1、一、設計任務書和原始資料 2二、電網接線初步方案的擬定與比較 31、初步接線方案的擬定依據 32、計劃擬定的方案 33、初步潮流計算 . 54、方案經濟性初步比較 8三、電網接線方式的選擇與經濟技術比較 . 91、發電廠 , 變電站主接線方式的選擇 92、發電廠、變電所主變壓器的選擇 . 113、電壓等級的確定 . 134、方案三的導線截面積選擇 145、方案四的導線截面積選擇 166、方案三與方案四的經濟性比較 16四、調壓計算 181 、最大負荷情況下的潮流和壓降計算 192、最小負荷情況下的潮潮流和壓降計算 193、變壓器的分接頭選擇 20五、參考文獻 22六、電網課程設計心得 23一、

2、設計任務書和原始資料1. 發電廠、變電所相對地理位置及距離如圖 1所示(距離單位為kM)2. 發電廠技術參數發電廠A裝機臺數、容量(MW4X 75額定電壓(kV)10.5額定功率因數COS e0.8發電廠最小運行方式為三臺機運行3.負荷數據及有關要求廠發電廠變電所項目站A123最大負荷(MW25806070最小負荷(MW15403035功率因數cos0.850.850.90.85Tmax (h)5000600055005000低壓母線電壓(kV)10101010調壓要求最大負荷(%)2552.52.5最小負荷(%)2507.57.5各類負荷(%)I類3003530II類25503030二、電網

3、接線初步方案的擬定與比較1、初步接線方案的擬定依據本次課程設計的答題思路是，首先根據任務書上的發電廠和變電所的相對地理位 置，作出大致的8-9個供電可靠性比較合理，線長較省的地理接線圖方案，然后假設全 網的輸電線路都是一個型號的電力線路，將整個電網均一化，利用均一網的潮流分布計 算公式，確定整個線路上的初步潮流分布。通過負荷矩（即輸電線路的電能指標）和線 長（即輸電線路的一次投資量指標）進行篩選，選出兩個備選方案進行精確潮流計算。在電力系統中，對于I類負荷要求任何情況下不能斷電，U類負荷要求盡可能保證 供電，必要時可以斷電。1.1.2 .電力電量平衡計算：發電廠：PA 4 75 300MWSA

4、 375MVA負荷： 發電廠：PALmax 25MWPin 15MW 變電所：P23Lmax 80 60 70 210MWP23Lmin 40 30 35 105MW2、計劃擬定的方案根據上述原則可列出可能的各種電網接線初步方案如圖（可能還有其他方案）3、初步潮流計算初步方案并未確定導線截面積，因此先按均一網對其進行初步功率分布的計算SiZiSL均一網初步功率分布的計算公式如下：S= 即：S 一*iii 1i 1發電廠、變電所的最大負荷時的運算負荷（不計變壓器損耗）如表 1所示:廠項目站發電廠變電所A123最大負荷（MW25806070最小負荷（MW15403035功率因數cos0.850.8

5、50.90.85將電網在S點拆開，得到兩端供電網絡如圖2-3所示75km7Qkm55km40km55km1- f /A213S7Q80-27560%lmsml23275 70 55 40 55方案線路總長度:_ L=L；3+L3i+Lia+La2+L2s=75+70+55+40+55=295( km)線路總負荷矩:I F2L=F2s3*75+P23i*70+P2ia*55+P2a2*40+p22s' *55=71162570*(70 55 40 55) 80*(55 40 55)( 275)*(40 55)60*5515.5373731344.262方奉一383785059.76940

6、6498087.5線路長度(KM負荷矩刀P2 L (kw km)方案八368714190.382366923.754、方案經濟性初步比較計算結果比較如下表4.1比較依據I供電可靠性U電能質量川運行維護的方便性W線路投資小V線路的功率損耗小類型線路長度(km)負荷矩工P?L(MW? km)技術性比較萬案1373731344.262供電可靠性一般、電能質量一般、維修方便萬案2383785059.769供電可靠性一般、電能質量一般、維修方便萬< 3406498087.5供電可靠性高、電能質量較好、維修方便萬案4421561460供電可靠性高、電能質量較好、維修方便萬案53831215425供電

7、可靠性較差、電能質量一般、維修方便萬案63301749500供電可靠性較差、電能質量一般、維修方便萬案73351192625供電可靠性一般、電能質量一般、維修方便萬案8368714190.385供電可靠性一般、電能質量一般、維修方便萬案92952366923.75供電可靠性差、電能質量較差、維修方便4.2方案的比較根據比較依據和表，知在滿足供電可靠性前提下方案四、方案七線路投資、功率損 耗較其它七種方案優。因此選擇方案四和方案七作為初步方案三、電網接線方式的選擇與經濟技術比較1、發電廠,變電站主接線方式的選擇1.1發電廠主接線方式的選擇由于系統中均為中小型電廠，為了便于今后發電廠的擴建，并保證

8、發電廠供給符 合時的可靠性和經濟性，所以低壓側采用單母線分段接法，接線如圖VKOIXr XIN1X1OV k o 一 二發電廠主接線1.2變電所主接線方式的選擇：在電網中，若是兩回輸電線路接入變電所的情況，變電所采用橋式接法，主變 低壓側采用雙母線供電；若有三回以上的線路接入變電所，采用主變高壓側單母線, 低壓側雙母線的接線方式，接線如圖Vok變電所主接線2、發電廠、變電所主變壓器的選擇2.1、確定發電廠變壓器容量SNi0.7（Pgn（1 kp）cosSmin ） /（門 1）其中:FGn發電廠發出的最大有功功率；Kp發電廠廠用電率，這里取 0.01 ；cos發電廠的功率因數;Smin發電廠所

9、帶的最小負荷;n主變臺數，此處n=2發電廠A：SNi=83.125MVA2.2、確定變電所變壓器容量按容載比選擇:由公式：其中：K容載比, n主變臺,SNii1SmaxkzSni0.6SNi /(n 1)i1此處此處k=1.6 ；n=2z變電所 1：SNii1Smax1.6=128zSni0.6SNi /(2 1)i1=76.8MVA變電所 2：SNii1Smax1.6=96zSni0.6SNi /(2 1)i1=57.6MVA變電所 3：SNii1Smax1.6=112zSni0.6SNi /(2 1)i1Smax 1.6=67.2 MVA根據上面的計算,選擇發電廠和變電所的變壓器如下表發電

10、廠和 變電 所iI臺數變壓器型號變比空載電流I 0%空載損耗P0短路損耗R短路電壓比U%發電廠A4SFPL-90000/11010.5/1212X2.5%/10.50.7A75KW440KW10.5KV變電站12SFPL-90000/110110 2X2.5%/10.50.7A75KW440KW10.5KV變電站22SFPL-63000/220110 2X2.5%/10.50.9A70 KW260 KW10.5 KV變電所32SFPL-90000/110110 2X2.5%/10.50.7A75KW440KW10.5KV3、電壓等級的確定方案三的初步潮流計算如下方盍三的初疑爺計算方案四的初步潮

11、流計算確定依據如下表電壓等級確定依據額定電壓（KV輸送功率（KW輸送距離（KM3520001000020 506035003000030 100110100005000050 150220100000500000100300根據初步潮流分布并考慮到實際電能輸送情況和線路檢修時個別線路的潮流會增 大，最終均選擇110K V的電壓等級。4、方案三的導線截面積選擇導線截面選擇的原則：按計算所得初步功率分布、按經濟電流密度選擇進行選擇由公式Sjs1 masj計算得到導線截面進行。架空輸電線路導線經濟電流密度(A /mm2)年最大負荷利用小時數Tmax3000以下300050005000以上鋁1.651

12、.150.90銅3.002.251.75發電廠的年最大負荷利用小時為 5000小時因為用的鋼芯鋁絞線，且年最大利用小時都在5000小時以上，所以J取0.9較優方案各線路功率因數及導線截面計算：tan Q/ Parctan(Q/ P)coscosarctan(Q / P)斗丄 SP截面JjJ3UNJjv3Un cos Jj計算后對照線路型號表選取后結果如下：支路線路型號截面積單位電阻單位電抗Sa1LGJ-300274.50.1050.399Sa2LGJ-1851930.170.394Sa3LGJ-2402400.1320.386SasLGJ-3003180.1050.3995、方案四的導線截面積

13、的選擇同方案三的計算方法，計算后對照線路型號表選取后結果如下:支路線路型號截面積單位電阻單位電抗Sa1LGJ-300274.50.1050.399Sa2LGJ-4003630.080.406Sa3LGJ-2402400.1320.386SasLGJ-4003190.080.406S2sLGJ-70610.450.4256. 方案三與方案四電力網接線方案的技術、經濟比較架空輸電線路導線經濟電流密度（A / mm2）年最大負荷利用小時數Tmax3000以下300050005000以上鋁1.651.150.90銅3.002.251.75方案的經濟性比較本次電網規劃課程設計要求按年費用最小法進行規劃方

14、案的經濟性比較，年費用最小的規劃方案為經濟性最好的方案。規劃方案年費用的計算圍包括：（1）輸電線路的投資；（2）輸電線路的年運行費用；（3）網絡電能損失費。規劃方案的年費用計算方法NFZ io(1 io)n(1 io)n 1其中:NF 規劃方案的年費用z折算至基準年（規劃水平年）的總投資 n 電力工程經濟使用年限（取 25年） i0電力工業投資回收系數（取 0.1） u基準年的年運行費用（取投資的 5%）輸電線路的投資指標110KV架空輸電線路單位投資指標類另y單位造價指標LGJ- 40045萬元/公里LGJ- 30040萬元/公里LGJ- 24032萬元/公里LGJ- 18530萬元/公里L

15、GJ- 15028萬元/公里LGJ- 12025萬元/公里電能損失費計算方法（1） 由潮流計算結果得出全網最大損耗功率Pmax ;（2） 根據附錄中給出的年最大負荷利用小時數Tmax、負荷功率因數COS ，根據下表查出年最大負荷損耗時間max ；（3） 計算整個電網全年電能損耗WPmax max（KwhZ年）；（4）按電力系統綜合成本電價（取 0.35元/Kwh計算電能損失費線路投資：552 40+40 ； 2 ； 30+65 2 ： 32+43 2 40=14400 萬元 高壓斷路器：臺數；單價=8 711900= 5695200總投資（Y）: 丫= 14400+5695200=914106

16、.963 萬元年運行費用（N）:輸電線路的折舊費4%變電所的折舊維修費（只考慮高壓斷路器）14% 輸電線路電能損耗0.2元/度。N=805934 萬元方案四: 線路投資：130 32+86 45+110 40+40 45+55 17=15165高壓斷路器：臺數；單價=8 711900= 5695200總投資（Y）: Y=5695200+ 15165 年運行費用（N）:輸電線路的折舊費4%變電所的折舊維修費（只考慮高壓斷路器）14% 輸電線路電能損耗0.2元/度。N=15165 4%+569520014%+8.129 5000 ： 0.2=806063.6 萬元綜合比較上面，方案三比方案四總投資

17、要少，經濟性要好。同時方案三的負荷矩要小， 線路要短。綜合以上因素，最終選定方案三位最佳方案。四、調壓計算調壓原則：為進行調壓計算需要計算最大和最小負荷的情況下，電力網的潮流分布計算，然后 利用潮流計算結果即可以進行變壓器分接頭的選擇，當采用普通變壓器分接頭不能滿足要求的情況下，可以考慮采用有載調壓變壓器或采用無功補償裝置。最終確定的方案為方案三min = 3O+jl4,5297Smax=80 +j49.48方案三的等值電路圖注意，在計算最大負荷潮流的時候，將發電廠 A的母線電壓保持115kv不變；計算1最大負荷情況下的潮流和壓降計算 最大負荷時：Slma>= 80+j49 48S2ma

18、= 60+j29 06S 3ma= 70+j43.38乙-i二 2.8875+j10.9725Z a-2= 3.4+j7.88Za-3= 4.29+j12.545p2 Q2VSa i貝 Zai 2.1115+j8.0242 UnSa 1 S1 VSa 1 82.1115+j57.5024Pa 1 Ra 1Qa 1 Xa 17.5485U 1maxUa VU1107.4515VSa 2P2 Q22 2 2 Za 21.2489+j2.8943U aSa 2S2 VSa 261.2489+j31.9543VU2Pa 貝 2 Qa 2Xa 24.0004UaU 2maxUa VU2 =110.999

19、6VSa 3P2 Q22 3Za 32.4045+j7.0315U nSa 3S3 VSa 372.4045+j50.4115VU3Fa 3Ra 3 Qa 3Xa 38 2002Un.VUiUaU3max 5 VU3106.79982、最小負荷情況下的潮流和壓降計算Smin= 40+j24.7898Za-1 =2.8875+j10.972522RQi -7Za 1S 2min= 30+j14.5297 S3min=35+j21.6911Z a-2=3.4+j7.88 Z a-3=4.29+j12.545VSa 1QuN_0.5283 j2.0080Sa 1VSa40.5283 26.7978U

20、 1 minPa1Ra 1UaQa 1Xa 13.5437Ua VU1112.4563VSa 2Sa 2S2VSa 230.3122j15.2531VU2遲口 Qa 2Xa 21.9246UaU 2minUaVU 2 = 114.07542 2R> Q2VSa 3P32Q Za 30.6011 j1.7576U NSa 3S3VSa 335.6011 j 23.4487VU3尺3©玄必以 3.8525UnU 3minUa VU3112.14753、變壓器的分接頭選擇變電所1的調壓計算1）選擇變壓器的分接頭最大負荷時應選擇的變壓器計算分接頭為:115 7.5485U1max*10

21、.5107.451510.5最小負荷時應選擇的變壓器計算分接頭為:116 3.5437U1min*10.5118.08變壓器應選擇的計算分接頭Uti 虹歸 112.7662可選112.75kv接頭2）校驗 最大負荷時低壓側的實際電壓為：107 4514 U1max*10.510.00710112.75最小負荷時低壓側的實際電壓為：112.4563U1min*10.510.4710.5112.75所選分接頭滿足要求。變電所2的調壓計算1）最大負荷時應選擇的變壓器計算分接頭為115 4.°°4*10.5113.7U 2max10.25最小負荷時應選擇的變壓器計算分接頭為:116

22、 1.9246 U2min*10.5114.4210.75變壓器應選擇的計算分接頭為：,111.42 113.7U ti2可選112.75kv接頭112.562）校驗最大負荷時低壓側的實際電壓為:110.996U2max*10.510.3410.25112.75最小負荷時低壓側的實際電壓為：114.075U2min*10.510.6210.7112.75所選分接頭滿足要求變電所3的調壓計算1）最大負荷時應選擇的變壓器計算分接頭為*10.5109.38U 3max10.25最小負荷時應選擇的變壓器計算分接頭為:116 3.8525 U3min*10.5109.5410.75變壓器應選擇的計算分接

23、頭為：Uti 噸54 噸38109.46選變壓器的標準分接頭Uti 110KV2）校驗最大負荷時低壓側的實際電壓為：1U 3max106.8*10.510.210.25110最小負荷時低壓側的實際電壓為:1U 3min112 15*10.510.710.75110所選分接頭滿足要求五、參考文獻參考文獻1 應敏華，程乃蕾供用電工程北京：中國電力，2006.92 景祿.使用配電網技術.北京：中國水利水電，20063 珩.珩編；怡,萬秋蘭，高山修訂.一3版.電力系統穩態分析.北京：中國電力，20074 方大千.輸配電速查速算手冊.北京：中國水利水電，2004.3 淑英電力系統概論M. 北京：中國電力

24、，2003.86 克寧.電力工程. 北京：中國電力，2005.27 韋鋼.電力工程概論.北京：中國電力，2005.28 溫步瀛.電力工程基礎.北京：中國電力，2006.69 胡安民.架空電力線路使用計算.北京：中國電力，2003.1010 熊信銀.發電廠電氣部分.北京：中國電力，2004.811 春球.發電廠電氣部分.北京：中國電力，2004.10六、電網課程設計心得課程設計心得在這次的課程設計中，遇到了許多困難，但是收獲很大。在開始的時候，由于沒有經驗，感覺課程設計有很大的困難，不知道 從哪做起，加上課程時間與考試準備的時間沖突，所以進度很慢。在這個 時候，自己心里是比較著急的，怕到時候不能

25、按時完成任務。在考試完幾門課程后，自己把精力全部放到了課程設計上，從方案的 選擇到初步潮流的計算，從導線的選擇到變壓器容量的選擇，從精確的潮 流計算到變壓器的分接頭選擇，我都努力學習與掌握，然后將本組的課程 設計整個框架構思出來。有了框架之后，我們便開始逐步開始工作。在方案的選擇時，由于對 電力系統認識不夠深刻，設計的一些方案有很多的不合理之處。另外，為 了在電腦上將方案圖形畫出來，自己特意學了下畫圖軟件，然后將方案圖 逐個在電腦上畫出來，并進行了一定的修改。在進行完初步潮流計算后又 對方案進行了一些合理的修改。在這個反復的過程中，對整個系統又有了 一些比較深刻的認識和了解。當然，在這個過程中也遇到了一些困難，比 如說在在設計