丁變電站：27.18+j10.974mva丙變電站：18.105+j7.162mva（3）線路阻抗計算取線路計算長度比地理長度長10%水電廠甲的線路阻抗r+jx=(0.03547+j0.2534)200(1+1

44、0%)=7.803+j55.57甲乙的線路阻抗r+jx=(0.0714+j0.405)50(1+10%)=3.91+j22.28甲丁的線路阻抗r+jx=(0.07104+j0.8453)49(1+10%)=3.83+j21083乙丁的線路阻抗r+jx=(0.1592+j0.38)40(1+10%)=7+j16.72甲丙的線路阻抗r+jx=(0.1939+j0.36)20(1+10%)=4.27+j7.92（4）最大負(fù)荷的潮流計算甲丙 開式網(wǎng)的潮流計算甲乙丁 閉式網(wǎng)的潮流計算= 丁為功率分點甲變電站向乙、丁輸送的視在功率為：甲變電站向乙、丙、丁輸送的視在功率為：水電廠w向甲變電站輸送的功率為p=

45、535=175mw q=108.46mvar cos=0.85三相架空線路的單位導(dǎo)納：線路初端的充電功率：線路中電阻、電抗功率損耗：r+jx=7.8+j55.75 cos=0.85線路末端的充電功率：系統(tǒng)傳輸?shù)墓β蕿椋?甲、乙、丙、丁變電站吸收的總功率：因為所以多余的無功功率補償給系統(tǒng)當(dāng)發(fā)電機發(fā)出25mw功率時=25+j15.499+j16.398=25+j31.897mva0.209+j1.56mva=24.718+j46.735mva =230.4kv=100.44kv=99.942kv（5）最小負(fù)荷的潮流計算=19.77+j7.7mva=23.23+j9.59mva丁為功率分點3.678

46、+j1.334mva=18.65+j7.162mva=18.325+j7.318mva=+=62.197+j26.396mva=109.47kv=109kv=110.57kv7.2 電壓調(diào)整（1）、通過改變發(fā)電機的勵磁電流，以實現(xiàn)調(diào)壓。（2）、利用改變變壓器變比，以實現(xiàn)調(diào)壓。（3）、利用改變網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，以實現(xiàn)調(diào)壓。（4）改變系統(tǒng)中的潮流分布，以實現(xiàn)調(diào)壓。7.3 調(diào)壓方式的種類確定7.3.1乙變電站變壓器分接頭的選取采用順調(diào)壓sfl120000/110 11022.5%/101.5=4.1+j63.5 兩臺并列運行r+jx=0.5（ ）=2.05+j31.75=23.143+j9.46mva =1

47、6+j6.366mva一次側(cè)：=100.44kv =109.47kv二次側(cè)：=10.25kv =10.75kv=104.828kv=102kv選擇104.5的分接頭滿足要求（1）、丁變壓器采用逆調(diào)壓，范圍11.05un。（2）、丙變壓器采用常調(diào)壓，范圍1.021.05un。（3）、乙變壓器采用順調(diào)壓，范圍1.0251.075un。7.3.2丙變電站變壓器分接頭的選取采用常調(diào)壓sfl120000/110 11022.5%/101.5=4.1+j63.5 兩臺并列運行r+jx=0.5（ ）=2.05+j31.75=26.17+j10.786mva =18.105+j7.162mva一次側(cè)： =10

48、1.75kv =110.75kv二次側(cè)： =10.2kv =10.5kv=100.74kv =118.5 kv=104.45kv 選擇104.5的分接頭滿足要求7.3.3丁變電站變壓器分接頭的選取采用逆調(diào)壓sfl125000/110 11022.5%/101.5=9.196+j50.82 兩臺并列運行r+jx=0.5（ ）=4.598+j25.41=34.255+j14.24mva =27.18+j10.947mva一次側(cè)： =99.942kv =109kv二次側(cè)： =10.5kv =10kv=94.741kv=110.5kv=102.65kv選擇104.5的分接頭滿足要求（1）、乙變壓器采用

49、順調(diào)壓，范圍1.0251.075un。（2）、丙變壓器采用常調(diào)壓，范圍1.021.05un。（3）、丁變壓器采用逆調(diào)壓，范圍11.05un。如上所述，若系統(tǒng)發(fā)生故障時，對電壓質(zhì)量的要求允許適當(dāng)降低到通常運行時，電壓偏移正常值是再增加5%。第八章 網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備配置8.1水電廠主設(shè)備的選擇8.1.1水輪發(fā)電機出口斷路器的選擇發(fā)電機持續(xù)工作電流為：根據(jù)發(fā)電機回路的、及斷路器安裝在屋內(nèi)的要求，查表選sn10/3000短路計算電抗=0.18，查短路運算曲線并換算為有名值=14.32（ka）=2.69=38.52（ka）續(xù)表選擇斷路器型號為sn10/3000計算數(shù)據(jù)斷路器隔離開關(guān)sn10/3000gn10-107/3000-16010kv10kv10kv2377a3000a3000a14.32ka29ka38.52ka75ka160ka8.1.2擴大單元接線母線截面的選擇p=352=70mw=5714h 由于5000h 故j=0.9經(jīng)查表母線選用槽型鋁裸導(dǎo)線：h=200,b=90,c=10,r=14=7550（a）溫度修正系數(shù)k=0.94k=75500.94=7097（a）4757（a） k8.2乙變電站主設(shè)備的選擇8.2.1高壓側(cè)主設(shè)備的選擇p=23mw cos=0.95=4500h查經(jīng)