電網課程設計

1、1前言電力工業(yè)是國民經濟發(fā)展的基礎工業(yè)。電網是電力工業(yè)發(fā)展的一個重要環(huán)節(jié)，一個良好的電網結構能便利地實現(xiàn)電的供需平衡，更好地使電源結構優(yōu)化。良好的規(guī)劃方案是良好的電網結構的基礎，它應能保證系統(tǒng)在安全穩(wěn)定的方式下運行，并且在此前提下獲得最良好的經濟效益和社會效益。良好的規(guī)劃方案是電力工程前期工作的重要組成部分，它是關于本體工程的總體規(guī)劃， 是具體建設項目實施的方針和原則， 是工程建設的關鍵環(huán)節(jié)。 做好規(guī)劃設計工作對工程建設的工期質量、投資費用和建成投產后的運行安全可靠性和生產的綜合經濟效益，起著決定性的作用。電力系統(tǒng)規(guī)劃、 設計及運行的根本任務是， 在國民經濟發(fā)展計劃的統(tǒng)籌安排下，合理開發(fā)、利用

2、動力資源，用較少的投資和運行成本，來滿足國民經濟各部門及人民生活不斷增長的需要，提供充足、可靠和質量合格的電能。電網規(guī)劃確定在何時、 何地投建何種類型的輸電線路及其回路數(shù)，以達到規(guī)劃周期內所需要的輸電能力， 在滿足各項技術指標的前提下使輸電系統(tǒng)的費用最小。電網規(guī)劃主要有兩個方面的任務：一是確定電網未來的規(guī)模及安裝設備的規(guī)格，如變壓等級、變壓器規(guī)格等；二是確定電網中增加新設備的時間和地點。其基本原則是在確保講電力安全、 可靠的輸送到負荷中心的前提下，使電網的建設和運行費用最小。 電網規(guī)劃的編制， 首先分析現(xiàn)有網絡供電狀況，從改造和加強現(xiàn)狀網入手， 研究負荷增長規(guī)律， 解決網絡結構中的薄弱環(huán)節(jié)，擴

3、大網絡供電能力，加強結構布局和設施標準化，提高安全可靠性，做到遠近結合、新建和改造結合、技術經濟合理。 從總體上看，可以把規(guī)劃內容分為現(xiàn)狀網分析、負荷預測、網架規(guī)劃、無功規(guī)劃、穩(wěn)定性分析和短路電流分析。 電網規(guī)劃考慮的因素主要有：滿足負荷需求；經濟性；可靠性；環(huán)境影響。電力系統(tǒng)課程設計是在學完電力系統(tǒng)課程后的一次綜合性訓練，復習鞏固本課程及其他課程的有關內容、增強工程觀念，培養(yǎng)電力網規(guī)劃設計的能力。通過課程設計應達到下列要求：1)熟悉國家能源開發(fā)策略和有關的技術規(guī)程、規(guī)定、導則等，樹立供電必須安全可靠、經濟的觀點；2)掌握電力網初步設計的基本方法和主要內容；3 熟練電力網的基本計算；4 學習工

4、程設計說明書的撰寫。鑒于 計 算 機 使 用已 日益 普 及 ， 本 次課 程設 計主 要 以 軟 件 powerworld simulator 潮流計算為主，輔以必要手算，詳細計算過程及結果均詳細闡述。2目錄第一章設計任務綜述 3 第一節(jié)地區(qū)電網原始情況 3第二節(jié)五年遠景規(guī)劃簡介 3 第三節(jié)技術與經濟電網規(guī)劃方案要求 4 第二章電力系統(tǒng)接線方案論證 6 第一節(jié)網絡電壓等級確定 6 第二節(jié)電力系統(tǒng)接線方式初選 7 第三節(jié)方案論證與比較 8 一、導線選擇 8 二、變壓器選擇與分接頭調整 11 三、發(fā)電廠變電所主接線選擇14 四、對確定方案評述16第三章電力系統(tǒng)潮流與電壓計算 17 第四章結論與建

5、議 21 附錄 21 三繞組變壓器參數(shù)計算 21 兩繞組變壓器參數(shù)計算 22 方案二最大運行方式下潮流與電壓計算 22 方案二最小運行方式下潮流與電壓計算 27附圖 33 電力系統(tǒng)接線（方案二） 33 方案二最大負荷潮流分布 33 方案二最小負荷潮流分布 34 最大負荷開斷線路45 后潮流分布 34 最小負荷開斷線路45 后潮流分布 35 參考文獻 35 3第一章設計任務綜述第一節(jié)地區(qū)電網原始情況簡介1該地區(qū)原有一個發(fā)電廠：裝機容量：25mw 機組二臺50mw 機組二臺升壓變壓器： 31.5mva 二臺 變比： 10.5/38.52*2.5%/12122.5% 63mva 二臺 變比： 13.

6、8/38.52*2.5%/12122.5% 2該地區(qū)原有降壓變電站8 個地區(qū)電網各節(jié)點的負荷和設備情況見表1：編號最大負荷（ mw）變壓器容量（ mva）1 32 50 3 10 20 4 15 31.5 5 12 20 8 16 25 9 20 40 10 12 20 11 10 16 12 12 20 3該地區(qū)原有輸電線路及其導線型號如圖1 實線所示，可供選擇新建的線路通道如虛線所示，其線路距離已經標注上。圖中線路長度x,y 的算法： x =349.ay =332.a， a 取學號最后兩位，如果按你自己學號計算出x,y ，x,y 取 x ，y 小數(shù)點后兩位。 ,如果x,y 結果小于 50，

7、則再增加 30，即 x=x+30 第二節(jié)五年遠景規(guī)劃簡介1新增負荷點 2、6、7，見圖 1；2五年后的負荷預測見表2；3在變電站 7 處新建一個區(qū)域變電站，由系統(tǒng)通過220kv 輸電線路供電變壓器容量： 150mva 二臺變比： 220/121/38.5kv 4第三節(jié)技術與經濟電網規(guī)劃方案要求1提出網絡接線方案。(1)至少提出兩種在技術、經濟上較合理的方案；(2)參考下面的經濟技術指標要求，選出一種較好的方案；(3)確定新增線路的導線型號或導線截面積（應適當考慮發(fā)展）。(4)根據(jù)當前負荷容量和未來5-10 年負荷預測增長趨勢，確定各變電站的變壓器數(shù)量和容量。2方案的經濟技術指標：(1)安全可靠

8、性指標：城網的供電可靠性要滿足“n-1”供電安全準則和滿足用戶用電的需要。方案要滿足最大、最小負荷運行方式下，線路、變壓器 n-1 開斷后（網絡中任意一個元件） ，各節(jié)點電壓滿足上下限0.951.08p.u的要求，線路變壓器不過載。如果存在節(jié)點電壓、元件過載等不滿足要求的情況， 必須提出相應措施加以消除。 最大負荷運行時，發(fā)電廠出力按為 90%計算；最小負荷運行時 ,發(fā)電廠出力按 80%計算。(2)經濟性指標：規(guī)劃方案要經濟合理，通過對網絡損耗與線路投資進行綜合分析，以 0.6 元/度電價，給出規(guī)劃方案的總支出。按運行5 年時間的總網絡損耗費用計入支出，僅計算線路和并聯(lián)補償裝置投資，不計算變壓

9、器投資。同時，線損率不超過6.3%。公式：線損率 =(供電量 -售電量 )/供電量 *100 方案經濟比較中，建設期的投資和運行期的年運行費用都應考慮時間因素。衡量經濟效益的準則是： 工程建設期內的逐年投資及工程經濟使用期內的逐年年運行費用折算到某一年的總費用(或折算到使用期內每年等值的年計算費用 )為最小。3規(guī)劃方案應該包括最終所定線路的型號，并適當考慮發(fā)展。4規(guī)劃方案應該包括各變電站的變壓器數(shù)量、容量和型號。5規(guī)劃方案明確畫出元件（線路、變壓器）的參數(shù)圖6規(guī)劃出合理的變電站3 和 7 的站內（高 /中 35kv/低壓 10kv）主接線圖，選擇主接線需要考慮進出線數(shù)及負荷類型，對各種不同接線

10、方案的特點進5行對比分析；（變電站 3 中壓側出線 7 回，低壓側出線 10 回，變電站 7 中壓側出線 8 回，低壓側出線十回）。7規(guī)劃方案選擇變壓器的有載調壓分接頭，對分接頭運行位置進行計算；8計算規(guī)劃方案網絡中無功功率分布，設計無功調節(jié)和補償措施表 2 五年后的負荷預測編號最大負荷（mw ）最大無功（mvar）cos最小負荷（mw）最小無功（mvar）tmax（h）負荷等級1 40 25 0.85 40 25 6300 2 15 11 0.80 10 8 6500 3 25 15 0.85 17 11 6400 4 25 15 0.85 17 11 6300 5 20 13 0.83 1

11、4 9 6200 6 23 17 0.80 17 13 6500 7 15 10 0.82 10 7 6200 8 35 24 0.82 25 17 6000 9 26 16 0.85 18 11 6000 10 28 19 0.83 22 15 6300 11 16 12 0.80 11 8 6000 12 30 20 0.83 23 15 6300 表 3 輸電工程參數(shù)與綜合造價導線規(guī)格造價（萬元/km) 電阻 r( /km) 電抗 x( /km) 電納 b（s/km）lgj-120 42 0.27 0.365 2.92 lgj-150 52 0.21 0.358 2.97 lgj-185

12、 60 0.17 0.377 3.03 lgj-240 85 0.131 0.369 3.10 lgj-300 120 0.105 0.404 2.81 lgj-400 140 0.078 0.369 2.88 并聯(lián)電容器15mvar 300萬元/mvar 30mvar 40mvar 變電站中的變壓器參數(shù)數(shù)據(jù)通過查找文獻資料確定，需注明出處。6如查到某型號150/150/75mva 三繞組變壓器的參數(shù)為242/121/38.5kv,v12（% ）=14.36，v23（% ）=7.70，v31（% ）=24.57，p0=300kw ，i0=0.56%，而沒有短路損耗數(shù)據(jù)，則在注明出處的情況下，只

13、填寫電抗、電導、電納參數(shù)。第二章電力系統(tǒng)接線方案選擇第一節(jié)網絡電壓等級確定據(jù)電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析（第三版） p10 中采用架空線路時與各額定電壓等級相適應的輸送功率和輸送距離， 可以看出任務書中地理接線圖規(guī)定的線路長度（如60km）與輸送的負荷與線路功率，可以參考的線路電壓為110kv 或者 220kv,又根據(jù) 1號節(jié)點發(fā)電廠中三繞組變壓器變比10.5/38.52*2.5%/12122.5%和13.8/38.52*2.5%/12122.5%，高壓側連接線路，中壓側連接負荷，故可以確定線路電壓為 110kv,負荷為 35kv，同時認為配電網的電壓等級應為35kv。附表采用架空線路時與各額定電壓等級相

14、適應的輸送功率和輸送距離7第二節(jié)電力系統(tǒng)接線方案初選電力系統(tǒng)接線方式的選擇應從兩方面考慮：首先是安全可靠性， 根據(jù)表 2 “五年后的負荷預測”看出，節(jié)點1,6,8,10為類負荷，其余為類負荷，技術上對前者要求保證不間斷供電， 因此使其至少與兩條線路相連； 任意原件無故障斷開，應能保持電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行， 且不致使其他元件超過規(guī)定的事故過負荷和電壓允許偏差的要求。即通常所謂的滿足n1 準則。所以每個節(jié)點應保持兩條線路供電，滿足要求的只有雙回路或者環(huán)形回路。第二考慮到經濟性的原則， 應選擇使用較短的線路組成環(huán)路。圖中線路長度 x,y 的算法： x=349.ay=332.a， a 取學號最后兩位，如

15、果按你自己學號計算出x,y ，x,y 取 x ，y小數(shù)點后兩位 ( 例如若 x=1.16123，則 x 取 16)，若 x,y 結果小于 50，則再增加 30，即 x=x+30。按照我的學號計算得出： x=94 y=63 下面是我的兩種方案：接線方式 1：8接線方式 2：第三節(jié) 兩種方案的分析和比較一、導線選擇1.粗略潮流計算（不考慮變壓器上的損耗）1.1 方案一新增線路1225 910 68 611 711 47 p（mw）25.3 9.6 12.4 14.6 37.6 48.9 29.6 q（mvar） 20.4 8.4 6.5 3.9 13.3 13.6 17.6 1.2 方案二新增線路

16、1223 37 45 68 611 712 910 p（mw）25.6 0.8 31.9 2.8 14.3 37.3 44.2 12.2 q（mvar） 20.4 32.5 18.8 0.6 3.4 13.6 3.1 6.5 2.計算導線電流并根據(jù)最大負荷利用小時數(shù)tmax 和經濟電流密度選擇導線截面積及型號對年負荷利用小時數(shù)大（通常指tmax5000h） ，傳輸容量大，長度在20m以上的導體，其截面一般按經濟電流密度選擇。（ 發(fā)電廠電氣部分 第四版 p204）9其中，s=i/j (s為導線橫截面積， j為經濟電流密度， i 為導線電流）又 i=p/ 3ucos ?j 與最大負荷利用小時數(shù)tm

17、ax 關系如下圖：tmax(h) j (a/mm2) 圖 2-1 軟導線的經濟電流密度1- 10kv 及以下 lj 型導線2-10 kv 及以下 lgj 型導線3-35220kv lgj 型導線由上圖知當最大負荷利用小時數(shù)tmax5000h時，j 0.9，這里我們取經濟電流密度為 0.9 2.1 方案一導線選擇線路i(a ）tmax(h) j(a/mm mm) s(mm mm) 型號12 170.5858 6500 0.9 189.5398 lgj-185 121 173.735 6300 0.9 193.0389 lgj-185 109 73.4831 6300 0.9 81.6479 lg

18、j-120 68 79.25677 6000 0.9 88.0631 lgj-120 611 209.4268 6500 0.9 232.6964 lgj-240 117 266.6387 6000 0.9 296.2652 lgj-300 25 66.65967 6200 0.9 74.0663 lgj-120 74 180.5585 6300 0.9 200.6206 lgj-185 2.2 方案 2 導線選擇線路i(a ）tmax(h) j(a/mmmm) s(mmmm) 型號12 171.6355 6500 0.9 190.7061 lgj-185 109 72.95822 6300

19、0.9 81.0647 lgj-120 32 68.75919 6400 0.9 76.3991 lgj-120 1 045 11.02246 6300 0.9 12.2472 lgj-120 68 77.68213 6000 0.9 86.3135 lgj-120 611 208.3771 6500 0.9 231.5301 lgj-240 127 232.5215 6200 0.9 258.3572 lgj-240 73 194.7302 6400 0.9 216.3669 lgj-240 3.根據(jù)經濟技術指標，選擇出較好的方案通過 powerworld 軟件，將兩種方案根據(jù)自己所選導線和

20、添加的變壓器完成接線（注意各元件參數(shù)一定要設置正確） ，通過調節(jié)變壓器變比和并聯(lián)電容器，在最大 ,最小負荷運行方式下， 線路 變壓器 n-1 開端后， 各節(jié)點電壓滿足上下限0.951.08pu 的要求，即滿足安全可靠性指標。下面對兩種方案的經濟性指標進行比較：3.1 方案 1 （1）線路投資線路型號造價（萬元 /km）長度（km ）總計（萬元）12 lgj-185 60 28 1680 109 lgj-120 42 30 1260 68 lgj-120 42 48 2016 611 lgj-240 85 94 7990 117 lgj-300 120 63 7560 52 lgj-120 42

21、 70 2940 74 lgj-185 60 65 3900 線路投資￥ 1=27346 （萬元）（2）所加電容投資￥ 2=（30 4+151） 300=40500 （萬元）（3）線損率已知公式：線損率 =（供電量售電量） /供電量 100最大負荷時線損率 =（317298）/317=3.126.3最小負荷時線損率 =（233224）/233=3.866.3（4）總網絡損耗費用根據(jù)最大負荷利用小時數(shù)直接查取最大負荷損耗時間，再按公式wz= pmax max 即可求出全年電能損耗。 （ 電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析第三版p77）查表可得各節(jié)點負荷與最大負荷損耗時間tmax 的關系，匯總如表所示：節(jié)點最大負荷

22、tmax(h) 功率因數(shù) max(h) 1 40.00 6300.00 0.85 4800.00 2 15.00 6500.00 0.80 5250.00 3 25.00 6400.00 0.85 5000.00 4 25.00 6300.00 0.85 4800.00 5 20.00 6300.00 0.83 5100.00 6 23.00 6200.00 0.80 4850.00 7 15.00 6500.00 0.82 5450.00 8 35.00 6200.00 0.82 4800.00 9 26.00 6000.00 0.85 4600.00 10 28.00 6300.00 0.

23、83 4600.00 1 111 16.00 6000.00 0.80 4650.00 擬用各節(jié)點負荷最大負荷功率時間與該點最大負荷算加權平均最大負荷損耗時間，所以 max=6245h 由此得出五年時間的總網絡損耗費用支出為：￥3=5624519 10000.6=35596.5 （萬元）（5）綜上得出方案一總的支出為：￥=￥1+￥2+￥3=103442.5 （萬元）3.2 方案 2 （1）線路投資：線路型號造價（萬元/km）長度（ km ） 總計（萬元）12 lgj-185 60 28 1680 109 lgj-185 60 30 1260 68 lgj-185 60 48 2016 611

24、lgj-240 85 94 7990 127 lgj-240 85 52 4420 37 lgj-240 85 60 3600 54 lgj-120 42 38 1596 23 lgj-120 42 50 2100 線路投資￥ 1=24662 萬元（2）所加電容投資￥ 2=（30 2+151） 300=22500 （萬元）（3）線損率最大負荷時線損率 =（317298）/317=3.126.3最小負荷時線損率 =（233224）/233=3.866.3（4）總網絡損耗費用五年時間的總網絡損耗費用支出為：￥3=5 624519 10000.6=35596.5 （萬元）（5）綜上得出方案二總的支出

25、為：￥=￥1+￥2+￥3=82758 （萬元）通過對一二方案的分析知， 兩種方案均滿足 “n1”供電安全準則和滿足用戶用電的需要，但在經濟性指標上，方案二投資較方案一少一些，故確定方案二為最終方案。二、變壓器選擇和分接頭調整1.變壓器的選擇1.1 發(fā)電廠變壓器的確定原發(fā)電廠提供四臺變壓器，分別為：31.5mv 二臺變比： 10.5/38.52*2.5%/121 22.5% 63mva 二臺變比： 13.8/38.5 2*2.5%/121 22.5% 在變電站 7 處新建一個區(qū)域變電站，由系統(tǒng)通過220kv 輸電線路供電150mv 二臺變比： 220/121/38.5kv 1 2（以下變壓器資料

26、查閱電力系統(tǒng)課程設計及畢業(yè)設計參考資料東南大學第105 頁和三相油浸式電力變壓器技術參數(shù)和要求表28）型號額定容量（kva) 額定電壓損耗（ kw）高壓中壓低壓空載負載sfsl7-31500/110 31500 12122.5% 38.5 2*2.5% 10.5 46 175 sfpsl7-63000/110 63000 12122.5% 38.5 22.5% 10.5 77 300 三繞組有載調壓變壓器150000 220 8 1.25% 121 38.5 143 570 型號空載電流 % 阻抗電壓（ % ）高- 中高- 低中-低sfsl7-31500/110 1 17.5 10.5 6.5

27、 sfpsl7-63000/110 0.8 17.5 10.5 6.5 三繞組有載調壓變壓器0.56 13 23 8 根據(jù)以上資料數(shù)據(jù)，分別計算各型號變壓器參數(shù)，參數(shù)計算結果見附錄 1 1.2 變電所變壓器的確定對重要變電站， 需考慮當一臺主變壓器停運時， 其余變壓器容量在計及過負荷能力允許時間內， 應能滿足類 （當一臺變壓器停運時， 其余變壓器容量應能滿足全部負荷的100%）及類（當一臺變壓器停運時，其余變壓器容量應能滿足全部負荷的 70%）負荷的供電。（ 發(fā)電廠電氣部分第四版p121）分別計算各變電站按要求變壓器應該所選容量，計算公式如下：smax=pmax/ cossmin=pmin/

28、cos 類負荷 : s=smax 類負荷 : s=smax*0.7 計算結果如下：節(jié)點編號pmax（mw) 功率因數(shù)pmin（mw) smax（mva) smin（mva) 負荷類別s （mva) 2 15 0.80 10 18.75 12.50 13.13 3 25 0.85 17 29.41 20.00 20.59 4 25 0.85 17 29.41 20.00 20.59 5 20 0.83 14 24.10 16.87 16.87 1 36 23 0.80 17 28.75 21.25 28.75 8 35 0.82 25 42.68 30.49 42.68 9 26 0.85 18

29、 30.59 21.18 21.41 10 28 0.83 22 33.73 26.51 33.73 11 16 0.80 11 20.00 13.75 14.00 根據(jù)計算結果選擇變壓器類型(數(shù)據(jù)來源于三相油浸式電力變壓器技術參數(shù)和要求表 20)，其中所有變壓器變比均為1102 2.5%/38.5kv節(jié)點編號臺數(shù)額定容量（mva) 空載損耗（kw) 負載損耗（kw) 空載電流 % 短路阻抗% 2 3 16 21.3 91 0.91 10.5 3 2 25 29.6 129 0.84 4 3 25 29.6 129 0.84 5 2 20 25.2 110 0.91 6 2 31.5 35 1

30、56 0.84 8 2 50 48.8 227 0.77 9 3 25 29.6 129 0.84 10 2 40 41.6 183 0.77 11 2 16 21.3 91 0.91 根據(jù)各變壓器參數(shù)，計算變壓器阻抗參數(shù)，列表如下：計算結果見 附錄 22.變壓器分接頭調整根據(jù)前面所選擇的導線型號， 以及由最大負荷確定的變壓器型號及數(shù)量，利用 powerworld 軟件，將整個電力系統(tǒng)網絡連接好，注意設置參數(shù)的時需要標幺值。當某節(jié)點電壓超出電壓的上下限0.951.08pu的范圍時，通常情況下由于網絡中的損耗， 節(jié)點電壓往往偏低， 即小于 0.95pu，為了保證系統(tǒng)安全可靠的運行，我們應該設法調

31、節(jié)該節(jié)點電壓。由電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析我們知道，調壓可以通過多種方式， 主要有借改變變壓器變比調壓，借補償設備調壓。 改變變壓器變比調壓， 即我們這里所說的調整變壓器的分接頭。借補償設備調壓， 更常用的是通過并聯(lián)電容器。考慮到經濟性，當某節(jié)點電壓偏低時，我們首先選擇調節(jié)1 4變壓器分接頭來調整電壓，在powerworld 軟件中就是改變變壓器的參數(shù)變比的值。當調節(jié)變壓器分接頭仍然不能滿足要求，這時候我們考慮在節(jié)點電壓較低的負荷端并聯(lián)補償電容器。由于實際電網降壓變壓器中， 我們更關心低壓負荷側的電壓水平，而高壓側只要保證在正常電壓波動范圍即可。為此，應調低高壓側分接頭開關， 即減小變比，以使低壓母線側

32、電壓提高。因此，在兩繞組降壓變壓器中，著重調低變比，根據(jù)所選兩繞組變壓器型號，分別有110+2*2.5%，110-2*2.5%，110+2.5%，110-2.5%和 110幾種類型，即變比分別對應1.05，0.95，1.025，0.975和 1.00五種，根據(jù)前述推斷和試探法， 可選出兩繞組變壓器較合適的變比，同樣三繞組變壓器分接頭也是粗略計算與試探法結合選擇。三、變電站 3 和 7 的站內主接線選擇據(jù)要求，選擇 3 號和 7 號變電站站內主接線。 3 號為 110kv 變電站，站內選擇兩臺額定容量為25mva 的降壓變壓器； 7 號為 220kv 變電站，站內為兩臺三繞組額定容量為150mv

33、a 的降壓變壓器。電氣主接線包括有匯流母線形式（如單母線接線、雙母線接線）和無匯流母線（橋形接線、角形接線和單元接線） 。由于發(fā)電廠或變電所的出線回路數(shù)和電源數(shù)不同， 且每路饋線所傳輸?shù)墓β实墓β室膊灰粯樱什捎媚妇€， 用于匯集和分配電能。當進出線數(shù)較多時，采用母線作為中間環(huán)節(jié)，可使接線簡單清晰，運行方便，有利于安裝和擴建。考慮到發(fā)展，本方案均采用有匯流母線接線。（1）3 號變電站在 110kv、220kv 配電裝置中，當線路為34 回時，一般采用單母線分段，如不運行停電檢修， 則應增加相應的旁路設施。 當需旁路的斷路器較少時，首先考慮采用以母聯(lián)或分段斷路器兼作旁路斷路器。在35、60kv 配

34、電裝置中，若接線方式為單母線分段， 可增設旁路母線和隔離開關，用母線斷路器兼作旁路斷路器；對110kv 在 7 回及以上，裝設專用旁路斷路器。故考慮到經濟性和安全性， 3 號變電站低壓側擬采用單母線分段帶旁路母線，分段斷路器兼作旁路斷路器。 高壓側應盡量少采用斷路器，故采用單母線分段。 電氣主接線方式如圖：1 5如圖：三號變電站接線方式（2）7 號變電站對于樞紐變電所， 線路在 4 回及以上時， 一般采用雙母線接線。 如不運行停電檢修， 則應增加相應的旁路設施。 由于 7 號變電站地位重要， 采用低壓側雙母線帶旁路母線， 裝設專用旁路斷路器。 高壓側和中壓側采用雙母線接線。電氣主接線如下圖：1

35、 6四、對確定方案的綜述通過對方案一和方案二的經濟性比較，最終確定方案二為最終接線方式。方案二為了滿足供電可靠性的要求網絡中各節(jié)點都保證有兩條線路供電，即采取雙回路或者環(huán)形接線，以保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。通過powerworld 軟件，我們知道方案二在最大最小負荷情況下， 各節(jié)點電壓均滿足電壓的上下限0.951.08pu 。在沒有并聯(lián)電容器的時候， 各節(jié)點電壓較低， 通過改變變壓器的變比基本上可以保證大部分節(jié)點電壓；再通過并聯(lián)電容器則可以使所有節(jié)點電壓滿足要求。1 7第三章電力系統(tǒng)潮流與電壓計算一、最大最小負荷時運行方式與系統(tǒng)各點電壓情況綜述方案二最大負荷時，經過計算機潮流求解，各節(jié)點電壓如下表：b

36、us records 編號名稱區(qū)域名稱監(jiān)視極限組標幺電壓實際電壓電壓下限電壓上限事故電壓下限事故電壓上限1 1 1 yes default 1.02086 123.524 0.9 1.1 0.9 1.1 2 2 1 yes default 1.01853 123.242 0.9 1.1 0.9 1.1 3 3 1 yes default 1.00761 121.921 0.9 1.1 0.9 1.1 4 4 1 yes default 0.98097 118.697 0.9 1.1 0.9 1.1 5 5 1 yes default 1.0126 122.525 0.9 1.1 0.9 1.1

37、 6 6 1 yes default 0.98914 119.686 0.9 1.1 0.9 1.1 7 7 1 yes default 0.95243 115.244 0.9 1.1 0.9 1.1 8 8 1 yes default 1.00591 121.715 0.9 1.1 0.9 1.1 9 9 1 yes default 1.02178 123.635 0.9 1.1 0.9 1.1 10 10 1 yes default 1.0308 124.727 0.9 1.1 0.9 1.1 11 11 1 yes default 0.98092 118.692 0.9 1.1 0.9

38、1.1 12 12 1 yes default 1.02091 123.53 0.9 1.1 0.9 1.1 13 13 1 yes default 0.99397 38.268 0.9 1.1 0.9 1.1 14 14 1 yes default 1.05212 40.507 0.9 1.1 0.9 1.1 15 15 1 yes defa1.0540.50.9 1.1 0.9 1.1 1 8ult 237 16 16 16 1 yes default 1.06507 41.005 0.9 1.1 0.9 1.1 20 20 1 yes default 1.0606 40.833 0.9

39、1.1 0.9 1.1 21 21 1 yes default 0.98229 37.818 0.9 1.1 0.9 1.1 23 23 1 yes default 0.98092 37.766 0.9 1.1 0.9 1.1 26 26 1 yes default 0.97522 37.546 0.9 1.1 0.9 1.1 28 28 1 yes default 1 220 0.9 1.1 0.9 1.1 29 29 1 yes default 1.05378 40.571 0.9 1.1 0.9 1.1 30 30 1 yes default 1.06299 40.925 0.9 1.1

40、 0.9 1.1 32 32 1 yes default 0.98827 38.048 0.9 1.1 0.9 1.1 101 101 1 yes default 0.99798 0 0.9 1.1 0.9 1.1 102 102 1 yes default 0.99798 0 0.9 1.1 0.9 1.1 103 103 1 yes default 0.998 0 0.9 1.1 0.9 1.1 104 104 1 yes default 0.9982 0 0.9 1.1 0.9 1.1 200 200 1 yes default 1.06585 0 0.9 1.1 0.9 1.1 201

41、 201 1 yes default 1.06585 0 0.9 1.1 0.9 1.1 1001 1001 1 yes default 1.00001 10.5 0.9 1.1 0.9 1.1 1002 1002 1 yes default 1.00001 10.5 0.9 1.1 0.9 1.1 1003 1003 1 yes default 1 13.8 0.9 1.1 0.9 1.1 1004 1004 1 yes default 1 13.8 0.9 1.1 0.9 1.1 1 9方案二最小負荷時各節(jié)點電壓如下表：bus records 編號名稱區(qū)域名稱監(jiān)視極限組標幺電壓實際電壓電壓

42、下限電壓上限事故電壓下限事故電壓上限1 1 1 yes default 1.03977 125.812 0.9 1.1 0.9 1.1 2 2 1 yes default 1.01754 123.123 0.9 1.1 0.9 1.1 3 3 1 yes default 0.99277 120.125 0.9 1.1 0.9 1.1 4 4 1 yes default 0.98336 118.987 0.9 1.1 0.9 1.1 5 5 1 yes default 0.99094 119.904 0.9 1.1 0.9 1.1 6 6 1 yes default 0.98933 119.70

43、9 0.9 1.1 0.9 1.1 7 7 1 yes default 0.99891 120.869 0.9 1.1 0.9 1.1 8 8 1 yes default 0.9805 118.641 0.9 1.1 0.9 1.1 9 9 1 yes default 0.98821 119.573 0.9 1.1 0.9 1.1 10 10 1 yes default 0.99201 120.034 0.9 1.1 0.9 1.1 11 11 1 yes default 0.98515 119.203 0.9 1.1 0.9 1.1 12 12 1 yes default 0.99729 1

44、20.672 0.9 1.1 0.9 1.1 13 13 1 yes default 0.99314 0 0.9 1.1 0.9 1.1 14 14 1 yes default 0.99314 0 0.9 1.1 0.9 1.1 15 15 1 yes default 1.00001 220.003 0.9 1.1 0.9 1.1 16 16 1 yes default 0.98421 37.892 0.9 1.1 0.9 1.1 17 17 1 yes default 0.99849 38.442 0.9 1.1 0.9 1.1 18 18 1 yes default 0.98722 38.

45、008 0.9 1.1 0.9 1.1 2 019 19 1 yes default 0.97271 37.449 0.9 1.1 0.9 1.1 20 20 1 yes default 0.98429 37.895 0.9 1.1 0.9 1.1 21 21 1 yes default 1.0168 39.147 0.9 1.1 0.9 1.1 22 22 1 yes default 0.96039 36.975 0.9 1.1 0.9 1.1 23 23 1 yes default 0.97072 37.373 0.9 1.1 0.9 1.1 24 24 1 yes default 0.9

46、5474 36.758 0.9 1.1 0.9 1.1 25 25 1 yes default 0.97117 37.39 0.9 1.1 0.9 1.1 26 26 1 yes default 0.97026 37.355 0.9 1.1 0.9 1.1 101 101 1 yes default 0.99817 120.778 0.9 1.1 0.9 1.1 102 102 1 yes default 0.99986 120.984 0.9 1.1 0.9 1.1 103 103 1 yes default 1.00284 121.344 0.9 1.1 0.9 1.1 104 104 1

47、 yes default 0.99837 120.802 0.9 1.1 0.9 1.1 1000 1000 1 yes default 0.99985 38.494 0.9 1.1 0.9 1.1 1001 1001 1 yes default 0.99997 10.5 0.9 1.1 0.9 1.1 1002 1 1 yes default 0.99997 10.5 0.9 1.1 0.9 1.1 1003 1003 1 yes default 1 13.8 0.9 1.1 0.9 1.1 1004 1004 1 yes default 0.99997 13.8 0.9 1.1 0.9 1

48、.1 二、變壓器分接開關選擇方法和結果，電壓調節(jié)情況綜述變壓器分接開關選擇采用粗略計算與試探法，通過變壓器分接頭的幾個不同檔位，計算出不同的變比。一般情況下，由于線路損耗和變壓器損耗，各節(jié)點電壓較低， 這時需要調節(jié)分接頭位置， 也就是改變變壓器的變比。 當全網絡電壓都偏低時，需調節(jié)由發(fā)電機出來的節(jié)點的電壓，即調節(jié)發(fā)電廠的變壓器的變比。當某一節(jié)點低壓側電壓偏低時，調節(jié)該變電站的變壓器變比以達到規(guī)定范圍。2 1三、n-1 開斷實驗我們這里僅在最大最小負荷運行方式下開斷其中的一條線路（45） 來做n-1 開斷節(jié)點實驗。當斷開線路45 時，節(jié)點 4 的電壓變?yōu)?0.93pu小于正常運行的電壓，但這時系

49、統(tǒng)仍能運行。我們采用調節(jié)變壓器分接頭和并聯(lián)補償電容器來調節(jié)該點電壓， 使其達到電壓正常運行的范圍（0.95pu1.08pu） 。在斷開線路 45 的情況下，具體的潮流和電壓分布見后面附圖。第四章結論與建議1.結論和建議方案二采用環(huán)形接線，某些變電所甚至為雙電源供電 （如 3號和 7號變電所），保證了系統(tǒng)可靠、 安全地向用戶輸送電能。 通過調節(jié)變壓器分接頭的位置以及并聯(lián)補償電容器的方法以保證各節(jié)點電壓穩(wěn)定在正常運行的范圍內。2.意義和收獲通過這次課程設計，感覺收獲不少。其實在看到這個題目時基本上沒有思路，前幾天沒有什么進展， 只是查閱了一下數(shù)據(jù)， 弄懂了這次課程設計我們做的任務是什么。在這次課程

50、設計中遇到了很多問題，在powerworld 軟件接線的過程中由于對這個軟件不太熟悉， 所以進度一直很緩慢。 在設計方案一的過程中出現(xiàn)了很多錯誤，以至于在運行的時候出現(xiàn)不能向負荷提供所需功率的情況，最后不斷的修改接線才滿足要求。 在設計方案二的過程中就順利了很多，經過一次接線各節(jié)點電壓已經很接近正常運行的要求值了。在對變壓器變比進行一下調整， 或者補償并聯(lián)電容器就可以使所有節(jié)點電壓均滿足要求。利用powerworld 軟件大大減少了我們的工作量， 避免了冗長復雜的計算， 同時也降低了我們這次課程設計的難度。通過這次的課程設計，我已經掌握了powerworld 的基本用法，我想對于我以后的學習或

51、者工作將會很有幫助。接近兩個周的課程設計時間， 我翻閱了不少資料， 對電網規(guī)劃有了比較清楚的認識。并且通過這次課程設計讓我將理論與實踐相結合，讓我對課堂上的知識有了更深刻的了解。包括裸導線的選擇以及調壓的措施。最后，感謝王雨同學的大力支持。 他認真閱讀了這次課程設計的報告，并指出了一些錯誤。附錄附錄 1 三繞組變壓器參數(shù)計算：型號計算電導（ gt) 計算電納 (bt) 計算電阻（rt) 阻抗基準值（zb）有名值標幺值有名值標幺值有名值標幺值sfsl7-31500/110 3.802e-06 0.0005 2.6e-05 0 2.13 0.018 121 sfpsl7-63000/110 6.3

52、64e-06 0.0008 4.2e-05 0.01 0.91 0.008 121 三繞組有載調壓變壓器2.955e-06 0.0014 1.7e-05 0.01 1.23 0.003 484 2 2型號計算電抗（ xt）高壓側標幺值中壓側標幺值低壓側標幺值xt（1-2）* xt（1-3）* xt（2-3）* sfsl7-31500/110 41.29 0.3413 25.92 0.21 0 0 0.55 0.34 0.21 sfpsl7-63000/110 20.64 0.1706 12.96 0.11 0 0 0.28 0.17 0.11 三繞組有載調壓變壓器45.17 0.0933 0

53、0 29 0.06 0.09 0.15 0.06 附錄 2 兩繞組變壓器參數(shù)計算：計算有名值計算標幺值節(jié)點編號電阻電抗電導電納電阻電抗電導電納2 4.30 79.41 1.76e-06 1.203e-05 0.036 0.66 0.0002 0.001 3 2.50 50.82 2.446e-06 1.736e-05 0.021 0.42 0.0003 0.002 4 2.50 50.82 2.446e-06 1.736e-05 0.021 0.42 0.0003 0.002 5 3.33 63.53 2.083e-06 1.504e-05 0.028 0.53 0.0003 0.002 6

54、1.90 40.33 2.893e-06 2.187e-05 0.016 0.33 0.0004 0.003 8 1.10 25.41 4.033e-06 3.182e-05 0.009 0.21 0.0005 0.004 9 2.50 50.82 2.446e-06 1.736e-05 0.021 0.42 0.0003 0.002 10 1.38 31.76 3.438e-06 2.545e-05 0.011 0.26 0.0004 0.003 11 4.30 79.41 1.76e-06 1.203e-05 0.036 0.66 0.0002 0.001 12 附錄 3 方案二最大負荷運

55、行方式下潮流和電壓計算：pout records bus flows bus 1 1 121.0 mw mvar mva % 1.0199 -8.18 1 1 to 2 2 1 45.73 26.58 52.9 0 to 3 3 1 42.51 19.77 46.9 0 to 10 10 1 76.02 26.52 80.5 0 to 12 12 1 90.15 29.98 95.0 0 to 101 101 1 -8.58 0.91 8.6 1 1.0200ta 0.0 to 102 102 1 -147.56 -118.66 189.4 19 1.0200ta 0.0 to 103 103

56、 1 -82.57 13.13 83.6 8 1.0200ta 0.0 to 104 104 1 -15.70 1.78 15.8 2 1.0200ta 0.0 bus 2 2 121.0 mw mvar mva % 0.9901 -9.63 1 1 to 1 1 1 -45.05 -25.94 52.0 0 2 3to 5 5 1 29.95 13.85 33.0 0 to 17 17 1 5.03 4.03 6.4 0 1.0000ta 0.0 to 17 17 2 5.03 4.03 6.4 0 1.0000ta 0.0 to 17 17 3 5.03 4.03 6.4 0 1.0000

57、ta 0.0 bus 3 3 121.0 mw mvar mva % 0.9631 -11.52 1 1 to 1 1 1 -41.25 -19.11 45.5 0 to 4 4 1 14.14 9.31 16.9 0 to 5 5 1 1.92 4.57 5.0 0 to 7 7 1 0.03 -12.40 12.4 0 to 18 18 1 12.58 8.81 15.4 0 1.0000ta 0.0 to 18 18 2 12.58 8.81 15.4 0 1.0000ta 0.0 bus 4 4 121.0 mw mvar mva % 0.9482 -12.05 1 1 to 3 3

58、1 -14.01 -10.41 17.5 0 to 5 5 1 -11.14 -6.50 12.9 0 to 19 19 1 8.38 5.64 10.1 0 1.0000ta 0.0 to 19 19 2 8.38 5.64 10.1 0 1.0000ta 0.0 to 19 19 3 8.38 5.64 10.1 0 1.0000ta 0.0 bus 5 5 121.0 mw mvar mva % 0.9581 -11.50 1 1 to 2 2 1 -29.44 -14.56 32.8 0 to 3 3 1 -1.91 -5.82 6.1 0 to 4 4 1 11.20 5.10 12

59、.3 0 to 20 20 1 10.08 7.64 12.6 0 1.0000ta 0.0 to 20 20 2 10.08 7.64 12.6 0 1.0000ta 0.0 bus 6 6 121.0 mw mvar mva % 0.9551 -15.57 1 1 to 8 8 1 -10.98 4.52 11.9 0 to 11 11 1 -12.14 5.38 13.3 0 to 21 21 1 11.56 -4.95 12.6 0 1.0000ta 0.0 to 21 21 2 11.56 -4.95 12.6 0 1.0000ta 0.0 bus 7 7 121.0 mw mvar

60、 mva % 0.9806 -11.89 1 1 to 3 3 1 0.04 10.03 10.0 0 to 12 12 1 -0.08 8.63 8.6 0 to 13 13 1 0.02 -9.30 9.3 1 1.0400ta 0.0 to 14 14 2 0.02 -9.37 9.4 1 1.0400ta 0.0 bus 8 8 121.0 mw mvar mva % 0.9541 -14.96 1 1 to 6 6 1 11.03 -5.64 12.4 0 to 10 10 1 -46.18 7.14 46.7 0 to 22 22 1 17.58 -0.75 17.6 0 1.00