5财富值电力系统规划与发电厂毕业设计计算书

目录第一章电网规划1.1电源规划1.2电力网络方案选择1.3导线截面和型号的选择1.4主变压器的选择1.5方案经济性比较第二章短路电流计算2.1基本参数标幺值计算2.2短路电流计算2.3电气设备选择第三章潮流的计算3.1基本参数计算3.2手算冬季最大运行方式潮流3.3机算潮流第四章厂用电设计4.1供电电压等级4.2厂用电接线4.3厂用变压器选择4.4厂用电设备选择第五章防雷保护设计第一章电网规划1.1电源规划电源规划主要用于确定发电厂的装机容量。这次设计的系统包括1个火电厂、1个水电厂和4个变电所。一般水电厂一旦建成，其装机容量就于确定，而火电厂建成后扩建方便，一旦系统容量不够，就需在火电厂新装机组。在确定所装机组容量时，其型号不超过两种，一般采用大机组。在电源规划前，首先确定负荷容量，负荷包括用电负荷、供电负荷和发电负荷。用电负荷和网损的和为供电负荷，在供电负荷的基础上加上厂用电即为发电负荷。在确定负荷容量后，还需考虑系统备用容量，包括负荷备用、国民经济备用以及检修备用，然后考虑水电厂的调峰容量，最后确定火电厂装机容量。1.负荷容量计算：（1）用电负荷：1号变电所1maxP50MW2号变电所2maxP70MW3号变电所3maxP60MW4号变电所4maxP55MW系统从新区吸收的最大功率slP160MW。设计水平年发电机母线最大负荷P35MW机25MW，水电厂近区负荷P35MW近。计算总的用电负荷时需考虑同时率1K，因为各用户用电最大值不可能在同一时刻出现，一般同时率大小与用户的多少，各用户的用电特点有关，地区或系统之间取1K0.95。4imaxsl1yi=1yyyyPPP+P+PK50706055160+25+350.95432.5MWP=13P0.97432.5419.28MWP=110P1.1432.5475.48MW近初机中初末初（）（++++）（-%）（%）（2）供电负荷：在用电负荷的基础上考虑网损就得到供电负荷，网损率一般为5%~10%，此处取网损率2K7%10%，则：gy211PP432.25=464.78MW1K10.07初初gy211PP419.28=432.25MW1K10.07中中gy211PP475.48=511.27MW1K10.07末末（3）发电负荷：计算发电负荷就要考虑厂用电，因此涉及厂用电率。各发电机的厂用电率不同，水电厂和火电厂不同，前者远远小于后者。一般情况下，大型凝汽式电厂厂用电率为4%~8%，水电厂为0.1%~1%，由于水电厂和火电厂的厂用电率不同，因此系统厂用电率应由两个电厂共同决定，但水电厂厂用电率相对火电厂厂用电率很小，在这里不考虑水厂，取厂用电率为3K8%，则：fg3fg3fg311PP464.78=507.40MW1K10.0811PP432.89=471.89MW1K10.0811PP511.27=558.16MW1K10.08初初中中末末（4）备用容量的确定负荷备用1P备：通常取系统最大负荷的5%；国民经济备用：通常在负荷备用中考虑；事故备用3P备：取系统最大负荷的10%，且不小于系统中最大一台机组的单机容量的最大值；检修备用：若机组检修时，其负荷不超过总装机容量，则可以不设置检修备用，否则，应单独设置。则：1f3fP5%P0.05558.1627.91MWP10%P0.1558.1665.82MW100MW备末备末（最大单台机组容量）所以取3P100MW备。（5）调峰容量计算（水电厂）：首先按年末的发电负荷将水电厂的近区负荷和保证出力的差值折算成百分数fPP5535100%100%3.58%P558.16近保末在上图1-1中，1fPPS24=3.58%2485.9%P近保末，设图中的阴影面积为2S，高度为X，令12S=S，得：X=12.9%则：fPXP12.9%558.1672MW调峰末图1-1电力系统负荷曲线图图1-2系统发电机组检修安排图注：火电机组QFQ-50-2编号为1、2，QFN-100-2编号为3、4、5、6、7；水电机组TS900/125-55编号为9、10、11、12。（6）火电厂总装机容量：f13PPPP558.1627.91100686.07MWPP(PP)686.07(3572)578.07MWPPP578.07200378.07MW总末备备总近火总调峰火新火总火现由于现有火电厂有容量25×2+100×1=200MW，机组型号分别为QFQ-50-2和QFN-100-2两种。火电厂新增容量拟选择4台QFN-100-2机组。（7）发电厂机组检修安排任何发电系统的全部装机中，总有一部分设备在一定时期内处于计划检修状态。当设备停止检修时，其容量已不可安排运行，从而使系统运行备用容量减少，导致系统可靠性降低。如果可靠性降低过大，则在系统规划时，需要增设备用容量（检修备用），或者通过合理的安排检修计划来使可靠性得到改善。系统机组的计划检修，应充分利用负荷季节性低落空出的容量，只有空出容量不足以保证全部机组周期性检修的需要，才设置检修备用容量。火电机组一年检修一次，一般在年中检修且优先在最小负荷时检修大机组，须花费30天。水电机组两年检修一次，在枯水期进行（年初或年末），耗时20天。则系统发电机组检修安排如图1-2。1.2电力网络方案选择电网电压的选择应根据线路输电容量和输电距离进行选择，电压为220kV，选择有备用接线。（1）发电厂机变电所间距离：图1-3系统各厂、所地理分布及距离图列出所有可能方案：1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.15.16.水火432117.水火432118.水火432119.水火432120.水火432121.水火432122.水火432123.水火432124.水火432125.水火432126.水火432127.水火432128.水火4321.29.水火432130.水火432131.水火432132.水火432133.水火432134.水火432135.水火432136.水火432137.水火432138.水火432139.水火432140.水火43241.水火43242.水火43243.水火43244.水火43245.水火43246.水火43247.水火43248.水火43249.水火43250.水火43251.水火43252.水火43253.水火43254.水火43255.水火43256.水火43257.水火43258.水火43259.水火43260.水火43261.水火43262.水火43263.水火43264.水火432（3）方案细选：序号方案线路长度（折算）电压等级断路器个数是否采用1884.8622034否2811.3122036否3829.3822038否4水火432781.5522034是5水火4321849.5522034否6787.1022034否7水火432805.1822036否8804.8922032否9811.1622034否10水火4321791.4122032是11水火432810.4822034否通过以上方案初步确定方案4和方案10，分别作为方案一和方案二研究。1.3导线截面和型号的选择方案一：水火4321图1-4方案一地理接线图1.求初功率分布，均一网中，从A点打开环网，利用负荷矩法。（1）图1图2火1火火1火1232160(81.2463.25)5063.25P121.33MW81.2463.2572.1116072.1150(81.2472.11)P88.67MW81.2463.2572.11P50-P5088.6738.67MW（2）夏季：水电满发，则：65424P45435145MWP6014585MWPP-P708515MW冬季：水电大发，水电停1台机组检修且用于调峰，则：PP(41)P-P453357228MW近水调峰水单机得：6P28MW5P602832MW4P3270102MW则：4max5max6maxP102MW,P85MW,P145MW2.故障时的功率分布（双回线单回运行，环网断一条线）：火火-1断：12P16050210MW,P50MWS-火断：32P16050210MW,P160MWS-1断：13P160MW,P50MW则：1max2max3maxP210MW,P160MW,P210MW3.导线型号选择：最大负荷利用小时数为4800小时，取2J1.15A/mm铝maxjNPS3JUcosmaxmaxmaxP(P1P2环网）（双回线）（1）环网中，选择同一型号的导线，所以去传输功率最大的导线进行计算，如它满足要求，则环网中其他导线亦满足要求。取系统和火电厂间导线计算。32B121.3310S325.75mm31.152200.85选LGJ-400/50（2）32G14510/2S194.65mm31.152200.85因其他双回线传输功率小于水电厂和变电站4间功率，所以在220kV下选LGJ-240/40导线时，如G段满足要求，则其他段亦满足要求。4.检验：参考线路校验参数表1.（1）检验环网导线LGJ-400/501r0.0791x0.416898A（+70C）1）电晕校验：当海拔不超过1000m时，在常用相间距离情况下，如导线截面不小于2402mm时，导线不需要进行电晕校验；2）发热校验：（按长期允许电流检验）正常时：3max1NP121.3310I374.61A3Ucos32200.85故障时：3max2NP21010I648.38A898A3Ucos32200.85合格3）电压损失校验：正常时：1112N2rxtgU%=Pl100%U0.0790.620.416=121.331.172.11100%2206.7%10%合格故障时：1122N2rxtgU%=Pl100%U0.0790.620.416=21072.11100%22010.5%15%合格4）机械强度检验：为保证架空线路具有必要的机械强度，其导线截面积不得小于352mm，根据上述计算所选导线型号为LGJ-400/50，故满足条件。（2）检验双回线LGJ-240/401r0.1311x0.432655A（+70C）1）电晕校验：当海拔不超过1000m时，在常用相间距离情况下，如导线截面不小于2402mm时，导线不需要进行电晕校验；2）发热校验：（按长期允许电流检验），取G段正常时：3max1NP14510/2I223.85A3Ucos32200.85故障时：3max2NP14510I447.69A655A3Ucos32200.85合格3）电压损失校验：正常时：1112N2rxtgU%=Pl100%U10.1310.620.43214582.46100%22204.9%10%合格故障时：1122N2rxtgU%=Pl100%U0.1310.620.432=14582.46100%2209.8%15%4）机械强度检验：为保证架空线路具有必要的机械强度，其导线截面积不得小于352mm，根据上述计算所选导线型号为LGJ-400/50，故满足条件。5.线路校验参数：ABCDEFGmaxP正88.67121.3332.6632.56142.572.5maxP故1602102106510285145maxPl正7203.68749.12065.71838.53677.62688.15978.35导线项目maxPl故12