高壓電力網(wǎng)最優(yōu)網(wǎng)絡(luò)接線方案設(shè)計

a編號1151401333課程設(shè)計（2014級本科）題目：高壓電力網(wǎng)最優(yōu)網(wǎng)絡(luò)接線方案設(shè)計系（部）院：物理與機電工程學(xué)院專業(yè)：電氣工程及其自動化作者姓名： 王彥榮指導(dǎo)教師： 劉永科職稱：副教授完成日期：2014年7月1日二O一四年七月目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"目錄 1\o"CurrentDocument"河西學(xué)院本科生課程設(shè)計任務(wù)書 2\o"CurrentDocument"引言 4\o"CurrentDocument"第一章功率平衡校驗 5\o"CurrentDocument"有功功率的平衡 5\o"CurrentDocument"系統(tǒng)綜和最大用電負荷Py的計算 5\o"CurrentDocument"系統(tǒng)供電負荷Pg的計算 5\o"CurrentDocument"系統(tǒng)中發(fā)電負荷P的計算 5\o"CurrentDocument"發(fā)電廠A的總裝機容量初定 5\o"CurrentDocument"無功功率平衡 6\o"CurrentDocument"初步確定主網(wǎng)架 6\o"CurrentDocument"第二章供電網(wǎng)絡(luò)接線初步設(shè)計 7\o"CurrentDocument"方案的初步擬定 7\o"CurrentDocument"初步潮流計算 8\o"CurrentDocument"方案一初步潮流計算 9\o"CurrentDocument"2.1.2方案二的初步潮流計算 13\o"CurrentDocument"2.2電力網(wǎng)電壓等級的確定 17\o"CurrentDocument"第三章導(dǎo)線截面的選擇 19\o"CurrentDocument"導(dǎo)線截面積選擇原則和方法 19\o"CurrentDocument"按電暈校驗導(dǎo)線截面積 19\o"CurrentDocument"按電壓損失校驗導(dǎo)線截面積 19\o"CurrentDocument"兩種方案的經(jīng)濟比較 20\o"CurrentDocument"投資費用的計算 21\o"CurrentDocument"年運行費用 21河西學(xué)院本科生課程設(shè)計任務(wù)書設(shè)計題目 高壓電力網(wǎng)最優(yōu)網(wǎng)絡(luò)接線方案設(shè)計作者姓名I王彥榮I學(xué)院、專業(yè)、年級I物電學(xué)院電氣工程及其自動化專業(yè)級指導(dǎo)教師姓名職稱|劉永科副教授|任務(wù)下達日期|~~2014年5月20日.設(shè)計任務(wù)設(shè)計題目高壓電力網(wǎng)最優(yōu)網(wǎng)絡(luò)接線方案設(shè)計設(shè)計內(nèi)容經(jīng)設(shè)計方案的初步篩選和經(jīng)濟技術(shù)比較后，確定較優(yōu)主網(wǎng)架接線方案，并對其進行N-1校驗、導(dǎo)線選型及校驗。本次設(shè)計旨在初步掌握并熟悉電力網(wǎng)接線設(shè)計、無功補償、方案經(jīng)濟性比較等基本方法，加深對電力系統(tǒng)潮流計算方法及意義、技術(shù)經(jīng)濟比較理論的理解。1.3原始數(shù)據(jù)（1）發(fā)電廠變電所地理位置。本設(shè)計針對一個地區(qū)電力網(wǎng)，該電力網(wǎng)中有一個火力發(fā)電廠A，發(fā)電廠附近有一些近區(qū)負荷，另有3個變電所，發(fā)電廠、變電所的地理位置關(guān)系如圖3-1,1、2、3為變電所，圖中每個方格距離代表20km。（2）發(fā)電廠、各變電所負荷情況。發(fā)電廠A各變電所的負荷情況見表3-2,其中補償后功率因數(shù)是對變電所低壓負荷母線的運行要求。.A312圖1-1發(fā)電廠變電所地理位置圖表1-1 發(fā)電廠和各變電所負荷情況表項目地點A123最大負荷/最小負荷（MW）6/342/3550/3535/28功率因數(shù)（補償后）0.950.980.980.98最大負荷利用小時（h）4000400045003600一、二類負荷所占比例（％）25406052低壓母線電壓（kv）10

2.設(shè)計的基本要求設(shè)計及計算說明書（1）說明書要求書寫整齊，條理分明，表達正確、語言正確。（2）計算書內(nèi)容：為各設(shè)計內(nèi)容最終成果、確定提供依據(jù)進行的技術(shù)分析、論證和定量計算，如。（3）計算書要求：計算無誤，分析論證過程簡單明了，各設(shè)計內(nèi)容列表匯總。圖紙（1）繪制分析所需的必要圖紙（2）圖紙要求：用標準符號繪制，布置均勻，設(shè)備符號大小合適，清晰美觀。3.論文（設(shè)計）進度安排階段論文（設(shè)計）各階段名稱起止日期1熟悉設(shè)計任務(wù)書、設(shè)計題目及設(shè)計背景資料2查閱有關(guān)資料3閱讀設(shè)計要求必讀的參考資料4書寫設(shè)計說明書5上交設(shè)計成果4.需收集和閱讀的資料及參考文獻（指導(dǎo)教師指定）[1]:陳玲.電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析（第三版）[M]，北京，中國電力出版社，2007[2]：何仰贊，溫增銀.《電力系統(tǒng)分析》第三版[M]，武漢，華中科技大學(xué)出版社，2002[3]：陳悅.《電氣工程畢業(yè)設(shè)計指南電力系統(tǒng)分冊》[M]，北京，中國水利水電出版社，2008[4]:[5]:教研室意見負責(zé)人簽名：年月日學(xué)院意見負責(zé)人簽名：年月日引言電能是當(dāng)前我國能源消費的主要形式之一，近年來，隨著國名經(jīng)濟的快速增長，社會對電能的需求越來越高，對供電質(zhì)量和可靠性的需求也越越來越高。因此，必須通過發(fā)展電力工業(yè)，不斷擴大電力系統(tǒng)的規(guī)模，建設(shè)穩(wěn)定可靠的供電網(wǎng)絡(luò)來滿足經(jīng)濟發(fā)展的需求。電力網(wǎng)絡(luò)接線最優(yōu)方案的設(shè)計是前提，是電網(wǎng)建設(shè)的總體規(guī)劃，是電力工程建設(shè)的實施方針是一項具有戰(zhàn)略意義的工作，必須以高效，經(jīng)濟，可靠為原則。電網(wǎng)設(shè)計的任務(wù)是根據(jù)設(shè)計期內(nèi)的復(fù)合要求及電源建設(shè)方案，確定相應(yīng)的電網(wǎng)接線，以滿足可靠、經(jīng)濟、安全地輸送電力的要求。電網(wǎng)接線方案通常有很多種，根據(jù)電網(wǎng)實際情況確定最優(yōu)的接線方案，是電網(wǎng)設(shè)計的重中之重。本設(shè)計內(nèi)容包括：分析原始資料，審定運算條件，校驗系統(tǒng)有功、無功平衡和各種運行方式，通過方案比較，確定系統(tǒng)接線方案，確定發(fā)電廠、變電所的接線方案和變壓器的型號、容量及參數(shù)，進行系統(tǒng)的潮流計算，選擇變壓器的分接頭，設(shè)計系統(tǒng)設(shè)計的主要指標，回執(zhí)系統(tǒng)電氣主接線圖。第一章功率平衡校驗有功功率的平衡系統(tǒng)綜和最大用電負荷尸的計算y系統(tǒng)綜合最大用電負荷按下式計算：Py=Ki5..I=1其中：負荷同時系數(shù)K1=0.9。根據(jù)原始資料中的數(shù)據(jù)可算得:P=KZP.=0.9義(42+50+35)=114.3(MW)i=1系統(tǒng)供電負荷Pg的計算11P= P= 義114.3=122.9(MW)g1-Ky1-7%2其中：K2=7%-系統(tǒng)網(wǎng)損率系統(tǒng)中發(fā)電負荷Pf的計算系統(tǒng)發(fā)電負荷是指發(fā)電機出力。即系統(tǒng)供電負荷、發(fā)電機電壓直配負荷、發(fā)電廠廠用電(簡稱為廠用電)負荷之和。根據(jù)原始數(shù)據(jù)表分析可得發(fā)電廠A為小型火力發(fā)電廠，則系統(tǒng)發(fā)電負荷為：(P(P+P)=1

1-10%義(122.9+6)=143.23(MW)其中：K3=10% 廠用電率發(fā)電廠A的總裝機容量初定發(fā)電廠裝機容量pgaa滿足系統(tǒng)發(fā)電負荷的需求外，還應(yīng)考慮留有20%?30%的系統(tǒng)有功備用容量。所以可以初步確定發(fā)電廠A的裝機容量為：PGN=P,(1+20%?30%)=143.23x(1+20%?30%)=175?200(MW)因發(fā)電廠最大機組容量一般不超過系統(tǒng)總?cè)萘康?%?10%,在考慮到系統(tǒng)負荷增長的情況下，發(fā)電廠A中最大機組容量以不超過50MW為宜，最終確定發(fā)電廠總裝機容量為50MWo無功功率平衡電力系統(tǒng)的無功功率平衡是保障電壓質(zhì)量的基本條件。無功功率平衡遵循的是分層和分供電區(qū)就地平衡原則。為達到就地平衡就必須分層分區(qū)進行無功補償。合理的無功補償和有效的電壓控制，不僅可以保證電壓質(zhì)量，而且將提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性、安全性和經(jīng)濟性。在主變壓器最大負荷時，因為功率因數(shù)為0.9--0.95,所以不需補充無功功率，系統(tǒng)內(nèi)的總裝機容量應(yīng)該大于發(fā)電負荷，即系統(tǒng)內(nèi)應(yīng)該有足夠的備用容量，按規(guī)定系數(shù)的總裝機容量應(yīng)大于或等于系統(tǒng)最大發(fā)電負荷的1.2倍。初步確定主網(wǎng)架在變電所和電源布局確定的基礎(chǔ)上，電力網(wǎng)絡(luò)接線方案的選擇就是十分重要的。一個良好的接線方案，對于電力網(wǎng)的投資、建設(shè)、運行和發(fā)展都有重要的意義。電力網(wǎng)的接線方案的選擇中需考慮的技術(shù)條件通有：供電的可靠性，電能的質(zhì)量，運行及維護的方便靈活性，繼電維護及自動化操作的復(fù)雜程度以及發(fā)展的可能性等。電力網(wǎng)接線方案的具體選擇過程中常采用篩選法，其步驟大致分為：a.列出每個可能的接線方案；b.從供電可靠性，運行維護的靈活性等角度去掉明顯不合理的方案。c.暫留下的方案，按類似的接線方式進行粗略經(jīng)濟比較，方案是按象征變電所投資大小的斷路器和象征線路投資大小的線路長度進行比較。d.根據(jù)原始資料圖，設(shè)計主網(wǎng)架時依據(jù)可靠性原則，選擇出以下七個初選方案如圖。第二章供電網(wǎng)絡(luò)接線初步設(shè)計2.1方案的初步擬定從滿足電網(wǎng)供電可靠性角度出發(fā)，在進行電力網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)初步設(shè)計時，應(yīng)考慮選用有備用的接線方式。通過比較各變電所的負荷及地理位置，發(fā)電廠的地理位置初步擬定接線方案如下：表2.1各種接線方案方案圖形線路長度（km）優(yōu)缺點案 -方291.93優(yōu)點：線路段，接線方式簡單；缺點：損耗大，供電可靠性不高。yI1VX/S.\/ B 案方337.64優(yōu)點：線路較短，可靠性高，損耗小；缺點：接線較復(fù)雜，變電所3的接線方式較單一，靈活性一般。AJ二二MX1J\\案方百y3\389.93優(yōu)點：供電可靠性高，線路較短；缺點：接線復(fù)雜，損耗大。7彳■-_zXJ1/ (r案四方f374.39優(yōu)點：線路段，可靠性高；缺點：接線有點復(fù)雜，損耗大。j-r32

案五方482.96缺點：線路太長，損耗較大，此方案不適用。A31夕\A2案六方y(tǒng)A435.64缺點：接線方式較單一，電力網(wǎng)絡(luò)靈活性不高，損耗大，線路太長不經(jīng)濟。.■3)7彳-r-H案七方fA217.82缺點：接線方式較單一，電力網(wǎng)絡(luò)靈活性不高。31\/丁3f1發(fā)電廠與各變電所、變電所與變電所之間的距離計算如下:l=、:602+402=72.11kml =v'802+202=82.46km1A3=<602+202=63.25km2=v402+402=56.57kmI3=.1202+202=121.66km3=-v802+602=100km根據(jù)發(fā)電廠和各變電所負荷情況表中各變電所負荷大致分布及各變電所中一二類負荷所占比例，電路電線的距離，所用斷路器的個數(shù)，以及電力電網(wǎng)運行時的穩(wěn)定性判斷初次去掉方案三、方案四，方案五、方案六和方案七。留下方案一和方案二進一步計算比較。一個較好的網(wǎng)絡(luò)接線方案不僅提供充足、可靠、合格和廉價的電力，而且具有良好的經(jīng)濟效益。因此對初步選擇的方案一、方案二還需進一步的比較和分析，本次設(shè)計采用經(jīng)濟技術(shù)比較的方法，從兩個方案中選出一個最優(yōu)方案。2.2初步潮流計算

由于規(guī)劃設(shè)計階段，網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)線型號是未知的，因而假設(shè)全網(wǎng)為同一往來進行初步潮流計算。初步潮流分析同時忽略線路的損耗，此時網(wǎng)絡(luò)的初步潮流分析對于環(huán)網(wǎng)來講只和線路長度及負荷功率有關(guān)。方案一初步潮流計算由原始資料可知，發(fā)電廠最大最小負荷的大小是給出的因而發(fā)電廠是監(jiān)視廠，網(wǎng)絡(luò)的功率平衡也由發(fā)電廠A由原始資料可知，發(fā)電廠最大最小負荷的大小是給出的因而發(fā)電廠是監(jiān)視廠，網(wǎng)絡(luò)的功率平衡也由發(fā)電廠A實現(xiàn)的，所以選擇A的功率為流出方向，其他支路功率方向為假設(shè)方向。根據(jù)此原則畫圖3-1..各變電所的最大負荷cos①=cos①=cos①由資料可知+1 %=cos①=0.98所以火Q二次Q二tgQ=0.2=42+j42x0.2=42+j8.4(MVA)+jPtgq=50+j50x0.2=50+j10(MVA)2 2=P+jPtgq=35+j35x0.2=35+j=P+jPtgq.電力網(wǎng)絡(luò)潮流計算?Sx(l+1+1)+Sx(l+1)+SxlS= 1-2 2-33-A 2 2-3 3-A 3 3-A^A-1 lA-1+l1-2+12-3+13-A-_(42+j8.4)x(56.57+100+63.25)+(50+j10)x(100+63.25)+(35+j7)x63.2572.11+56.57+100+63.25:67.17+j13.43(MVA)?Sx(1 +1+1)+Sx(1 +1)+Sx1S= A- 2^ 2 A- 1A^A'" 1A-1+11-2+12-3+13-A.(35+j7)x(72.11+56.57+100)+(50+j10)x(72.11+56.57)+(42+j8.4)x72.1172.11+56.57+100+63.25

=59.83+j11.97(MVA)?S1-2?S3-2=SA1s1=(67.17+j13.43)-(42+j8.4)?S1-2?S3-2cos①=cosarctan(—A-PA-1=cos〈arctan 67.17j=cosarctan、Q—P1-2J二cos' 5.03jarctan 、 25.17cos①=cosarctan(—A-PA-1=cos〈arctan 67.17j=cosarctan、Q—P1-2J二cos' 5.03jarctan 、 25.17J=cos(arctan、Q——P2-3J二=cos[V,4.97jarctan 24.83J=cosarctanP1 ,，B0jJ=cos( 11.97arctan V 59.83((=0.98=0.98=0.9813.43)cos中2-3cos中A-1cos甲1-2線路名稱輸送容量（MVA）輸送距離（km）電壓等級（kv）最大負荷利用小時（h）最大負荷損耗時間A-167.1772.11110400035001-225.1756.57110450035003-224.8310011045003500A-359.8363.2511040003500=0.98,查附表得軟導(dǎo)線經(jīng)濟電流密度J=L28A/mm2由于電壓等級都為UN=110KVA，-33.各導(dǎo)線的截面積SA-14PSA-14P2+Q2

max max<3JUN%67.172+13.432.<3x1.28x110=280.88mm2S=上S=上1-2P2+Q2：——max max■<3JUNv,25.172+5.032 =105.25mm2J3x1.28x110S2-3:S2-3:P2+Q2： max max<3JUN<24.832+4.972<3x1.04x110=103.83mm2SA，-3\,P2SA，-3\,P2+Q2

= max max<3JUNv59.832+11.972■v3x1.04x110=250.19mm24.根據(jù)導(dǎo)線截面積選擇導(dǎo)線型號從下面附表中，查導(dǎo)線電阻與電抗值，得出參數(shù)如下表:第10頁

表2.3導(dǎo)線的型號電阻和電抗線路名稱橫截面積（皿2）導(dǎo)線型號電阻（Q）電抗（Q）電壓等級（kv）充電功率（Mvar/100km）允許截流量（A）A-1280.88LGJ-300/400.1050.3951103.827351-2105.25LGJ-120/250.2230.4211103.5724083-2103.83LGJ-120/250.2230.4211103.572408A-3250.19LGJ-300/400.1050.3951103.827355.校驗導(dǎo)線截面積（按允許載流量條件校驗導(dǎo)線截面）(1)A—1段a.故障時斷開1—2段，則流入線路A—1的功率、電流分別為:? ?sA1=S]=42+j8.4MVA'尸2+Q2-J42^42224.8At：3U 、；3x110Nb.故障時斷開A-3段，則流入線路A-1的功率、電流分別為:?sA-1??=S1+S2?+Sb.故障時斷開A-3段，則流入線路A-1的功率、電流分別為:?sA-1??=S1+S2?+S3=42+j8.4+50+j10+35+j7=127+j25.4MVApp2+Q2_<1272+25.42.JGU <3x110N=679.78A(2)1-2段a.故障時斷開A-1線路，則流入線路1-2的功率、電流分別為:??S12=S1=42+j8.4MVA二」P2+Q2

33UuN<422+8.42,一= 224.8A\：3x110b.故障時斷開3-2線路，則流入線路1-2的功率，電流分別為:??S1-2二S之二50+j10MVAI=JPj+Q2K—；3UN<502+102.^-°-=267.63A弋3x110（3）3-2段a.故障時斷開1-2線路，則流入線路3-2的功率、電流分別為:? ?S3-2=S2=50+j10MVA_pP2+Q2_<502+102V3U <3x110N=267.63Ab.故障時斷開A-3線路，則流入線路3-2的功率，電流分別為:第11頁? ?一S3-2=S3=35+j7MVA_pP2+_pP2+Q2_352+72v3UNx/3x110=187.34A(4)A-3段a.故障時斷開3-2線路，則流入線路A-3的功率、電流分別為:??SA-3=S3=35+j7MVA_pp2+Q2_v352+72<3UN<3x_pp2+Q2_v352+72<3UN<3x110=187.34Ab.故障時斷開A-1線路，則流入線路A-3的功率，電流分別為:?SA-3???一_ 一 一一=S+S+S=42+j8.4+50+j10+35+j7=127+j25.4MVA,1P2+Q2 <1272+25.4233Uv13x110=679.78A6.精確計算⑴各線路的阻抗參數(shù)Ra]=0.097x72.11=7QX=0.386x72.11=27.83QA-1R1R12:0.21x56.57:11.88QX12=0.416x56.57=23.53QR3R32=0.21x100=21QX32=0.416x100=41.6QRaRa3=0.097x63.25=6.14QXa3=0.386x63.25=24.41Q]=7+]=7+J27.83QZ12=11.88+J23.53QZ32=21+j41.6QZ^3=6.14+j24.41Q⑵各段線路功率的分布情況?J* *ASZ?J* *ASZ-+Z-+Z.1-2 3-2 A-3I 7“A3-2+ZA-37?+S3xZA-3* * * *ZA-1+Z1-2+Z3-2+ZA-34793.846-j7273.3846.02-j117.37=67.59+j-14.34MVA?S?S1-2=Sa]-"=25.59+j5.94MVA第12頁

?S3-?S3-2=S2-\-2=24.41十;4.06WSA3=S3+S32=59.41+j-11.06MVA⑶修正后的截面積pP2+Q2 J67.592+14.342S =——max ma^=—= =348.7mm2A-1 v13JU J3x1.04x110NPP2+Q2 J25.592+5.942S =―—max max-=——— =123.58mm2「2 <3JU 3xX1.04x110NpP2+Q2 ,24.412+4.062S=—max ma^=——= =124.88mm23-2 V3JU 3xX1.04X110NPP2+Q2 J59.412+11.062S =—max ma^=—— =304.98mm2A-3 J3JU 3Xx1.04x110N線路名稱導(dǎo)線橫導(dǎo)線型號電阻Q）電抗Q）電壓等級（kv）充電功率（Mvar/100km）允許截流量（A）單位造價（萬元/km）截面積 （mm）A-1348.7LGJ-400/500.0970.3861103.91289834.91-2123.58LGJ-150/250.210.4161103.61846322.023-2124.88LGJ-150/250.210.4161103.61846322.02A-3304.98LGJ-400/500.0970.3861103.91289834.92.1.2方案二的初步潮流計算由原始資料可知co卸1二co卸2二cosQ=0.98，則火Q二次Q二次Q二0.2第13頁

二尸i+jP；gQ=42+j42x0.2=42二尸i+jP；gQ二尸2+jP22gQ=50+j50x0.2=二尸2+jP22gQ+jp3tg①3=35+j35x0.2=35+j7(MVA)2.電力網(wǎng)絡(luò)潮流計算SA-3單?SSA-3單?SA-1? _,S35+j7=17.5+j3.5MVA1 ^2A-21A1+I2+l2 A-2A-2(42+j8.4)x(56.57+82.46)+(50+j10)x82.4672.11+56.57+82.46=47.18+j9.44(MVA)? ?x(l+1)+?xlS= A- 1A^A-2 lA-1+l1-2+lA-2_(50+j10)x(72.11+56.57)+(42+j8.4)x72.1172.11+56.57+82.46=44.83+j8.96(MVA)???S=S-S=(47.18+j9.44)1-2 A-1 1( Q)cosQ=cosarctan—a+A-1 PI J-"cosQ=cosarctanQ-21-2 P1 P1-2( Q)cos① =cosarctan.a2A-2 P1 PA-2( Qcos① =cosarctan"a，3A。3 P' Af-3(42+j8.4)=5.18+j1.04(MVA)=cosarctan =0.981 42.63)=cosarctan =0.981 0.63)=cosarctan>=0.98I 44.83)=cosarctan=0.98)1 17.5)線路名稱輸送容量（MVA）輸送距離（km）電壓等級（kv）最大負荷利用小時（h）最大負荷損耗時間（h）A-147.1872.11110400035001-20.6356.5711045003500A-244.8382.4611045003500A-317.563.2511040003500第14頁由于電壓等級都為UN=110KV3.各導(dǎo)線的截面積pP2+Q2由于電壓等級都為UN=110KV3.各導(dǎo)線的截面積pP2+Q2S= max maxA-1 <3JUN皿1819.442=197.3mm2>3x1.28x110、:P2+Q2C V 4S= max max「2 .5JUN咤17"L。42:21.62mm2*3x1.28X110pP2+Q2= max max工3JUN44.832+8.962— =187.46mm2J3x1.28x110SA'-3單PP2+Q2

= max max<3JUN<17.52+3.52<3x1.28x110=73.18mm2,查表得軟導(dǎo)線經(jīng)濟電流密度J=L28A/mm2a.故障時斷開1—2段a.故障時斷開1—2段則流入線路A—1的功率、電流分別為:表2.3導(dǎo)線的型號電阻和電抗線路名稱導(dǎo)線橫截面積 （mm））導(dǎo)線型號電阻Q）電抗Q）電壓等級（kv）充電功率（Mvar/100km）允許截流量（A）A-1197.3LGJ-210/350.150.4051103.6755391-221.62LGJ-25/41.96901100115A-2187.46LGJ-210/350.150.4051103.721577A-373.18LGJ-95/200.3320.4291103.5043575.校驗導(dǎo)線截面積（按允許載流量條件校驗導(dǎo)線截面）⑴A—1段??SA1=S]=42+j8.4MVA%；422+8.42,— 224.8A<3x%；422+8.42,— 224.8A<3x110K一.熱UNb.故障時斷開b.故障時斷開A-2段，則流入線路A-1的功率、電流分別為:Sa]=S1+S2=42+j8.4+50+j10=92+j18.4MVApP2+Q2_pP2+Q2_v922+18.42、河N.<3X110=492.44A（2）1-2段a.故障時斷開A-1線路，則流入線路1-2的功率、電流分別為:? ?S]2=S]=42+j8.4MVA第15頁

%：422+8.42%：422+8.42?CUN<3x110224.8Ab.故障時斷開A-2線路，則流入線路1-2的功率，電流分別為:??七二S2=50+j10MVA_^22+Q2_^22+Q2_,'502+102<3UN、:3x110=267.63A(3)A-2段a.故障時斷開1-2線路，則流入線路A-2的功率、電流分別為:? ?S3-2二S2=50+j10MVApP2+pP2+Q23UUN<502+102v/3x110=267.63Ab.故障時斷開A-1b.故障時斷開A-1線路，則流入線路A-2的功率，電流分別為:?SA-2??=S]+S2=42+j8.4+50+j10=92+j18.4MVA3UUN[923UUN[922+18.42 =492.44A<3x110(4)A-3段由于此線路是雙回路供電，電流分別為:(4)A-3段由于此線路是雙回路供電，電流分別為:故障時斷開其中另一條線路即可，則流入線路A-3的功率、? ?一SA-3=S3=35+j7MVA<3UN<3UN<3x110=187.34A6.精確計算⑴各線路的阻抗參數(shù)RaRa1=0.17x72.11=12.26QXa1=0.41x72.11=29.57QR1R12=1.969x56.57=111.39QX12=0QRaRa2=0.15x82.46=12.37QXa2=0.405x82.46=33.40QRaRa3=0.332x63.25=21QXa3=0.429x63.25=27.13Q2卜]2卜]=12.26+j2957dZ12=111.39+j0Q第16頁2卜2卜2=12.37+j33.4QZ—=21+j27.130⑵各段線路功率的分布情況~SA-1~SA-1?，，、?~* * ~S1Z1-2+Za-+1k / 2*ZA-1*+Z1-2A-26430.98-j1909.516136.02-j62.97=44.04+j6.43MVA???S]2=SA1-S]=2.04-j2.03MVA???SA2=S2-S]2=47.96+j12.03MVA?SA3=17.5+j3.5MVA⑶修正后的截面積q 杷^+，L J44.042+6.432S =--max ma^=——— =182.50mm2A-1 73JU 3XX1.28X110Npp2+Q2 J2.042+2.032「QS= max ma^=—= =11.8mm21-2 v'3JU J3x1.28x110NPP2+Q2 747.962+12.032S=max ma^=- =202.75mm2A-2 v13JU 3Xx1.28x110NpP2+Q2 J17.52+3.52S =-—max ma^=— =73.18mm2A-3 <3JU <3X1.04x110N線路名稱導(dǎo)線橫截面積（mm2導(dǎo)線型號電阻（o）電抗（o）電壓等級（kv）充電功率（Mvar/100km）允許截流量（A）單位造價（萬元/km）A-1182.50LGJ-185/300.1700.411103.67553928.11-211.8LGJ-16/31.96901100115A-2202.75LGJ-210/350.150.4051103.72157733.7A-378.18LGJ-95/200.3320.4291103.50435720.52.2電力網(wǎng)電壓等級的確定在選擇輸電線路電壓等級時，應(yīng)根據(jù)輸送容量和輸送距離，以及周圍電力網(wǎng)的額定電壓第17頁的情況，從擬定的幾個方案中通過技術(shù)經(jīng)濟指標的比較確定。在接線方案擬定時，要注意要滿足遠景需要的發(fā)展。當(dāng)方案技術(shù)經(jīng)濟指標相近，或者較低電壓等級的方案優(yōu)點不太明顯時，應(yīng)考慮電壓等級高的方案。分析以上計算數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，單回線路輸送的最大負荷估算值接近50MW，且最長線路為100km，則確定電網(wǎng)電壓等級為110KV。第18頁

第三章導(dǎo)線截面的選擇導(dǎo)線截面積選擇原則和方法送電線路的截面積，一般根據(jù)經(jīng)濟電流密度選擇。對于大跨越導(dǎo)線的截面積，一般按長期允許載流量選擇。送電線路所采用的導(dǎo)線和避雷線，應(yīng)符合國家頒布的產(chǎn)品規(guī)格，鋁絞線、鋼芯鋁絞線和擴徑導(dǎo)線的規(guī)格及長期允許載流量。導(dǎo)線截面積選擇的一般做法：先按經(jīng)濟電流密度初選導(dǎo)線截面積，然后做電壓損失、機械強度、電暈、發(fā)熱等技術(shù)條件的校驗，有必要時尚續(xù)做技術(shù)經(jīng)濟比較，確定導(dǎo)線截面積及相應(yīng)的導(dǎo)線型號。按電暈校驗導(dǎo)線截面積對于110KV及以上電路，電暈現(xiàn)象往往是限制導(dǎo)線截面積不能過小的主要原因，所選導(dǎo)線截面的電暈臨界電壓應(yīng)大于其最高工作電壓。根據(jù)附表不必驗算電暈的導(dǎo)線最小型號及外徑中，表中列的是不產(chǎn)生電暈的導(dǎo)線最小截面積。因此兩個方案所選的導(dǎo)線均不必進行電暈校驗。按電壓損失校驗導(dǎo)線截面積按電壓損失校驗導(dǎo)線截面積的目的不是主要運用截面積改變來使線路滿足要求，而可以尋找各種措施，如題高功率因數(shù)，改用有載調(diào)壓變壓器以及改變電網(wǎng)規(guī)格設(shè)計方案等，將這些措施和增大截面積一起做經(jīng)濟比較，從而確定合理措施使線路滿足電壓損失校驗。.方案一(1)在正常運行情況下各線路的電壓損耗為：=7.9KV<10%UN二11KV=7.9KV<10%UN二11KV110AU1-2AU2-3AUA-3=4AU1-2AU2-3AUA-3=4KV<10%UN=11KV110=6.2KV<10%UN=11KV110PR+QX=6.2KV<10%UN=11KV110PR^QX二59.41x614+U.。6,27.83*.8kv<10%U二11KV110(2)故障情況下各線路的電壓損耗為:Z(PR+QX)AUA-1—— —二16KV<15%AUA-1110 n第19頁AU1-2Z(PR+QX)—―一=14.3KV<15%U110 n=16.5KVAUA-1Z(PR+QX)-tt/=15.4KV<15%U110 n=16.5KVAUA-1Z(PR+QX)—tt-=13.9KV<15%U110 n=16.5KV一般認為在無特殊情況下，正常運行時電壓損耗不超過10%,故障時電壓損耗不超過15%,則此校驗中導(dǎo)線滿足要求。2.方案二（1）正常運行時各線路的電壓損耗AUA-1PR+QX廠N44.04*12.26+6.43*29.57110=6.6KV<10%UN=11KVAUAU1-2PR+QXUN2.04義HL39-2.03義0=2.07kv<10%U=11KV110AUA-2PR+QXUN47.96*12.37+12.03*33.4110=9.05KV<10%UN=11KVAUA-3PR+QXUN35義21+3.5義27.13110=7.55KV<10%UN=11KV（2）發(fā)生故障時各線路的電壓損耗AUA-1Z(PR+QX)—「tt/=9.6KV<15%U=16.5KV110 nAUA-2Z(PR+QX)—tt一=13.42KV<15%U=16.5KV110 nAU1-2Z(PR+QX)―tt一=11.6KV<15%U=16.5KV110 nAUA-3Z(PR+QX)—―tJ=14.7KV<15%U=16.5KV110 n3.4兩種方案的經(jīng)濟比較最優(yōu)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方案的設(shè)計是根據(jù)規(guī)劃區(qū)內(nèi)電源、負荷分布狀況確定合理的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，是保證電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟運行的關(guān)鍵。方案比較的主要方法：經(jīng)濟比較法。經(jīng)濟計算是從國民經(jīng)濟整體利益出發(fā)，計算電氣主接線的各個比較方案的費用和效益，第20頁為選擇經(jīng)濟上的最優(yōu)方案提供依據(jù)。在經(jīng)濟比較中，一般有投資和年運行費用兩大項。計算時，可以計算個方案不同部分的投資和年運行費用。先分析如下：3.4.1投資費用的計算.萬案一設(shè)線路的投資為Z,造價為PZ1工Pl=72.11X24.9+56.57x22.02+100x22.02+63.25x34.9=8171.74萬元.方案二設(shè)線路的投資為Z,造價為PZ2工Pl=72.11x28.1+82.46x33.7+63.25x20.5+56.57x11.3=6741.06萬元3.4.2年運行費用N口=口=1―Q

100+ak+Paa2式中日一年運行費，元/年;a1—基本折舊率，取4.8%；0202一大修率，國產(chǎn)設(shè)備取1.4%進口設(shè)備取1%;Z一投資費，元;AA—年電能損耗，KW*Z一投資費，元;AA—年電能損耗，KW*h/年電價1.萬案一線路A-1：APmax? 一一一一一Sn 67.592+14.342UA^xRA1= x7=2.76MWN線路1-2：APmax?SR=線路1-2：APmax?SR=-^-2-xRU 1-2N25.592+5.942 x11.88=0.68MW1102APmax線路23：?SU3NxR2-324.412+4.062 x21=1.06MW1102APAPmax線路A-3：?S口A3xRUA-3N59.412+11.062 x6.14=1.85MW1102第21頁

AA=ZPt=(2.76+0.68+1.06+1.85)x3500=22225KW?h/年max口=1―Q+a)z+Paa方案一的年運行費用1 100 1 2 1 1Z1方案一的年運行費用—x(4.8%+1.4%)x8171.74+0.2x22225100二4450.07萬元2.方案二線路A-1：APmax~線路A-1：APmax~SU1NxRA-142.632+&532x12.26=1.92MW1102線路1-2：A線路1-2：APmax~aXR=.2+.2X111.39=0.0038MWU 1-2 1102N線路A-2：APmax~_S八 線路A-2：APmax~_S八 A^2-XRU A-2N448^x12.37二2」4MWAPmax線路A-3：AA=ZPtZ2 max~S口A3XRU A-3N352+72 X21=2.21MW110292+0.0038+2.14+2.21)x3500=21958.3KW?h/年日=-L-Q+ak+Paa方案二的年運行費用21001 22 Z2—x(4.8%+1.4%)x6741.06+0.2x21958.3100=4395.8萬元由此比較兩種方案，當(dāng)經(jīng)濟效益相同時Z1>Z2、5>也，推斷出方案二為最優(yōu)方案。第22頁

第四章最優(yōu)方案的技術(shù)經(jīng)濟計算4.1潮流分布計算與調(diào)壓措施的選擇潮流分布計算的結(jié)果可以反映網(wǎng)絡(luò)的運行狀態(tài)是否正常，即節(jié)點電壓是否越限、支路功率是否過載等。要求分別計算下列三種情況的潮流分布。（1）正常情況最大負荷；（2）正常情況最小負荷；（3）最大負荷情況下，某一重要支路發(fā)生斷線故障。要進行準確的潮流計算，需要先確定變壓器的參數(shù)，下面先按容量選擇變壓器。4.1.1變壓器容量的選擇.發(fā)電廠變壓器的選擇發(fā)電機電壓母線與系統(tǒng)連接的變壓器一般選兩臺，一臺變壓器的容量按能承擔(dān)60%—70%的電廠容量的選擇，一般取60%。發(fā)電機與變壓器為單元連接，按發(fā)電機的額定容量扣除本機組的廠用負荷后，留有10%的裕度，根據(jù)附表110雙繞組無勵磁調(diào)壓電力變壓器技術(shù)數(shù)據(jù)表選得該變壓器型號為：SFP-120000"10，則其參數(shù)為PU2—K-N—PU2—K-N—1000S2N422X11021000X1202=0.35QG=一P一二一107一二88.4x10-5ST1000U21000X1102

NU%U2X=K NT100SN10.5X1102100X120=10.59Q_I%S—100_I%S—100UNN0.6x120100X1102=5.95x10-5S.變電所變壓器的選擇變電所與系統(tǒng)相連接的主變壓器一般裝設(shè)兩臺。則選擇的變壓器要滿足:SN>(0.6~0.7)SS3S’m其中S是變電所的最大負荷容量，S是變電所的全部重要負荷max imp容量。1號變電所S>(0.6?0.7)S =(0.6?0.7)x-42-=25.71?30MVAN max 0.98第23頁

S>S =0.4X-=17.14MVANimp0.98所以選擇兩臺SF-31500/110。72號變電所S>(0.6?0.7)S=(0.6?0.7)x50-=30.61?35.71MVAN max 0.98S>S =0.6X網(wǎng)=30.61MVAN imp0.98所以選擇兩臺SF7-40000/110。3號變電所35S>(0.6?0.7)S=(0.6?0.7)x——=21.43?25MVAN max 0.9835S>S =0.52x——=18.57MVANimp 0.98所以選擇兩臺SFL-25000/110。73.根據(jù)上述所選變壓器型號從附表110kv雙繞組變壓器技術(shù)數(shù)據(jù)表查得相應(yīng)的參數(shù)計算如下:1號變電所140X140X1102 二1.7Q1000S21000X31.52NUk%U1二10.5X1102二40.33Q100SN 100x31.50.8x31.5 =2.06x10-5S100X1102P 385G=——0一= =3.18x10-6ST1000U21000X1102N2號變電所PUPU2 174X1102—k-N—= =1.32&21000S21000X402N幺g=10.5X1102=31.76Q100SN 100x40第24頁I%S10)0。NNP

0

1000。2N461000義I%S10)0。NNP

0

1000。2N461000義1102:3.8義10-6S3號變電所工二121*1102二2.34Q1000S2 1000X252NG=—P—=———=2.69X10-6ST1000U2 1000X1102NI%s100。NN0.9義25 =1.86義10-5S100*1102幺父二10.5X1102二50.82Q100SN 100x254.1.2網(wǎng)絡(luò)潮流計算1.最大、最小負荷時的運算負荷功率的計算(1)1號變電所a.在最大負荷運行情況下運算負荷功率b.在最小負荷運行情況下運算負荷功率第25頁0.8義40 =2.64義10-5S100*1102型 與順定電壓(kV.?連接組悚號損耗(kW>空栽電瓶(%)阻抗電瓶(%}高壓低用空我負載S?-6300/1101L6411.1Sj-8000；11014.050].1SFT—BOOO/llO14.0501-1SF?—ItiCNHj/JLfl16.5501.0SFt19,570L0SF?-I6MM/11&熾5860.9sf?—s&oon/iifl27.51U+Q.9sn-25OO0/11032.51250.8SFj-aiS0G/UO濕51400.BSR—10000/1101146.G1740,BSFR—汕口。o門lo]￡]i2X2.5%10.555,02J567SFP?-6SOOO/JIG110=2X2,5%6.655.02600.6SFf-75000/1106.375.03Q00.6SFP；90000/11035.03460-6SFPj-120000/110idfi.04-320.6SFLr-8000/1L0L4.0501.1SFLrloOflO/llflIfi.5501-0SFLr—125007110通5701.0SFL?-J6QOO/UO23.5Sfi0.。SFLr-20000/11021,51040.&招F[“-25(100711032.51羽0.8SFLr—31500/IJO1 J3&5MB0.8附寢25UOkV雙縫組變壓器技術(shù)數(shù)據(jù)表SFF；i2ooo/lio121,2X2.3%110+3X2.5%1CLS]；<fl1g04220-5SFPt—130007110121±2X2.5^15.75YN.dLL110.0550比5SFQ7-2QOOO/IIO27.51Q40,9SFQr—32.51250.8SFQ?—31500/110J21