精選文檔地方電網(wǎng)規(guī)劃課程設(shè)計(jì)

地方電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)前言目的要求：通過(guò)此課程設(shè)計(jì)，綜合運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識(shí)，特別是有關(guān)電網(wǎng)、發(fā)電廠和變電站方面的理論、概念和計(jì)算方法，了解電力行業(yè)有關(guān)技術(shù)政策、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、設(shè)計(jì)規(guī)程和規(guī)定，樹(shù)立統(tǒng)籌兼顧、綜合平衡、整體優(yōu)化的觀點(diǎn)，掌握電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的一般原則和常用方法，培養(yǎng)從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)諸多方面分析和解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力。1、鞏固并拓展所學(xué)專業(yè)知識(shí)；2、理論與實(shí)際聯(lián)系，基本掌握電力網(wǎng)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容、原則與方法；3、樹(shù)立技術(shù)經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)，進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較；4、培養(yǎng)正確計(jì)算、繪圖與編寫說(shuō)明書(shū)的能力；5、建立正確的設(shè)計(jì)思想與方法，提高獨(dú)立工作能力。摘要該課程設(shè)計(jì)是進(jìn)行地方電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)。規(guī)劃設(shè)計(jì)一個(gè)容量為3×25MW，包括2-4個(gè)水、火電廠、4個(gè)變電站的地方電力網(wǎng)。本規(guī)劃設(shè)計(jì)包括有一個(gè)電廠，四個(gè)變電所。發(fā)電廠的總裝機(jī)容量為3*25MW。根據(jù)所給出的原始資料擬定五種接線方案，通過(guò)對(duì)這五種方案的初步選擇后，選出三種較為優(yōu)異的方案詳細(xì)比較，進(jìn)行指標(biāo)排選，同時(shí)選擇了主要設(shè)備的型號(hào)和確定了大致投資運(yùn)行費(fèi)用，最后參考市場(chǎng)價(jià)格通過(guò)定量的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定了最終的電氣主接線方案。即有發(fā)電廠通過(guò)兩臺(tái)升壓變壓器（10.5KV/121KV）與母線連接，3個(gè)變電所母線與其構(gòu)成一個(gè)小環(huán)網(wǎng)，另一變電所用雙回線連接到母線，再分別通過(guò)兩臺(tái)降壓變壓器（110KV/10.5KV）連接負(fù)荷。整個(gè)網(wǎng)絡(luò)采用110KV等級(jí)。之后對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了最大運(yùn)行方式和最小運(yùn)行方式下的潮流計(jì)算和電網(wǎng)調(diào)壓措施的確定，并計(jì)算得到網(wǎng)絡(luò)的功率損耗、年電能損耗和輸電效率，給出了全網(wǎng)的等值潮流分布圖。主要設(shè)計(jì)內(nèi)容電力電量平衡電網(wǎng)電壓等級(jí)的確定電網(wǎng)接線方案的初步擬定電網(wǎng)接線方案的詳細(xì)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較推薦方案的潮流分布與調(diào)壓計(jì)算運(yùn)行特性指標(biāo)計(jì)算投資估算目錄前言第一章

電力網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)方案擬訂及初步比較.41.1電力網(wǎng)電壓的確定和電網(wǎng)接線的初步選擇.41.1.1電網(wǎng)接線方式.41.1.2電網(wǎng)電壓等級(jí)的選擇.41.2方案初步比較的指標(biāo).51.2.1路徑長(zhǎng)度（公里）.51.2.2線路長(zhǎng)度（公里）.51.2.3負(fù)荷矩（兆瓦*公里）.61.2.4高壓開(kāi)關(guān)（臺(tái)數(shù)）.71.3方案初步比較及選擇.8第二章

電力網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較.82.1架空線路導(dǎo)線選擇.82.2電壓損耗計(jì)算.82.2.1線路參數(shù)計(jì)算.82.2.2線路功率計(jì)算.92.2.3電壓損耗計(jì)算.92.3電網(wǎng)的年電能損耗.122.3.1最大負(fù)荷時(shí)的有功損耗計(jì)算.122.3.2最大負(fù)荷損耗時(shí)間的計(jì)算.132.3.3電網(wǎng)的年電能損耗計(jì)算.142.4方案經(jīng)濟(jì)比較.152.4.1計(jì)算網(wǎng)絡(luò)建設(shè)投資費(fèi)用K152.4.2計(jì)算年運(yùn)行費(fèi)用N162.4.3方案經(jīng)濟(jì)比較.17第三章

潮流分布與調(diào)壓措施選擇.173.1變壓器的選擇.173.1.1變電所變壓器的選擇.173.1.2發(fā)電廠變壓器的選擇.183.2潮流分布計(jì)算.183.2.1最大負(fù)荷時(shí)功率分布與電壓分布.183.2.2最小負(fù)荷時(shí)功率分布與電壓分布.203.2.3故障時(shí)時(shí)功率分布與電壓分布.233.3調(diào)壓與調(diào)壓設(shè)備選擇.263.3.1發(fā)電機(jī)端調(diào)壓.263.3.2變壓器變比（分接頭）調(diào)壓.26第四章

物質(zhì)統(tǒng)計(jì)及其運(yùn)行特性計(jì)算.284.1物質(zhì)統(tǒng)計(jì).284.2網(wǎng)損率及網(wǎng)絡(luò)輸電效率.284.2.1最大運(yùn)行方式有功功率損耗率.284.2.2最小運(yùn)行方式有功功率損耗率.284.2.3年電能損耗率.28附：電網(wǎng)潮流分布圖.30電力網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)方案擬訂及初步比較電力網(wǎng)電壓的確定和電網(wǎng)接線的初步選擇電網(wǎng)電壓等級(jí)的選擇電網(wǎng)電壓等級(jí)要符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)電壓等級(jí)，選擇電網(wǎng)電壓是根據(jù)網(wǎng)內(nèi)線路輸送容量的大小和輸送距離來(lái)決定的。電壓等級(jí)的選擇原則如下表1—1：額定電壓（kV）輸送容量（MW）輸送距離（km）額定電壓（kV）輸送容量（MW）輸送距離（km）0.38＜0.1＜0.6603.5～3030～10030.1～1.01～311010～5050～10060.1～1.24～15220100～500100～300100.2～26～20500800～2000150～850352～1020～50根據(jù)地理位置中測(cè)量的各發(fā)電廠、變電站的距離和給出的輸送容量，綜合考慮各方面因素，我們采用110KV的電壓等級(jí)。電網(wǎng)接線方式對(duì)所給的原始資料進(jìn)行定性分析，這里所擬定的接線方式全為有備用的接線方式，這是從電網(wǎng)供電的可靠性、靈活性與安全性來(lái)考慮的。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)任何一段線路因發(fā)生故障或檢修而斷開(kāi)時(shí)，不會(huì)對(duì)用戶中斷供電。因而在確定接線方案時(shí)整個(gè)系統(tǒng)中每?jī)蓚€(gè)節(jié)點(diǎn)間存在著雙回線路，或者單線路節(jié)點(diǎn)間構(gòu)成環(huán)網(wǎng)。五種方案的電網(wǎng)接線方式如圖所示：方案（1）方案（2）方案（3）方案（4）方案（5）方案初步比較的指標(biāo)路徑長(zhǎng)度（公里）它反應(yīng)架設(shè)線路的間接費(fèi)用。方案（1）的全網(wǎng)總路徑長(zhǎng)度約為89km；方案（2）的全網(wǎng)總路徑長(zhǎng)度約為151km；方案（3）的全網(wǎng)總路徑長(zhǎng)度約為109km；方案（4）的全網(wǎng)總路徑長(zhǎng)度約為105km；方案（5）的全網(wǎng)總路徑長(zhǎng)度約為112km。線路長(zhǎng)度（公里）它反映了架設(shè)線路的直接費(fèi)用，對(duì)全網(wǎng)建設(shè)的投資的多少起很大作用。單回線路路徑長(zhǎng)度與線路長(zhǎng)度相等，雙回線路的線路長(zhǎng)度為路徑長(zhǎng)度的2倍。方案（1）的全網(wǎng)總線路長(zhǎng)度約為178km；方案（2）的全網(wǎng)總線路長(zhǎng)度約為151km；方案（3）的全網(wǎng)總線路長(zhǎng)度約為109km；方案（4）的全網(wǎng)總線路長(zhǎng)度約為210km；方案（5）的全網(wǎng)總線路長(zhǎng)度約為133km。負(fù)荷矩（兆瓦*公里）全網(wǎng)負(fù)荷矩等于各線段負(fù)荷矩之和，即。它可部分反映網(wǎng)絡(luò)的功率損耗和電壓損耗。在方案（2）、方案（3）、方案（5）中有環(huán)形網(wǎng)絡(luò)，這里先按線段長(zhǎng)度和負(fù)荷功率球出個(gè)線段上的功率分布（初分布），再計(jì)算其負(fù)荷矩。這里僅以方案（1）與方案（3）例，說(shuō)明計(jì)算負(fù)荷矩的步驟。方案（1）的電網(wǎng)接線及功率分布如圖如下圖所示：方案（1）SG-1=30+j17SG-4=25+j15S1-2=18+j10S4-3=10+j6Pili=PG-1*lG-1+PG-4*lG-4+P1-2*l1-2+P4-3*l4-3=30*21+25*22+18*25+10*21=1840（MW.km）方案（3）的電網(wǎng)接線及功率初分布圖如下所示：方案（3）SG-1=26.36+j15.12SG-4=28.64+j16.88S1-2=14.36+j8.12S4-3=13.64+j7.88Pili=PG-1*lG-1+PG-4*lG-4+P1-2*l1-2+P4-3*l4-3+P2-3*l2-3=26.36*21+28.64*22+14.36*25+13.64*21+3.64*20=1903.88（MW.km）方案（2）的負(fù)荷矩Pili=1488.55（MW.km）方案（4）的負(fù)荷矩Pili=1426（MW.km）方案（5）的負(fù)荷矩Pili=1289.6（MW.km）高壓開(kāi)關(guān)（臺(tái)數(shù)）由于高壓開(kāi)關(guān)價(jià)格昂貴，在網(wǎng)絡(luò)投資中占較大比例，所以需應(yīng)統(tǒng)計(jì)在擬定的各方案中的高壓開(kāi)關(guān)臺(tái)數(shù)，已進(jìn)行比較。這里暫以網(wǎng)絡(luò)接線統(tǒng)計(jì)高壓開(kāi)關(guān)臺(tái)數(shù)，暫不考慮變壓器和發(fā)電機(jī)所需的高壓開(kāi)關(guān)?？紤]到一條單回線路的高壓斷路器需在兩端各設(shè)一個(gè)，故一條單回線路的高壓斷路器需兩個(gè)。各種接線方案所需的高壓斷路器臺(tái)數(shù)統(tǒng)計(jì)如下：方案（1）所需的高壓開(kāi)關(guān)臺(tái)數(shù)為16個(gè)；方案（2）所需的高壓開(kāi)關(guān)臺(tái)數(shù)為12個(gè)；方案（3）所需的高壓開(kāi)關(guān)臺(tái)數(shù)為10個(gè)；方案（4）所需的高壓開(kāi)關(guān)臺(tái)數(shù)為16個(gè)；方案（5）所需的高壓開(kāi)關(guān)臺(tái)數(shù)為12個(gè)。方案初步比較及選擇這里將個(gè)初選方案的四個(gè)指標(biāo)列表1—2如下：方案路徑長(zhǎng)度（公里）線路長(zhǎng)度（公里）負(fù)荷矩（兆瓦*公里）高壓開(kāi)關(guān)（臺(tái)數(shù)）（1）89178184016（2）1511511488.5512（3）1091091903.8810（4）105210142616（5）1121331289.612根據(jù)表所列四個(gè)指標(biāo)，注意到方案（2）、方案（3）與方案（5）的各項(xiàng)指標(biāo)較小?？紤]到方案三為單一環(huán)網(wǎng)，當(dāng)環(huán)網(wǎng)中的某線路發(fā)生故障而斷開(kāi)時(shí)，電壓降落太大可能不能滿足電壓質(zhì)量要求，而且線路可能負(fù)荷較重，所以為慎重起見(jiàn)，不予采納。方案（2）與方案（5）的各項(xiàng)指標(biāo)均較小，電壓等級(jí)為110KV，因此這里僅對(duì)方案（2）與方案（5）再做進(jìn)一步的詳細(xì)比較。電網(wǎng)接線方案的詳細(xì)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較2.1架空線路導(dǎo)線截面選擇按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面，然后按機(jī)械強(qiáng)度、發(fā)熱和電暈校驗(yàn)導(dǎo)線截面，為簡(jiǎn)化計(jì)算，所選線路統(tǒng)一采用LGJ-120導(dǎo)線。LGJ-120導(dǎo)線單位長(zhǎng)度阻抗為R0+X0=0.22+j0.42（Ω/km），充電功率Qc=-3.21Mvar/100km。2.2電壓損耗計(jì)算2.2.1線路參數(shù)計(jì)算LGJ-120導(dǎo)線單位長(zhǎng)度阻抗為R0+X0=0.22+j0.42（Ω/km），充電功率Qc=-3.21Mvar/100Km；阻抗參數(shù)計(jì)算公式：Rl=r1*l,Xl=x1*l(其中l(wèi)為線路長(zhǎng)度，單位：公里)方案二中各線路的阻抗參數(shù)如下：ZG-1=4.62+j8.82（Ω）ZG-2=6.16+j11.76(Ω)ZG-3=7.48+j14.28（Ω）ZG-4=4.84+j9.24(Ω)Z1-2=5.5+j10.5（Ω）Z3-4=4.62+j8.82（Ω）方案五中各線路的阻抗參數(shù)如下：ZG-1=2.31+j4.41（Ω）ZG-2=6.16+j11.76(Ω)ZG-4=4.84+j9.24(Ω)Z2-3=4.4+j8.4Z4-3=4.62+j8.82（Ω）2.2.2線路功率計(jì)算（1）方案二功率分布與前面計(jì)算相同，這里不再重復(fù)計(jì)算。SG-1=15.41+j8.8（MW）SG-2=14.59+j8.2（MW）S1-2=3.41+j1.8（MW）SG-3=9.87+j5.92（MW）SG-4=15.13+j9.08（MW）S4-3=0.13+j0.08（MW）（2）方案五功率分布與前面計(jì)算相同，這里不再重復(fù)計(jì)算。SG-1=12+j7（MW）SG-2=23.12+j13.07（MW）SG-4=19.88+j11.93（MW）S2-3=5.12+j3.07（MW）S4-3=4.88+j2.93（MW）2.2.3電壓損耗計(jì)算為保證用戶的電能質(zhì)量，正常情況下，網(wǎng)絡(luò)中電源到任意負(fù)荷點(diǎn)的最大電壓損耗，不超過(guò)額定電壓的5%，故障時(shí)（指斷開(kāi)一條線路）不超過(guò)10%。方案二電壓損耗計(jì)算由于方案二包括有兩個(gè)小環(huán)網(wǎng)，分別在負(fù)荷變電站2、3處有功率分點(diǎn)，所以這里校驗(yàn)變電站母線處的電壓。正常情況下：△VG-2=PG-2RG-2+QG-2XG-2/VN=(14.59*6.16+8.2*11.76)/110=1.69KV△VG-2%=1.5%V2=110-1.69=108.31KV△VG-3=1.44KV△VG-3%=1.3%V3=110-1.44=108.56KV（b）故障情況下：若線路G-2因故障而被切除，則△VG-1=(30*4.62+17*8.82)/110=2.62KVV1=107.38△VG-1%=2.4%△V1-2=18*5.5+10*10.5/107.38=1.90KVV2=107.38-1.90=105.48KV△V1-2%=1.7%從電源點(diǎn)到負(fù)荷點(diǎn)2的總電壓損耗∑△V%=4.1%若線路G-1因故障而被切除，則△VG-2=(30*6.16+17*11.76)/110=3.50KVV2=106.5△VG-2%=3.2%△V2-1=（12*5.5+7*10.5）/106.5=1.31KVV2=106.5-1.31=105.19KV△V2-1%=1.2%從電源點(diǎn)到負(fù)荷點(diǎn)2的總電壓損耗∑△V%=4.4%若線路G-3因故障而被切除，則△VG-4=(25*4.84+15*9.24)/110=2.36KVV4=107.64△VG-4%=2.1%△V4-3=（10*4.62+6*8.82）/107.64=0.92KVV3=107.64-0.92=106.72KV△V4-3%=0.8%從電源點(diǎn)到負(fù)荷點(diǎn)2的總電壓損耗∑△V%=2.9%若線路G-4因故障而被切除，則△VG-3=(25*7.48+15*14.28)/110=3.65KVV3=106.35△VG-3%=3.3%△V3-4=（15*4.62+9*8.82）/106.5=1.40KVV4=106.5-1.40=105.1KV△V3-4%=1.3%從電源點(diǎn)到負(fù)荷點(diǎn)2的總電壓損耗∑△V%=4.6%通過(guò)計(jì)算，可以看出方案二的電壓損耗△V%，在正常情況下最大為1.5%；在故障情況下，其最大可能的電壓損耗為4.6%；可見(jiàn)該網(wǎng)絡(luò)的電壓質(zhì)量問(wèn)題能得到保證。方案五電壓損耗計(jì)算由于方案五包括有一個(gè)小環(huán)網(wǎng)，分別在負(fù)荷變電站3處有功率分點(diǎn)，所以這里校驗(yàn)變電站母線3處的電壓，還校驗(yàn)負(fù)荷變電站1處的電壓。正常情況下：△VG-2=PG-2RG-2+QG-2XG-2/VN=(23.12*6.16+13.07*11.76)/110=2.69KV△VG-2%=2.4%V2=110-2.69=107.31KV△VG-3=0.45KV△VG-3%=0.4%V3=107.31-0.45=106.86KV從電源點(diǎn)到負(fù)荷點(diǎn)的總電壓損耗∑△V%=2.8%△VG-1=(12*2.31+7*4.41)/110=0.53KVV1=109.47△VG-1%=0.5%（b）故障情況下：若線路G-2因故障而被切除，則△VG-4=(43*4.84+25*9.24)/110=3.99KVV4=106.01△VG-4%=3.6%△V4-3=28*4.62+16*8.82/106.01=2.46KVV3=106.01-2.46=103.55KV△V4-3%=2.2%△V3-2=18*4.4+10*8.4/106.01=1.54KVV2=106.01-1.54=104.47KV△V3-2%=1.4%從電源點(diǎn)到負(fù)荷點(diǎn)2的總電壓損耗∑△V%=7.2%若線路G-4因故障而被切除，則△VG-2=(43*6.16+25*11.76)/110=5.08KVV2=104.92△VG-2%=4.6%△V2-3=（25*4.4+15*8.4）/104.92=2.25KVV3=104.92-2.25=102.67KV△V2-3%=2%△V3-4=（15*4.62+9*8.82）/102.67=1.45KVV4=102.67-1.45=101.22KV△V3-4%=1.3%從電源點(diǎn)到負(fù)荷點(diǎn)2的總電壓損耗∑△V%=7.9%若雙回線路G-1中的一條因故障而被切除，則△VG-1=(12*4.62+7*8.82)/110=1.07KVV1=108.93△VG-1%=0.9%通過(guò)計(jì)算，可以看出方案二的電壓損耗△V%，在正常情況下最大為2.8%；在故障情況下，其最大可能的電壓損耗為7.9%；可見(jiàn)該網(wǎng)絡(luò)的電壓質(zhì)量問(wèn)題能得到保證。2.3電網(wǎng)的年電能損耗2.3.1最大負(fù)荷時(shí)的有功損耗計(jì)算電網(wǎng)的年電能損耗△A一般用最大損耗時(shí)間法計(jì)算，即：△A=△Pmax*（萬(wàn)度）式中△Pmax：各線路段的最大功率損耗（千瓦）；：最大負(fù)荷損耗時(shí)間（小時(shí)）；1、△Pmax各線路段的最大功率損耗計(jì)算公式：式中：S=P+jQ為線路上流過(guò)的潮流；V為線路的額定電壓；R為線路的電阻值。方案二的各線路的功率損耗經(jīng)計(jì)算如下:△PG-1=120.24KW△PG-2=142.6KW△PG-3=81.89KW△PG-4=124.55KW△P1-2=6.76KW△P4-3=0.01KW（b）方案五的各線路的功率損耗經(jīng)計(jì)算如下:△PG-1=36.85KW△PG-2=359.1KW△PG-4=215KW△P2-3=12.96KW△P4-3=12.37KW2.3.2最大負(fù)荷損耗時(shí)間的計(jì)算（a）方案二的最大負(fù)荷損耗時(shí)間經(jīng)計(jì)算如下:方案二中包括有兩個(gè)小環(huán)網(wǎng)，在意求出功率的初分布后，從功率分點(diǎn)2、4處將其拆開(kāi)成兩個(gè)環(huán)網(wǎng)，下表列出了值及其相關(guān)參數(shù)：線路名線路潮流（MVA）Tmax（h）最大負(fù)荷損耗時(shí)間G-115.41+j8.848320.873460G-214.59+j8.260000.874560G-39.87+j5.9250000.863480G-415.13+j9.0850000.8634801-23.41+j1.860000.8845404-30.13+j0.0850000.873460（b）方案五的最大負(fù)荷損耗時(shí)間經(jīng)計(jì)算如下:方案五中包括有兩個(gè)小環(huán)網(wǎng)，在意求出功率的初分布后，從功率分點(diǎn)2、4處將其拆開(kāi)成兩個(gè)環(huán)網(wǎng)，下表列出了值及其相關(guān)參數(shù)：線路名線路潮流（MVA）Tmax（h）最大負(fù)荷損耗時(shí)間G-112+j745000.862980G-223.12+j13.0757800.874300G-419.88+j11.9350000.85634902-35.12+j3.0750000.8634804-34.88+j2.9350000.8535002.3.3電網(wǎng)的年電能損耗計(jì)算（a）方案二的電網(wǎng)的年電能損耗計(jì)算計(jì)算如下△A=△Pmax*=（120.24*3460+142.6*4560+81.89*3480+124.55*3480+6.76*4540+0.01*3460）/10000=181.46(萬(wàn)度)（b）方案五的電網(wǎng)的年電能損耗計(jì)算計(jì)算如下△A=△Pmax*=（36.85*2980+359.1*4300+215*3490+12.96*3480+12.37*3500）/10000=246.72(萬(wàn)度)2.4網(wǎng)絡(luò)建設(shè)一次投資費(fèi)用2.4.1計(jì)算網(wǎng)絡(luò)建設(shè)投資費(fèi)用K這里計(jì)算投資費(fèi)用是為了進(jìn)行方案比較，故只計(jì)算其不同部分的投資費(fèi)用。它由線路、變壓器和高壓斷路器的投資組成。線路投資KL方案二的線路投資一覽表線路名導(dǎo)線型號(hào)導(dǎo)線長(zhǎng)度（km）單價(jià)（萬(wàn)元/km）線路造價(jià)（萬(wàn)元）G-1LGJ-1202120.5430.5G-2LGJ-1202820.5574G-3LGJ-1203420.5697G-4LGJ-1202220.54511-2LGJ-1202520.5512.53-4LGJ-1202120.5430.5線路總投資費(fèi)用：∑KL=3095.5（萬(wàn)元）方案五的線路投資一覽表線路名導(dǎo)線型號(hào)導(dǎo)線長(zhǎng)度（km）單價(jià)（萬(wàn)元/km）線路造價(jià)（萬(wàn)元）G-1（雙回）LGJ-1202120.5817.95G-2LGJ-1202820.55742-3LGJ-1202020.5410G-4LGJ-1202220.54513-4LGJ-1202120.5430.5線路總投資費(fèi)用：∑KL=2683.45（萬(wàn)元）變壓器投資KT因兩種方案（2）與方案（5）的電壓損耗在正常時(shí)或是在故障時(shí)都能滿足電壓質(zhì)量要求，即在正常情況下，△V%<5%，在故障情況下，△V%<10%，所以這兩種方案在變壓器上的投資相同。根據(jù)變電站1、2、3和4所帶負(fù)荷容量的大小，以及為了保證供電的連續(xù)性，即當(dāng)變壓器因故障或需要檢修而退出運(yùn)行時(shí)，不至于對(duì)負(fù)荷的供電中斷，同時(shí)盡可能減小變壓器的初次投資，所以考慮分別在變電站1、2、3和4處安排兩臺(tái)普通雙繞組變壓器，這兩臺(tái)變壓器并聯(lián)運(yùn)行。變壓器的總投資費(fèi)用計(jì)算如下：∑KT=120*2*4=960萬(wàn)（3）高壓斷路器的投資KS由于兩個(gè)方案所設(shè)計(jì)的電網(wǎng)線路都有6條，都需要12臺(tái)高壓斷路器，所有線路采用相同型號(hào)的斷路器，這里選用110KV高壓斷路器，兩種方案在高壓斷路器的投資KS也相同。∑KS=12*28.3=339.6萬(wàn)全網(wǎng)總投資費(fèi)用：K=∑KL+∑KT+∑KS方案二為：K=3095.5+960+339.6=4395.1萬(wàn)方案五為：K=2683.5+960+339.6=3983.1萬(wàn)2.4.2計(jì)算年運(yùn)行費(fèi)用N年運(yùn)行費(fèi)用包括全網(wǎng)的年電能損耗費(fèi)和設(shè)備的折舊維護(hù)費(fèi)。年電能損耗費(fèi)NA=△A*（萬(wàn)元）式中△A為全網(wǎng)電能損耗（萬(wàn)度）為電價(jià)，為0.35元/度；方案（2）年電能損耗費(fèi)NA=△A*=181.46*0.35=63.5（萬(wàn)元）方案（5）年電能損耗費(fèi)NA=△A*=246.72*0.35=86.35（萬(wàn)元）設(shè)備折舊維護(hù)費(fèi)NZ=K*（萬(wàn)元）%：維修折舊率（線路取2.2%，變電設(shè)備取4.2%）；K：投資方案（2）的設(shè)備折舊維護(hù)費(fèi)NZ=K*=3095.5*2.2%+（960+339.6）*4.2%=122.68方案（5）的設(shè)備折舊維護(hù)費(fèi)NZ=K*=2683.5*2.2%+（960+339.6）*4.2%=113.6全網(wǎng)年運(yùn)行費(fèi)用N=NA+NZ方案（2）為：N=63.5+122.8=186.3（萬(wàn)元）方案（2）為：N=86.35+113.6=199.95（萬(wàn)元）2.4.3方案經(jīng)濟(jì)比較這里采用抵償年限法對(duì)方案二與方案五進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較方案二方案五全網(wǎng)投資費(fèi)用K（萬(wàn)元）4395.13983.1全網(wǎng)年運(yùn)行費(fèi)用N（萬(wàn)元）186.3199.95這里因方案二的全網(wǎng)投資費(fèi)用K1>方案五的全網(wǎng)投資費(fèi)用K2，而方案二的全網(wǎng)年運(yùn)行費(fèi)用N1<方案二的全網(wǎng)年運(yùn)行費(fèi)用N2。所以這里用下式計(jì)算抵償年限T:(年)=30.2(年)因?yàn)門>>標(biāo)準(zhǔn)抵償年限TN(10年)所以，在經(jīng)過(guò)詳細(xì)的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)比較后，可以看出方案（5）雖然在電壓損耗方面略大于方案（2），但其在經(jīng)濟(jì)方面卻是占優(yōu)，因此最終確定選擇方案（5）作為在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上綜合最優(yōu)的電網(wǎng)接線。潮流分布與調(diào)壓措施選擇通過(guò)方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，最終選擇出方案（5）作為一個(gè)最優(yōu)方案，將其最為電網(wǎng)建設(shè)的依據(jù)，這里對(duì)其進(jìn)行根詳細(xì)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。3.1變壓器的選擇3.1.1變電所變壓器的選擇根據(jù)變電站1、2、3和4所帶負(fù)荷容量的大小，以及為了保證供電的連續(xù)性，即當(dāng)變壓器因故障或需要檢修而退出運(yùn)行時(shí)，不至于對(duì)負(fù)荷的供電中斷，同時(shí)盡可能減小變壓器的初次投資，所以考慮分別在變電站1、2、3和4處安排兩臺(tái)普通雙繞組變壓器，這兩臺(tái)變壓器并聯(lián)運(yùn)行。其型號(hào)及參數(shù)如下：額定容量SN為2*20MVA（兩臺(tái)）雙圈降壓變壓器額定電壓：110KV/10.5KVΔP0=27.5KWΔPs=104KWUs%=10.5I0%=0.9所以，電阻RT=3.146/2=1.57；XT=63.525/2=31.76ΔS0=2*(ΔP0+jΔQ0)=55+j36=0.055+0.0363.1.2發(fā)電廠變壓器的選擇根據(jù)發(fā)電機(jī)額定容量，在發(fā)電廠選擇兩臺(tái)升壓變壓器，其參數(shù)為：額定容量為2*63MVA（兩臺(tái)）的雙圈升壓變壓器額定電壓：121KV/10.5KVΔP0=65KWΔPs=260KWUs%=10.5I0%=0.63.2潮流分布計(jì)算（1）因?yàn)殡娋W(wǎng)是110KV，所以這里計(jì)及線路的充電功率Qc=-3.21Mvar/100km；（2）計(jì)及線路和變壓器的功率損耗，變壓器的激磁功率損耗；（3）這里分別計(jì)算最大負(fù)荷、最小負(fù)荷及最嚴(yán)重?cái)嗑€故障（最大負(fù)荷）時(shí)功率分布與電壓分布。3.2.1最大負(fù)荷時(shí)功率分布與電壓分布（1）計(jì)算網(wǎng)絡(luò)參數(shù)、各點(diǎn)運(yùn)算負(fù)荷及制定等值電路。RT=1.57；XT=31.76ΔS0=2*(ΔP0+jΔQ0)=55+j36=0.055+0.36Mvar線路G-1：QG-1=21*2*(-3.21)/100=-1.35Mvar;ZG-1=2.31+j4.41（Ω）線路G-2:QG-2=28*(-3.21)/100=-0.90Mvar;ZG-2=6.16+j11.76(Ω)線路G-4:QG-4=22*(-3.21)/100=-0.71Mvar;ZG-4=4.84+j9.24(Ω)線路2-3:Q2-3=20*(-3.21)/100=-0.64Mvar;Z2-3=4.4+j8.4(Ω)線路4-3:Q4-3=21*(-3.21)/100=-0.67Mvar;Z4-3=4.62+j8.82（Ω）ΔSTb1=0.025+j0.505；ΔSTb2=0.055+j1.112；ΔSTb3=0.017+j0.356；ΔSTb4=0.044+j0.883；S1’=S1+ΔS0+0.5jQG-1+ΔSTb1=12.08+j6.872;S2’=S2+ΔS0+0.5jQG-2+0.5jQ2-3+ΔSTb2=18.11+j10.378S4’=S4+ΔS0+0.5jQG-4+0.5jQ4-3+ΔSTb3=15.1+j9.22；S3’=S3+ΔS0+0.5jQ4-3+0.5jQ2-3+ΔSTb4=10.11+j5.732線路均為均一網(wǎng)絡(luò)，所以得SG-1=12+j6.33（MW）SG-2=23.12+j11.97（MW）SG-4=19.88+j10.9（MW）S2-3=5.12+j2.74（MW）S4-3=4.88+j2.6（MW）ΔSG-1=0.03+j0.07MVAΔSG-2=0.345+j0.659MVAΔSG-4=0.215+j0.41MVAΔS2-3=0.012+j0.024MVAΔS4-3=0.01+j0.02MVA所以計(jì)及損耗的網(wǎng)絡(luò)功率分布如下：SG-1“=SG-1+ΔSG-1+0.5*jQG-1=12.03+j6.73SG-2“=SG-2+ΔSG-2+0.5*jQG-2=23.46+j12.18SG-4“=SG-4+ΔSG-4+0.5*jQG-4=20.10+j10.95S2-3“=S2-3+ΔS2-3+0.5*jQ2-3=5.13+j2.44S4-3“=S4-3+ΔS4-3+0.5*jQ4-3=4.89+j2.28電壓損耗如下：（VG=1.05VN）△VG-1=PG-1“RG-1+（QG-1“-0.5*jQG-1）XG-1/VG=(12.03*2.31+7.41*4.41)/115.5=0.52V1=VG-△VG-1=114.98；V1*=1.045變電站3為功率分點(diǎn)，所以變電站3點(diǎn)電壓最低?！鱒G-4=PG-4“RG-4+（QG-4“-0.5*jQG-4）XG-4/VG=(20.10*4.84+11.30*9.24)/115.5=1.75V4=VG-△VG-4=113.75；V4*=1.034△VG-2=PG-2“RG-2+（QG-2“-0.5*jQG-2）XG-2/VG=(23.46*6.16+12.63*11.76)/115.5=2.54V2=VG-△VG-2=112.96；V2*=1.027△V2-3=P2-3“R2-3+（Q2-3“-0.5*jQ2-3）X2-3/V2=(5.13*4.4+2.76*8.4)/112.96=0.41V3=V2-△V2-3=112.55；V3*=1.0233.2.2最小負(fù)荷時(shí)功率分布與電壓分布（1）計(jì)算網(wǎng)絡(luò)參數(shù)、各點(diǎn)運(yùn)算負(fù)荷及制定等值電路。線路G-1：QG-1=21*2*(-3.21)/100=-1.35Mvar;ZG-1=2.31+j4.41（Ω）線路G-2:QG-2=28*(-3.21)/100=-0.90Mvar;ZG-2=6.16+j11.76(Ω)線路G-4:QG-4=22*(-3.21)/100=-0.71Mvar;ZG-4=4.84+j9.24(Ω)線路2-3:Q2-3=20*(-3.21)/100=-0.64Mvar;Z2-3=4.4+j8.4(Ω)線路4-3:Q4-3=21*(-3.21)/100=-0.67Mvar;Z4-3=4.62+j8.82（Ω）ΔSTb1=0.011+j0.222；ΔSTb2=0.028+j0.572；ΔSTb3=0.009+j0.286；ΔSTb4=0.019+j0.39；S1’=S1+ΔS0+0.5jQG-1+ΔSTb1=8.066+j4.588;S2’=S2+ΔS0+0.5jQG-2+0.5jQ2-3+ΔSTb2=13.083+j6.838S4’=S4+ΔS0+0.5jQG-4+0.5jQ4-3+ΔSTb4=10.074+j6.726；S3’=S3+ΔS0+0.5jQ4-3+0.5jQ2-3+ΔSTb3=7.064+j5.662線路均為均一網(wǎng)絡(luò)，所以得SG-1=8+j4.366（MW）SG-2=17.10+j8.486（MW）SG-4=13.90+j8.446（MW）S2-3=4.10+j2.22（MW）S4-3=3.90+j2.11（MW）ΔSG-1=0.016+j0.031MVAΔSG-2=0.145+j0.353MVAΔSG-4=0.11+j0.203MVAΔS2-3=0.001+j0.017MVAΔS4-3=0.007+j0.014MVA所以計(jì)及損耗的網(wǎng)絡(luò)功率分布如下：SG-1“=SG-1+ΔSG-1+0.5*jQG-1=8.016+j3.69SG-2“=SG-2+ΔSG-2+0.5*jQG-2=17.245+j8.353SG-4“=SG-4+ΔSG-4+0.5*jQG-4=14.01+j8.263S2-3“=S2-3+ΔS2-3+0.5*jQ2-3=4.10+j1.913S4-3“=S4-3+ΔS4-3+0.5*jQ4-3=3.907+j1.764電壓損耗如下：（VG=1.05VN）△VG-1=PG-1“RG-1+（QG-1“-0.5*jQG-1）XG-1/VG=(8*2.31+4.36*4.41)/115.5=0.33V1=VG-△VG-1=115.13；V1*=1.046變電站3為功率分點(diǎn)，所以變電站3點(diǎn)電壓最低?！鱒G-4=PG-4“RG-4+（QG-4“-0.5*jQG-4）XG-4/VG=(14.01*4.84+8.613*9.24)/115.5=1.28V4=VG-△VG-4=114.22；V4*=1.038△VG-2=PG-2“RG-2+（QG-2“-0.5*jQG-2）XG-2/VG=(17.245*6.16+8.8*11.76)/115.5=1.82V2=VG-△VG-2=113.68；V2*=1.033△V2-3=P2-3“R2-3+（Q2-3“-0.5*jQ2-3）X2-3/V2=(4.1*4.4+2.12*8.4)/113.68=0.32V3=V2-△V2-3=113.36；V3*=1.033.2.3故障時(shí)功率分布與電壓分布（a）若線路G-4因故障而被切除先算計(jì)及損耗時(shí)的功率分布（末端到始端）S1’=S1+ΔS0+0.5jQG-1+ΔSTb1=12.08+j6.872;S2’=S2+ΔS0+0.5jQG-2+0.5jQ2-3+ΔSTb2=18.11+j10.378S4’=S4+ΔS0+0.5jQG-4+0.5jQ4-3+ΔSTb3=15.1+j9.22；S3’=S3+ΔS0+0.5jQ4-3+0.5jQ2-3+ΔSTb4=10.11+j5.732線路3-4上流過(guò)的功率S3-4=S4’=15.1+j9.22ΔS3-4=0.1146+j0.2187S3-4“=S3-4+ΔS3-4=15.17+j8.91線路2-3上流過(guò)的功率S2-3=S3’+S3-4“=25.225+j14.286ΔS2-3=0.3056+j0.5834S2-3“=S2-3+ΔS2-3=25.53+j14.87線路G-2上流過(guò)的功率SG-2=S2’+S2-3“=43.585+j24.136ΔSG-2=1.26+j2.41SG-2“=SG-2+ΔSG-2=44.845+j26.546電壓損耗如下：（VG=1.05VN）△VG-2=PG-2“RG-2+QG-2“XG-2/VG=(44.845*6.16+26.546*11.76)/115.5=5.1V2=VG-△VG-2=109.9；V2*=0.999△V2-3=P2-3“R2-3+Q2-3“X2-3/V2=(25.53*4.4+14.87*8.4)/109.9=2.16V3=V2-△V2-3=107.74；V2*=0.979△V3-4=P3-4“R3-4+Q3-4“X3-4/V3=(15.17*4.62+8.91*8.82)/107.74=1.35V4=V3-△V3-4=106.39；V4*=0.967（b）若線路G-2因故障而被切除先算計(jì)及損耗時(shí)的功率分布（末端到始端）S1’=S1+ΔS0+0.5jQG-1+ΔSTb1=12.08+j6.872;S2’=S2+ΔS0+0.5jQG-2+0.5jQ2-3+ΔSTb2=18.11+j10.378S4’=S4+ΔS0+0.5jQG-4+0.5jQ4-3+ΔSTb3=15.1+j9.22；S3’=S3+ΔS0+0.5jQ4-3+0.5jQ2-3+ΔSTb4=10.11+j5.732線路G-1：ZG-1=2.31+j4.41（Ω）線路G-2:ZG-2=6.16+j11.76(Ω)線路G-4:ZG-4=4.84+j9.24(Ω)線路2-3:Z2-3=4.4+j8.4(Ω)線路4-3:Z4-3=4.62+j8.82（Ω）線路2-3上流過(guò)的功率S2-3=S2’=18.11+j10.378ΔS2-3=0.158+j0.302S2-3“=S2-3+ΔS2-3=18.268+j10.68線路3-4上流過(guò)的功率S3-4=S3’+S2-3“=28.378+j16.41ΔS3-4=0.41+j0.783S3-4“=S3-4+ΔS3-4=28.79+j17.19線路G-4上流過(guò)的功率SG-4=S4’+S3-4“=43.89+j26.41ΔSG-4=1.05+j2.005SG-4“=SG-4+ΔSG-4=44.93+j28.415電壓損耗如下：（VG=1.05VN）△VG-4=PG-4“RG-4+QG-4“XG-4/VG=(44.93*4.84+28.415*9.24)/115.5=4.156V4=VG-△VG-4=111.344；V4*=1.012△V3-4=P3-4“R3-4+Q3-4“X3-4/V3=(28.79*4.62+17.19*8.82)/111.344=2.556V3=V4-△V3-4=108.788；V4*=0.989△V2-3=P2-3“R2-3+Q2-3“X2-3/V2=(18.268*4.4+10.68*8.4)/108.788=1.56V2=V3-△V2-3=107.23；V2*=0.975若雙回線路G-1中的一條因故障而被切除，則線路G-1上流過(guò)的功率SG-1=S1’=12.08+j6.872ΔSG-1=0.074+j0.141SG-1“=SG-1+ΔSG-1=12.154+j7.013電壓分布為：（發(fā)電機(jī)端電壓取為VG=VN）△VG-1=(12.154*4.62+7.013*8.82)/110=1.072KVV1=108.93V1*=0.99通過(guò)計(jì)算表明，網(wǎng)絡(luò)在最嚴(yán)重故障時(shí)，通過(guò)發(fā)電機(jī)調(diào)壓（升高發(fā)電機(jī)端壓）是可以保證負(fù)荷點(diǎn)的電壓質(zhì)量，而且線路能承擔(dān)事故時(shí)的大電流。3.3調(diào)壓與調(diào)壓設(shè)備選擇3.3.1發(fā)電機(jī)端電壓發(fā)電機(jī)端電壓可在額定電壓5%范圍內(nèi)變動(dòng)，發(fā)電機(jī)高壓母線電壓為了滿足變電站低壓母線的電壓要求，其值較大，發(fā)電機(jī)的升壓變壓器選擇一個(gè)高于額定電壓的分接頭。調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)端壓可以達(dá)到部分調(diào)壓的作用。這里在調(diào)節(jié)變電站低壓側(cè)電壓時(shí)借助了發(fā)電機(jī)端電壓調(diào)壓。3.3.2變壓器變比（分接頭）調(diào)壓各變電站在最大負(fù)荷與最小負(fù)荷下的高壓測(cè)流過(guò)的功率、實(shí)際電壓及低壓側(cè)的調(diào)壓要求數(shù)據(jù)如下：變電站1：=12.08+j6.872(MVA)=114.89(KV)=8.066+j4.588(MVA)=115.13(KV)低壓側(cè)繞組額定電壓：10.5KV調(diào)壓要求：常調(diào)壓變電站2：=18.11+j10.378(MVA)=112.96(KV)=13.083+j6.838(MVA)=113.68(KV)低壓側(cè)繞組額定電壓：10.5KV調(diào)壓要求：逆調(diào)壓變電站3：=10.11+j5.732(MVA)=112.55(KV)=7.064+j5.662(MVA)=113.36(KV)低壓側(cè)繞組額定電壓：10.5KV調(diào)壓要求：常調(diào)壓變電站4：=15.10+j9.22(MVA)=113.75(KV)=10.074+j6.726MVA)=1