東南大學(xué)電氣工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告區(qū)域電網(wǎng)設(shè)計(jì)

1、東南大學(xué)電氣工程系課程設(shè)計(jì)任務(wù)書設(shè)計(jì)任務(wù)區(qū)域電力網(wǎng)設(shè)計(jì)專業(yè)班級(jí)姓名學(xué)號(hào)指導(dǎo)老師目錄第一章設(shè)計(jì)任務(wù)4一、原始資料：41.1 .發(fā)電廠、變電所地理位置圖41.2 .各變電所負(fù)荷情況41.3 .發(fā)電廠裝機(jī)51.4 .其他情況5二、設(shè)計(jì)內(nèi)容5三、設(shè)計(jì)成品5第二章設(shè)計(jì)說(shuō)明書6一、電力系統(tǒng)功率的初步平衡61.1. 目的61.2. 計(jì)算方法6二、電網(wǎng)電壓等級(jí)的確定：102.1. 原則102.2. 結(jié)論11三、電網(wǎng)接線方案的選擇：113.1. 網(wǎng)絡(luò)接線方案的初步選擇113.2. 方案2和方案4技術(shù)比較143.3. 方案2和方案4經(jīng)濟(jì)比較26四、發(fā)電廠和變電所主接線的選擇324.1. 發(fā)電廠主接線選擇324.2

2、. 變電所主接線的設(shè)計(jì)334.3. 變電所主接線的確定35五、潮流計(jì)算355.1. 最大功率時(shí)潮流分布圖355.2. 大功率時(shí)線路潮流分布表365.3. 大功率時(shí)節(jié)點(diǎn)潮流表365.4. 最小功率時(shí)潮流分布圖375.5. 最小功率時(shí)線路潮流表375.6. 最小負(fù)荷時(shí)節(jié)點(diǎn)潮流表37六、調(diào)壓計(jì)算變壓器分接開(kāi)關(guān)位置的選擇計(jì)算386.1. #1變電所為逆調(diào)壓386.2. #2變電所為順調(diào)壓396.3. #3變電所為逆調(diào)壓41第一章設(shè)計(jì)任務(wù)一、原始資料：1.1 .發(fā)電廠、變電所地理位置圖圖中，口代表電廠，代表變電所2格為Icrni,比例1cm=10km1.2.各變電所負(fù)荷情況變電所編號(hào)1234最大負(fù)荷（M

3、W82406658最小負(fù)荷（MW45234235Tmax（小時(shí)）5000400045004200功率因數(shù)cos巾0.850.80.850.9低壓側(cè)電壓（kV）10101010對(duì)備用要求60%50%80%50%對(duì)調(diào)壓要求逆調(diào)壓順調(diào)壓逆調(diào)壓常調(diào)壓1.3 .發(fā)電廠裝機(jī)發(fā)電廠的發(fā)電機(jī)組參數(shù)如下發(fā)電廠發(fā)電機(jī)型號(hào)額定容量(MVV臺(tái)數(shù)備注AQFS-50-25010.5kVBQFS-25-2256.3kV1.4 .其他情況(1)各變電所功率因數(shù)必須補(bǔ)償?shù)?.9。(2)各發(fā)電廠裝機(jī)臺(tái)數(shù)根據(jù)情況確定。二、設(shè)計(jì)內(nèi)容(1)電力系統(tǒng)的功率平衡(2)網(wǎng)絡(luò)電壓等級(jí)和結(jié)線方式的選擇(3)發(fā)電廠、變電所主結(jié)線的選擇(4)潮流計(jì)

4、算(5)調(diào)壓措施的選擇三、設(shè)計(jì)成品(1)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(2)發(fā)電廠、變電所、電力網(wǎng)電氣主結(jié)線圖(3)潮流分布圖(最大、最小負(fù)荷時(shí)之潮流分別標(biāo)出)第二章設(shè)計(jì)說(shuō)明書一、電力系統(tǒng)功率的初步平衡1.1. 目的功率平衡是電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)可靠性、安全性、經(jīng)濟(jì)性的根基。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，對(duì)電力系統(tǒng)的功率初步平衡進(jìn)行計(jì)算，同時(shí)僅進(jìn)行最大負(fù)荷與最小負(fù)荷的潮流計(jì)算，其他情況均在這兩種情況之中。1.2. 計(jì)算方法1.2.1 有功功率的平衡(1)用戶負(fù)荷nPy匕Pmax,i匕：同時(shí)率取1.01 11.082406658246MW(2)供電負(fù)荷系統(tǒng)最大消耗功率除負(fù)荷外還應(yīng)計(jì)入網(wǎng)損和發(fā)電廠的用電。網(wǎng)損包括輸電線路與變壓器

5、損耗，一般可按最大輸送功率的6%-10豚估計(jì)(當(dāng)有遠(yuǎn)距離輸電時(shí)取大值)。根據(jù)發(fā)電廠變電站地理位置圖判斷題設(shè)應(yīng)為近距離輸電，網(wǎng)損率取6%1PgPyk2:網(wǎng)損率取6%1K21246261.70MW10.06(3)發(fā)電負(fù)荷廠用電隨電廠類型而定。水電站的占發(fā)電出力的1%以下；火電廠名占出力的5%-8%核電站約占4%-5%所給發(fā)電機(jī)型號(hào)為QFS為汽輪發(fā)電機(jī)，判斷發(fā)電廠為火電廠，廠用電應(yīng)按照占發(fā)電出力的5%8詠計(jì)算，當(dāng)發(fā)電廠容量大時(shí)取小值，反之取大值。根據(jù)用戶負(fù)荷的大小，選擇7%1Pf1PgK3：廠用電率取7%1K3g261.70，281.40MW10.07(4)備用容量在電力平衡中還應(yīng)考慮備用容量，通常

6、將備用分為如下四個(gè)部分來(lái)考慮。負(fù)荷備用：這是在負(fù)荷不斷變化時(shí)用于調(diào)整頻率及為滿足預(yù)測(cè)裝機(jī)與負(fù)荷供需平衡之間的誤差而考慮的，一般取系統(tǒng)最大負(fù)荷的2%-5%大系統(tǒng)取小值，小系統(tǒng)取大值。根據(jù)題設(shè)容量大小取5%0.05>281.40=14.07MW;事故備用：這是考慮發(fā)電機(jī)因事故退出運(yùn)行時(shí)仍能維持對(duì)用戶供電而考慮。一般取系統(tǒng)最大符合的10%并且要求事故備用容量不小于系統(tǒng)中最大發(fā)電機(jī)的單機(jī)容量，由于0.10X281.40=28.14050,現(xiàn)取50MW檢修備用：系統(tǒng)檢修備用一般取系統(tǒng)最大負(fù)荷的8%-15%且一般參照系統(tǒng)中最大一臺(tái)機(jī)組的容量進(jìn)行取值，這里取15%0.15>281.40=42.2

7、1,與50相差不太多，現(xiàn)取50MW國(guó)民經(jīng)濟(jì)備用：為滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)超計(jì)劃增長(zhǎng)引起負(fù)荷增大而設(shè)置的備用。不在本設(shè)計(jì)的考慮范圍之內(nèi)。故三種備用容量之和：14.07+50+50=114.07MW(5)裝機(jī)容量：考慮備用容量后的系統(tǒng)應(yīng)有總裝機(jī)容量：281.40+114.07=395.47MW實(shí)際裝機(jī)容量可取A發(fā)電廠6>50MWB發(fā)電廠4M5MW勺方案：6>50+4>25=400MW系統(tǒng)備用容量：400-281.40=118.60MW備用率：118.60e81.40=0.42因此，確定A發(fā)電廠采用6X50MW勺方案，B發(fā)電廠采用4M5MW勺方案。1.2.2無(wú)功功率的平衡：發(fā)電機(jī)型號(hào)額定容量

8、(MVV額定功率因數(shù)額定電壓(KWQFS-50-2500.8010.5QFS-25-2250.806.3題設(shè)區(qū)域電力網(wǎng)為220kv以下，此類電網(wǎng)無(wú)功電源的安裝總?cè)萘縌c應(yīng)大于電網(wǎng)的最大自然無(wú)功負(fù)荷Q。，一般取1.15倍。而最大無(wú)功負(fù)荷Q與其電網(wǎng)最大有功負(fù)荷之間存在一定的比例關(guān)系，它們的關(guān)系式為：K一電網(wǎng)最大自然無(wú)功負(fù)荷系數(shù)。K值與電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、變壓級(jí)數(shù)、負(fù)荷特性等因素有關(guān),查表取1.1電網(wǎng)最大有功負(fù)荷PD為本網(wǎng)發(fā)電機(jī)有功功率與主網(wǎng)和鄰網(wǎng)輸入的有功功率代數(shù)和的最大值。QD2461.1270.6Mvar.QG270.61.15311.19Mvar;系統(tǒng)的無(wú)功平衡：入無(wú)功負(fù)荷總和；電力網(wǎng)線路的無(wú)功損耗之

9、和；電網(wǎng)中所有變壓器無(wú)功損耗之和。負(fù)荷功率因數(shù)一般只有0.60.9,系統(tǒng)中無(wú)功損耗又大，當(dāng)要求發(fā)電機(jī)在額定功率因數(shù)條件下運(yùn)行時(shí)，必須在負(fù)荷處配置一些無(wú)功補(bǔ)償裝置，使功率因數(shù)得以提高。由于設(shè)計(jì)資料只給出了各變電所的功率因數(shù)，要求各變電所的功率因數(shù)必須補(bǔ)償?shù)?.9。無(wú)功備用容量一般取最大無(wú)功功率負(fù)荷的7%8%這里取7%QR7%QG21.7833MVar發(fā)電廠A:QFS-50-2型雙水內(nèi)冷汽輪發(fā)電機(jī)，功率因數(shù)為0.80,則電機(jī)發(fā)出無(wú)功功1.率為.QG150tancos0.8037.5MVar發(fā)電廠B:QFS-50-2雙水內(nèi)冷汽輪發(fā)電機(jī)，功率因數(shù)為0.8,則電機(jī)發(fā)出無(wú)功功率為:1QG225tancos

10、0.8018.75MVar無(wú)功功率補(bǔ)償一般采取無(wú)功就地補(bǔ)償?shù)姆绞剑丛诟髯冸娝M(jìn)行無(wú)功功率的補(bǔ)償樣可以提高線路的功率因數(shù)，減少電壓降落，同時(shí)也增加了發(fā)電廠的功率因數(shù)。給出的四4的功率因數(shù)為0.9 ,已經(jīng)達(dá)到要求，只需對(duì)變電所1、個(gè)變電所的功率因數(shù)中，變電所變電所2、變電所3實(shí)行無(wú)功補(bǔ)償電力系統(tǒng)中常用的無(wú)功電源包括有: 線路充電功率。同步發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)、電容器及靜止無(wú)功補(bǔ)償器、計(jì)算各變電所承擔(dān)的無(wú)功負(fù)荷:變電所Qi82,1,tan cos 0.8550.819MVar變電所2:Q240,1 -tan cos 0.8030MVar變電所3:Q366,1,tan cos 0.8540.903MVar

11、按功率因數(shù)為0.9計(jì)算補(bǔ)償后各變電所提供的無(wú)功功率:變電所Q； 82,1 -tan cos 0.9039.714MVar變電所2:Q240,1tancos 0.9019.373MVar變電所3:Qa 66,1 一tan cos 0.9031.965MVar計(jì)算各變電所應(yīng)補(bǔ)償?shù)臒o(wú)功功率:變電所1:Q1 Q1 Q111.105MVar變電所2:Q2Q2 Q210.627MVar變電所3：Q3Q3Q38.938MVar則補(bǔ)償后的無(wú)功負(fù)荷為:Ql Q1 Q2 Qq 91.052MVar3電源發(fā)出的無(wú)功功率為:減去總損耗后的剩余無(wú)功功率為:經(jīng)計(jì)算，剩余無(wú)功功率大于備用無(wú)功，因此滿足無(wú)功平衡功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)?/p>

12、0.9后各變電所的負(fù)荷如下：變電所最大負(fù)荷最小負(fù)荷#182+j39.7140+j19.37#240+j19.3723+j11.14#366+j31.9742+j20.34#458+j28.0935+j16.95、電網(wǎng)電壓等級(jí)的確定:2.1. 原則電力網(wǎng)電壓等級(jí)的選擇應(yīng)負(fù)荷國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)電壓等級(jí)，我國(guó)現(xiàn)行的電力網(wǎng)額定電壓標(biāo)準(zhǔn)為：3、6、10、35、60、110、220、330、500、750Kv。此外還有：220、380V。在同一地區(qū)或同一電力系統(tǒng)內(nèi)，電網(wǎng)電壓等級(jí)應(yīng)盡量簡(jiǎn)化。各電壓等級(jí)線路的送電能力，參見(jiàn)表2-1:線路額定電壓(kV)輸送容量(MW)輸送距離(km)線路額定電壓(kV)輸送容量(

13、MW)輸送距離(km)0.38<0.1<0.611010.050.01505030.11.031220100.0300.030010060.11.2154330200.01000.0600200100.22.0206500800.02000.01000400352.010.05020750605.020.010020表2-1各電壓等級(jí)線路合理輸送容量及輸送距離根據(jù)線路長(zhǎng)度，選擇110kV電壓等級(jí)。2.2. 結(jié)論初步分析，正常運(yùn)行時(shí)，新建變電所、發(fā)電廠之間的線路輸送容量不超過(guò)85MW條,送電距離不超過(guò)150kmi根據(jù)資料，確定采用110kV的電壓等級(jí)較為合理。三、電網(wǎng)接線方案的選擇：

14、3.1. 網(wǎng)絡(luò)接線方案的初步選擇3.1.1 原則主接線的設(shè)計(jì)必須根據(jù)負(fù)載、發(fā)電廠和變電站的具體情況，全面分析，正確處理好各方面的關(guān)系，通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，合理地選擇主接線方案。主接線必須滿足可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性和發(fā)展性等四方面的要求。3.1.2 網(wǎng)絡(luò)接線方案的初步選擇：常用的有備用接線方式包括：雙回放射式、樹(shù)干式、鏈?zhǔn)?、環(huán)式及兩端供電網(wǎng)絡(luò)。萬(wàn)案一：!萬(wàn)案一:力榮二:從供電可靠性、電能質(zhì)量、檢修、運(yùn)行、操作的靈活性和方便性、線路長(zhǎng)短、繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置的復(fù)雜程度比較：上述4種接線，都為雙電源，供電可靠性強(qiáng)，但是電能系統(tǒng)必須滿足N-1可靠性檢驗(yàn),亦即在全部N條支路中任意開(kāi)斷一條后，系統(tǒng)的各項(xiàng)正常指

15、標(biāo)均應(yīng)仍能滿足。環(huán)式接線，供電經(jīng)濟(jì)、可靠，但運(yùn)行調(diào)度復(fù)雜，線路發(fā)生故障切除后，由于功率重新分配，可能導(dǎo)致線路過(guò)載或電壓質(zhì)量降低，故不考慮A、1#、3#之間有環(huán)網(wǎng)接線的方案1;同時(shí)方案三與方案四比較，易看出線路投資方案、線路損耗、運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用、電壓損耗均大于方案四。經(jīng)以上比較和分析，初步選定方案二和方案四進(jìn)行進(jìn)一步比較。3.2. 方案2和方案4技術(shù)比較3.2.1 技術(shù)比較原則和方法。原則：送電線路的導(dǎo)線截面積一般按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇，對(duì)于大跨越線一般按長(zhǎng)期載流量選擇。導(dǎo)線必須符合國(guó)家頒布的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。方法：先按經(jīng)濟(jì)電路密度選擇導(dǎo)線標(biāo)稱截面積，然后作機(jī)械強(qiáng)度、電暈發(fā)熱、電壓損耗等技術(shù)條件的校驗(yàn)。(1)

16、按照經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面積由于Tmax已在條件中給出。根據(jù)Tmax查表可知經(jīng)濟(jì)電流密度。在選擇截面積之前，應(yīng)根據(jù)負(fù)荷預(yù)測(cè)和電力網(wǎng)規(guī)劃進(jìn)行潮流計(jì)算，找出該線路在正常運(yùn)行方式下的最大持續(xù)輸送功率。其導(dǎo)線的經(jīng)濟(jì)截面積公式可按下式計(jì)算：(i/P2-Q1)式中，,n正常運(yùn)行方式下的線路最大持續(xù)視在功率，kVA；線路額定電網(wǎng)，kV;經(jīng)濟(jì)電流密度，A/mm2根據(jù)計(jì)算結(jié)果，選擇接近的標(biāo)稱截面積導(dǎo)線。(2)初步潮流計(jì)算進(jìn)行初步潮流計(jì)算，假設(shè)網(wǎng)絡(luò)為均一網(wǎng)絡(luò)，即各線路的單位阻抗相等；各負(fù)荷都工作在額定電壓；忽略線路上的功率損耗。計(jì)算最大負(fù)荷時(shí)各變電所的功率，各變電所的功率因數(shù)采取補(bǔ)償后的0.9:萬(wàn)案一SA1=0

17、2+|39.71SA3=S3-66+j31.97七X喝=21.7+110.電9Le4+LA4SB4%=SB24S»=6*+j29.3B發(fā)電廠須發(fā)電容量所以A發(fā)電廠須發(fā)電容量S206.2OMVA二.小飛方案四：SAZ=15.9+)7.67；5A66IJ31.97.SB,=24.1+)11.7JS£SB4-58H28.09；ISA-163.9079.35.Sr-82.1+j3?t79；A發(fā)電廠須發(fā)電容量5a®.10MVAB發(fā)電廠須發(fā)電容量SB-91.23MV(3)經(jīng)濟(jì)電流密度圖3-1導(dǎo)線經(jīng)濟(jì)電流密度0.50,6070£0.91,0111.21.3L415】&

18、#163;17181.9經(jīng)濟(jì)也流得度小A/mrM)1一導(dǎo)線為L(zhǎng)J線，10kV及以下導(dǎo)線；2導(dǎo)線為L(zhǎng)GJ型，10kV及以下導(dǎo)線；3一導(dǎo)線為L(zhǎng)GJ、LGJC®,35220kV導(dǎo)線鋼芯鋁絞線具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、架設(shè)與維護(hù)方便、線路造價(jià)低、傳輸容量大、又利于跨越江河和山谷等特殊地理?xiàng)l件的敷設(shè)、具有良好的導(dǎo)電性能和足夠的機(jī)械強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度大、塔桿距國(guó)可放大等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各種電壓等級(jí)的架空輸配電線路中，因此選擇鋼芯鋁絞線。|萬(wàn)案一：A1:工熔.5000,根據(jù)經(jīng)濟(jì)電流密度表計(jì)算可得廠工1()A，mmi1782a+39.712,SJj41=-X1300=217.36mm*雙回線路,2V3X110XJ選

19、用導(dǎo)線LGJ-240/40A2:%包00,根據(jù)經(jīng)濟(jì)電流密度表計(jì)算可得廠工28Am"J1592-I-7673S2X1000=72.39mm2雙回線路V3X110X/選用導(dǎo)線LGJ-70/40A3:%小00,根據(jù)經(jīng)濟(jì)電流密度表計(jì)算可得廠,1叫小用1V662431.972_5,a3=-X1090161.73m.-12V3X11DX；選用導(dǎo)線LGJ-185/30A4：T心-位00,根據(jù)經(jīng)濟(jì)電流密度表計(jì)算可得】太“人小V21.72+10.462,5ta4-X1DQ0=101.97nm4JV3X110XJ選用導(dǎo)線LGJ-120/25B2:%4000,根據(jù)經(jīng)濟(jì)電流密度表計(jì)算可得】太2sA，mmzV

20、24.124-11.72與耳工=-=乂1000=109.85m.rn2內(nèi)X11OX/選用導(dǎo)線LGJ-120/25B4：%.4Z00,根據(jù)經(jīng)濟(jì)電流密度表計(jì)算可得】'>24A，mm-V36.324-17.fi3_SJs4-X1000=17D.76m.1nV3X110XJ選用導(dǎo)線LGJ-185/30考慮到若故障斷開(kāi)一側(cè)電源供電時(shí)，只由單電源供電，可能會(huì)需要更高的電流流過(guò)。這里考慮用單電源供電時(shí)，線路截面積為：A1:434.72mm2,A3:323.46mm2?？紤]到LGJ-500型號(hào)導(dǎo)線等一般不用于110kV電壓等級(jí)輸電，故采用雙回線線路以減小截面積。根據(jù)導(dǎo)線型號(hào)查表“6110kV送電

21、線路的電阻電抗值”得各段導(dǎo)線的電阻電抗值，考慮到導(dǎo)線的長(zhǎng)度不等于兩端點(diǎn)的直線長(zhǎng)度，所以各導(dǎo)線的長(zhǎng)度都乘以1.1的系數(shù)(注:A1、A3為雙回線路)：選用線的截面積:段別A1A3B2A2B4A4型號(hào)LGJ240/40185/30120/2570/40180/30120/25r1(Q/Km)0.1310.1700.2630.3320.1700.263x1(Q/Km)0.4010.4100.4210.4290.4100.421長(zhǎng)度(Km)39.66139.66131.11347.31327.546.992Z(Q)1.299+j3.9761.686+j4.0658.183+j13.09915.708+j

22、20.2974.675+j11.27512.359+j19.784方案四：A1：%=SJAt=18Z)4-JX1000=217.36tnmA3:%=4500,IT-5"B4:%'4200-一二，B2:幾三,好00,J=1-2SA,：.,maS4,X1Hit.1X1000109.85imM考慮到若故障斷開(kāi)一側(cè)電源供電時(shí)，只由單電源供電，可能會(huì)需要更高的電流流過(guò)。這里考慮用單電源供電時(shí)，線路截面積為：A1:434.72mm：A3:323.46mm：B4:272.78mm2同理，采用雙回線以減小截面積選用線的截面積：段別A1A3B2B4A2型號(hào)LGJ240/40185/30120/

23、25150/2595/20r1(Q/Km)0.1310.1700.2630.2100.332x1(Q/Km)0.4010.4100.4210.4160.429長(zhǎng)度(Km)39.66139.66131.11211047.313Z(Q)1.299+j3.9761.686+j4.0658.183+j13.0992.88+j5.7215.708+j20.297(4)利用計(jì)算出的阻抗值再進(jìn)行潮流計(jì)算萬(wàn)案一：%=82+)39.71%=sa-66+j31.97%='般4SE4=63.3i-j30,6由于A2,B2,A4,B4的負(fù)荷有所變動(dòng)，再進(jìn)行截面積的計(jì)算:SjAj二/X110xK1稹0。=68-

24、40mmX改二X110XKlttOO=113.89mmSpu二/XHOXK100。=94*09Him5捏4二那X110MK1稹00=180.04mm不需進(jìn)行對(duì)導(dǎo)線進(jìn)行改動(dòng)，之前進(jìn)行選擇的符合要求。同理可驗(yàn)證方案四不需進(jìn)行對(duì)導(dǎo)線進(jìn)行改動(dòng)，之前進(jìn)行選擇的符合要求。3.2.2.對(duì)所選導(dǎo)線進(jìn)行校驗(yàn)(1)機(jī)械強(qiáng)度校驗(yàn)本設(shè)計(jì)所選電壓等級(jí)為110KV,方案2、方案4中所選導(dǎo)線截面積最小為L(zhǎng)GJ-95/20,大于35m木根據(jù)有關(guān)規(guī)定，35KV及以上線路導(dǎo)線截面積大于35m后可不必校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度。(2)發(fā)熱校驗(yàn)查表,得到所選各段導(dǎo)線長(zhǎng)期允許載流量。允許載流量是根據(jù)熱平衡條件確定的導(dǎo)線長(zhǎng)期允許通過(guò)的電流。因此，所有

25、線路都必須根據(jù)可能出現(xiàn)的長(zhǎng)期運(yùn)行情況允許載流量校驗(yàn)。取南京地區(qū)最高平均溫度32.3C,高于25C,查表，溫度修正系數(shù)K取0.9124。萬(wàn)案一：以A1段為例，取最大故障情況下，即A1兩回中一回?cái)嗑€:y/3Ucos(p82 X 103>/3 xHDxD.9=478.21I=kM655=597622A>e1AJsi±_!E整理如下表:段別A1A3B2A2B4A4型號(hào)LGJ240/40185/30120/2595/20185/30120/25長(zhǎng)期允許載流量（A）655551433370551433修正后長(zhǎng)期允許載流量（A）597.6502.7耨員1337.6502.7395.1最

26、大工彳電流（A）478.21384.90145.8087.48223.36116.64方案四同理可得:段別A1A3B2B4A2型號(hào)LGJ240/40185/30120/25150/2595/20長(zhǎng)期允許載流量（A）655551433487370修正后長(zhǎng)期允許載流量（A）597.6502.7395.1444.3337.6最大工作電流（A）478.21384.90145.80338.2587.48經(jīng)校驗(yàn)，方案2、方案4中所選導(dǎo)線滿足發(fā)熱要求（3）電壓損耗校驗(yàn)：國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定35千伏及以上電壓供電的，電壓正負(fù)偏差的絕對(duì)值之和電壓偏差允許值不超過(guò)額定電壓的士10%萬(wàn)案一：正常情況下：A1段:82X2.5

27、98+39J1X7,952110x2=2.54XV13%=2.00%<10%同理可得A3段：叫工%=3.00%<10%B2段:|/s4%=3,2Q%<10%B4段:二2%-0%A2段：14%=3.63%<10%A4段：結(jié)論：滿足要求。正常時(shí),最大電壓損耗產(chǎn)生在A4段，為3.63%故障情況下：A1段：考慮A1段雙回線中一回線路斷線：ICL-=.工w=5.08fCV-;A3段：考慮A3段雙回線中一回線路斷線:巳三點(diǎn)心努+乙考/才叫3=4,30ffV'；B2段：考慮A2段斷線：PqRkn+40X8.181+1937X13-0991%工二，5.2場(chǎng)ffV；lt/a2%=

28、-x100%=4,8Q%(15%B4段：考慮A4段斷線:PrARkA+SRX4*75+28J9X11.275110=5.34KVA2段：考慮B2段斷線:=9.29A；r11.57fiVPa2RA2+QqK&H40X：15.708+1937X20297A4段：考慮B4段斷線:58X1Z359+28.09X1曳78/110同理驗(yàn)證可知方案四正常工作和故障情況下均滿足電壓偏差要求。（4）電暈強(qiáng)度校驗(yàn)根據(jù)有關(guān)規(guī)定，當(dāng)?S拔高度不超過(guò)1000m時(shí)，在常用相間距離情況下，如110KV線路導(dǎo)線截面積不小于70mm1,可不必進(jìn)行電暈校驗(yàn)。由于方案2、方案4中所選導(dǎo)線截面積最小為L(zhǎng)GJ-95/20,大于

29、70mm,不必校驗(yàn)電暈強(qiáng)度強(qiáng)度。3.3.方案2和方案4經(jīng)濟(jì)比較由于在此進(jìn)行的是兩個(gè)方案的比較，關(guān)心的只是被比較的兩個(gè)方案之間的相對(duì)優(yōu)劣，而不是每個(gè)方案具體的概算費(fèi)用。因此，由于方案2、4中發(fā)電廠主變數(shù)量、容量、型號(hào)相同，主接線均采用單母接線，所用斷路器數(shù)量相同，故相同部分不予計(jì)算，在此采用靜態(tài)評(píng)價(jià)法對(duì)兩種方案的線路造價(jià)和電能損耗進(jìn)行比較。3.3.1 工程總投資發(fā)電廠、變電所投資：兩方案相同，不妨假設(shè)為X萬(wàn)元。線路總投資：Y=各段線路長(zhǎng)度（Kn）X單彳（萬(wàn)元/Km）按所采用的導(dǎo)線截面積估算每公里線路造價(jià)，同時(shí)雙回線按單回線造價(jià)的1.8倍考慮。導(dǎo)線型號(hào)LGJ95/20120/25150/25185

30、/30240/40計(jì)舁重量（kg/km）408.9526.6601.0732.6964.3線路造價(jià)（萬(wàn)/km）7.8510.1111.5414.0718.51方案二線路造價(jià)：A1:18.028km雙回LGJ-240/40:A1*1.8*18.51=600.657萬(wàn)元A2:43.012kmLGJ-95/20:A2*7.85=337.644萬(wàn)元A3:18.028km雙回84: 25kmLGJ-185/30:(A3*1.8+B4)*14.07=808.327萬(wàn)元A4:42.720km85: 28.284kmLGJ-120/25:(B2+A4)*10.11=717.850萬(wàn)元Y2=2463.955萬(wàn)元

31、方案四線路造價(jià)：A1:18.028km雙回LGJ-240/40:A1*1.8*18.51=600.657萬(wàn)元A2:43.012kmLGJ-95/20:A2*7.85=337.644萬(wàn)元A3:18.028km雙回LGJ-185/30:A3*1.8*14.07=456.577萬(wàn)元86: 28.284kmLGJ-120/25:B2*10.11=285.951萬(wàn)元87: 25km雙回LGJ-150/25:B4*1.8*11.54=519.3萬(wàn)元Y4=2200.129萬(wàn)元總投資P:總投資費(fèi)主要包括全部線路及設(shè)備的綜合投資費(fèi)用，用下式表示：p=p0(l忌)式中P0主體設(shè)備投資，P02=2463.955+X

32、,P04=2200.129+X;不明確的附加費(fèi)系數(shù)，如基礎(chǔ)加工、電纜溝道等，對(duì)110kv取90所以P2=1.9(2463.955+X),P4=1.9(2200.129+X)3.3.2 年運(yùn)行費(fèi)用年運(yùn)行費(fèi)用包括電能損耗及檢修、維護(hù)費(fèi)用。計(jì)算式為。鵬4元式中1P電價(jià)，取江蘇2012年工業(yè)電價(jià)KWh;”檢修維護(hù)費(fèi)，取0.03P;折舊費(fèi)，取0.058P;IA電能損失，主要比較線路上的電能損耗。IA=6RRhX10S最大負(fù)荷下各段線路上流通的最大功率；R各線路的電阻；皿石。一一最大負(fù)荷損耗小時(shí)數(shù)，由最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)Tmax和功率因數(shù)cos中查表得。-、cosTmaxlhy、.、0.800.850.90

33、4000275026002400420029102760260045003150300029005000360035003400方案二的電能損耗:rA1=3500,fitxi=2311.58MW*h取4=734,92MW*h9JW=1&65_98MW*h=2600&JE4=971.90MW*hrjj=2750fe12=1063.48MW*h%=2600,IWr4=14=1348.21MW*h總電能損耗為：所以0=5181.4464+0.1672(2463.955+X)Zaa:電能損耗AFA(KWhX單價(jià)(0.64元/KWh)=518.14464萬(wàn)元方案四的電能損耗：IWAL=&

34、#163;isi=2311.58MW*h人2二2750IWA3=&他4=734.92MW-hIrA3=3口。,IW*=&貼刷=1&65.98MWh2=2750,IWB2=fe12=1063.48MW*h*=2600,IWH4=R><4=1909.66MW*h總電能損耗為：所以0=5540.7744+0.1672（2200.129+X）3.3.3 靜態(tài)比較：通過(guò)上述計(jì)算知方案四年運(yùn)行費(fèi)C用高于方案二，方案二的投資費(fèi)用P高于方案四,用下式求得抵償年限T:抵償年限值T表示以低的年運(yùn)行費(fèi)抵償貴的投資所需要的年限。取標(biāo)準(zhǔn)的抵償年限Tn為5年。求得T=1.59,則具有較

35、大投資和較小年運(yùn)行費(fèi)的方案四經(jīng)濟(jì)上更合算。經(jīng)過(guò)計(jì)算后，各方案的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)性能列表如下表：方案技術(shù)比較經(jīng)濟(jì)比較正常情況Umax%故障情況Umax%總投資（萬(wàn)元）年運(yùn)行費(fèi)（萬(wàn)元）25.41%10.84%1.9(2200.129+X)5540.7744+0.1672(2200.129+X)43.63%10.52%1.9(2463.955+X)5181.4464+0.1672(2463.955+X)比較可得：兩個(gè)方案的電壓損耗都滿足要求，方案四的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)更優(yōu)秀。故選擇方案四作為本區(qū)域的最終供電方案。四、發(fā)電廠和變電所主接線的選擇4.1. 發(fā)電廠主接線選擇4.1.1 發(fā)電廠主變的選擇原則(1)發(fā)電機(jī)母線

36、與系統(tǒng)連接的變壓器，一般為兩臺(tái)；(2)發(fā)電廠的升壓變壓器，一般選用無(wú)勵(lì)磁變壓器；(3)具有發(fā)電機(jī)端母線時(shí)，當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓母線上的負(fù)荷最小時(shí)，應(yīng)能將剩余功率送入系統(tǒng)，當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓母線上的最大一臺(tái)、發(fā)電機(jī)停運(yùn)時(shí)，應(yīng)能保證系統(tǒng)經(jīng)主變供給電壓母線上最大負(fù)荷；(4)發(fā)電機(jī)與變壓器作單元接線時(shí)：發(fā)電機(jī)的額定容量，扣除本機(jī)組的廠用負(fù)荷后，尚有10%勺裕度；按發(fā)電機(jī)最大連續(xù)發(fā)出功率，減去本機(jī)組廠用負(fù)荷。2)發(fā)電廠主變壓器的選擇(1)A發(fā)電廠主變壓器的選擇A發(fā)電廠50MW機(jī)組，單機(jī)容量為50MW額定功率因數(shù)為0.80,額定視在功率為50/0.8=62.5MVA,沒(méi)有發(fā)電機(jī)電壓直配負(fù)荷，僅有7%Se的廠用電.故容量

37、選取63MVA勺變壓器，共計(jì)六臺(tái).型號(hào)：SFPQ7-63000/110額定電壓：110i2>2.5%/10.5kV空載損耗：65.0kw短路損耗：260kW空載電流(%:0.6短路電壓(衿：10.5聯(lián)結(jié)組別：YNd11(2)B發(fā)電廠主變壓器的選擇對(duì)于QFS-25-2發(fā)電機(jī)，單臺(tái)變壓器有功必須達(dá)到25MW發(fā)電機(jī)出力為4>25/0.8=125MVA發(fā)電機(jī)電壓母線上沒(méi)有直配負(fù)荷，僅有7%SeW廠用電.。故容量選取兩臺(tái)型號(hào)SFPQ7-63000/110的63MVA勺變壓器。4.1.2 發(fā)電廠接線方案確定A發(fā)電廠六臺(tái)50WML組，六臺(tái)主變，由于發(fā)電廠為負(fù)荷中心，與多個(gè)變電所相連，地位十分重要

38、，故其高壓母線采用雙母線帶旁母的接線方式，發(fā)電機(jī)與主變?cè)O(shè)計(jì)為發(fā)電機(jī)-變壓器單元接線。B發(fā)電廠四臺(tái)25WMIL組，兩臺(tái)主變，系統(tǒng)較為簡(jiǎn)單。為保證可靠性，采用雙母線接線。4.2. 變電所主接線的設(shè)計(jì)4.2.1 變電所主變選擇原則：中樞點(diǎn)電壓允許范圍的確定是以網(wǎng)絡(luò)中電壓損失最大的一點(diǎn)和電壓損失最小的一點(diǎn)作為依據(jù)的。對(duì)于中樞電壓調(diào)整，要視電力網(wǎng)性質(zhì)而定，一般按以下原則大致確定一個(gè)中樞點(diǎn)電壓變動(dòng)范圍：1 .中樞點(diǎn)至各負(fù)荷點(diǎn)的線路較長(zhǎng)，各負(fù)荷變化規(guī)律大致相同，負(fù)荷的變動(dòng)較大時(shí)。則在最大負(fù)荷時(shí)提高中樞點(diǎn)的電壓以補(bǔ)償線路上因最大負(fù)荷而增大的電壓損耗。在最小負(fù)荷時(shí)，則要將中樞點(diǎn)電壓降低一些以防止負(fù)荷點(diǎn)的電壓過(guò)高

39、。這種高峰負(fù)荷時(shí)電壓高于低谷時(shí)電壓的調(diào)壓稱為“逆調(diào)壓”。一般逆調(diào)壓方式的中樞點(diǎn)，在最大負(fù)荷時(shí)彳持電壓為105%UN在最小負(fù)荷時(shí)，電壓則下降到UN2 .如負(fù)荷變動(dòng)較小，線路上的電壓損耗也較小，該情況一般將中樞點(diǎn)電壓保持在102%105%UN范圍內(nèi)，不必隨負(fù)荷變化來(lái)調(diào)整中樞點(diǎn)的電壓仍可保證負(fù)荷點(diǎn)的負(fù)荷質(zhì)量，這種調(diào)壓方式稱為“恒調(diào)壓”或“常調(diào)壓”。3 .如負(fù)荷變動(dòng)很小，線路上的電壓損耗小，或用戶允許較大的電壓偏移，可采用“順調(diào)壓”的方式。在最大負(fù)荷時(shí)允許中樞點(diǎn)電壓低一些，或用戶允許較大的電壓偏移，可采用“順調(diào)壓”的方式。在最大負(fù)荷時(shí)允許中樞點(diǎn)低一些，但一般不得低于102.5%UN,在最小負(fù)荷時(shí)允許中

40、樞點(diǎn)電壓高一些，但一般不得高于107.5%UN4.2.2 變電所主變的選擇由于這四個(gè)110kV變電所均只有兩個(gè)電壓等級(jí)，且有備用要求，依據(jù)以上原則，各變電所進(jìn)行選擇變壓器如下：#1變電所主變壓器的選擇：Pg 二 82JIW 0£甲=0. 9P2與中=-t 90=91.11(MW>；則最大負(fù)荷時(shí):待建變電所考慮15%勺負(fù)荷發(fā)展余地，則“田口=91.1/(1-0.15)=107.18(MVA)考慮到變電所的安全運(yùn)行，故需選用兩臺(tái)同樣的變壓器。對(duì)一般性變電所，當(dāng)一臺(tái)變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量應(yīng)保證全部負(fù)荷的70%-80%:(70%80%)%心J二=(63.7872.89)MVA故選

41、取容量為63000KVA的有載調(diào)壓變壓器SFZQ7-63000/110。#2變電所主變壓器的選擇:P?您二4°MW,CO9<P=0,9同理：=44.44/(1-0.15)=52.28(MVA),(70%80%)與的口=(31.11-35.55)MVAo選取容量為31500KVA的有載調(diào)壓變壓器SFZQ7-31500/110型號(hào)：SFZQ7-31500/110額定電壓：110±8M.25%/10.5kV空載損耗：42.2kW短路損耗：148kW空載電流（:1.1短路電壓（為：10.5聯(lián)結(jié)組別：YNd11#3變電所主變壓器的選擇:=.口£¥=0.973

42、.33/(1-0.15)=86.27(MVA);(70%80%)0=(51.3358.66)MVA選取容量為50000KVA的有載調(diào)壓變壓器SFZQ7-50000/110型號(hào)：SFZQ7-50000/110額定電壓：110±8M.25%/10.5kV空載損耗：71kW短路損耗：260kW空載電流（衿：0.9短路電壓（衿：10.5聯(lián)結(jié)組別：YNd11#4變電所主變壓器的選擇:Pg二58JIW工灶0砂=0.964.44/(1-0.15)=75.81(MVA);(70%80%)4型口=(45.1151.552)MVA選取容量為50000KVA的有載調(diào)壓變壓器SFZQ7-50000/1104

43、.3. 變電所主接線的確定4.3.1 變電所高壓側(cè)主接線的選擇原則(1)應(yīng)盡量采用斷路器較少的接線方式，為橋式接線；(2)在有兩臺(tái)變壓器的變電所中，110KV線路為雙回時(shí)，若無(wú)特殊要求，均采用橋式接線；(3)110KV配電裝置中，當(dāng)線路為3-4回時(shí)，一般采用單母線分段接線。4.3.2 變電所高壓側(cè)主接線的確定根據(jù)上述原則，1#、3#變電所110kV均為平行雙回線，無(wú)穿越功率，故采用內(nèi)橋式接線；2#、4#變電所110kV均為雙回線，考慮有穿越功率，故采用外橋接線。具體接線圖見(jiàn)附錄。五、潮流計(jì)算5.1.最大功率時(shí)潮流分布圖圖一圖一為最大負(fù)荷時(shí)潮流分布圖。具體數(shù)據(jù)如下表：（其中A,B為發(fā)電機(jī)高壓側(cè)，

44、A1,B1為發(fā)電機(jī)高壓側(cè)。1、2、3、4分別對(duì)應(yīng)變電站1、2、3、4。以下表格均相同）5.2最大功率時(shí)線路潮流分布表首端節(jié)點(diǎn)名稱末端節(jié)點(diǎn)名稱回路有功（首端節(jié)點(diǎn)）無(wú)功（首端節(jié)點(diǎn)）視在功率（首端節(jié)點(diǎn)）視在功率極限%視在功率極限（最大值）有功損耗無(wú)功損耗B14129.61533.311329.40.61.17B14229.61533.311329.40.61.17B11115.11722.313216.90.20.45BB11754989.5000.71.92A111301132.11003211.57A112301132.11003211.57A12152.5255813243.90.72.07A13163