1、河北工程大學畢業設計目錄原始資料1第一章 原始資料分析及系統功率平衡41.1電力電量平衡的目的與要求41.2電力平衡中的容量組成41.3功率平衡計算4第二章 電力網絡的設計方案52.1電網設計的一般內容52.2電力網絡的基本原則52.3電氣主接線的基本原則52.4電力網絡電壓等級的選擇62.5接線方案62.5.1簡單結構的電力系統宜分為以下幾種類型62.5.2系統接線方案比較7第三章 水電廠主接線83.1主接線設計的基本要求83.2水電廠資料83.3發電廠接入系線的電壓等級83.4電氣主接線形式83.4.1、方案一：發電機變壓器單元接線83.4.2方案二: 擴大單元接線93.4.3方案三:擴大

2、單元接線與發電機變壓器單元接線相結合93.5發電廠接入系統的 主變壓器的選擇93.5.1主變壓器臺數的確定93.5.2主變壓器容量的確定93.5.3主變壓器型式的選擇103.5.4主變壓器調壓方式的選擇103.6出線的選擇103.7廠用變壓器的選擇11第四章 架空線路的確定124.1按經濟電流密度選擇截面124.1.1按經濟電流密度選擇截面用輸送容量，應考慮線路投運510年的 發展。124.1.2計算公式124.2按電暈條件校驗124.3按允許載流量校驗134.4按機械強度校驗134.5按允許長期最大載流量校驗134.5.1水電廠甲變電所的線路校驗134.5.2各變電站之間的校驗13第五章 變

3、電所變壓器和 線路參數的確定165.1 變電所主變壓器的確定165.1.1主變壓器容量的確定165.1.2主變壓器臺數的確定165.2 線路參數確定及校驗175.2.1按經濟電流密度選擇截面17（5.1）175.2.2按故障校驗175.2.3按電暈條件校驗185.2.4按允許載流量校驗18（1）、 甲乙185.3 導線間距的確定195.4 水電站甲變電所線路的選擇195.5 各變電站間的線路選擇19第六章 電力系統的無功補償236.1 無功電源不足對系統的影響236.2 無功補償原則236.3 無功電源的選擇236.3.1無功電源236.3.2無功電源的選擇236.4 無功補償容量的配置23第

4、七章 潮流分布與計算257.1 潮流計算257.2 電壓調整307.3 調壓方式的種類確定307.3.1乙變電站變壓器分接頭的選取307.3.2丙變電站變壓器分接頭的選取317.3.3丁變電站變壓器分接頭的選取31第八章 網絡中的設備配置338.1水電廠主設備的選擇338.1.1水輪發電機出口斷路器的選擇338.1.2擴大單元接線母線截面的選擇33p=352=70mw338.2乙變電站主設備的選擇348.2.1高壓側主設備的選擇348.2.2低壓側主設備的選擇348.3 斷路器358.4 隔離開關35第九章 短路電流的計算369.1高壓網絡短路電流計算條件的規定369.2 短路電流計算的基本假

5、設369.3網絡的化簡及短路計算369.4各線路的電抗標幺值的計算369.5等值阻抗圖（短路點如圖所示）389.6短路點的確定與計算38體會47參考文獻：47附錄:4747原始資料一、設計題目：高壓輸電網絡規劃設計二、設計的主要原始資料：隨著經濟的發展，wy市擬在新興開發區建設乙、丙、丁三座變電站，同時建設水電廠w，如圖1所示。1已有系統發電廠總容量1000mw，平均功率因數=0.84，平均廠用電率3%，最大機組容量100mw。負荷最大值800mw，平均功率因數=0.87，最大負荷利用小時數 =5400小時。甲變電所為220/110/10kv降壓站，其110kv母線在最大負荷時不低于104kv

6、，在最小負荷時不高于112kv；220kv母線短路時，系統提供的短路容量為3000mva。2水電廠w容量：設計年535mw，=0.85，遠景規劃735mw，=0.85。年平均發電量：1000106kw.h運行方式：豐水期滿載運行，枯水期根據下游用水要求發電功率不得低于25mw。廠用電率：1%額定電壓：10.5kv電抗參數： =1.088， =0.279， =0.18， =0.669， =0.23新建變電所各變電所數據：名稱乙丙丁最大負荷（mw）232634最小負荷（mw）161827cos0.650.70.95二次側電壓（kv）101010一、二類負荷比例60%60%90%調壓要求順常逆（小時

7、）450046006935平均負荷率-最小負荷率-0.974變電所丁的負載：負載形式年產（噸）年耗電量（kw.h）棉紗1041273.09104冶金業電爐鋼2.01051210.46105機制紙3.51042802.415104居民生活-260104普通水泥7.5105753.61054地理位置圖 1 w始末距離（km）通過地帶水電廠w甲200丘陵甲乙50平原甲丙20平原甲丁49平原乙丁40平原丙丁40平原5本說明書是對高壓輸電網絡規劃設計。本系統中有原始的甲變電所和火電廠，要求對系統一次側進行規劃設計。5.1設計思路（1）、首先認真閱讀并對原始資料作一個初步了解和分析，確定系統的功率平衡。（

8、2）、確定網絡的設計方安，在可靠、合理的基礎上保證其經濟性。（3）、水電廠w的主接線，主要包括接線形式、主變和出線的選擇。（4）架空線路的確定。（5）變電所電氣主接線，主要分析乙變，確定其一次電氣接線及各參數。（6）、對系統進行無功補償，確定各節點的無功補償容量，使其滿足總統要求。（7）、對網絡進行潮流分析和電壓調整，使得各節點的電壓在允許的范圍內變化，并進行短路計算。5.2設計特點：對于整個網絡一定要簡單、可靠、靈活，在此基礎上保證其經濟性。5.3設計存在的問題：對于系統網絡在技術上和經濟上不能統一。我們首先考慮技術方面，再考慮經濟方面。但對于有些設備在滿足一定的技術基礎上再考慮經濟方面，使

9、其滿足可靠性，經濟性。第一章 原始資料分析及系統功率平衡1.1電力電量平衡的目的與要求電力電量平衡是電力電量供應與需求之間的平衡。在系統設計中應進行電力電量平衡計算，主要分析、研究一下問題：（1）、確定電力系統需要餓發電設備容量。（2）、確定系統需要的備用容量，研究在水、火之間的分配。（3）、確定系統需要的調峰容量，使之能滿足設計年不同季節的系統調峰要求。（4）、在滿足電力系統負荷及電量需求的前提下。合理安排水火電廠的運行方式，充分利用水電，使燃料消耗最經濟，并計算系統需要的燃料消耗量。（5）、確定各代表水文年各類型電廠的發電設備利用小時數，檢驗電量平衡。（6）、確定水電廠電量的利用程度，以論

10、證水電裝機容量的合理性。（7）、分析系統與系統之間，地區與地區之間的電力電量交換，為保證擴大聯網及擬定網絡方安提供依據。1.2電力平衡中的容量組成（1）、裝機容量（2）、工作容量（3）、備用容量1.3功率平衡計算依據本次設計的原始資料,系統的功率平衡主要考有功備用容量是否足夠。（1）、發電總容量為1000mw，負荷最大值為800mw。（2）、水電廠設計容量為535mw，遠景規劃為735mw。（3）、乙、丙、丁的最大負荷分別為23mw、26mw、34mw。由于系統地有功備用容量遠遠大于所提供的負荷，所以滿足系統的功率平衡。第二章 電力網絡的設計方案2.1電網設計的一般內容（1）、確定輸電方式（2

11、）、選擇電網電壓（3）、確定網絡結構（4）、確定變電所布局和規模根據以下原則進行設計，使電網的設計做到合理性，可靠性，在此基礎上做到經濟性。2.2電力網絡的基本原則（1）、滿足國民經濟各部門用電增長的要求。（2）、滿足用戶對供電可靠性和電能質量的要求。（3）、要求節約投資及年運行費用，減少主要設備和材料消耗，特別注意減少當前“短線”物資的消耗，要爭取做到分期投資。（4）、遠近結合，以近為主，若兩個方案技術指標相近時，應采用有利于發展的方案。（5）、所提方案應在規定的期限由實現的可能性，過度也方便。（6）、要對多個方案進行技術比較，然后確定出最優方案。2.3電氣主接線的基本原則根據系統和用戶的要

12、求，保證必要的供電可靠性和電能質量。具有運行，維護的靈活性、經濟性、方便性和發展性。（1） 可靠性：衡量可靠的標準，一般是根據主接線型式機主要設備操 作的可能方式，按一定的規律計算出“不允許”事件發生的規律，停運的持續時間期望值等指標，對幾種主接線型式中擇優（2） 靈活性在調度時，可以靈活的投入和切除發電機、變壓器和線路，調配電源和負荷，滿足系統在事故運行方式、檢修運行方式以極特殊運行方式下的系統電鍍要求；在檢修時，可以方便的停運斷路器、母線及其繼電保護設備，而不致影響電力網的運行和對用戶的供電；在擴建時，可以容易的從初期接線擴建到最終接線，在不影響連接供電或停電時間最短的情況下，投入新機組、

13、變壓器或線路，并對一次和二次部分的改建工作量最少。在操作時間便、安全、不易發生誤操作的“方便性”。（3）經濟性。主接線應力求簡單，以節省斷路器、隔離開關、電流和電壓互感器等一次設備，要是控制、保護不過于復雜，要能限制短路電流，以便于選擇價廉的電氣設備或輕型電器。做到投資省。合理的選擇主變壓器的種類（雙繞組、三繞組或自耦變等）容量、臺數，避免兩次變壓而增加電能的損失。電器主接線選擇時要為配電裝置的布置創造條件，盡量使占地面積減少2.4電力網絡電壓等級的選擇同一地區，同一電網內，應盡可能簡化電壓等級。各級電壓間的級差不宜太小，根據任務書數據，結合本系統的現有的條件，發電機出口側電壓為10.5kv，

14、w甲的輸送電壓為220kv，各變電所的輸送電壓為110kv。續表2.1我國各級電壓輸送能力統計輸電電壓（kv）輸送容量（mw）傳送距離（km）0.380.1及以下0.6及以下30.11.01360.11.2415100.22.06203521020501101050501502201005001003003302001000200600500600150040010002.5接線方案2.5.1簡單結構的電力系統宜分為以下幾種類型（1）、放射形三級系統（2）、鏈形系統（3）、輻射形系統（4）、環形系統（5）、多回路系統2.5.2系統接線方案比較方案一：射形接線因為每個變電所的負荷一、二次負荷都占

15、很大的比例，所以每條線路都用雙回路，保證供電的可靠性，且接線簡單，清晰，線路間聯系不大，但用料投資大，線路利用率低，從經濟 考慮有些不合理。方案二：環形接線環形接線可以閉環運行，閉環運行有較高的可靠性，有不間斷供電的優越性，線路短，大大節約了投資，從經濟上考慮可行，但調度復雜，并且導線截面加粗反而浪費。 方案三: 雙回路與環形網混合接線可分為兩種網絡：a網絡和b網絡圖 a網絡 b網絡 分析其接線長度及截面的選擇，a網絡比b網絡節省投資，所以選擇a網絡。（具體見計算書）該網絡優點：雙回路與環形網混和接線，其可靠性高。當任何一條線路故障或檢修時，可保證負荷不間斷供電，集合了雙回路和環形接線的優點，

16、而且用料、投資比較低，線路的利用率高。該網缺點：環形故障時的電壓質量差，調度復雜。當甲乙故障時，丁的故障必須由其他承擔。綜合得：三個方案都有比較高的可靠性，但從經濟上考慮，雖然方案二的線路比較短，卻大大加粗了其截面積。方案一的線路太長，只有方案三的a網絡在經濟上比較合理，所以本系統采用方案三的a網絡。第三章 水電廠主接線3.1主接線設計的基本要求（1）、可靠性（2）、靈活性（3）、經濟性3.2水電廠資料本次設計的水電廠，水輪發電機組其特點是能快速啟動，并能在運行中有空載到滿載大幅度改變負荷。水輪發電機組從啟動到滿負荷僅需幾分鐘，因此一般在豐水期滿載運行以免棄水，在枯水期承擔尖峰負荷。該發電廠為

17、5臺35mw機組，遠景規劃為7臺35mw機組，年平均發電為100010 6kw.h，運行方式為豐水期滿載運行，枯水期根據下游要求發電功率不低于25mw。3.3發電廠接入系線的電壓等級(1)、 發電廠接入系統采用的電壓應根據該發電廠接入系統中所在的地理位置、供電范圍內的潮流發布情況確定。(2)、 發電廠接入系統的電壓，一般不超過兩種，以簡化接線。根據系統中甲變電所現有條件，甲主變為220/121/11kv。3.4電氣主接線形式電力系統中的發電廠有大型主力電廠、中小型地區電廠及企業自備電廠三種類型。大型主力或電廠靠近煤礦或沿海、沿江，并接入300-500kv超高壓系統；地區電廠靠近城鎮，一般接入1

18、10-220kv系統，也有接入330kv系統；企業自備電廠則以本企業供電供熱為主，并與地區110-220kv系統相連。中小型電廠常有發電機電壓饋線向附近供電。電氣主接線的設計原則是：根據發電廠在電力系統的地位和作用，首先應滿足電力系統的可靠運行和經濟調度的要求。根據規劃容量、本期建設規模、輸送電壓等級、進出線回路數、供電負荷的重要性、保證供需平衡、電力系統線路容量、電氣設備性能和周圍環境及自動化規劃與要求等條件確定。應滿足可靠性、靈活性和經濟性的要求。本設計初步進行三種方案比較：3.4.1、方案一：發電機變壓器單元接線電能通過變壓器升高后直接輸入高壓電網，這種接線的發電機和變壓器不能單獨工作，

19、所以發電機與變壓器的容量必須相同，而且兩者之間不裝斷路器。優點：單元接線的特點是幾個元件直接單獨連接，其間沒有任何橫的聯系（如母線等），這樣不僅減少了電器的數目，簡化了配電裝置的結構和降低了造價，同時也大大減少了故障的可能性，供電可靠性高。本電廠為水利發電廠，枯水期與豐水期發電容量相差懸殊，故可以在豐水期5臺機組同時運行，故可靠性高，而在枯水期可以逐漸停下，而利用1臺機組發電，利用率比較高缺點：由于單位容量的選價隨單位容量的增加而下降，因此減少變壓器的臺數，提高單位容量可以降低變壓器投資，隨之配套的配電設備相應減少，并使配電裝置相應減少，并使配電裝置結構簡化。3.4.2方案二: 擴大單元接線在

20、系統備用能力足夠的情況下，可采用兩臺發電機組共用一臺變壓器的接線，每臺發電機出口均裝設斷路器以使各機組可獨立開、停。優點：可減少變壓器臺數和高壓斷路器的數目 ，因此可以節省投資的減少占地面積，接線簡單，單機容量只占系統容量的12%，而發電機系統的連接電壓較高，由于單機容量偏少，采用單元接線在經濟 上不合算。這時，可以考慮擴大單元接線。缺點：當豐水期滿載運行時，又兩臺機組滿載向變壓器供電，變壓器利用率高，而當枯水期容量只有25mw，而選擇的變壓器為90mw ，明顯利用率低，損耗大。3.4.3方案三:擴大單元接線與發電機變壓器單元接線相結合當線路很短時，不需在發電廠內設置升高電壓配電裝置，從而減少

21、投資和占地，同時，由于解除了站內高壓各支路的并聯，可降低站內的短路電流。優點：集中了方案一、方案二的大部分優點保證系統運行的可靠性，減少了變壓器臺數，隔離開關和斷路器的數目，從而節省投資。3.5發電廠接入系統的 主變壓器的選擇3.5.1主變壓器臺數的確定該設計中采用擴大單元接線，且為5臺機組，所以采用3臺升壓變壓器。3.5.2主變壓器容量的確定水電廠發電機采用擴大單元接線：發電機單機容量35mw，=0.85，總共5臺發電機。變壓器采用10.5/242kv 的升壓變壓器。經查表的sspl190000/220，且為3臺。兩臺機組共用一臺變壓器，且=0.85，當機組滿負荷運行時s=235/0.85=

22、82.35mw。水電廠一般原理負荷中心且運行本身所需廠用電較少，地區負荷小，因此選擇主變壓器的容量應大致等于其連接的發電機的容量，變壓器采用10.5/242kv升壓變。查電氣設計參考資料p34，選擇額度容量為90000kva且高壓為24222.5%。3.5.3主變壓器型式的選擇（1）、相數的選擇 三相變壓器與同容量的單相變壓器比，價格較低且安裝占地面積小，運行損耗較少1215%，因此一般情況下，規定使用三相變壓器。本水電廠 在丘陵地帶，在運輸條件允許情況下，選擇三相變壓器。（2）、發電廠主變壓器繞組的選擇對深入至負荷中心具有從高壓降為低壓供電條件的發電廠簡化電壓等級或減少重復降壓容量，易采用雙

23、繞組變壓器。結合本系統的特點，主要是由發電機電壓10.5kv向網絡電壓220kv輸送，所以選擇雙繞組變壓器。3.5.4主變壓器調壓方式的選擇本系統中電壓的調整范圍較小，考慮經濟方面的原因，宜選擇變壓器進行無載調壓。綜合得：本發電廠主變壓器采用sspl190000/220。型號含義為：三相三繞組油浸風冷。3.6出線的選擇在發電廠升壓變出線的主輸電線路的輸電處，可采用有母線和無母線形式連接。有母線形式可實現各進、出線各支路的并聯，簡單清晰，設備少，誤操作機會少，但是母線短路將會造成全廠停電，且占地面積大。綜合得：本發電廠為水電廠，并且有遠景規劃，為了保證其運行的可靠性，采用雙母線加旁路母線接線方式

24、保證系統可靠性。3.7廠用變壓器的選擇本系統電廠采用雙變壓器并聯合單變壓器形式，都從單元接線發電機出口端引出，平時只讓一臺變壓器工作，另一臺備用。第四章 架空線路的確定為了保證架空線路具有必要的機械強度，采用鋼芯鋁絞線，又因為本段線路太長（200km）且經過丘陵地帶架設線路不方便，所以采用單回路，雖可靠系數不大但比雙回路昂貴的費用是一個比較好的選擇。（單、雙回路經濟比較見計算書）。4.1按經濟電流密度選擇截面4.1.1按經濟電流密度選擇截面用輸送容量，應考慮線路投運510年的 發展。4.1.2計算公式s導線截面（2）p送電容量（kw）un線路額定電壓（kv）j經濟電流密度（a/2）功率因數續表

25、4.1 經濟電流密度（a/mm2）導線材料最大負荷利用小時數3000以下300050005000以上鋁線1.651.150.9銅線3.02.251.754.2按電暈條件校驗用導線最大工作電場強度為em（kv/m）與全面電暈臨界電場強度eo之比來衡量。續表4.2不必驗算電暈的導線最小直徑（mm）額定電壓（kv）110220330單導線雙分裂導線導線外徑9.621.433.1221.4相應導線型號lgj-50lgj-240lgj-600lgj-2402綜合得：以上所選導線均不必進行電暈校驗。4.3按允許載流量校驗規程規定，進行校驗時，鋼芯鋁絞線的允許溫度一般為70，基準環境溫度為+25。表4.3

26、鋼芯鋁絞線長期允許載流量（a）載流量210445510690835導線型號lgj-50lgj-150lgj-185lgj-300lgj-4004.4按機械強度校驗為了保證架空線路有必要的機械強度，規定110kv線路不得采用單股線，對于高電壓線路，一般認為不能小于352，所以本段線路合格。4.5按允許長期最大載流量校驗允許溫度取70 環境溫度取25當地最熱月平均氣溫取=304.5.1水電廠甲變電所的線路校驗lgj-800/55， 長期允許最大載流量為=972a9720.89=865（a） k 故所選線路合格4.5.2各變電站之間的校驗1、甲乙線路的校驗lgj-300/70 長期允許最大載流量為=

27、766（a）7660.89=681.74(a)=110kv k 故所選線路合格2、甲丁線路的校驗lgj-300/70 長期允許最大載流量為=766（a）7660.89=681.74(a)=110kv k 故所選線路合格3、甲丙線路的校驗lgj-50/30 長期允許最大載流量為=250（a）2500.89=222.5(a)=110kv k 故所選線路合格當一回線路斷開時流過另一回線路的最大電流為2=150（a）k2 故所選線路合格4、乙丁線路的校驗lgj-185/45長期允許最大載流量為=543（a）5430.89=483.27（a）=110kv k 故導線滿足允許載流量的要求。第五章 變電所變

28、壓器和 線路參數的確定5.1 變電所主變壓器的確定5.1.1主變壓器容量的確定變電站主變容量，一般應按510年規劃負荷來選擇。根據城市規劃、負荷性質，電網結構等綜合考慮確定其容量。對重要變電站，應考慮當1臺變壓器停運時，其余變壓器容量在計及過負荷能力允許時間內，應滿足一類及二類負荷的供電。對一般性變電站，當1臺主變壓器停運時，其余變壓器容量應滿足全部負荷的60%70%。對于有重要負荷的變電所，應考慮當一臺變壓器停運市應保證剩下的一臺在過負荷30%的情況下能夠負擔全部的一、二類負荷。5.1.2主變壓器臺數的確定對大城市郊區的一次變電所，在已構成環形網的情況下，裝設兩臺為宜。當只有一個電源或變電所

29、的一組負荷另有備用電源保證供電時，可裝設一臺主變壓器。電壓等級為330kv及以下電力系統中，一般都應選用三相變壓器。因為單相變壓器組相對投資大，占地多，運行損耗也較大。同時配電裝置結構復雜，也增加了維修工作量。綜合得：（1）、乙變的確定乙變電所變壓器的選擇乙變電所的最大負荷為23mw，補償后cos=0.95 s=0.7s=0.724.2=16.95mva(注：滿足單臺供電 達70%)經查表得sfl120000/110且為兩臺。 乙變位于環網中，供電可靠性高。為了避免一臺主變壓器故障或檢修時影響供電，乙變電所裝設兩臺主變。查電氣設計參考p32，選擇sfl120000/110且保證單臺供電達70%

30、以上，其型號為三相雙繞組油浸風冷，額定容量為20mw，電壓等級為11022.5%kv，低壓側電壓為10.5kv。乙變的一、二次側母線主接線為雙母線單斷路器，具有兩組母線之間通過母聯斷路器連接，而且每一組電源和出線都通過一臺斷路器和兩組隔離開關分別接在兩組母線上，正常運行時只合一組隔離開關。（2）、丙變的確定丙變電所變壓器的選擇 丙變電所的最大負荷為26mw，補償后=0.95 s=0.7s=0.727.37=19.16mva(注：滿足單臺供電達67%)經查表得sfl120000/110且為兩臺。丙變為雙回路供電，供電可靠性高，裝設兩臺變壓器。查電氣設計參考p32，選擇sfl120000/110且

31、保證單臺供電達67.3%以上。其型號為三相雙繞組油浸風冷，額定容量為20mw，電壓等級為11022.5%kv，低壓側電壓為10.5kv。丙變的一、二次側母線主接線為雙母線單斷路器，分析同乙變。（3）、丁變的確定丁變電所變壓器的選擇丁變電所的最大負荷為34mw，=0.5 s=（p60%）/（1+30%）=（3460%）/（1+30%）=23.5mva經查表：sfl125000/110且為兩臺丁變位于環網中，供電可靠性高，因為其一二次負荷所占的比例高達90%，所以選用兩臺變壓器并聯運行。當一臺主變壓器故障或檢修時，一臺保證全部的一次負荷和大部分二次負荷。查電氣設計參考p32，選擇sfl125000

32、/110且保證單臺供電達89.4%以上。丁變電所的一二次母線主接線為雙母線帶旁路母線的連接且具有專用的旁路斷路器，分析同乙。5.2 線路參數確定及校驗5.2.1按經濟電流密度選擇截面 （5.1）5.2.2按故障校驗（1）、 甲乙按線路甲丁故障或檢修時而由線路甲乙承擔乙、丁變電所的所有負荷。選擇lgj400/20，s=427.31mm2，d=26.94mm。(具體見計算書p2)（2）甲丁按線路甲乙故障或檢修時而由線路甲丁承擔乙丁變所有的負荷。選擇lgj400/20，s=427.31mm2,d=26.94mm。（3）乙丁按線路甲丁故障或檢修時，流過乙丁的確負荷最大選擇。lgj185/30，s=21

33、0.93mm2,d=18.88mm。（4）甲丙按甲丙為雙回路，考慮當一條線路故障或檢修時，另一線路承擔丙變所有負荷。選擇lgj150/25，s=173.11mm2,d=17.10mm。5.2.3按電暈條件校驗電暈起始電壓為=49.3m1m2 (dm/r)ecr導線表面電場強度（kv/cm）r導線半徑（cm）dm幾何均距（cm）m1粗糙系數，光滑的單股先m1=1，絞線m1=0.9m2氣象系數，干燥或晴朗天氣m2=2，有霧雨霜暴風時m21，最惡劣情況m2=0.8。（1）、甲乙ucr=143.23kv。由于三相導線接近三角形排列，可認為臨界電壓為143.23kv，實際相電壓為69.9kv，故不發生電

34、暈。（2）、甲丁同線路甲乙。（3）、乙丁ucr=107.61kv。由于三相導線接近三角形排列，可認為臨界電壓為107.61kv，實際相電壓為69.9kv，故不發生電暈。（4）、甲丙ucr=101.29kv。由于三相導線接近三角形排列，可認為臨界電壓為101.29kv，實際電壓為69.9kv ，故不發生電暈。（具體見計算書）5.2.4按允許載流量校驗（1）、 甲乙查電力工程設計手冊，得：ixu=879a，igmax=392.23a，故滿足要求。（2）、 甲丁同線路甲乙。（3）、乙丁查電力工程設計手冊，得：ixu=543a，igmax=179.25a，故滿足要求。（4）、甲丙查電力工程設計手冊，得

35、：ixu=478a，igmax=204.69a，故滿足要求。5.3 導線間距的確定根據sp79規程規定：220kv單回路兩線間為5.5m。為了提高運行的可靠性 ，防止線路受雷堤岸直接襲擊，一般導線上裝設避雷器。避雷器離導線應有一定的距離，這個距離根據保護角的大小決定。5.4 水電站甲變電所線路的選擇1、計算公式p=535=175mwcos=0.85年平均發電量為kw.h=220kv經查表得：lgj800/55，s=870.60，d=38.40mm5.5 各變電站間的線路選擇方案一：采用甲丙為雙回路，甲乙丁為單回路1、甲乙的線路截面選擇 5000h 故j=0.9=110kv經查表得：lgj300

36、/70，s=376.61 d=25.2mm2、甲丁的線路截面選擇 5000h 故j=0.9=110kv經查表得:lgj300/70，s=376.61 d=25.2mm3、甲丙的線路截面選擇(雙回路)p=26mwcos=0.95=4600h 故j=1.15=110kv經查表得：lgj50/30，s=80.32 d=11.6mm4、乙丁的線路截面選擇p=34mwcos=0.95 故j=0.9=110kv經查表得：lgj185/45，s=227.82 d=19.6mm方案二：采用甲乙為雙回路，甲丙丁為單回路1、甲乙的線路截面選擇（雙回路）p=23mwcos=0.95 故j=1.15=110kv經查表

37、得：lgj50/8，s=56.29 d=9.6mm2、甲丁的線路截面選擇p=+=60mwcos=0.95=4600h =6935h 故j=0.9=110kv經查表得:lgj300/70，s=376.61 d=25.2mm3、甲丙的線路截面選擇p=+=60mwcos=0.95=4600h =6935h 故j=0.9=110kv經查表得:lgj300/70，s=376.61 d=25.2mm4、丙丁的線路截面選擇p=34mwcos=0.95 故j=0.9=110kv經查表得：lgj185/45，s=227.82 d=19.6mm方案三：采用環形網絡p=+=83mw =4600h =6935h 故j

38、=0.9=110kv經查表得：lgj500/35，s=531.37 d=30.00mm3、丙丁的線路截面選擇 5000h 故j=0.9=110kv經查表得:lgj300/70，s=376.61 d=25.2mm4、乙丁的線路截面選擇p=+=60mwcos=0.95=4600h =6935h 故j=0.9=110kv經查表得:lgj300/70，s=376.61 d=25.2mm由于方案三明顯不經濟，故只對方案一、方案二作詳細比較。由電氣手冊得各網絡線路的造價：方案一：1.35(4.350+2.45202+4.349+2.740)=852.795 方案二：1.35（2.4550+4.3202+4

39、.949+2.740）=877.095 綜合得：由于方案一比方案二更經濟，所以采用方案一。續表3.1方案一：路徑型號電阻電抗長度甲乙lgj-300/700.10.3750甲丁lgj-300/700.10.3749甲丙lgj-50/300.620.4320乙丁lgj-185/450.15920.3840w甲lgj-800/55 0.035470.2534200第六章 電力系統的無功補償本系統無功補償采用就地補償原則，無功補償包括：并聯補償、串聯補償、電容補償、電抗補償。為了保證無功功率滿足系統要求，采用并聯電容補償。電力系統的無功功率平衡是系統電壓質量的根本保證。在電力系統中,整個系統的自然無功

40、負荷總大于原有的無功電源,因此必須進行無功補償。合理的無功補償和有效的電壓控制,不僅可保證電壓質量,而且將提高電力系統運行的穩定性、安全性和經濟性。6.1 無功電源不足對系統的影響（1）、 設備出力不足。（2）、 電力系統損耗增加。（3）、 設備損耗增加。（4）、 電力系統穩定性降低，6.2 無功補償原則（1）、 應在高峰和低谷時都采用分（電壓）層和分（供電）區基本平衡的原則進行配置。（2）、 電力系統應有事故無功電力備用。（3）、 無功電源中的事故備用容量，應主要儲備于運行中的發電機，調相機和靜止型動態無功補償裝置中。（4）、按經濟原則進行補償。6.3 無功電源的選擇6.3.1無功電源（1）

41、、同步發電機（2）、調相機（3）、線路充電功率（4）、并聯電容器（5）靜止無功補償器 6.3.2無功電源的選擇由于本系統無功補償容量較小，調相機雖然有很多優點，但考慮經濟方面的因素，并聯電容器，電抗器具有投資省，電能損耗小，維護簡單，建設工期短等優點，因此我們選擇并聯電容器和串聯電抗器作為無功電源。把電容器并聯在10kv母線上，共有6組，電抗器串聯在10kv的出線上共有6組，采用低壓電抗器。6.4 無功補償容量的配置乙變電站的無功補償及容量乙變電所的最大負荷為 =23+j26.9mva乙變電所的最小負荷為 =16+j18.7mva補償到最大負荷時補充容量為 最小負荷時補充容量為 補償后=23+

42、j7.6mva =16+j5.3mva丁變電站的無功補償及容量因為丁變電站cos0.9所以不必補償丙變電站的無功補償及容量丙變電所的最大負荷為 =26+j26.5mva丙變電所的最小負荷為 =18+j18.4mva補償到最大負荷時補充容量為 最小負荷時補充容量為 補償后=26+j8.5mva =18+j5.9mva第七章 潮流分布與計算7.1 潮流計算對本系統高峰負荷和低谷負荷兩種運行方式進行潮流計算，網絡樞紐點的電壓水平及網絡各節點的電壓滿足要求，各發電機的有功及無功出力符合技術要求，也對各線路變壓器進行潮流計算。（具體見計算書）（1）最大負荷時各變電站的規律損耗乙變電站額定負荷的功率損耗

43、丁變電站額定負荷的功率損耗 丙變電站額定負荷的功率損耗 最大負荷時從電網吸收功率為：乙變電站：23.143+j9.46mva丁變電站：34.255+j14.24mva丙變電站：26.17+j10.768mva（2）最小負荷時各變電站的規律損耗乙變電站額定負荷的功率損耗丁變電站額定負荷的功率損耗丙變電站額定負荷的功率損耗最小負荷時從電網吸收功率為：乙變電站：16.092+j6.366mva丁變電站：27.18+j10.974mva丙變電站：18.105+j7.162mva（3）線路阻抗計算取線路計算長度比地理長度長10%水電廠甲的線路阻抗r+jx=(0.03547+j0.2534)200(1+1

44、0%)=7.803+j55.57甲乙的線路阻抗r+jx=(0.0714+j0.405)50(1+10%)=3.91+j22.28甲丁的線路阻抗r+jx=(0.07104+j0.8453)49(1+10%)=3.83+j21083乙丁的線路阻抗r+jx=(0.1592+j0.38)40(1+10%)=7+j16.72甲丙的線路阻抗r+jx=(0.1939+j0.36)20(1+10%)=4.27+j7.92（4）最大負荷的潮流計算甲丙 開式網的潮流計算甲乙丁 閉式網的潮流計算= 丁為功率分點甲變電站向乙、丁輸送的視在功率為：甲變電站向乙、丙、丁輸送的視在功率為：水電廠w向甲變電站輸送的功率為p=

45、535=175mw q=108.46mvar cos=0.85三相架空線路的單位導納：線路初端的充電功率：線路中電阻、電抗功率損耗：r+jx=7.8+j55.75 cos=0.85線路末端的充電功率：系統傳輸的功率為： 甲、乙、丙、丁變電站吸收的總功率：因為所以多余的無功功率補償給系統當發電機發出25mw功率時=25+j15.499+j16.398=25+j31.897mva0.209+j1.56mva=24.718+j46.735mva =230.4kv=100.44kv=99.942kv（5）最小負荷的潮流計算=19.77+j7.7mva=23.23+j9.59mva丁為功率分點3.678

46、+j1.334mva=18.65+j7.162mva=18.325+j7.318mva=+=62.197+j26.396mva=109.47kv=109kv=110.57kv7.2 電壓調整（1）、通過改變發電機的勵磁電流，以實現調壓。（2）、利用改變變壓器變比，以實現調壓。（3）、利用改變網絡結構，以實現調壓。（4）改變系統中的潮流分布，以實現調壓。7.3 調壓方式的種類確定7.3.1乙變電站變壓器分接頭的選取采用順調壓sfl120000/110 11022.5%/101.5=4.1+j63.5 兩臺并列運行r+jx=0.5（ ）=2.05+j31.75=23.143+j9.46mva =1

47、6+j6.366mva一次側：=100.44kv =109.47kv二次側：=10.25kv =10.75kv=104.828kv=102kv選擇104.5的分接頭滿足要求（1）、丁變壓器采用逆調壓，范圍11.05un。（2）、丙變壓器采用常調壓，范圍1.021.05un。（3）、乙變壓器采用順調壓，范圍1.0251.075un。7.3.2丙變電站變壓器分接頭的選取采用常調壓sfl120000/110 11022.5%/101.5=4.1+j63.5 兩臺并列運行r+jx=0.5（ ）=2.05+j31.75=26.17+j10.786mva =18.105+j7.162mva一次側： =10

48、1.75kv =110.75kv二次側： =10.2kv =10.5kv=100.74kv =118.5 kv=104.45kv 選擇104.5的分接頭滿足要求7.3.3丁變電站變壓器分接頭的選取采用逆調壓sfl125000/110 11022.5%/101.5=9.196+j50.82 兩臺并列運行r+jx=0.5（ ）=4.598+j25.41=34.255+j14.24mva =27.18+j10.947mva一次側： =99.942kv =109kv二次側： =10.5kv =10kv=94.741kv=110.5kv=102.65kv選擇104.5的分接頭滿足要求（1）、乙變壓器采用

49、順調壓，范圍1.0251.075un。（2）、丙變壓器采用常調壓，范圍1.021.05un。（3）、丁變壓器采用逆調壓，范圍11.05un。如上所述，若系統發生故障時，對電壓質量的要求允許適當降低到通常運行時，電壓偏移正常值是再增加5%。第八章 網絡中的設備配置8.1水電廠主設備的選擇8.1.1水輪發電機出口斷路器的選擇發電機持續工作電流為：根據發電機回路的、及斷路器安裝在屋內的要求，查表選sn10/3000短路計算電抗=0.18，查短路運算曲線并換算為有名值=14.32（ka）=2.69=38.52（ka）續表選擇斷路器型號為sn10/3000計算數據斷路器隔離開關sn10/3000gn10-107/3000-16010kv10kv10kv2377a3000a3000a14.32ka29ka38.52ka75ka160ka8.1.2擴大單元接線母線截面的選擇p=352=70mw=5714h 由于5000h 故j=0.9經查表母線選用槽型鋁裸導線：h=200,b=90,c=10,r=14=7550（a）溫度修正系數k=0.94k=75500.94=7097（a）4757（a） k8.2乙變電站主設備的選擇8.2.1高壓側主設備的選擇p=23mw cos=0.95=4500h查經