畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）區(qū)域電力網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)（含潮流計(jì)算）

1、長春工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）目 錄1 引言11.1 課題背景11.2 課題綜述11.3 本設(shè)計(jì)主導(dǎo)思想12 工程論述32.1 設(shè)計(jì)內(nèi)容32.2 設(shè)計(jì)的基本要求33 區(qū)域電力網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)方案33.1 網(wǎng)絡(luò)方案33.2 關(guān)于設(shè)計(jì)方案一的論述63.3 關(guān)于設(shè)計(jì)方案二的論述123.4 關(guān)于方案一的電能損耗計(jì)算193.5 關(guān)于方案二的電能損耗計(jì)算223.6 最優(yōu)方案的確定254 短路電流計(jì)算264.1 電抗參數(shù)計(jì)算264.2 火電廠短路電流計(jì)算284.3 2號(hào)變電站短路電流計(jì)算294.4 1號(hào)變電站短路電流計(jì)算314.5 4號(hào)變電站短路電流計(jì)算334.6 3號(hào)變電站短路電流計(jì)算354.7 水電廠短路電流計(jì)

2、算375 選擇高壓斷路器和隔離開關(guān)385.1 火電廠高壓斷路器和隔離開關(guān)的選擇385.2 2號(hào)變電站高壓斷路器和隔離開關(guān)的選擇395.3 1號(hào)變電站高壓斷路器和隔離開關(guān)的選擇405.4 4號(hào)變電站高壓斷路器和隔離開關(guān)的選擇425.5 3號(hào)變電站高壓斷路器和隔離開關(guān)的選擇435.6 水電廠高壓斷路器和隔離開關(guān)的選擇446 潮流計(jì)算456.1 豐水期最大負(fù)荷情況下的潮流計(jì)算456.2 豐水期最小負(fù)荷情況下的潮流計(jì)算516.3 枯水期最大負(fù)荷情況下的潮流計(jì)算556.4 枯水期最小負(fù)荷情況下的潮流計(jì)算617 調(diào)壓計(jì)算及無功補(bǔ)償647.1 2號(hào)變電站無功補(bǔ)償647.2 1號(hào)變電站無功補(bǔ)償647.3 3號(hào)

3、變電站無功補(bǔ)償657.4 4號(hào)變電站無功補(bǔ)償658 總結(jié)66參考文獻(xiàn)67謝 辭68附 錄69731 引言1.1 課題背景由發(fā)電、變電、輸電、配電和用電等環(huán)節(jié)組成的電能生產(chǎn)與消費(fèi)系統(tǒng)。它的功能是將自然界的一次能源通過發(fā)電動(dòng)力裝置（主要包括鍋爐、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)及電廠輔助生產(chǎn)系統(tǒng)等）轉(zhuǎn)化成電能，再經(jīng)輸、變電系統(tǒng)及配電系統(tǒng)將電能供應(yīng)到各負(fù)荷中心。由于電源點(diǎn)與負(fù)荷中心多數(shù)處于不同地區(qū)，也無法大量儲(chǔ)存，電能生產(chǎn)必須時(shí)刻保持與消費(fèi)平衡。因此，電能的集中開發(fā)與分散使用，以及電能的連續(xù)供應(yīng)與負(fù)荷的隨機(jī)變化，就制約了電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行。據(jù)此，電力系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)其功能，就需在各個(gè)環(huán)節(jié)和不同層次設(shè)置相應(yīng)的信息與控制系統(tǒng)

4、，以便對(duì)電能的生產(chǎn)和輸運(yùn)過程進(jìn)行測量、調(diào)節(jié)、 控制、保護(hù)、通信和調(diào)度，確保用戶獲得安全、經(jīng)濟(jì)、優(yōu)質(zhì)的電能。電能是一種清潔的二次能源。由于電能不僅便于輸送和分配，易于轉(zhuǎn)換為其它的能源，而且便于控制、管理和調(diào)度,易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。因此，電能已廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)、社會(huì)生產(chǎn)和人民生活的各個(gè)方面。絕大多數(shù)電能都由電力系統(tǒng)中發(fā)電廠提供，電力工業(yè)已成為我國實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的基礎(chǔ)，得到迅猛發(fā)展。本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括：通過原始資料分析和方案比較，確定最優(yōu)方案。計(jì)算短路電流，并根據(jù)計(jì)算結(jié)果來選擇和校驗(yàn)主要高壓電氣設(shè)備，完成潮流計(jì)算。1.2 課題綜述本設(shè)計(jì)的最終目的是要設(shè)計(jì)一個(gè)具有穩(wěn)定性、靈活性、可靠性的區(qū)域電力網(wǎng)。本設(shè)計(jì)

5、所涉及的主要問題有潮流計(jì)算和短路電流計(jì)算，潮流計(jì)算主要是根據(jù)豐水期（枯水期）和最大負(fù)荷（最小負(fù)荷）的不同時(shí)期變化來確定各線路段的輸送功率，在計(jì)算機(jī)算法中關(guān)于矩陣的編寫，貌似紛亂復(fù)雜，在開始時(shí)遇到了很多問題，其實(shí)有規(guī)可循， 熟悉之后做起來也就順暢多了。關(guān)于短路電流計(jì)算，因?yàn)閷?duì)這個(gè)版塊的知識(shí)有些遺忘，在一開始就誤把系統(tǒng)當(dāng)做無窮大電源系統(tǒng)，在本設(shè)計(jì)中區(qū)域電力網(wǎng)其實(shí)并無外接電源介入，根源找到了，問題也迎刃而解。1.3 本設(shè)計(jì)主導(dǎo)思想本設(shè)計(jì)的主導(dǎo)思想是：區(qū)域電力網(wǎng)具有充足的綜合供電能力，可滿足城市各類用電需要；根據(jù)電力先行的方針，區(qū)域電力網(wǎng)建設(shè)速度應(yīng)略高于城市用電增長的速度。送、變、配電容量之間，有功與

6、無功容量之間的比例協(xié)調(diào)；區(qū)域電力網(wǎng)供電可靠性符合安全供電準(zhǔn)則的要求，達(dá)到規(guī)定的供電可用率指標(biāo)；建設(shè)資金與建設(shè)時(shí)間都取得最佳的經(jīng)濟(jì)效益；在進(jìn)行現(xiàn)有設(shè)備完善化的同時(shí)，優(yōu)先采用新技術(shù)、新設(shè)備、新材料，基本建成技術(shù)先進(jìn)的現(xiàn)代化電網(wǎng)。線路和變電所設(shè)施符合占地面積小、容量大、可靠性高、維護(hù)量少的要求。在區(qū)域電力網(wǎng)管理中積極采用自動(dòng)化技術(shù)。2 工程論述2.1 設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)的內(nèi)容如下：區(qū)域電力網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)（編寫設(shè)計(jì)文件，繪制有關(guān)圖紙）；電力網(wǎng)潮流計(jì)算；專業(yè)外文資料翻譯。2.2 設(shè)計(jì)的基本要求基本要求如下：確定備用容量和所需裝機(jī)；網(wǎng)絡(luò)方案的初選；最佳方案的確定；確定變電所及發(fā)電廠的電氣主接線；選擇變電所及發(fā)電廠的

7、主變壓器及高壓斷路器；最佳方案的潮流計(jì)算；無功平衡及調(diào)壓計(jì)算。3 區(qū)域電力網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)方案根據(jù)原始材料，在最大運(yùn)行方式下，四個(gè)變電站的總負(fù)荷為490mw，在水電廠枯水期的時(shí)候只能向外供電23.76mw，火電廠裝機(jī)容量為250mw，所以這種情況下不能夠滿足符合要求，但因?yàn)槭艿乩砦恢孟拗?，不可能再重現(xiàn)建造電廠，所以在火電廠原有機(jī)組上再擴(kuò)建兩臺(tái)qfn-100-2機(jī)組和一臺(tái)qfs-50-2機(jī)組，這樣使得火電廠總裝機(jī)達(dá)到500mw，從而能夠滿足負(fù)荷要求。3.1 網(wǎng)絡(luò)方案3.1.1 網(wǎng)絡(luò)可能的方案圖3-1 方案一的網(wǎng)絡(luò)接線圖圖3-2 方案二的網(wǎng)絡(luò)接線圖圖3-3 方案三的網(wǎng)絡(luò)接線圖圖3-4 方案四的網(wǎng)絡(luò)接線圖

8、圖3-5 方案五的網(wǎng)絡(luò)接線圖圖3-6 方案六的網(wǎng)絡(luò)接線圖圖3-7 方案七的網(wǎng)絡(luò)接線圖圖3-8 方案八的網(wǎng)絡(luò)接線圖3.1.2 網(wǎng)絡(luò)方案初選表3-1 網(wǎng)絡(luò)方案的各項(xiàng)指標(biāo)對(duì)比方案一方案二方案三方案四方案五方案六方案七方案八經(jīng)濟(jì)性一般好一般差差一般差好靈活性好一般差好好一般一般差可靠性好一般一般一般一般一般一般差通過表3-1對(duì)比，初選方案一和方案二。3.2 關(guān)于設(shè)計(jì)方案一的論述3.2.1 方案一的網(wǎng)絡(luò)接線圖3-93.2.2 確定線路段的電壓等級(jí)p3水=mwp4水=mwp14=mwp1=mw進(jìn)行簡單的潮流計(jì)算p火2=mwp火1=mwp12=mw由此變電站1是功率分點(diǎn)因?yàn)閜火2p火1 假設(shè)火2段發(fā)生故障，

9、那么p12=mwp火1=mw各線路段的距離如下：火廠至2號(hào)變電站距離為125.3km火廠至1號(hào)變電站距離為225.6km1號(hào)變電站至2號(hào)變電站距離為155.6km1號(hào)變電站至4號(hào)變電站距離為80.6km4號(hào)變電站至水廠距離為120km水廠至3號(hào)變電站距離為80km根據(jù)孟祥萍、高嬿編著的電力系統(tǒng)分析一書第8頁，表1-2各級(jí)電壓架空線路與輸送容量、輸送距離的關(guān)系，查的本方案所有線路段電壓等級(jí)均為220kv。3.2.3 確定各線路段的導(dǎo)線型號(hào)根據(jù)經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面積，計(jì)算公式如下:sj=式中 正常運(yùn)行方式下的線路最大持續(xù)輸送功率，kvaj經(jīng)濟(jì)電流密度，a/mm2，在此j取1.1。s火2=mm2

10、s12=mm2s火1=mm2s14=mm2s4水=mm2s3水=mm2根據(jù)計(jì)算結(jié)果，火2段導(dǎo)線選用lgj-3240型號(hào)的導(dǎo)線，50萬/千米；12段導(dǎo)線選用lgj-3240型號(hào)的導(dǎo)線，50萬/千米；火1段導(dǎo)線選用lgj-3240型號(hào)的導(dǎo)線，50萬/千米；14段導(dǎo)線選用lgj-400型號(hào)的導(dǎo)線，45萬/千米；4水段導(dǎo)線選用lgj-185型號(hào)的導(dǎo)線，20萬/千米；3水段導(dǎo)線選用lgj-240型號(hào)的導(dǎo)線，22萬/千米。線路總造價(jià)：50(125.3+155.6+225.6)+451.780.6+201.7120+221.780=38562.9萬元3.2.4 導(dǎo)線校驗(yàn) 機(jī)械強(qiáng)度校驗(yàn)：為了保證架空線路必要的

11、安全機(jī)械強(qiáng)度，對(duì)于跨越鐵路，通航河流、運(yùn)河、公路、通信線路和居民區(qū)的線路，其導(dǎo)線截面不得小于35mm2，所選導(dǎo)線都符合要求。 電暈校驗(yàn)：電力設(shè)計(jì)手冊規(guī)定：220kv電壓等級(jí)電網(wǎng)中線路截面積不小于240mm2，所選導(dǎo)線都符合要求。3.2.5 確定變壓器的型號(hào)及臺(tái)數(shù)火電廠：4臺(tái)100mw機(jī)組 s=，選用sfp7-120000/220型號(hào)的變壓器，共四臺(tái)。變壓器參數(shù)：i0%=0.9 p0=118 ps=385 us%=142臺(tái)50mw機(jī)組 s=，選用ssp3-75000/220型號(hào)的變壓器，共兩臺(tái)。變壓器參數(shù)：i0%=1.3 p0=79.6 ps=342 us%=13.852號(hào)變電站：s=，選用sf

12、p7-120000/220型號(hào)的變壓器，共兩臺(tái)。變壓器參數(shù)：i0%=0.9 p0=118 ps=385 us%=141號(hào)變電站：s=，選用sfp7-120000/220型號(hào)的變壓器，共兩臺(tái)。變壓器參數(shù)：i0%=0.9 p0=118 ps=385 us%=144號(hào)變電站：s=，選用sfp7-120000/220型號(hào)的變壓器，共兩臺(tái)。變壓器參數(shù)：i0%=0.9 p0=118 ps=385 us%=143號(hào)變電站：s=，選用sfp7-120000/220型號(hào)的變壓器，共兩臺(tái)。變壓器參數(shù)：i0%=0.9 p0=118 ps=385 us%=14水電廠：按兩臺(tái)機(jī)組共用一臺(tái)變壓器，20(1-1%)=19.

13、8mw，s=，選用sfp7-40000/220型號(hào)的變壓器，共三臺(tái)。變壓器參數(shù)：i0%=1.1 p0=52 ps=175 us%=123.2.6 確定主接線方式 圖3-10 火電廠（單元接線/雙母線接線） 圖3-11 2號(hào)變電站（雙母接線/單母線分段）圖3-12 1號(hào)變電站（雙母接線/單母線分段）圖3-13 4號(hào)變電站（雙母接線/單母線分段）圖3-14 3號(hào)變電站（雙母接線/單母線分段）圖3-15 水電廠（擴(kuò)大單元接線/雙母接線）3.3 關(guān)于設(shè)計(jì)方案二的論述3.3.1 方案二的網(wǎng)絡(luò)接線圖3-163.3.2 確定線路段的電壓等級(jí)先進(jìn)行簡單的潮流計(jì)算，得出每段線路的輸送容量p4水=mwp3水=mw

14、p43=mw由此變電站4是功率分點(diǎn)因?yàn)閜4水p火1 ，假設(shè)火2段發(fā)生故障，那么p12=mwp火1=mw各線路段的距離如下：火廠至2號(hào)變電站距離為125.3km火廠至1號(hào)變電站距離為225.6km1號(hào)變電站至2號(hào)變電站距離為155.6km1號(hào)變電站至4號(hào)變電站距離為80.6km4號(hào)變電站至水廠距離為120km水廠至3號(hào)變電站距離為80km3號(hào)變電站至4號(hào)變電站距離為144.2km根據(jù)孟祥萍、高嬿編著的電力系統(tǒng)分析一書第8頁，表1-2各級(jí)電壓架空線路與輸送容量、輸送距離的關(guān)系，查的本方案所有線路段電壓等級(jí)均為220kv。3.3.3 確定各線路段的導(dǎo)線型號(hào)根據(jù)經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面積，計(jì)算公式如下

15、:sj=式中 正常運(yùn)行方式下的線路最大持續(xù)輸送功率，kvaj經(jīng)濟(jì)電流密度，a/mm2，在此j取1.1。s火2=mm2s12=mm2s火1=mm2s14=mm2s4水=mm2s3水=mm2s34=mm2根據(jù)計(jì)算結(jié)果，火2段導(dǎo)線選用lgj-3240型號(hào)的導(dǎo)線，50萬/千米；12段導(dǎo)線選用lgj-3240型號(hào)的導(dǎo)線，50萬/千米；火1段導(dǎo)線選用lgj-3240型號(hào)的導(dǎo)線，50萬/千米；14段導(dǎo)線選用lgj-400型號(hào)的導(dǎo)線，45萬/千米；4水段導(dǎo)線選用lgj-400型號(hào)的導(dǎo)線，45萬/千米；34段導(dǎo)線選用lgj-400型號(hào)的導(dǎo)線，45萬/千米；3水段導(dǎo)線選用lgj-400型號(hào)的導(dǎo)線，45萬/千米。線

16、路總造價(jià)：50(125.3+155.6+225.6)+45(1.780.6+144.2+120+80)=46979.9萬元3.3.4 導(dǎo)線校驗(yàn) 機(jī)械強(qiáng)度校驗(yàn)：為了保證架空線路必要的安全機(jī)械強(qiáng)度，對(duì)于跨越鐵路，通航河流、運(yùn)河、公路、通信線路和居民區(qū)的線路，其導(dǎo)線截面不得小于35mm2，所選導(dǎo)線都符合要求。 電暈校驗(yàn)：電力設(shè)計(jì)手冊規(guī)定：220kv電壓等級(jí)電網(wǎng)中線路截面積不小于240mm2，所選導(dǎo)線都符合要求。3.3.5 確定變壓器的型號(hào)及臺(tái)數(shù)火電廠：4臺(tái)100mw機(jī)組s=，選用sfp7-120000/220型號(hào)的變壓器，共四臺(tái)。變壓器參數(shù)：i0%=0.9 p0=118 ps=385 us%=142

17、臺(tái)50mw機(jī)組s=，選用ssp3-75000/220型號(hào)的變壓器，共兩臺(tái)。變壓器參數(shù)：i0%=1.3 p0=79.6 ps=342 us%=13.852號(hào)變電站：s=，選用sfp7-120000/220型號(hào)的變壓器，共兩臺(tái)。變壓器參數(shù)：i0%=0.9 p0=118 ps=385 us%=141號(hào)變電站：s=，選用sfp7-120000/220型號(hào)的變壓器，共兩臺(tái)。變壓器參數(shù)：i0%=0.9 p0=118 ps=385 us%=144號(hào)變電站：s=，選用sfp7-120000/220型號(hào)的變壓器，共兩臺(tái)。變壓器參數(shù)：i0%=0.9 p0=118 ps=385 us%=143號(hào)變電站：s=，選用s

18、fp7-120000/220型號(hào)的變壓器，共兩臺(tái)。變壓器參數(shù)：i0%=0.9 p0=118 ps=385 us%=14水電廠：按兩臺(tái)機(jī)組共用一臺(tái)變壓器，20(1-1%)=19.8mw，s=，選用sfp7-40000/220型號(hào)的變壓器，共三臺(tái)。變壓器參數(shù)：i0%=1.1 p0=52 ps=175 us%=123.3.6 確定主接線方式 圖3-17 火電廠（單元接線/雙母線接線）圖3-18 2號(hào)變電站（雙母接線/單母線分段）圖3-19 1號(hào)變電站（雙母接線/單母線分段）圖3-20 4號(hào)變電站（雙母接線/單母線分段）圖3-21 3號(hào)變電站（雙母接線/單母線分段）圖3-22 水電廠（擴(kuò)大單元接線/雙

19、母接線）3.4 關(guān)于方案一的電能損耗計(jì)算3.4.1 火電廠先求火電廠的cos和tmaxcos=tmax=根據(jù)孟祥萍、高嬿編著的電力系統(tǒng)分析一書第111頁，表6.2最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)tmax與最大負(fù)荷損耗時(shí)間的關(guān)系，查得=3400h。st1=pt1+jqt1=s01=st2=s02=wt1=4p08760+pt13400=41188760+92.43400=4448380kwhwt2=2p08760+pt23400=279.68760+118.753400=1798342kwhwt=4448380+1798342=6246722kwh3.4.2 2號(hào)變電站tmax=4800h cos=0.85

20、=3300hst=pt+jqt=s0=wt=2p08760+pt3300=21188760+223.93300=2806230kwh3.4.3 1號(hào)變電站tmax=4800h cos=0.85 =3300hst=pt+jqt=s0=wt=2p08760+pt3300=21188760+416.33300=3441150kwh3.4.4 4號(hào)變電站tmax=5000h cos=0.85 =3500hst=pt+jqt=s0=wt=2p08760+pt3300=21188760+312.73500=3161810kwh3.4.5 3號(hào)變電站tmax=5000h cos=0.85 =3500hst=

21、pt+jqt=s0=wt=2p08760+pt3300=21188760+1853500=2714860kwh3.4.6 水電廠tmax=5000h cos=0.8 =3600hst=pt+jqt=s0=wt=3p08760+pt3300=3528760+22.83600=1448640kwh3.4.7 2號(hào)變電站至火電廠段線路線路型號(hào)是lgj-3240 r=0.066tmax=cos=0.85 =3400hpl=mwwl=pl3400=10.823400=36788000kwh3.4.8 2號(hào)變電站至1號(hào)變電站線路型號(hào)是lgj-3240 r=0.066tmax=cos=0.85 =3500h

22、pl=mwwl=pl3500=3.173500=11095000kwh3.4.9 火電廠至1號(hào)變電站線路型號(hào)是lgj-3240 r=0.066tmax=cos=0.85 =3500hpl=mwwl=pl3500=15.453500=54075000kwh3.4.10 4號(hào)變電站至1號(hào)變電站線路型號(hào)是lgj-400 r=0.08tmax=5000h cos=0.85 =3500hpl=mwwl=pl3500=3.923500=13720000kwh3.4.11 4號(hào)變電站至水電廠線路型號(hào)是lgj-185 r=0.17tmax=5000h cos=0.85 =3500hpl=mwwl=pl3500

23、=1.693500=5915000kwh3.4.12 3號(hào)變電站至水電廠線路型號(hào)是lgj-240 r=0.131tmax=5000h cos=0.85 =3500hpl=mwwl=pl3500=1.693500=5215000kwh總電能損耗： w=6246722+2806230+3441150+3161810+2714860+1448640+36788000+ 11095000+54075000+13720000+5945000+5215000=146627412 kwh折合成電費(fèi)：1466274120.5=73313706元7332萬元3.5 關(guān)于方案二的電能損耗計(jì)算3.5.1 火電廠先求

24、火電廠的cos和tmaxcos=tmax=3360h前面已經(jīng)算得st1= s01=st2= s02=wt1=4p08760+pt13360=41188760+92.43360=4445184kwhwt2=2p08760+pt23360=279.68760+118.753360=1793592kwhwt=4445184+1793592=6238776kwh3.5.2 2號(hào)變電站前面已經(jīng)算得tmax=4800h cos=0.85 =3300hst= s0=wt=2p08760+pt3300=21188760+223.93300=2806230kwh3.5.3 1號(hào)變電站前面已經(jīng)算得tmax=480

25、0h cos=0.85 =3300hst= s0=wt=2p08760+pt3300=21188760+416.33300=3441150kwh3.5.4 4號(hào)變電站前面已經(jīng)算得tmax=5000h cos=0.85 =3500hst= s0=wt=2p08760+pt3300=21188760+312.73500=3161810kwh3.5.5 3號(hào)變電站前面已經(jīng)算得tmax=5000h cos=0.85 =3500hst= s0=wt=2p08760+pt3300=21188760+1853500=2714860kwh3.5.6 水電廠前面已經(jīng)算得tmax=5000h cos=0.8 =3

26、600hst s0=wt=3p08760+pt3300=3528760+22.83600=1448640kwh3.5.7 2號(hào)變電站至火電廠段線路線路型號(hào)是lgj-3240 r=0.066tmax=cos=0.85 =3360hpl=mwwl=pl3360=10.823360=36355200kwh3.5.8 2號(hào)變電站至1號(hào)變電站線路型號(hào)是lgj-3240 r=0.066tmax=cos=0.85 =3400hpl=mwwl=pl3400=3.173400=10778000kwh3.5.9 火電廠至1號(hào)變電站線路型號(hào)是lgj-3240 r=0.066tmax=cos=0.85 =3400hp

27、l=mwwl=pl3400=15.453400=52530000kwh3.5.10 4號(hào)變電站至1號(hào)變電站線路型號(hào)是lgj-400 r=0.08tmax=5000h cos=0.85 =3500hpl=mwwl=pl3500=3.923500=13725420kwh3.5.11 4號(hào)變電站至水電廠線路型號(hào)是lgj-400 r=0.08tmax=5000h cos=0.85 =3500hpl=mwwl=pl3500=3.23500=11200000kwh3.5.12 3號(hào)變電站至水電廠線路型號(hào)是lgj-400 r=0.08tmax=5000h cos=0.85 =3500hpl=mwwl=pl3

28、500=2.733500=9555000kwh3.5.13 3號(hào)變電站至4號(hào)變電站線路型號(hào)是lgj-400 r=0.08tmax=5000h cos=0.85 =3500hpl=mwwl=pl3500=0.163500=564000kwh總電能損耗： w=6238776+2806230+3441150+3161810+2714860+1448640+36355200+ 10778000+52530000+13725420+1120000+9555000+564000=154519086kwh折合成電費(fèi)：1545190860.5=77259543元7726萬元3.6 最優(yōu)方案的確定因?yàn)榉桨敢缓头?/p>

29、案二都采用相同型號(hào)的變壓器，并且臺(tái)數(shù)都一樣，所以在此不進(jìn)行變壓器一次性投資的比較；方案一比方案二中的斷路器臺(tái)數(shù)要多兩臺(tái)，估算兩臺(tái)斷路器的價(jià)格在70萬左右。方案一：線路一次性投資38562.9萬元，年運(yùn)行費(fèi)用7332萬元，多出斷路器的費(fèi)用70萬元；方案二：線路一次性投資46979.9萬元，年運(yùn)行費(fèi)用7726萬元綜合比較，方案一的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性優(yōu)于方案二，所以最優(yōu)方案確定為方案一。4 短路電流計(jì)算選取sb=1000mva，ub=uav，基準(zhǔn)阻抗4.1 電抗參數(shù)計(jì)算1所至火廠線路段：x=lx0=225.60.331=74.67 標(biāo)幺值為x4=1.5431所至2所線路段：x=lx0=155.60.331=

30、51.5 標(biāo)幺值為x5=1.0642所至火廠線路段：x=lx0=125.30.331=41.47 標(biāo)幺值為x3=0.8571所至4所線路段：x=lx0=80.60.417=16.8標(biāo)幺值為x8=0.3474所至水廠線路段：x=lx0=1200.41=24.6 標(biāo)幺值為x10=0.5083所至水廠線路段：x=lx0=800.401=16.04 標(biāo)幺值為x13=0.3311所變壓器：x=28.233標(biāo)幺值為x7=0.5832所變壓器：x=28.233標(biāo)幺值為x6=0.5833所變壓器：x=28.233標(biāo)幺值為x14=0.5834所變壓器：x=28.233標(biāo)幺值為x9=0.583火廠發(fā)電機(jī)100mw

31、機(jī)組：x=0.3950mw機(jī)組：x=1.56x1=xx=0.312變壓器：xt1=14.11 xt2=44.689xt=xt1xt2=10.727 標(biāo)幺值為x2=0.221水廠發(fā)電機(jī)：x11=2.92變壓器：xt=48.4 標(biāo)幺值為x12=1 圖4-1 系統(tǒng)圖的等值電路進(jìn)行星角變換：x4=0.381x3=0.263x5=0.474 圖4-2 整理后的系統(tǒng)圖等值電路4.2 火電廠短路電流計(jì)算 圖4-3 f-1短路時(shí)等值電路圖圖4-4 f-1短路時(shí)簡化等值電路圖xa=0.312+0.221=0.533 xb=0.381+0.474+0.347+0.508+1+2.92=5.63xjsa= xjsb

32、=查計(jì)算曲線相應(yīng)的0s、4s時(shí)刻電流標(biāo)幺值ia0*=3.412 ib0*=2.602ia4*=2.321 ib4*=2.668if4=kaif0=kakimg=1.85 iimg=ka4.3 2號(hào)變電站短路電流計(jì)算4.3.1 220kv側(cè) 圖4-5 f-2短路時(shí)等值電路圖圖4-6 f-2短路時(shí)簡化等值電路圖xa=0.312+0.221+0.381=0.914 xb=0.474+0.347+0.508+1+2.92=5.249 xc=0.263進(jìn)行星角變換：xa=1.223xb=7.02xjsa= xjsb=查計(jì)算曲線相應(yīng)的0s、4s時(shí)刻電流標(biāo)幺值ia0*=1.436 ib0*=2.052ia4

33、*=1.668 ib4*=2.419if4=kaif0=kakimg=1.8 iimg=ka4.3.2 10kv側(cè)圖4-7 f-3短路時(shí)等值電路圖圖4-8 f-3短路時(shí)簡化等值電路圖xa=0.312+0.221+0.381=0.914 xb=0.474+0.347+0.508+1+2.92=5.249xc=0.263+0.583=0.846進(jìn)行星角變換：xa=1.907xb=10.952xjsa= xjsb=查計(jì)算曲線相應(yīng)的0s、4s時(shí)刻電流標(biāo)幺值ia0*=0.911 ib0*=1.308ia4*=0.972 ib4*=1.598if4=kaif0=kakimg=1.8 iimg=ka4.4

34、1號(hào)變電站短路電流計(jì)算4.4.1 220kv側(cè)圖4-9 f-4短路時(shí)等值電路圖圖4-10 f-4短路時(shí)簡化等值電路圖xa=0.312+0.221+0.381+0.474=1.388 xb=0.347+0.508+1+2.92=4.775xjsa= xjsb=查計(jì)算曲線相應(yīng)的0s、4s時(shí)刻電流標(biāo)幺值ia0*=1.265 ib0*=3.092ia4*=1.422 ib4*=2.843if4=kaif0=kakimg=1.8 iimg=ka4.4.2 10kv側(cè)圖4-11 f-5短路時(shí)等值電路圖圖4-12 f-5短路時(shí)簡化等值電路圖xa=0.312+0.221+0.381+0.474=1.388 x

35、b=0.347+0.508+1+2.92=4.775 xc=0.583進(jìn)行星角變換：xa=2.14xb=7.363xjsa= xjsb=查計(jì)算曲線相應(yīng)的0s、4s時(shí)刻電流標(biāo)幺值ia0*=0.809 ib0*=1.972ia4*=0.861 ib4*=2.374if4=kaif0=kakimg=1.8 iimg=ka4.5 4號(hào)變電站短路電流計(jì)算4.5.1 220kv側(cè) 圖4-13 f-7短路時(shí)等值電路圖圖4-14 f-7短路時(shí)簡化等值電路圖xa=0.312+0.221+0.381+0.474+0.347=1.735 xb=0.508+1+2.92=4.428xjsa= xjsb=查計(jì)算曲線相應(yīng)

36、的0s、4s時(shí)刻電流標(biāo)幺值ia0*=1.002 ib0*=3.386ia4*=1.091 ib4*=2.918if4=kaif0=kakimg=1.8 iimg=ka4.5.2 10kv側(cè) 圖4-15 f-6短路時(shí)等值電路圖圖4-16 f-6短路時(shí)簡化等值電路圖xa=0.312+0.221+0.381+0.474+0.347=1.735 xb=0.508+1+2.92=4.428 xc=0.583進(jìn)行星角變換：xa=2.546xb=6.498xjsa= xjsb=查計(jì)算曲線相應(yīng)的0s、4s時(shí)刻電流標(biāo)幺值ia0*=0.678 ib0*=2.236ia4*=0.706 ib4*=2.508if4=

37、kaif0=kakimg=1.8 iimg=ka4.6 3號(hào)變電站短路電流計(jì)算4.6.1 220kv側(cè)圖4-17 f-8短路時(shí)等值電路圖圖4-18 f-8短路時(shí)簡化等值電路圖xa=0.312+0.221+0.381+0.474+0.347+0.508=2.243 xb=1+2.92=3.92 xc=0.331進(jìn)行星角變換：xa=2.763xb=4.829xjsa= xjsb=查計(jì)算曲線相應(yīng)的0s、4s時(shí)刻電流標(biāo)幺值ia0*=0.626 ib0*=3.087ia4*=0.645 ib4*=2.831if4=kaif0=kakimg=1.8 iimg=ka4.6.2 10kv側(cè)圖4-19 f-9短

38、路時(shí)等值電路圖圖4-20 f-9短路時(shí)簡化等值電路圖xa=0.312+0.221+0.381+0.474+0.347+0.508=2.243 xb=1+2.92=3.92 xc=0.331+0.583=0.914進(jìn)行星角變換：xa=3.679xb=6.431xjsa= xjsb=查計(jì)算曲線相應(yīng)的0s、4s時(shí)刻電流標(biāo)幺值ia0*=0.467 ib0*=2.272ia4*=0.473 ib4*=2.523if4=kaif0=kakimg=1.8 iimg=ka4.7 水電廠短路電流計(jì)算4.7.1 220kv側(cè)圖4-21 f-10短路時(shí)等值電路圖圖4-22 f-10短路時(shí)簡化等值電路圖xa=0.31

39、2+0.221+0.381+0.474+0.347+0.508=2.243 xb=1+2.92=3.92xjsa= xjsb=查計(jì)算曲線相應(yīng)的0s、4s時(shí)刻電流標(biāo)幺值ia0*=0.772 ib0*=3.806ia4*=0.807 ib4*=3.011if4=kaif0=kakimg=1.85 iimg=ka4.7.2 發(fā)電機(jī)出口側(cè)圖4-23 f-11短路時(shí)等值電路圖圖4-24 f-11短路時(shí)簡化等值電路圖xa=0.312+0.221+0.381+0.474+0.347+0.508+1=3.243 xb=2.92 xjsa= xjsb=查計(jì)算曲線相應(yīng)的0s、4s時(shí)刻電流標(biāo)幺值ia0*=0.521

40、 ib0*=5.056ia4*=0.541 ib4*=3.193if4=kaif0=kakimg=1.85 iimg=ka5 選擇高壓斷路器和隔離開關(guān)5.1 火電廠高壓斷路器和隔離開關(guān)的選擇5.1.1 220kv側(cè)斷路器imax=選用sw6-220/1200型號(hào)的斷路器，其具體參數(shù)如下：額定電壓ue=220kv，額定電流ie=1200a，額定開斷電流inbr=21ka，極限通過最大電流ies=55ka，4s熱穩(wěn)定電流為21ka。（ie=1200a）(imax=716.5a)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：ish=14.62ka，ies ish，滿足要求熱穩(wěn)定校驗(yàn)： it2t=2124=1764ka 2s，qk=3

41、.97224=63.11ka 2sit2t qk 滿足要求因此sw6-220/1200型號(hào)的斷路器符合要求，加上母聯(lián)斷路器共9臺(tái)。5.1.2 220kv側(cè)隔離開關(guān)選用gw6-220d/1000-50型號(hào)的隔離開關(guān)，參數(shù)如下：額定電壓ue=220kv，額定電流ie=1000a，極限通過最大電流ies=50ka，4s熱穩(wěn)定電流為21ka。（ie=1000a）(imax1=716.5a)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：ish=14.62ka，ies ish，滿足要求熱穩(wěn)定校驗(yàn)：it2t=2124=1764ka 2s，qk=3.97224=63.11ka 2sit2t qk 滿足要求因此gw6-220d/1000-50型

42、號(hào)的隔離開關(guān)符合要求。5.2 2號(hào)變電站高壓斷路器和隔離開關(guān)的選擇5.2.1 220kv側(cè)斷路器imax=選用sw6-220/1200型號(hào)的斷路器（ie=1200a）(imax1=589.4a)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：ish=6.446ka，(ies=55ka)(ish=6.446ka)，滿足要求熱穩(wěn)定校驗(yàn)：it2t=2124=1764ka 2s，qk=2.94824=34.76ka 2sit2t qk 滿足要求因此sw6-220/1200型號(hào)的斷路器符合要求，加上母聯(lián)斷路器共5臺(tái)。5.2.2 220kv側(cè)隔離開關(guān)選用gw6-220d/1000-50型號(hào)的隔離開關(guān)，參數(shù)如下：額定電壓ue=220kv，額定

43、電流ie=1000a，極限通過最大電流ies=50ka，4s熱穩(wěn)定電流為21ka。（ie=1000a）(imax=589.4a)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：ish=6.446ka，ies ish，滿足要求熱穩(wěn)定校驗(yàn)：it2t=2124=1764ka 2s，qk=2.94824=34.76ka 2sit2t qk 滿足要求因此gw6-220d/1000-50型號(hào)的隔離開關(guān)符合要求。5.2.3 10kv側(cè)斷路器imax=選用sn5-20g/6000型號(hào)的斷路器，其具體參數(shù)如下：額定電壓ue=10kv，額定電流ie=6000a，額定開斷電流inbr=105ka，極限通過最大電流ies=300ka，5s熱穩(wěn)定電流為1

44、20ka。（ie=6000a）(imax=3334a)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：ish=89.66ka，ies ish，滿足要求熱穩(wěn)定校驗(yàn)： it2t=12025=72000ka 2s，qk=38.5225=7419ka 2sit2t qk 滿足要求因此sn5-20g/6000型號(hào)的斷路器符合要求，加上分段斷路器共3臺(tái)。5.2.4 10kv側(cè)隔離開關(guān)選用gn10-10t/5000-160型號(hào)的隔離開關(guān)，參數(shù)如下：額定電壓ue=10kv，額定電流ie=5000a，極限通過最大電流ies=200ka，5s熱穩(wěn)定電流為100ka。（ie=5000a）( imax=3334a)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：ish=89.66ka，i

45、es ish，滿足要求熱穩(wěn)定校驗(yàn)：it2t=10025=50000ka 2s，qk=38.5225=7419ka 2sit2t qk 滿足要求因此gn10-10t/5000-200型號(hào)的隔離開關(guān)符合要求。5.3 1號(hào)變電站高壓斷路器和隔離開關(guān)的選擇5.3.1 220kv側(cè)斷路器imax=選用sw6-220/1200型號(hào)的斷路器（ie=1200a）(imax1=716.5a)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：ish=6.292ka，(ies=55ka)(ish=6.292ka)，滿足要求熱穩(wěn)定校驗(yàn)： it2t=2124=1764ka 2s，qk=2.6624=28.3ka 2sit2t qk 滿足要求因此sw6-22

46、0/1200型號(hào)的斷路器符合要求，加上1臺(tái)母聯(lián)斷路器，共7臺(tái)。5.3.2 220kv側(cè)隔離開關(guān)選用gw6-220d/1000-50型號(hào)的隔離開關(guān)（ie=1000a）(imax=716.5a)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：ish=6.292ka，(ies=55ka)(ish=6.292ka)，滿足要求熱穩(wěn)定校驗(yàn)：it2t=2124=1764ka 2s，qk=2.6624=28.3ka 2sit2t qk 滿足要求因此gw6-220d/1000-50型號(hào)的隔離開關(guān)符合要求。5.3.3 10kv側(cè)斷路器imax=選用sn5-20g/6000型號(hào)的斷路器，（ie=6000a）(imax=4547a)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：ish=

47、88.13ka，ies ish，滿足要求熱穩(wěn)定校驗(yàn)：it2t=12025=72000ka 2s，qk=37.98825=7215ka 2sit2t qk 滿足要求因此sn5-20g/6000型號(hào)的斷路器符合要求，加上1臺(tái)分段斷路器共3臺(tái)。5.3.4 10kv側(cè)隔離開關(guān)選用gn10-10t/5000-200型號(hào)的隔離開關(guān)（ie=5000a）(imax=4547a)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：ish=88.13ka，ies ish，滿足要求熱穩(wěn)定校驗(yàn)：it2t=10025=50000ka 2s，qk=37.98825=7215ka 2sit2tqk 滿足要求因此gn10-10t/5000-200型號(hào)的隔離開關(guān)符合

48、要求。5.4 4號(hào)變電站高壓斷路器和隔離開關(guān)的選擇5.4.1 220kv側(cè)斷路器imax=選用sw6-220/1200型號(hào)的斷路器（ie=1200a）(imax2=397.9a)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：ish=5.433ka，(ies=55ka)(ish=5.433ka)，滿足要求熱穩(wěn)定校驗(yàn)：it2t=2124=1764ka 2s，qk=2.17924=18.99ka 2sit2t qk 滿足要求因此sw6-220/1200型號(hào)的斷路器符合要求，加上1臺(tái)母聯(lián)斷路器，共7臺(tái)。5.4.2 220kv側(cè)隔離開關(guān)選用gw6-220d/1000-50型號(hào)的隔離開關(guān)，參數(shù)如下：額定電壓ue=220kv，額定電流ie=

49、1000a，極限通過最大電流ies=50ka，4s熱穩(wěn)定電流為21ka。（ie=1000a）(imax=397.9a)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：ish=5.433ka，ies ish，滿足要求熱穩(wěn)定校驗(yàn)：it2t=2124=1764ka 2s，qk=2.17924=18.99ka 2s it2t qk 滿足要求因此gw6-220d/1000-50型號(hào)的隔離開關(guān)符合要求。5.4.3 10kv側(cè)斷路器imax=選用sn5-20g/6000型號(hào)的斷路器，其具體參數(shù)如下：額定電壓ue=10kv，額定電流ie=6000a，額定開斷電流inbr=105ka，極限通過最大電流ies=300ka，5s熱穩(wěn)定電流為120ka

50、。（ie=6000a）( imax=3940a)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：ish=79.98ka，ies ish，滿足要求熱穩(wěn)定校驗(yàn)： it2t=12025=72000ka 2s，qk=33.46425=5599ka 2sit2t qk 滿足要求因此sn5-20g/6000型號(hào)的斷路器符合要求，加上分段斷路器共3臺(tái)。5.4.4 10kv側(cè)隔離開關(guān)選用gn10-10t/5000-200型號(hào)的隔離開關(guān)（ie=5000a）(imax=3940a)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：ish=79.98ka，ies ish，滿足要求熱穩(wěn)定校驗(yàn)：it2t=10025=50000ka 2s，qk=33.46425=5599ka 2sit2t qk 滿足要求因此gn10-10t/5000-200型號(hào)的隔離開關(guān)符合要求。5.5 3號(hào)變電站高壓斷路器和隔離開關(guān)的選擇5.5.1 220kv側(cè)斷路器imax=選用sw6-220/1200型號(hào)的斷路器（ie=1200a）(imax=330.67a)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：ish=3.859ka，(ies=55ka) (ish=3.859ka)，滿足要求熱穩(wěn)定校