電網(wǎng)課程設計

1、第一章 原始資料1、發(fā)電廠、變電所相對地理位置及距離圖11 發(fā)電廠、變電所相對地理位置及距離 2、發(fā)電廠技術(shù)參數(shù)裝機臺數(shù)、容量：2×50（MW）額定電壓（kV）：10.5kV額定功率因數(shù)3、 負荷數(shù)據(jù)及有關(guān)要求 項 目廠站A12最大負荷（MW）306060最小負荷（MW）153540功率因數(shù)0.850.90.9(h)500050005500低壓母線電壓(kV)101010調(diào)壓要求最大負荷(%)52525最小負荷(%)02525各類負荷(%)I類303040II類303030 表1-1 負荷數(shù)據(jù)及有關(guān)要求 第二章 電網(wǎng)接線方案設計第1節(jié) ：電網(wǎng)接線初步方案選擇與供電電壓等級確定一 、初

2、步接線方案的擬定依據(jù)電網(wǎng)接線初步方案主要根據(jù)負荷對供電可靠性的要求擬定，對于I類、II類負荷所占比例較大的變電所，應采用雙電源供電的方式；對于主要是II類負荷的變電所，應采用雙電源供電或單電源雙回路供電的方式。2、 擬定的方案 圖21 初步方案擬定圖3、 初步方案的計算1、 電力平衡關(guān)系：變電廠：=30MW負荷1：=60MW負荷2：=60MW 發(fā)電廠A滿發(fā)，另設廠用電為滿發(fā)容量的8%，所以最終可外送62的有功功率即SA=62MW。而系統(tǒng)中總有功負荷，故系統(tǒng)S要通過聯(lián)絡線供給該系統(tǒng)的有功功率。 2、 各方案的初步潮流計算 以方案一為例,按均一網(wǎng)進行潮流計算：圖22 方案一接線圖將環(huán)網(wǎng)從S點拆開，

3、如圖23所示 圖23 兩端供電網(wǎng)絡的等效電路初步功率分布如圖24所示 圖24 兩端供電網(wǎng)絡的初步潮流分布3、 電壓等級的確定 根據(jù)負荷情況及輸電距離，參照表2-1表確定選用各輸電線路的電壓等級為110kV。表2-1 各種電壓等級適合的輸電容量和輸電距離額定電壓（kV）輸送功率(kW)輸送距離（km）35200010000205060350030000301001101000050000501502201000005000001003004、統(tǒng)計和其他方案的初步潮流計算、計算與上例相同，并總結(jié)于表22中。4、 初步方案的比較選擇表2-2 各種初步方案的比較方案 接線圖及功率分布技術(shù)比較方案一 1

4、80 160660優(yōu)點：供電可靠性高，接線方式簡單，線路長度較短。方案二 235 160651優(yōu)點：供電可靠性高，損耗比較小。缺點：線路較長，結(jié)構(gòu)較復雜。方案三 199.6 183653優(yōu)點：線路較短， 供電可靠性高。缺點：損耗比較大方案四 209 184558優(yōu)點：供電可靠性較高，線路較短。缺點：損耗較大。 各方案比較后，可知在線路總長、線損、可靠性各方面均占優(yōu)勢的方案為方案一、方案二。第二節(jié) 電網(wǎng)接線方案的技術(shù)經(jīng)濟比較一 、輸電線路導線截面積選擇1、 計算步驟: 導線截面積的選擇:與輸電線路流過的最大電流和經(jīng)濟電流密度J有關(guān)，既要考慮該截面積下的電路損耗（導線截面積越大，損耗越?。?，又要考

5、慮其經(jīng)濟性（導線截面積越大，成本越高）。電流經(jīng)濟密度由年最大負荷利用小時數(shù)查表2-3得到。 表2-3 架空輸電線路導線的經(jīng)濟電流密度J（A/mm2）導線材料年最大負荷利用小時數(shù)3000以下300050005000以上鋁1.651.150.9銅3.002.251.752、導線截面積的選擇 1）方案一線路導線截面積初選 圖25 方案一接線圖年最大負荷利用小時數(shù)： 經(jīng)濟電流密度：最大工作電流：導線截面積： 根據(jù)以上結(jié)果，可以選擇各線路的導線型號，結(jié)果如表2-4所示：表2-4 各線路選擇的導線型號線路導線型號LGJ-150LGJ-120LGJ-185LGJ-185線路發(fā)熱校驗正常情況下，方案一線路工作

6、電流小于最大工作電流，可以長期運行。若線路出現(xiàn)故障，校驗線路是否能夠正常運行： 故此段線路滿足發(fā)熱條件。其他線路校驗方法與此相同，經(jīng)較驗均滿足要求。機械強度校驗因各段導線截面積均大于35 ，不考慮地形因素、極端氣候狀況的情況下，認為導線的機械強度符合要求。電暈校驗表2-5 不必驗算電暈的導線最小直徑或相應導線型號額定電壓（kV）110220導線外徑（mm）9.621.4相應導線型號LGJ-50LGJ-240由表2-5知，線路不會產(chǎn)生電暈。線路校驗 根據(jù)精確潮流計算結(jié)果，檢驗所選導線方案是否符合要求。線路的技術(shù)參數(shù)如表2-6所示： 表 2-6 線路的技術(shù)參數(shù) 線路型號長度（km） 單位阻抗（/k

7、m）LGJ-120 400.21+j0.416LGJ-150 500.27+j0.423LGJ-185 420.17+j0.409LGJ-185 480.17+j0.409精確潮流計算 圖26 最大負荷下環(huán)式網(wǎng)絡等值的等值電路各線路上的功率功率分布如圖27所示 圖27 功率分布圖潮流計算后重新選擇導線截面積根據(jù)計算，選擇導線型號如表2-7所示。表2-7 線路重選的導線型號線路導線型號LGJ-150LGJ-120LGJ-185LGJ-185重選導線型號跟先前一致，故所選導線型號如表2-7所示。方案二：線路導線截面積初選 圖28 方案二接線圖 年最大負荷利用小時數(shù)： 設發(fā)電廠A年最大負荷利用小時數(shù)

8、為5230h最大負荷情況下導線電流：導線截面積為：導線初選結(jié)果如表2-8所示。 表2-8 線路的技術(shù)參數(shù) 線路名稱導線型號長度(km)單位阻抗(/km)S-2LGJ-185420.17+j0.409S-1LGJ-120500.27+j0.423A-1LGJ-150400.21+j0.416A-2LGJ-185480.17+j0.409A-SLGJ-50550.85+j0.446線路發(fā)熱校驗：正常情況下，方案二線路工作電流小于最大工作電流，可以長期運行。若線路出現(xiàn)故障，校驗線路是否能夠正常運行：其它線路校驗方法與此相同,校驗結(jié)果如表2-9所示故障線路電流(A)載流量(A)S-2(LGJ-185)

9、315515S-1(LGJ-120)83380A-1(LGJ-150)232445A-S(LGJ-50)93.4220表2-9 故障下線路電流及載流量的比較 經(jīng)校驗各線路均滿足發(fā)熱要求。機械強度校驗因各段導線截面積均大于35，不考慮地形因素、極端氣候狀況的情況下，認為導線的機械強度符合要求。電暈校驗根據(jù)表2-5可知，線路不會產(chǎn)生電暈。線路校驗精確潮流計算 圖29 最大負荷下環(huán)式網(wǎng)絡等值電路將負荷2移植到A與S中，則： 圖210 兩端供電網(wǎng)的等效電路同理可得：還原可得：功率分布圖： 圖211 兩端供電網(wǎng)的潮流分布潮流計算后重新選擇導線截面積：導線截面積：根據(jù)計算結(jié)果，重新選擇導線型號如表2-10

10、所示： 表2-10 線路重選結(jié)果線路名稱導線型號長度S-2LGJ-18542S-1LGJ-12050A-1LGJ-15040A-2LGJ-18548A-SLGJ-5055重選導線型號跟先前一致，故所選導線型號如表210所示。2、 方案技術(shù)經(jīng)濟比較通過精確潮流計算，得到兩個方案的電能損耗，連同建設費用，計算其投資，從而確定最優(yōu)方案。1、 方案一 表2-11 方案一線路經(jīng)濟指標表線路長度（km）型號單位造價（萬）LA-140LGJ-15062LS-150LGJ-12060LS-242LGJ-18565LA-248LGJ-18565從表2-11計算方案一投資費用：年線路損耗電能： （21）表2-12

11、 最大負荷損耗小時與最大負荷利用小時、功率因數(shù)之間關(guān)系表0.800.850.900.951.00500036003500340032003000550041004000395037503600考慮無功就地補償，取。線路,查表2-12得：線路,查表2-12得：線路,查表2-12得：線路,查表2-12得：輸電線路的年運行費：（22）式中-順耗電能的電價（0.35元/KW.h）-檢修維護費用（取0.05）-折舊率（取0.04，即按經(jīng)濟使用年限25年計） 得出: 2 、方案二： 表2-13 方案二線路經(jīng)濟指標表線路長度（km）型號單位造價（萬）LA-140LGJ-15062LS-150LGJ-1206

12、0LS-242LGJ-18565LA-248LGJ-18565LA-S55LGJ-5057方案投資費用：線路年損耗電能： （23）線路,查表2-12得：線路,查表2-12得：線路,查表2-12得：線路,查表2-12得：線路,查表2-12得： （24）式中-順耗電能的電價（0.35元/KW.h）-檢修維護費用（取0.05）-折舊率（取0.04，即按經(jīng)濟使用年限25年計） 得出: 3、 經(jīng)濟比較：表2-14 兩種方案的經(jīng)濟比較 費用方案投資費用Z（萬元）運行費用C（萬元）方案一113301050.3方案二144651607.7由上表2-14可知：比較結(jié)論：兩個方案的供電可靠性都高，但方案一投資小、

13、年運行費用小，所以選擇方案一。第三節(jié) 變壓器的選擇一 變壓器臺數(shù)的選擇： 發(fā)電廠A升壓變壓器：兩臺 變電所1降壓變壓器：兩臺 變電所2降壓變壓器：兩臺二 變壓器變比的選擇： 發(fā)電廠A升壓變壓器變比：10.5/110KV 變電所1降壓變壓器變比：110/11KV 變電所2降壓變壓器變比：110/11KV三 變壓器容量的選擇：發(fā)電廠A升壓變壓器容量： 參照標準變壓器數(shù)據(jù)表可知，選用變壓器為：SF11-50000/110變電所1降壓變壓器容量：,得SN=48MW參照標準變壓器數(shù)據(jù)表可知，選用變壓器為：SF11-50000/110變電所2降壓變壓器容量：,得SN=48MW參照標準變壓器數(shù)據(jù)表可知，選用

14、變壓器為：SF11-50000/110第四節(jié) 調(diào)壓計算一 調(diào)壓要求： 表2-15 調(diào)壓要求發(fā)電廠A變電所1變電所調(diào)壓要求最大負荷(%)52525最小負荷(%)02525二 變壓器分接頭選擇計算：1） 變壓器參數(shù)表2-16 變壓器的銘牌參數(shù) 參數(shù)變壓器型號空載損耗 (KW) 負載損耗(KW)空載電流（%）短路電壓（%）SF11-5000035.21840.4210.52） 最大負荷下的潮流計算等值電路如圖212所示 圖212 最大負荷下電力網(wǎng)絡等值電路最大負荷情況下，變電所與歸算到高壓側(cè)的變壓器損耗同理可得發(fā)電廠變壓器損耗負荷點，的運算負荷功率為發(fā)電廠的運算電源功率為最大負荷下潮流計算 圖213

15、 最大負荷下兩端供電網(wǎng)等值電路同理可得最大負荷下潮流分布如圖214所示圖214 最大負荷下潮流分布 故點是無功分點，從將網(wǎng)絡拆開為兩個輻射型網(wǎng)絡 圖2-15-1 最大負荷下的輻射型網(wǎng)絡1 圖2-15-2 最大負荷下的輻射型網(wǎng)絡2線路損耗同理可得電壓降落設平衡節(jié)點點母線電壓為110KV計算最大負荷情況下電壓損耗：3） 最小負荷情況下變壓器損耗最小負荷下電力網(wǎng)的等值電路圖如圖216所示 圖2-16 最小負荷下電力網(wǎng)絡等值電路根據(jù)最大負荷情況下潮流分布計算方法，可求得最小負荷情況下潮流分布：最小負荷情況下潮流分布如圖217所示 圖217 最小負荷下潮流分布 由上述可得負荷點1既是無功分點又是有功分點

16、，從負荷點1將網(wǎng)絡拆分為兩個輻射型網(wǎng)絡，如圖2181與2182所示。圖2181 最小負荷下的輻射型網(wǎng)絡1圖2182 最小負荷下的輻射型網(wǎng)絡2各線段的功率損耗最小負荷情況下歸算到高壓側(cè)的變壓器電壓損耗4） 變壓分節(jié)頭的選擇 （25）式（25）中（）最大（最?。┴摵蓵r應選擇的變壓器高壓繞組分接頭電壓；（）最大（最?。┴摵蓵r低壓母線要求的實際電壓；歸算到高壓側(cè)的低壓母線電壓；變壓器低壓繞組的額定電壓。按表215，根據(jù)低壓母線對調(diào)壓的要求，選擇高壓繞組的分接頭。發(fā)電廠A：校驗：變電所1：變電所2：綜合上述得變壓器分節(jié)頭的選擇如下表2-17所示表2-17 變壓器分節(jié)頭的選擇 (kV) (kV)分接頭變電

17、所1104.22106.43110+2.5%變電所2105.48106.99110+2.5%發(fā)電廠109.12112.96110 課程設計總結(jié)為期兩周的電網(wǎng)規(guī)劃課程設計在緊張與忙碌中結(jié)束了。電網(wǎng)規(guī)劃課程設計，我初次聽到感覺是一項巨大的工程。電力網(wǎng)是由變壓器和輸配電線路組成的用于電能變換和輸送分配的網(wǎng)絡。讓我們設計電網(wǎng)，這也太復雜了。看了任務書，還有電網(wǎng)規(guī)劃課程設計指導書之后。我感覺有點迷茫，因為這些東西關(guān)聯(lián)性很強，一招不慎滿盤皆輸。老師把設計理念，方法跟我們說明了之后，我感覺我們只要按步就班的來應該就不難。首先我們組的成員分工合作把電網(wǎng)接線初步方案擬定出來。按書上說的，電力系統(tǒng)按照供電中斷或減

18、少所造成的危害的大小可以分為三級，對于一級負荷任何情況下都不允許停電；二級負荷應盡可能不停電；三級負荷可以停電。然后根據(jù)對供電可靠性的要求，選擇有無備用結(jié)線。在進行初步潮流計算的時候，我首先想到的是將環(huán)網(wǎng)從發(fā)電廠A拆開，得到一個兩端供電網(wǎng)再進行潮流計算。老師說：“發(fā)電廠相當于是一個負功率的負荷，怎么可以從一負荷點拆開，我們應該從無窮大系統(tǒng)S拆開。因為無窮大系統(tǒng)可以看作是一個平衡節(jié)點?！蔽一腥淮笪?，這是我在之前的理論學習過程中所沒注意過的東西，如果沒有這是實踐來檢驗自己，我可能會一直陷在自己的錯誤當中。我組成員在進行調(diào)壓計算的時候，按照書上所說的一般線路首端電壓較線路額定電壓高5%，設無窮大系統(tǒng)S點的電壓為115.5KV。結(jié)果在變壓器分節(jié)頭選擇的時候沒有適合的分節(jié)頭。這時我們想到這是短線路，線路電壓降落不大，線路端電壓就取線路額定電壓。這樣我們就可以不用選擇有載調(diào)壓變壓器，只要選擇無勵磁調(diào)節(jié)變壓器就可以了。最后就是WORD文檔的處理了，這可真不是一件輕松的事。一步一步都得按要求來，不然就會打印的效果就很不好。星期一，我們初步做好電子檔，交給老師看了一下。老師敦