1、區(qū)域配電網(wǎng)規(guī)劃摘 要電力是現(xiàn)代最重要的能源，電力工業(yè)是現(xiàn)代工業(yè)的支柱。電力網(wǎng)絡是電力系統(tǒng)的一個重要組成部分：它主要包括變電站、輸電線路和、配電網(wǎng)絡。它的主要作用是連接發(fā)電廠和用戶，以一定的電壓和頻率把電能供應給用戶。本設計是作110kv 配電網(wǎng)的規(guī)劃設計。其主要設計內(nèi)容有：根據(jù)負荷資料、待設計變電所的地理位置和已有電廠的供電情況，作出功率平衡。根據(jù)經(jīng)濟電流密度選擇導線，按機械強度、電暈、載流量等情況進行校驗。進行電網(wǎng)功率分布計算各方案的電能損耗、線路投資、年運行費用。確定最優(yōu)方案評定最優(yōu)方案的調(diào)壓要求，選定調(diào)壓方案。關 鍵 詞：高壓配電網(wǎng),接線方案,潮流計算,調(diào)壓措施PLANNING OF R

2、EGIONAL DISTRIBUTION NETWERKABSTRACTElectricity is the most important source of energy, electric power industry is the backbone of modern industry. The electricity network is an important component of the electric power system: it mainly includes substations, transmission lines and distribution netw

3、orks. Its main role is to connect the power plants and users and offer the user power with a certain voltage and frequency .This design is for a 110kv distribution network planning . Its main design elements: In accordance with the load information, the location of the substation to be designed and

4、existing power plants supply situation and make the power balance. Select the conductor according to the economic current density, and verify wire according to mechanical strength, corona, carrying capacity and so on .Calculate the power consumption ,line investment ,substation investment and runnin

5、g costs according to the power distribution of each program. Determine the optimal solution. Assessment of the regulator requirements of the optimal solution , and selected the regulator program.KEY WORDS：high voltage distribution network; wiring scheme; power flow calculation; pressure regulating m

6、easures 目 錄前 言1原始資料3第1章 有功功率的平衡和無功功率的補償6§1.1 有功功率的平衡6§1.2 無功功率的補償8第2章 電壓等級的選擇和接線方案的初步擬定11§2.1 高壓配電網(wǎng)的電壓等級的選擇11§2.2 配電網(wǎng)的接線方案11§2.3 均一網(wǎng)假設比較13第3章 各變電所主變壓器的選擇18§3.1 變壓器臺數(shù)的確定18§3.2 變壓器容量的選擇18第4章 導線的選擇和校驗21§4.1 導線截面的選擇原則21§4.2 導線截面的選擇22§4.3 方案四導線的選擇23§

7、4.3.1 方案四的初步功率分布23§4.3.2 方案四的導線截面積選擇24§4.4 方案五導線的選擇26§4.4.1 方案五的初步功率分布26§4.4.2 方案五的初步功率分布27§4.5 導線的校驗29§4.5.1 按機械強度條件校驗導線的截面積29§4.5.2 按電暈條件校驗導線的截面積30§4.5.3 按允許的載流量校驗導線的截面積30§4.5.3按電壓損失條件校驗導線截面積34第5章通過技術經(jīng)濟比較確定最佳方案37§5.1 方案四的經(jīng)濟估算 37§5.1.1方案四線路投資37

8、§5.1.2方案四的電能損耗及年運行費用38§5.2 方案五的經(jīng)濟估算40§5.2.1方案五的線路投資40§5.2.2方案五的電能損耗及年運行費用41§5.3 通過技術經(jīng)濟估算結果的比較確定最佳方案42第6章 選定方案的潮流計算44§6.1 最大負荷運行的潮流計算44§6.2 最小負荷下運行的潮流計算53第7章 變壓器的調(diào)壓計算及分接頭的選擇59參考文獻64致 謝65第七章結束后要有總結 前 言電力是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動力，是人類現(xiàn)代文明的物質(zhì)技術基礎。沒有電力，就沒有工業(yè)現(xiàn)代化，就沒有整個國民經(jīng)濟的現(xiàn)代化。現(xiàn)代社會的

9、信息化和網(wǎng)絡化，都是建立電氣化的基礎之上的。因此電力工業(yè)被譽為國民經(jīng)濟的“先行官”。工業(yè)生產(chǎn)只有電氣化后，才能大大增加產(chǎn)量，提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高勞動生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，有利于實現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動化。但是，如果電力供應突然中斷，則將對生產(chǎn)和社會生活造成嚴重的后果，不只是會打亂生產(chǎn)和生活秩序，有時甚至可能發(fā)生重大的設備損壞或人身傷亡事故。因此，可靠地電網(wǎng)設計便成為工程技術人員所必須解決的問題。高壓配電聯(lián)系著廣大電力用戶，同時又是整個電力系統(tǒng)的一個重要部分，關系電能的如何合理的分配。高壓配電網(wǎng)是城市電網(wǎng)很重要組成部分，是連接輸電網(wǎng)與中壓配電網(wǎng)不可或缺的部分。建立一個結構合理、運行可靠、投資經(jīng)濟的高壓

10、配電網(wǎng)對城市電網(wǎng)的發(fā)展具有十分重要的意義。在城市電網(wǎng)系統(tǒng)中,主網(wǎng)是110KV及其以上電壓等級的電網(wǎng)，主要起連接區(qū)域高壓（220KV 及以上）電網(wǎng)的作用。它的發(fā)展水平不僅對國民經(jīng)濟的其他部門會產(chǎn)生巨大影響，而且還涉及到大量的一次能源消耗、巨額資金投入及其可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略問題，因此，合理地進行電力系統(tǒng)規(guī)劃和優(yōu)化，結合實際進行系統(tǒng)的可靠性，經(jīng)濟性研究，不僅可以獲得巨大的社會效益，提高高壓電力系統(tǒng)安全性，而且可以獲得巨大的經(jīng)濟效益。因此，高壓電網(wǎng)規(guī)劃與優(yōu)化近年來在國內(nèi)外日益受到廣泛重視，成為工業(yè)界與學術界研究的熱點。配電系統(tǒng)通常包括配電變電站、一次配電線路（饋線線路）、配電變壓器、二次配電線路、繼電保

11、護裝置等，是連接發(fā)、輸電系統(tǒng)與用戶的重要環(huán)節(jié)。配電網(wǎng)直接供給用戶，擁有較多數(shù)量的電力設備，占整個供電系統(tǒng)投資的50及運行成本的20。由于架空線路、電纜線路及其它電力設備一經(jīng)敷設，便要經(jīng)歷很長的時間跨度，建設、運行及維護費用都很大。而且，有13的電能損失是在配電系統(tǒng)中發(fā)生的，80的用戶停電是由于配電系統(tǒng)的原因引起的。對配電網(wǎng)規(guī)劃問題進行研究，大幅度地提高供電質(zhì)量和可靠性，對提高電力公司的經(jīng)濟效益與競爭力、降低電網(wǎng)電能損耗、節(jié)約能源具有重大的現(xiàn)實意義。原始資料1、發(fā)電廠和變電所的地理位置如圖1所示，其中G為發(fā)電廠，E和F為原有的變電所，A、B、C、D時待建變電所，各變電所之間以及變電所和發(fā)電廠之間

12、的距離如下圖1所示：圖1發(fā)電廠、變電所的地理位置2、原有發(fā)電廠主接線圖如圖2所示：圖2 發(fā)電廠電氣主接線圖3、待建變電所有關部分資料表1 待建變電所的有關資料編號最大負荷(MW)功率因數(shù)二次側(cè)電壓調(diào)壓要求負荷曲線重要負荷(%)A300.810順a75B250.8510逆b70C200.910順a65D260.810順b804、典型日負荷曲線如圖3所示圖3 典型日負荷曲線5、其它說明：功率初步平衡，廠用電率為8%，線損率為7%；各負荷最大同時系數(shù)取1；本高壓配電網(wǎng)多余功率送回系統(tǒng)，功率缺額由系統(tǒng)供給；除特別說明之外，高壓側(cè)均按屋外布置考慮配電裝置；待設計各變電所低壓出線回路數(shù)。電壓為10KV 時

13、，每回出線按1500-2000KW 考慮；已有發(fā)電廠和變電所均留有間隔，以備發(fā)展；區(qū)域氣溫最高為40，年平均氣溫25，最熱月平均最高氣溫32；6、設備數(shù)據(jù)（1）發(fā)電機組G1、G2：QF2-25-2；發(fā)電機組G3： QFQ-50-2。（2）變壓器T1、T2：SFZ7-31500/10；T3：SFZ7-63000/110第1章 有功功率的平衡和無功功率的補償§1.1 有功功率的平衡計算負荷是配電設計計算的基本依據(jù)。計算負荷的確定是否合理，將直接影響到電氣設備和導線電纜的選擇是否經(jīng)濟合理。計算負荷不能定得太大，否則選擇的電氣設備和導線電纜會過大而造成投資和有色金屬的浪費；計算負荷也不能設計

14、得過小，否則選擇的電氣和導線電纜將會長期處在過負荷下運行，增加電能損耗，產(chǎn)生過熱，導致絕緣體過早老化甚至燒毀，正確計算電力負荷具有正確的意義。用電負荷：供電負荷：發(fā)電負荷：為n個變電所負荷之和；依據(jù)原始資料可知，為同時功率，取1；為網(wǎng)損取7%；為廠用電率，取8%；為發(fā)電機直配負荷；為地區(qū)負荷。且最小負荷，由典型日負荷曲線得系數(shù)求得。系統(tǒng)內(nèi)的總裝機容量應大于發(fā)電負荷，即系統(tǒng)內(nèi)應有足夠的備用容量。系統(tǒng)的總裝機容量應大于或等于系統(tǒng)最大發(fā)電負荷的1.2倍。新建電網(wǎng)的發(fā)電負荷有包括電負荷、廠用電、線路損耗三部分，由于原有電網(wǎng)只考慮送給新建電網(wǎng)部分的電能，不考慮線路的損耗。廠用電率和線損率分別取8%、7%

15、。A、B、C、D四座變電所最大負荷同時系數(shù)取1，最小負荷根據(jù)典型日負荷曲線可知分別為最大負荷的70%、70%、50%、50%。按需要系數(shù)法計算，變電所設備實際負荷容量是小于其連接設備額定總?cè)萘浚瑑烧叩谋戎捣Q為需用系數(shù)。根據(jù)連接于變電所的設備總量的及需用系數(shù)來計算變電所的計算負荷。最大負荷時，依據(jù)原始資料各負荷最大同時系數(shù)取1，根據(jù)需要系數(shù)法計算如下：最大用電負荷：最大供電負荷：最大發(fā)電負荷：發(fā)電機發(fā)出的功率：S和G間的聯(lián)絡線上的功率：發(fā)電廠向系統(tǒng)S送電59.35MW。最小負荷時，根據(jù)典型日負荷曲線知最小負荷為最大負荷的0.7或0.5倍根據(jù)需要系數(shù)法計算如下：最小用電負荷：最小供電負荷：最小發(fā)電

16、負荷：發(fā)電機發(fā)出的功率：S和G間的聯(lián)絡線上的功率：發(fā)電廠向系統(tǒng)送電21.14MW。表1-1 高壓配電網(wǎng)用功功率平衡的計算結果計算結果新建電網(wǎng)用電負荷（MW）供電電負荷（MW）發(fā)電負荷（MW）發(fā)電機總出力（MW）聯(lián)絡線上的功率（MW）最大負荷101108.60159.3510059.35最小負荷60.565.05101.149021.14§1.2 無功功率的補償按照規(guī)定，110KV及以上高壓供電的用戶，其功率因數(shù)不應小于0.9。如果不滿足要求，需做無功補償。由原始資料可知，變電所A、B、D須做無功補償。變電所A：代入數(shù)據(jù)計算可得查表，那的表？寫出處選BWF10.5-100-1W無功電容

17、補償器，。補償器臺數(shù)：，取n=80補償容量：變電所B：代入數(shù)據(jù)計算可得查表（同上），選BWF10.5-100-1W無功電容補償器，。補償器臺數(shù)：，取n=34補償容量：變電所C：代入數(shù)據(jù)計算可得查表，選BWF10.5-100-1W無功電容補償器，。補償器臺數(shù)：，取n=80補償容量：22干嘛用的？第2章 電壓等級的選擇和接線方案的初步擬定§2.1 高壓配電網(wǎng)的電壓等級的選擇配電電壓是指用戶內(nèi)部向用電設備配電的電壓等級，由用戶總降壓變電所或高壓配電所向高壓用電設備的配電電壓成為高壓配電電壓。電網(wǎng)配電電壓等級的選擇是一個涉及面很廣的綜合性問題，不僅要考慮供電方式、供電負荷、供電距離等相關的因

18、素，還要顧及到動力資源的分布以及工業(yè)布局等遠景發(fā)展情況。合理的電壓等級，可以在安全經(jīng)濟運行的情況下為各級用戶提供充足，合格，不間斷的電力，并且能夠適應一定時期內(nèi)負荷密度的增長。此次配電網(wǎng)改造，選用110KV的電壓，有利于整個配電網(wǎng)的發(fā)展，能夠確保電網(wǎng)靈活運行、安全可靠、經(jīng)濟合理。根據(jù)我國工業(yè)快速發(fā)展的特點，應盡量簡化同一配電網(wǎng)內(nèi)電壓等級，110KV的電壓等級比較合適。綜上所述，本配電網(wǎng)設計應選擇110KV的電壓等級。§2.2 配電網(wǎng)的接線方案電力網(wǎng)的接線是用來表示電力網(wǎng)中各主要元件相互連接關系的。電力網(wǎng)的接線對電力系統(tǒng)運行的安全性、經(jīng)濟性和對用戶供電的可靠性都有極大的影響。電力網(wǎng)按其

19、職能分為輸電網(wǎng)和配電網(wǎng)兩種類型，這兩種電力網(wǎng)對其接線方式的要求是不一樣的。配電網(wǎng)的主要功能是將變電所的電能通過合適的電壓等級配送到每個用戶，因此對配電網(wǎng)的要求是：接線簡潔明了，結構經(jīng)濟合理；對于供電的可靠性和安全性要求高；符合配電網(wǎng)自動化反正的要求等。電力網(wǎng)的接線方式根據(jù)其布置方式分為放射式、干線式、鏈式、環(huán)式和兩端供電式接線；按其對負荷供電可靠性的要求分為無備用接線和有備用接線。由于四個變電所都有重要負荷，宜采用有備用的接線方式。下面根據(jù)原始資料的地理接線圖，初步擬定主網(wǎng)架的六種接線方式：圖2-1主網(wǎng)架的六種接線方案由原始資料可知各變電所之間的距離，各方案的線路長度如下表所示：表2-1 各方

20、案的比較表方案線路的總長度斷路器個數(shù)方案一14910方案二22014方案三18914方案四16214方案五16912方案六20012對比后方案二、方案三、和方案六的線路長度過長，首先排除。下面做均一網(wǎng)假設比較，進一步確定備選方案。§2.3 均一網(wǎng)假設比較對剩下的四種方案做均一網(wǎng)假設，做初步潮流計算（只考慮有功部分），為盡可能簡化運算，假設各方案取以下相同的假設條件：（1）各變電所負荷均按最大負荷考慮。（2）線路損耗，只考慮線路上傳輸功率。（3）雙回路計算值按照單回路計算值的一半處理。表2-2 各變電所負荷的情況變電所最大負荷（MW）功率因數(shù)最大傳輸容量A300.830+j22.5B2

21、50.8525+j15.49C200.920+j9.69D260.826+j19.5均一網(wǎng)初步功率分布計算公式:線路的損耗：方案一圖2-1 2 方案一潮流計算圖順序排圖號線路的損耗：方案四圖2-2 方案四潮流計算圖線路的損耗：圖2-3 方案五潮流計算圖線路的損耗：由以上計算可列下表：表2-3 各方案綜合情況的比較方案線路長度（km）線路損耗（MW）方案一149128504.517方案四16265732.5方案五16975271.87由表2-3可知，三個方案中，方案一的線路損耗過大，因此排除。方案四和方案五滿足供電可靠性的要求，線路損耗相對較低，所以確定方案四和方案五作為備選方案。第3章 各變電

22、所主變壓器的選擇§3.1 變壓器臺數(shù)的確定變電所主變壓器臺數(shù)的選擇應根據(jù)負荷大小、負荷對供電可靠性的要求、經(jīng)濟性及用電發(fā)展規(guī)劃等因素綜合考慮確定。變壓器臺數(shù)越多，供電可靠性越高，但設備投資大，運行費用高。因此，在滿足供電可靠性要求的前提下，變壓器臺數(shù)越少越好。在確定變壓器臺數(shù)時，還應適當考慮負荷的發(fā)展，留有一定余地。待建的四個變電所均有重要負荷，為確保供電的可靠性，都應選擇兩臺主變壓器。§3.2 變壓器容量的選擇選擇變壓器容量需要同時滿足以下兩個條件：（1）；（2）。其中為變電所的最大負荷容量；為變電所的全部重要負荷。該設計中A、B、C、D四個變電所都有重要負荷，所以每個都

23、選擇兩臺主變壓器。A變電所：綜上可知變壓器的容量應大于28.13MVA，選取兩臺SFZ931500/110的變壓器。B變電所：由以上可知變壓器的容量應大于20.6MVA選取兩臺SFZ925000/110的變壓器。C變電所：由以上可知變壓器容量應大于15.5MVA，選取兩臺SFZ916000/110的變壓器。D變電所：由以上可知變壓器容量應大于26MVA，選取兩臺SFZ931500/110的變壓器。由計算結果選擇的各變電所的主變壓器如下表3-1所示：表3-2 1 各變電所變壓器的型號變壓器型號臺數(shù)高壓（KV）低壓（KV）變電所ASFZ931500/110210.5變電所BSFZ925000/11

24、0210.5變電所CSFZ916000/110210.5變電所DSFZ931500/110210.5導查相關數(shù)據(jù)可知，各型號變壓器的阻抗參數(shù)的計算結果如下：SFZ31500/110：SFZ25000/110：SFZ16000/110：第4章 導線的選擇和校驗架空導線一般采用多股絞線，禁用單股線。絞線可增強導線的可擾性，便于生產(chǎn)、輸送和安裝。銅導線導電性能好，機械強度高，耐腐蝕，但價格昂貴，多用于化學污染嚴重的地區(qū)；鋁導線的導電性能、機械強度和耐腐蝕性比銅導線差，但質(zhì)輕、價廉，配電架空線路一般采用鋁導線；鋼的機械強度高且價廉，但導電性差，鋼線一般只用于避雷線。鋼芯鋁絞線利用集膚效應，兼顧鋁和鋼的

25、特點，同時滿足了導電性能和機械強度的要求，多用于機械強度要求較高和35kV及以上的架空線路中。綜上考慮，導線選擇鋼芯鋁絞線（LGJ）。§4.1 導線截面的選擇原則線路導線截面積的選擇對電力網(wǎng)的技術經(jīng)濟性能有很大的影響。導線截面積的選擇應滿足以下基本原則：（1）按允許載流量選擇導線截面：在導線通過正常最大負荷電流時，其發(fā)熱溫度不應超過正常運行的最高允許溫度，以防止導線因過熱而引起絕緣損壞或老化。這就要求通過導線的最大負荷電流不應超過其允許載流量。（2）按允許電壓損失選擇導線截面：在導線通過正常最大負荷電流時，線路上產(chǎn)生的電壓損失不應超過正常運行時允許的電壓損失，以保證供電質(zhì)量。這就要求

26、按允許電壓損失選擇導線截面。（3）按經(jīng)濟電流密度選擇導線截面經(jīng)濟電流密度是指使線路的年運行費用支出最小的電流密度。按這種原則選擇的導線截面稱為經(jīng)濟截面。對于110KV高壓供電線路，其截面主要按經(jīng)濟電流密度來選擇，按其他條件校驗。因為區(qū)域電力網(wǎng)的電壓較高，線路較長，輸送容量和最大負荷利用小時數(shù)都較大，按經(jīng)濟電流密度選出的導線截面雖然較大，但年運行費用低，電能損耗小。§4.2 導線截面的選擇導線截面積越大，線路的功率損耗和電能損耗越小，但是線路的投資和有色金屬的消耗量都要增加；反之，導線截面積越小，線路投資和有色金屬的消耗量越少，但是線路的功率損耗卻要增大。線路投資和電能損耗都會影響年運

27、行費用。因此，綜合考慮以上兩種情況，使年運行費用達到最小、初投資費用又不過大而確定的符合總經(jīng)濟利益的導線截面，成為經(jīng)濟截面。按經(jīng)濟電流密度計算經(jīng)濟截面的公式為：式中，線路的計算電流，經(jīng)濟電流密度。計算電流的計算公式為：不同負荷的最大負荷小時數(shù)計算如下：負荷曲線a：負荷曲線b：由以上公式計算出導線的經(jīng)濟截面，根據(jù)經(jīng)濟截面選擇各段導線的型號。§4.3 方案四導線的選擇§4.3.1 方案四的初步功率分布經(jīng)無功補償后，變電所A的功率因數(shù)為0.9，即。而，帶入數(shù)據(jù)可得 變電所A的容量為：。以此類推，可知各變電所的容量為：變電所B：；變電所C：；變電所D：；圖4-1 方案四的初步功率分

28、布由圖可知，；。§4.3.2 方案四的導線截面積選擇根據(jù)典型日負荷曲線圖，不同負荷的最大負荷利用小時數(shù)計算如下：負荷曲線a：負荷曲線b：由每段導線的查表4-1，并根據(jù)最大負荷利用小時數(shù)與經(jīng)濟電流密度的關系，并應用直線插值法得到經(jīng)濟電流密度。表4-1最大負荷利用小時數(shù)與經(jīng)濟電流密度的關系線路電壓（KV）導線型號最大負荷利用小時數(shù)200030004000500060007000800010LJ1.481.191.000.860.750.670.60LGJ1.721.401.171.000.870.780.7930220LGJ，LGJQ1.871.531.281.100.960.840.7

29、6GA段：取變電所A和B負荷的加權平均值，經(jīng)濟電流密度 ；AB段：經(jīng)濟電流密度 ；GC段：經(jīng)濟電流密度 GD段：經(jīng)濟電流密度 ；CD段：經(jīng)濟電流密度 。根據(jù)每段導線流過的最大電流的計算，選擇導線經(jīng)濟截面積和導線型號。GA段：，選用導線的型號為LGJ-185；AB段：，選用導線的型號為LGJ-95；GC段：，選用導線的型號為LGJ-150；GD段：，選用導線的型號為LGJ-185；CD段：，選用導線的型號為LGJ-50。根據(jù)計算結果方案四的導線選擇如下表所示：表4-2方案四線路的導線型號線路導線截面積（）導線型號電壓等級（KV）線路長度（km）GA178.20LGJ-1850.1700.4101

30、1025AB67.18LGJ-950.3320.42911020GC142.42LGJ-1500.2100.40111026GD159.93LGJ-1850.1700.41011026CD18.26LGJ-500.650.43511020§4.4 方案五導線的選擇§4.4.1 方案五的初步功率分布由方案四導線選型可知各變電所的最大負荷如下：變電所A：；變電所B：；變電所C：；變電所D：；圖4-2 方案五的初步功率分布GAB環(huán)網(wǎng)：；功率分點在B點。GCD環(huán)網(wǎng)：；功率分點在C上。§4.4.2 方案五的初步功率分布將GAB環(huán)網(wǎng)從B出斷開，GA段： 取變電所A和B的加權平

31、均數(shù)，經(jīng)濟電流密度 導線截面積為：，選用導線的型號為LGJ-240.AB段：，經(jīng)濟電流密度 。導線截面積：，選用導線的型號為LGJ-50.GB段：，經(jīng)濟電流密度 ，導線截面積為: ,選用導線的型號為LGJ-95.將GCD環(huán)網(wǎng)從C解開，GD段：取變電所C和D負荷的加權平均數(shù)，經(jīng)濟電流密度 ；導線截面積為：,選用導線的型號為LGJ-185.CD段：，經(jīng)濟電流密度 ，導線截面積：，選用導線的型號為LGJ-50.GC段：，經(jīng)濟電流密度 ，導線截面積：，選用導線的型號為LGJ-185.根據(jù)計算結果方案五的導線選擇如下表所示：表4-3 方案五線路的導線型號線路導線截面積（）導線型號電壓等級（KV）線路長度

32、（km）GA233.48LGJ-2400.1310.40111025AB31.08LGJ-500.2100.43511020GB106.63LGJ-950.3320.42911052GC158.45LGJ-1850.1700.41011026CD15.51LGJ-500.2100.43511026GD148.63LGJ-1850.1700.41011020§4.5 導線的校驗§4.5.1 按機械強度條件校驗導線的截面積對于架空線來說，為了滿足施工時機械強度的要求和運行中經(jīng)受風、雪、覆冰和溫度變化的影響，架空導線必須有足夠的機械強度以保證其安全運行，故導線的截面積不得小于某一

33、最小允許截面積。表4-3列出了各種導線在不同情況下的最小截面積。表4-4 導線最小截面積（單位：）導線的種類6-10KV線路35KV以上線路通過居民區(qū)時通過非居民區(qū)時鋁絞線和鋁合金線352535鋼芯鋁線251635銅線161635上述兩個方案所選的導線截面積均超過了35，所以兩個方案所選的導線均滿足機械強度的要求。§4.5.2 按電暈條件校驗導線的截面積表4-5 不必驗算電暈的導線最小直徑額定電壓（）60以下110154220330導線直徑（）-9.613.6821.2833.2相應導線-LGJ-50LGJ-95LGJ-240LGJ-600LGj-480高壓輸電線路產(chǎn)生電暈時，不僅會

34、引起電暈損耗，而且還會產(chǎn)生噪聲和無線電干擾，為了避免電暈的發(fā)生，導線的外徑不能過小。表4-5列出了不必驗算電暈的導線最小直徑。如果所選的導線直徑小于表中所列的數(shù)值，就必須加大導線截面積或者考慮采用擴徑導線或分裂導線。因為方案四和方案五線路電壓均為110KV并且導線直徑都在9.6以上，即所選導線截面積最小的導線型號為LGJ-50，滿足要求，因此不需要考慮電暈的影響。§4.5.3 按允許的載流量校驗導線的截面積允許載流量是根據(jù)熱平衡條件確定導線長期允許通過的電流。所有線路都必須根據(jù)可能出現(xiàn)的長期工作情況允許載流量校驗。下表為鋼芯鋁絞線不同溫度下的修正系數(shù)。表4-6 不同系統(tǒng)溫度下的修正系

35、數(shù)（K）導線最高允許溫度（）導線條件海拔高度（m）實際環(huán)境溫度+20+25+30+35+40+80屋外軟導線1000m以下1.051.000.950.890.83有原始資料可知，該地區(qū)區(qū)域氣溫最高為40，年平均氣溫25，最熱月平均最高氣溫32。利用直線插值法，計算得該地區(qū)的修正系數(shù)為K=0.96.1 方案四導線的校驗GA段：雙回線斷開一回，流過另一回的最大電流線路滿足要求；AB段：雙回路斷開一回，流過另一回的最大電流線路滿足要求；GC段：流過GC段的最大電流線路滿足要求；GD段：流過CD段的最大電流線路滿足要求；CD段：流過CD段的最大電流線路滿足要求。表4-7 方案四的校驗結果線路最大工作電

36、流長期允許載流量修正值GA423.75551528.96AB244.94370355.2GC333.87551528.96CD170.58551528.96GD333.87551528.96由表4-7可知，方案四的各線路均滿足，因此方案四的允許載流量校驗滿足要求。2 方案五導線的校驗GA段：GB段斷開時，流過GA段的最大電流線路滿足要求；AB段：GA段斷開時，流過AB段的最大電流線路滿足要求；GB段：GA段斷開時，流過GB段的最大電流線路滿足要求；GC段：GD段斷開時，流過GC段的最大電流線路滿足要求；GD段：GC段斷開時，流過GD段的最大電流線路滿足要求；CD段：GD段斷開時，流過CD段的最

37、大電流線路滿足要求。表4-8 方案五導線的校驗結果線路最大工作電流長期允許載流量修正值GA423.75610564.86AB244.94610564.86GB423.75487450.96GC333.87551510.23CD170.58551510.23GD333.87551510.23由表4-8可知，方案五各線路均滿足，因此方案五的允許載流量校驗滿足要求。§4.5.4按電壓損失條件校驗導線截面積按電壓損失條件校驗導線截面積，是要保證所選的導線截面積在實際線路中通過負荷電流產(chǎn)生的電壓損失不超過線路允許的電壓損失，即式中，為線路實際的壓損失百分數(shù)，為線路允許的電壓損失百分數(shù)，線路正常

38、運行時取10%，故障時取15%。1 方案四的導線校驗正常運行時：AB段：由表4-1可知方案四各線路的電阻和電抗，計算可得；電壓損失，符合要求；GCD環(huán)：；電壓損失，符合要求。故障運行時：GC段：GD段斷開；電壓損失，滿足要求。GD段：GC段斷開；，符合要求。2 方案五導線校驗GAB網(wǎng)環(huán)的電壓損失校驗，該網(wǎng)功率分點在B，正常運行時：；電壓損失，符合要求。故障運行時：；電壓損失，符合要求。GCD環(huán)網(wǎng)的電壓損失校驗，該網(wǎng)環(huán)功率分點在C，正常運行時：；電壓損失，符合要求。故障運行時：；電壓損失，符合要求。第5章通過技術經(jīng)濟比較確定最佳方案通過對技術經(jīng)濟指標的評價，通常根據(jù)下列指標去確定最佳的方案。（1

39、）線路的電能損耗。通過最大負荷損耗時間法計算電網(wǎng)的電能損耗。（2）線路的投資。（3）由以上三種投資算出工程總投資。（4）年運行費用。通過年運行費用的計算得出兩種方案的年運行費用之差。（5）計算年費用和抵償年限。§5.1 方案四的經(jīng)濟估算 §5.1.1方案四線路投資根據(jù)線路的長度和所選導線的單價，方案四導線的費用如下表所示：表5-1 方案四導線的費用線路線路型號單價（萬元/KM）線路長度（KM）線路總價（萬元）GA（雙回）LGJ-1858.825440AB（雙回）LGJ-956.120244GCLGJ-1507.526195CDLGJ-1858.826228.8GDLGJ-5

40、05.620112合計（萬元）1219.8§5.1.2方案四的電能損耗及年運行費用電力網(wǎng)正常運行每年所需要花費的費用稱為電力網(wǎng)的年運行費用，包括維護管理費用、修理費用、折舊費用、電能損耗費用。年運行費用的計算公式：，式中，為基本折舊率，取4%；為檢修維護費用，取5%；Z為導線總投資費用，單位為元；為損耗電能的電價，取0.5元/kwh；為年電能損耗，單位為kwh/年；為最大負荷時功率損耗，根據(jù)阻抗關系的功率分布計算得到的每段線路上的最大負荷時功率損耗，單位為KV；為最大負荷損耗的小時數(shù)，是根據(jù)每段線路上的功率因數(shù)和最大負荷利用小時數(shù)計算得到。圖5-1 線路值計算圖計算的值，并根據(jù)最大負

41、荷利用小時數(shù)的值查表可得最大負荷損耗小時數(shù)。，查表可得；，查表可知；，查表可知；，查表可知；，查表可知。線路電能損耗計算如下：GA段：；AB段：；GC段：；GD段：；CD段：；方案四的年電能損耗：方案四的年運行費用：（萬元）。§5.2 方案五的經(jīng)濟估算§5.2.1方案五的線路投資根據(jù)線路的長度和所選導線的單價，方案四導線的費用如下表所示：表5-2 方案五導線的費用線路線路型號單價（萬元/KM）線路長度（KM）線路總價（萬元）GALGJ-24010.825270ABLGJ-505.620112GBLGJ-956.152317.2GCLGJ-1858.826228.8CDLGJ

42、-505.626145.6GDLGJ-1858.820176合計（萬元）1249.6§5.2.2方案五的電能損耗及年運行費用由方案四電能損耗幾年運行費用的計算可得方案五的計算如下：GC段：，查表可得；CD段：，查表可得；GD段：，查表可得；GB段：，查表可得；GA段：，查表可得；AB段：，查表可得；方案五的年電能損耗：方案五的年運行費用：（萬元）。§5.3 通過技術經(jīng)濟估算結果的比較確定最佳方案兩個方案的線路投資如下表所示：表5-3 兩個方案的線路投資方案方案4方案5費用（萬元）1219.81249.6兩方案的電能損耗的比較如下表所示：表5-4 線路最大負荷時功率損耗和最大

43、負荷損耗小時數(shù)線路方案4方案5（h）（MW）（h）（MW）GA52560.16452800.425AB37560.06634870.0138GB38560.658GC62640.22362640.222CD61940.009962640.0026GD5464.80.30548290.197表5-5 電能損耗及年運行費用方案方案4方案5電能損耗（）423.46812.46費用（萬元）211.83407.35通過以上的比較可知，方案四的線路投資費用小于方案五的費用，同時，方案四的年運行費用也遠小于方案五，故選用方案四為接線方案。第6章 選定方案的潮流計算電力系統(tǒng)的潮流計算是按給定的電力系統(tǒng)接線方式

44、、參數(shù)和運行條件，確定電力系統(tǒng)各部分穩(wěn)態(tài)運行狀態(tài)參量的計算。潮流計算的步驟：（1）選定方案的潮流計算方法。（2）計算該系統(tǒng)在最大、最小運行方式時的運算負荷。（3）利用初步功率分布公式計算大、小方式大的初步功率分布，確定功率分點。（4）令全網(wǎng)電壓UN = 110KV ，從功率分點向兩端作精確功率分布。（5）利用功率損耗計算線路阻抗上的壓降，確定發(fā)電廠及各變電所的最大最小運行方式的電壓。§6.1 最大負荷運行的潮流計算變電所A：兩臺SFZ9-31500/110型變壓器，查表可知變壓器的參數(shù)為：，。額定負荷下的損耗：，變壓器損耗：變電所母線上聯(lián)絡線路電納中無功功率的一半變電所A的運算負荷為

45、：變電所B：兩臺SFZ9-2500/110型變壓器，查表可知變壓器的參數(shù)為：，。額定負荷下的損耗：，變壓器損耗：變電所母線上聯(lián)絡線路電納中無功功率的一半變電所B的運算負荷為：變電所C：兩臺SFZ9-16000/110型變壓器，查表可知變壓器的參數(shù)為：，。額定負荷下的損耗：，變壓器損耗：變電所母線上聯(lián)絡線路電納中無功功率的一半變電所C的運算負荷為：變電所D兩臺SFZ9-31500/110型變壓器，查表可知變壓器的參數(shù)為：，。額定負荷下的損耗：，變壓器損耗：變電所母線上聯(lián)絡線路電納中無功功率的一半變電所D的運算負荷為：發(fā)電廠：發(fā)電廠中和機組的型號為QF-25-2型發(fā)電機，額定功率因數(shù)為0.80，可

46、知滿載時發(fā)出的功率為50+j37.5MVA其中，廠用電率為8%，廠用電功率因數(shù)0.9，可知電廠消耗的功率為4+j1.94，負荷為，功率因數(shù)為0.9，出口母線最大負荷為18+j8.7178。發(fā)電機對和應的變壓器、的型號為SFZ7-31500/110，查表可得，每臺變壓器額定負荷下的損耗為：，則通過升壓變壓器阻抗低壓端的功率為：變壓器和阻抗的功率損耗：則發(fā)電機組和的運算負荷。發(fā)電機組為QF-50-2型發(fā)電機，額定功率因數(shù)為0.80，因此滿載時發(fā)出的功率為50+j37.5,MVA其中，廠用電率為8%，廠用電功率因數(shù)0.9，可知電廠消耗的功率為4+j1.94。變壓器的型號為SFZ7-63000/110

47、，查表可知，通過升壓變壓器阻抗低壓端的功率為：變壓器阻抗中功率損耗為：因此發(fā)電廠組的運算負荷為：。各線路的阻抗為如下表所示：表6-1各線路的阻抗線路回路Z()GA22.125+j5.125AB23.32+j4.29GC15.46+j10.426GD14.42+j10.66CD113+j8.7有以上計算可得到系統(tǒng)的功率分布計算圖，如下圖6-1所示。圖6-1 功率分布圖由上圖分析可得，公式中方塊含義？乘號顯示？；可知，GCD環(huán)有功分點在D，無功分點在C，選無功功率分點為計算功率損耗起點。；。§6.2 最小負荷下運行的潮流計算各個變電所的最小負荷如下：變電所A：；變電所B：；變電所C：；變

48、電所D：變電所A：變壓器損耗：變電所母線上聯(lián)絡線路電納中無功功率的一半變電所A的運算負荷為：變電所B：變壓器損耗：變電所母線上聯(lián)絡線路電納中無功功率的一半變電所B的運算負荷為：變電所C：變壓器損耗：變電所母線上聯(lián)絡線路電納中無功功率的一半變電所C的運算負荷為：變電所D：變壓器損耗：變電所母線上聯(lián)絡線路電納中無功功率的一半變電所D的運算負荷為：同理可得發(fā)電廠的運算負荷為：根據(jù)圖6-1分析可得，；由以上計算可知，GCD環(huán)的功率分點在C點，選為計算功率的損耗起點。；。由以上計算結果可知各節(jié)點的電壓如下表所示：表6-2 各節(jié)點的電壓（KV）運行方式變電所A變電所B變電所C變電所D發(fā)電廠G系統(tǒng)S最大運行方式111.6