電網(wǎng)課程設(shè)計(jì)

1、廣西水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)題目：電力系統(tǒng)分析課程設(shè)計(jì)系另電力丁程系專(zhuān) 業(yè)：10v發(fā)電廠(chǎng)二班學(xué)生姓名：黃志榮、梁杰指導(dǎo)教師：邱紅o年 12月 23 日目錄第一部分電力系統(tǒng)分析課程設(shè)計(jì)任務(wù)(3-9)第二部分第三部分該地區(qū)電力系統(tǒng)描述(10)設(shè)計(jì)成果(10-20)3.1 建模及潮流計(jì)算分析(10-14)3.2 豐大及枯大潮流分布情況(15)3.3 變電站及主要線(xiàn)路“n1”校驗(yàn)(16)3.4 新用戶(hù)(牽引站)接入系統(tǒng)設(shè)計(jì)(17-19)3.5 短路電流計(jì)算分析及“ n”校驗(yàn)(19-20 ) 第四部分 課程設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí)和體會(huì)(20-21)廣西水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院電力系統(tǒng)分析課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)使用專(zhuān)業(yè)

2、：發(fā)電廠(chǎng)及電力系統(tǒng)電力工程系發(fā)供電教研室2011年11月第一部分電力系統(tǒng)分析課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)原始資料：一. 系統(tǒng)接線(xiàn)圖見(jiàn)附件1。二、系統(tǒng)中包含發(fā)電廠(chǎng)、變電站、及其間的聯(lián)絡(luò)線(xiàn)路。500kv變電站以外 的系統(tǒng)以一個(gè)等值發(fā)電機(jī)代替。各元件的參數(shù)見(jiàn)附件2。設(shè)計(jì)任務(wù)一、系統(tǒng)建模1、手動(dòng)畫(huà)出該系統(tǒng)的電氣一次接線(xiàn)圖，建立實(shí)際網(wǎng)絡(luò)和模擬網(wǎng)絡(luò)之 間的聯(lián)系。2、根據(jù)已有資料，先手算出各元件的參數(shù)，再用excel表格核算出 各元件的參數(shù)。3、在pw軟件中建立該電力系統(tǒng)的豐水期大方式和枯水期大方式模型 各一份；二、電氣計(jì)算及分析1潮流計(jì)算1 ）對(duì)兩種不同運(yùn)行方式進(jìn)行潮流計(jì)算，注意llokv電網(wǎng)開(kāi)環(huán)運(yùn)行。2）注意將電壓調(diào)

3、整到合理的范圍llokv母線(xiàn)電壓控制在106kv 117kv之間； 220kv母線(xiàn)電壓控制在220 kv 242kv之間。2. 典型方式下n-1校驗(yàn)（靜態(tài)安全分析）應(yīng)用靜態(tài)安全分析功能對(duì)兩種運(yùn)行方式分別進(jìn)行n-1掃描，找出系統(tǒng) 運(yùn)行薄弱點(diǎn)。結(jié)合潮流計(jì)算和n1靜態(tài)安全分析的結(jié)果，分析兩種不同的運(yùn)行方式 各有什么特點(diǎn)。3. 短路計(jì)算1）運(yùn)行方式該系統(tǒng)考慮全開(kāi)機(jī)全接線(xiàn)的運(yùn)行方式。2）電網(wǎng)各電壓等級(jí)控制短路電流如下：220kv： <40ka;llokv： <31.5ka;4新用戶(hù)接入若該地區(qū)電網(wǎng)將為一條新建鐵路的牽引變電站供電，牽引變的選址距 離變電站h、l、f均較近（設(shè)均為10km）。該

4、牽引變的負(fù)荷在豐大及枯大 方式下均為25mw+j7. 5mvaro請(qǐng)根據(jù)計(jì)算結(jié)果提出最優(yōu)的接入方案（以何種電壓等級(jí)接入哪個(gè)站）。 分析角度：潮流合理性、經(jīng)濟(jì)性、供電可靠性三、設(shè)計(jì)成果1、元件參數(shù)計(jì)算表格一份。要求提供excel文件。2、兩種運(yùn)行方式下的系統(tǒng)模型和圖形各一份，要求：潮流計(jì)算收斂, 電壓范圍合理、線(xiàn)路負(fù)載率均勻、開(kāi)合環(huán)方式正確。3、將設(shè)計(jì)成果匯總成報(bào)告一份，具體格式見(jiàn)附件三。四、課程設(shè)計(jì)時(shí)間安排（兩個(gè)星期）第一周星期一星期二星期三星期四星期五上午布置設(shè)計(jì)任務(wù)、 系統(tǒng)參數(shù)準(zhǔn)備電力系統(tǒng)建模電力系統(tǒng)建模潮流計(jì)算及分析靜態(tài)安全分析下午系統(tǒng)參數(shù)準(zhǔn)備電力系統(tǒng)建模電力系統(tǒng)建模潮流計(jì)算及分析短路計(jì)

5、算第二周星期一星期二星期三星期四星期五上午新用戶(hù)接入設(shè)計(jì)撰寫(xiě)設(shè)計(jì) 報(bào)告撰寫(xiě)設(shè)計(jì)報(bào)告答辯答辯下午新用戶(hù)接入設(shè)計(jì)撰寫(xiě)設(shè)計(jì) 報(bào)告撰寫(xiě)設(shè)計(jì)報(bào)告答辯答辯附件一:附件二：1、變壓器：兩個(gè)220kv變電站均采用參數(shù)一致的三繞組變壓器，具體參數(shù)如下。220kv變電站參數(shù)表高壓側(cè)繞組中壓側(cè)繞組低壓側(cè)繞組容量120120120電壓22012110. 5hokv及以下的變電站的變壓器省略，即可將負(fù)荷直接掛在llokv母線(xiàn)上。而 liokv升壓變只計(jì)及以下參數(shù)。hokv變電站參數(shù)表序號(hào)變電站名容量xix01a162b283c1205d636e207g31. 58f12. 5+31. 59水電站130mw、2*20mv

6、a0. 822500. 5250010水電站272mw、3*31. 5mva0. 3444411水電站324mw、31. 5mva1. 033330. 3333312水電站54*7. 5mw、2*20mva1. 0333313火電廠(chǎng)50mw、31. 5+40mva0. 482850. 262502、線(xiàn)路：具體參數(shù)如下。220kv線(xiàn)路參數(shù)表序號(hào)線(xiàn)路名稱(chēng)導(dǎo)線(xiàn)牌號(hào)線(xiàn)路長(zhǎng)度km1ml2x240102ml2x240103mh2x3005hokv線(xiàn)路參數(shù)表序號(hào)線(xiàn)路名稱(chēng)導(dǎo)線(xiàn)牌號(hào)線(xiàn)路長(zhǎng)度km1水電站1水電站2150302ab9580abc9514bd95635cd240606水電站2c240757ed2401

7、4. 78水電站3d15010. 59水電站5t節(jié)點(diǎn)705. 510t節(jié)點(diǎn)d70511t節(jié)點(diǎn)g240512hf1503. 913hd185714水電站2l24013015水電站2l24013016lg2401017df150418火電廠(chǎng)d24013、發(fā)電機(jī)各發(fā)電機(jī)的參數(shù)如下:xd，'裝機(jī)容量功率因數(shù)水電站10. 174300. 85水電站20. 174720. 85水電站30. 174240. 85水電站50. 174300. 85華鑫電廠(chǎng)0. 174500. 85出力情況： 水力發(fā)電機(jī)豐大出力70%,枯大出力20%. 火力發(fā)電機(jī)豐大出力80%,枯大出力80%。4、負(fù)荷各110kv變電

8、站豐大負(fù)荷按該站變電容量的50%估算，枯大負(fù)荷按該站變電容量 的60%估算。兩個(gè)220kv變電站的低壓側(cè)上各掛10mw的負(fù)荷，中壓側(cè)各掛20mw負(fù)荷。 功率因素均為0.95.5、并聯(lián)電容器每個(gè)變電站的低壓側(cè)上均裝設(shè)并聯(lián)補(bǔ)償。補(bǔ)償總量按該站變電容量的20%裝設(shè)， 分組原則以每組電容器的容量不超過(guò)lomvar且經(jīng)濟(jì)性較好為準(zhǔn)。并聯(lián)電容器視 電壓調(diào)節(jié)的需要投入運(yùn)行。附件三：課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（內(nèi)容要求及格式）第二部分該地區(qū)包括該系統(tǒng)有2個(gè)220kv變電站，220kv線(xiàn)路總長(zhǎng)25km;7個(gè)llokv變電站，llokv線(xiàn)路總長(zhǎng)635. 6kmo該地區(qū)主要是1ookv 的變電站先與220kv的電站連接后，再通

9、過(guò)500kv的m變電站再并入 電網(wǎng)。擁有電源裝機(jī)206mw,其中水電裝機(jī)156mw,火電裝機(jī)50mwo第三部分設(shè)計(jì)成果3丄1系統(tǒng)參數(shù)發(fā)電機(jī)參數(shù)單位（mw）電廠(chǎng)裝機(jī)容量枯水出力 比例豐水出力 比例豐大有功豐大無(wú)功枯大有功枯大無(wú)功短路x*''水電站1300.20. 721. 00013. 0156. 0003.7180. 493水電站2720.20. 750. 40031.23514. 4008.9240.205417水屯站3240.20.716. 80010.4124. 8002.9750.61625水電站5300.20.721.00013.0156.0003.7180.493華

10、鑫電廠(chǎng)500.80.840. 00024. 79040. 00024. 7900. 295811okv變壓器參數(shù)單位（mva）變屯站 名容量xix0sbr*x*g*b*a16b28c120d63e20g31. 5f12.5+31.5水電站130mw.2*20mva0. 82250. 5251000.0373640.5812120.0001990. 001445水電站272mw、3*31. 5mva0. 344440. 333331000.0211990. 3690230.0002800. 001992水電站324mw、31.5mva1.033330. 333331000.0211990.369

11、0230.0002800. 001992火電廠(chǎng)4*7. 5mw、2*20mva50mw.3l 5+40mva1.033330. 48285220kv變電站參數(shù)表高床側(cè)繞組中斥側(cè)繞組低壓側(cè)繞組0. 333330. 2625100100100sb0. 0373640.0211990.013838r*0.5812120.3690230. 290606x*0.0001990,0002800.000379g*0.001440, 001990. 00252b*容量120120120電壓22012110.5高壓側(cè)繞組(1)中壓側(cè)繞組(2)低床側(cè)繞組(3)1001001000.0029200.1166500.

12、0016500.012('00-0.0021380.0035800.0716670.0004990. 003(30-0. 0045750.0000040.000027110kv線(xiàn)路參數(shù)標(biāo)么值序 號(hào)線(xiàn)路名稱(chēng)導(dǎo)線(xiàn) 牌號(hào)線(xiàn)路 長(zhǎng)度 kmub(kv)sb (mw)r*x*b*1水電站1水電站2150301151000.0476370.0907370.0115062ab95801151000.1996220.2522500.0297303bc9511151000.0024950.0031530.0003724水電站4c150651151000.1032140.1965970.0249295bd9

13、5631151000.1572020.1986470.0234126cd240601151000.0598870.1751230.0239647水電站2c240751151000.0748580.2189040. 0299558ed24014.71151000.0146720.0429050. 0058719水電站3d15010.51151000.0166730. 0317580. 00402710水電站5t節(jié)點(diǎn)705.51151000.0187150.0177580. 00198611t節(jié) 點(diǎn)d7051151000.0170130.0161440. 00180512t節(jié) 點(diǎn)g24051151

14、000.0049910.0145940.00199713hf1503.91151000.0061930.0117960.00149614h0089980.0210660.00274015水電站2l2401301151000.1297540.3794330. 051921110kv變電站負(fù)荷參數(shù)單位（mw）16i.g2401011000. 0099810.0291870.00399417d0063520.0120980.00153418火屯廠(chǎng)d24011151000.0009980.0029190.000399變電 站總?cè)?量豐變站 比枯站變比

15、t大冇功t大無(wú)功枯大冇功枯大無(wú)功a160.50.6& 00002. 62959. 60003. 1554b280. 50.614. 00004. 601616. 80005. 5219c1200.50.660.000019. 721072. 000023. 6653d630. 50.631.500010. 353537. 800012. 4243e200.50.610.00003. 286812.00003. 9442f440.50.622. 00007. 231126.40008. 6773g31.50. 50.615. 75005. 17681& 90006.2121各變電

16、站補(bǔ)償電容參數(shù)單位(mvar)站別bcdefgh低壓 側(cè)l低壓 側(cè)運(yùn)彳a豐大34.609.805.901.92.0枯大34.40005.901.92.03.1.2豐大潮流模型圖：該圖為豐大潮流模型圖:10.50 kv21 mw -2 mvar115.50 kv8 mw4 mvar109.12 kv8 mw2.7 mvar110.66 kv8 mw114.70 kv水i|l :ia50kv-w50 mw1 mvar水410.50 kv5 mw0 mvar5 mw0 mvar5 mw0 mvar5 mw0 mvar水電五240 m 15m 10.50 kv22 mw3 mvart4.6 mar1v

17、ar b 110.66 kv14m5 mvar-54 mw4 mvar工丄ttq.q mvar0.0 mvar60 mw20 mvar80.0 mvar廠(chǎng)電5114.20 kv燦升耐j. 10.50 kvf 115.09 kvtj電4升圧以t0.0 mvare113.77 kv10 mar10 mw3 mvar114.55t4.0 mv；水電二0.0 mvat+ 114.099.8 mv39 mw19 mvar32 mw10 mvar17mw arj/16 mwmvar 5 mvar21 mw /1 mv13.69t7mw 5 m/ar1mw-82.0 mvar他 37 kv114.55 kv

18、水電三217mw糾 mvar該運(yùn)行方式的電壓合理，負(fù)荷分配也均勻,ar g 114.44 kv11229.39 kv10 mw3 mvar20 mw7 mvar2.0 mvar 10mw3 mvar5.9 堿2 mwvar'a ,229.76 kv 96 mw hlwyar iohiw18 mvar114.29 kv 10.45 kv4l屮l229.97 kv但是有些線(xiàn)路的負(fù)載率偏低。比如水電廠(chǎng)2l站的負(fù)載率僅僅為21 , m-l站的線(xiàn)路的負(fù)載率也只是8.8%該圖為枯大潮流模型圖:6 mw1 mvar10.50 kvv水電1115.21 kv水電114.94 kv107.47 kv9

19、mw1 mvar10 mw2.6 mvar114.52 kv74.5-37 mw2 mvar27 mw1 mvar176 mvar豐0.0 mva10 mwmv3r b 109.64 kv109.64 kv1 rr/她72 mw24 mvar水電一e114.03 kv12 mar4 114.429.9 mvia50kv<%20.0 ijvip12 mw4 mvar14 mw0 mvar114.68t4.0 mylar-5ar水電三10.50 kv水電5 mw1 mvar40 mw 16 mvar 10.50 kv水410.50 kv2 mw -1 mvar2 mw -1 mvar2 mw

20、 2 mw -1 mvar -1 mvar水電五210.50 kv火電升壓母t39 mw17 mvar6 mw，/1 mvf 115.86 kvfj 電4升壓母t0.0 mvard丿亦mw-14 mvar38 mw.12 mv? a84%fmw14.58工 t 八6.010.3510 mw h孕3 mvar ch3" 20 mw、7 mvar114.81 w h巾-h229.65 kv5： 153 mw25rmvart215 mw(26 mvar8war g 115.64 kvjtt 4/19 mw13 mw 0.0 mvar 6 mvarl低 t2.0 mvar10 mw1/h-l

21、z 3 mvar115.74 kv 10.44 kvmw9 mvar231.59 kvl229.89 kv該運(yùn)行方式的電壓合理，負(fù)荷分配也均勻，有些線(xiàn)路的負(fù)載率偏低但是有些線(xiàn)路的負(fù)載率則偏高。比如水電廠(chǎng)2-l站的負(fù)載率僅僅為9.4%, m-l站的線(xiàn)路的負(fù)載率也只是7.6% d-h站的線(xiàn)路卻重載到84%03. 2.豐大及枯大下地潮流分布情況321下表為該地區(qū)變壓器的有功潮流分布數(shù)據(jù)單位（mw豐大(nw)木fck(nw)水1主變10. 63水1珍10. 43力u進(jìn)116. 54.6力u主變216. 54.6忙主變316. 54.6旳主變16. 84.8水10. 53水5±變210. 53

22、火電廠(chǎng) 1(31. 5mva)17. 617. 6火電廠(chǎng)(40. omva)22. 422. 4甘占高壓9.260. 6h站46. 875. 1也古2®46. 875. 13.2.2重、過(guò)載負(fù)荷元件統(tǒng)計(jì)表豐大運(yùn)行方式下無(wú)重、過(guò)載元件?？荽笾?、過(guò)載負(fù)荷元件統(tǒng)計(jì)表：?jiǎn)挝?mw)類(lèi)型負(fù)載率實(shí)際視在功率額定容量建議線(xiàn)路0.83870.486.2限d站負(fù)荷到34mw以下3. 3主變及線(xiàn)路的n-1校驗(yàn)：3. 3. 1系統(tǒng)表態(tài)安全分析下表為系統(tǒng)ni方式下過(guò)載設(shè)備表(豐大)單位:(mva)序號(hào)停電設(shè)備過(guò)載設(shè)備措施1水1 -臺(tái)主變水1另一臺(tái)主變過(guò)載到點(diǎn)105%，發(fā)電機(jī)減少出力15mw以下及可2火屯廠(chǎng)3

23、1。5mva的主變40a的主變過(guò)載到100%發(fā)電機(jī)減少出力30mw以下及可3火電廠(chǎng)40mva的主變31. 5mva的主變過(guò)載到136%發(fā)電機(jī)減少出力25mw以下及可4水電2-c線(xiàn)路dt線(xiàn)路過(guò)載130%斷開(kāi)tg5hm線(xiàn)路dt線(xiàn)路過(guò)為162%多加一回線(xiàn)6h站一臺(tái)高壓側(cè)另一臺(tái)過(guò)則重載盡量不停任何一臺(tái)下表為系統(tǒng)ni方式下過(guò)載設(shè)備表（枯大）單位：（mva）序號(hào)停電設(shè)備過(guò)載設(shè)備措施1火電廠(chǎng)40mva的主變31. 5mva的主變過(guò)載到137%發(fā)電機(jī)減少出力25mw以下及可2火電廠(chǎng)31。5mva的主變40a的主變過(guò)載到101%發(fā)電機(jī)減少出力30mw以下及可3水電2c線(xiàn)路d-t線(xiàn)路重到82%； b-d重載 到8

24、3%d站負(fù)荷降到50mw左右4dh中線(xiàn)路fh中過(guò)載到123%： fd重 載到88%適當(dāng)調(diào)節(jié)電廠(chǎng)的出力5hm線(xiàn)路系統(tǒng)無(wú)法正常供電多加一回線(xiàn)6l高壓側(cè)t-d;dh;fh分別過(guò)載102%92%109%可限屯或者加大其他屯廠(chǎng)出力3-4新用戶(hù)（牽引站）接入系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.4.1新用戶(hù)（牽引站）接入電壓等級(jí)的確定該變屯站距離f、h、l、均為10km,容量為25mw+j7.5mvar,經(jīng)查閱資料知， 當(dāng)輸送容量為1050mw時(shí)用110kv供電比較經(jīng)濟(jì)；當(dāng)輸送距離為6到20km時(shí)用 35kv供電比較經(jīng)濟(jì)，但是其輸送的容量?jī)H僅為210mw,故用110kv供電比較經(jīng)濟(jì)。 342新用戶(hù)（牽引站）接入導(dǎo)線(xiàn)截面的選擇由公式

25、 i=sn/1.73u s=i/j (mm2)該站的年最大利用小時(shí)數(shù)t=4500小時(shí)，查表得：j=1.15則 i=sn/l73u=(25*25+75*75)a05*1000/(l73*110)=137155s=i/j=137.155/l15=119.266故該站可以用截面為120平方毫米的鋼絞鋁導(dǎo)線(xiàn)輸電。牽引站線(xiàn)路參數(shù)計(jì)算:r*=r*sb/(ub*ub)=027*10*100(115*115)= 0.020416x*二x*sb/(ub*ub)=0406*10*100/(l 15*115)= 0.034783b* 二 b*ub*ub/sb 二0.00000285* 10*115*115/100=

26、0.0037693.4.3新用戶(hù)（牽引站）接入變電站的確定該站在豐大運(yùn)行時(shí)無(wú)論從h,f或者l屮任何一個(gè)接入對(duì)電網(wǎng)的影響都不大，但是 在枯大時(shí)對(duì)電網(wǎng)有影響，變化如下：入網(wǎng)方案描述1由h站接入2由f站接入3由l站接入優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)供電可靠，能減輕dt的負(fù)荷加重h站的負(fù)荷供電可靠，能減輕dt的負(fù)荷有壞流，網(wǎng)損大供電可靠d-h重載到92%建議：豐大吋新用戶(hù)（牽引站）接入變電站的電源可以輪流從hlf三個(gè)變電站 接入，枯大時(shí)可以從h站接入，另外兩回可做備用或者用于電網(wǎng)調(diào)節(jié)。3.4短路電流計(jì)算分析3.4.1電網(wǎng)各電壓等級(jí)控制短路電流如下：220kv: w40ka110kv:w31 5ka34.2新用戶(hù)（牽引站）接

27、入變電站110kv母線(xiàn)發(fā)生短路時(shí)，os母線(xiàn)的短路電流見(jiàn)下 表：豐大時(shí)新用戶(hù)（牽引站）接入變電站110kv母線(xiàn)發(fā)生短路時(shí)，os母線(xiàn)的短路電流單位（a）站別短路類(lèi)型h單相短路2699.61相間短路2036.69三相短路2683.95兩相短路3441.40lf2525.672925.092197.632075.282843.782723.072767.064174.76枯大時(shí)新用戶(hù)（牽引站）接入變電站110kv母線(xiàn)發(fā)生短路時(shí)，os母線(xiàn)的短路電流單位（a）站別短路類(lèi)型hlf單相短路3090.192817.073337.85相間短路2645.862506.332759.55三相短路3481.213317

28、.233667.30兩相短路3440.343038.34388534新用戶(hù)（牽引站）變電站母線(xiàn)發(fā)生短路時(shí)，os母線(xiàn)的短路電流單位（a）3-4.3新用戶(hù)q站主變及線(xiàn)路的n1校驗(yàn): irn z運(yùn)行方式單相短路相間短路三相短路兩相短路豐大1962.9801841.4202330.6101928.630枯大2106.6001766.5202257.7302347.250下表為新用戶(hù)q站接入后系統(tǒng)ni方式下過(guò)載設(shè)備表（枯大）單位：（mva）序號(hào)停電設(shè)備過(guò)載設(shè)備措施1水電2c線(xiàn)路fh線(xiàn)路重到82%； b-d重載 到83%減小負(fù)荷2火電廠(chǎng)一d線(xiàn)路fh重載到94%增加各個(gè)電廠(chǎng)的出力，3c-d線(xiàn)路b-d過(guò)載到117%加大水電廠(chǎng)1、2、3的出力4h戰(zhàn)一臺(tái)主變另一臺(tái)主變重載到98%加人電廠(chǎng)出力，但是不要長(zhǎng)期運(yùn)行5hm線(xiàn)路l站的高、屮壓側(cè)lg線(xiàn)路、td線(xiàn)路分別過(guò)載178%、177%、145%、276%多加一回線(xiàn)輸送新