地区电网规划设计

计2摘要本次设计的题目是“地区电网规划”,内容分为：电力网络方案的确定、发电厂及变电站电气主接线设计、厂及所用电设计、短路计算、主要设备的选择及校验、输电网络潮流分布的计算等部分。其中输电网络的功率与电压分布及电器主接线的设计非常重要的，因为他们的可靠性、经济性和灵活性直接影响着整个电网的可靠性、经济性和灵活性。还影响着厂用电设计、短路计算、设备的选择校验等内容。本次设计的电力网络方案的确定及电气主接线经过经济性比较后最终所选出的方案中选取可靠性比较高的为最后方案。另外，短路计算部分也是本次设计的重要部分。他的准确性影响着设备的选择及校验，也影响到整个网络的经济性与安全性。本次设计是本着可靠性和安全性的原则来完成的。[关键词]电力网主接线短路计算潮流计算AbstractThinkingofthisthedesignsubjectis“regionpowernetworkdesign”Thecontentisdividedinto:Electricnetworkmethord’design,Theelectricdesingnthatthemainlywiresofsubstationandpowerplant.Themilldesignsinthewayoftheelectricity、Shortcircuitcalculation、Selectionofcapitalequipmentandcheck、thepowerandthevoltageofthepowersystemdesigned.Butthethepowerandthevoltageofthepowersystemdesignedandthemainlinedesignedareveryimportant.Becauseitsretiability、Economyand计2mobilityaredirectlyaffectingtheentirepowernetworkandplantdependability、Economyandelasticity.Stillaffectingthemaindesigninthewayoftheelectricity、Shortcircuitcalculation、Theequipmentselectioncheckisuptostandardtobecontain.Thisdesigneiectricatnetprogrameaftertheeconomycomparativelyafterwardsfinallyfollowsintheofchooseselectstalleroneofdependabilityandthelowerecomomytoactasthelastscheme.Besides,theShortcircuitcalculationaffectingtheSelectionofcapitalequipmentandcheckItalsoistheverysignificantSectioninthisdesign.Whetherornottherightdesignareabletoaffectsecurequalityofentireelectricpowersystem.Thisruledesignedinlinewithdependabilityandsecurityiscompleted.[Keyword]PowernetworkThewairesofelectricTheloadflowShortcircuitcalculation计2前言电力工业是国民经济发展的基础工业。随着经济建设的发展，发电设备的容量也在向应增大。为了更好的保证安全运行，经济运行，并保证电能质量，电力系统运行越来越依靠自动控制的提高。电力系统中同步发电机保有在同步运行状态下，其送出的电磁功率为定值，同时在电力系统中各节点的电压及支路功率潮流也都是定值，这就是电力系统的稳定运行状态。反之，如果电力系统中各发电机间不能保持同步，则发电机送出的电磁功率和全系统各节点的电压及支路的功率将发生很大幅度的波动。如果不能使电力系统中各发电机间恢复同步运行，电力系统将持续处于失步运行状态，即电力系统失去稳定状态。保证电力系统稳定是电力系统正常运行的必要条件。只有保持电力系统稳定的条件下，电力系统才能不间断的向各类用户提供人合乎质量要求的电能。电力系统在某一运行方式下，受到外界大干扰后，经过一个机电暂态过程，能够恢复到原始稳定运行方式，则认为电力系统在这一运行方式下是暂态稳定的。电力系统暂态稳定性与干扰的型式有关。在电力系统受到大的干扰的，其机电暂态过程是一组非线性状态方程式，不能进行线性化，所以一般采用数值积分法的时域分析法，将计算结果绘出运行参数对时间的曲线，用以判别电力系统的暂态稳定性。电力工业是国民经济的重要行业之一，它即为现代工业、农业、科学技术和国防提供必不可少的动力，电力系统规划设计及运行的任务是，在国民经济发展计划的统筹安排下，合理开发，利用动力资源，用较少的投资和运行成本，来满国民经济各部门及人民生活不断增长的需要，提供可靠，允足，质量合格的电能。通过此次设计对三年来所学的知识进一步巩固和加强，并得到了实际工作经验。设计中查阅了大量的相关资料，努力做到有据可循。在设计中逐步掌握了查阅，运用资料的能力，总结了三年来所学的电力工业的相关知识，为日后的工作打下了坚实的基础。由于我在知识条件等方面的局限，仍存在许多不足，但在指导老师周文华和学院大计2力支持和帮助下，已有相当大的改进，在此表示衷心的感谢。第一章电力网络接线方案的确定第1.1节电力网络设计方案初选1.1.1对电力网络设计方案的主要要求（1）系统主干网络结构应与电源方案协调一致，并且有一定的适应发展能力。（2）主赶网络应有一定的抗干扰能力，防止发生灾害性的大面积停电；在主干网络上不得有“T”型接线及用户变电所。（3）有利于“分层分区”调度控制的实施及受端系统的加强。（4）受端主干网络发生三相短路又重合不成功时，应能保持系统稳定运行和正常供电。但在初期，受端主干网络尚未形成多回路结构时，允许采取切除部分发电机及负荷的措施。（5）送端系统与受端系统间有多回联络线时，交流一回线或直流单极故障，应能保持系统稳定运行并不损失负荷。（6）网络的输送容量必须满足各种正常及事故后运行方式的送电要求，其输送容量至少应考虑投运后5-10年的发展。若线路走廊困难时，应充分考虑发展裕度。（7）同一电压等级网络内任一元件（变压器，线路，母线，短路器等）事故时，其他元件不应超过事故过负荷的规定值。（8）向无电源或电源很小的终端地区供电，若同一电压等级线路有两回及以上时，任一回线事故停运后，应分别能保证地区负荷的80%或70%以上。除此之外，尚需满足其它有关技术规定的要求。1.1.2选择投运的机组根据电网负荷情况选择1#电厂和2#电厂中所需要投运的机组。本组设计内容包括1#电厂和2#电厂，1#变电站和2#变电站。计2（1）确定发电机组的容量和台数：根据功率平衡：系统最大用电负荷为：Py=K1∑PLmaxK1—同时率同时率K1与电力用户的多少，各用户的用电特点等因素有关，一般应根据实际统计资料确定：取K1=0.9系统供电负荷为：在规划设计时，网损是用网损率计算的，而网损率是以供电负荷的百分数表示，一般为5-10%，此时系统供电负荷为：Pg=1/(1-K2)PyK2—网损率Py—系统的用电负荷系统的发电负荷Pf=1/(1-K3)x(Pg+P2)Pg—系统的供电负荷Pz—发电机电压直配负荷K3—厂用电率10%系统备用容量：负荷备用2%事故备用5%检修备用8%备用共计15%则:Pn=Pf+P备由第一节的功率平衡计算确定发电机容量及型号选择如下:1#发电厂:2x50MW+100MW+2002#发电厂:2x50+200MW2#发电厂选型号如下:型号额定容量额定电压cosØXd11X2X0Xd11%XX2%X2X0%X0计2MWKVQFQS-200-220015.750.8514.130.0617.230.07310.670.045QFS-50-25010.50.814.10.22617.20.2766.510.1041.1.3初步方案的确定电力系统的接线方式可分为无备用和有备用两类。（1）无备用接线的主要优点在于简单，经济，运行方便，主要缺点是供电可靠性差。因此，这种接线不适用于一级负荷占很大比重的场合。但在一级负荷的比重不大，并可为这些负荷单独设置备用电源时，仍可采用这种接线。这种接线之所以适用于二级负荷是由于架空电力线路已广泛采用自动重合闸装置，而自动重合闸的成功率相当高。（2）有备用接线中，双回路的放射式，干线式，链式网络优点在于供电可靠性和电压质量高，缺点是可能不够经济。因双回路放射式接线对每一负荷都以两回路供电，每回路分担的负荷不大，而在较高电压级网络中，往往由于避免发生电晕等原因，不得不选用大于这些负荷所需的导线截面积，以致浪费有色金属。干线式或链式接线所需的断路器等高压电器很多。有备用接线中的环式接线有与上列接线方式相同的供电可靠性，但却较它们经济，缺点为运行调度较复杂，且故障时的电压质量差。有备用接线中的两端供电网络最常见，但采用这种接线的先决条件是必须有两个或两个以上独立电源，而且它们与各负荷点的相对位置又决定了采用这种接线的合理性。电压等级的确定：电力网电压等级的选择应符合国家规定的标准电压等级，在同一地域或同一电力系统内，电网的电压等级应尽量简化，根据我国经济发展迅速的特点各级电压间的级差不宜太小.各电压等级线路的送电能力：线路电压等级输电容量MW输电距离Km计2110KV10.0-50.0150-50220KV100-300.0300-100根据初步潮流计算及输送距离，先选220KV电压等级为合理等级。第1.2节技术经济比较1．2．1、经济计算方法经济计算是从国民经济整体利益出发，计算电气主接线各个比较方案的费用和效益，为选择经济上的最优方案提供依据。在经济比较中，一般有投资（包括主要设备及配电装置的投资）和年运行费用两大项。计算时，可只计算各方案不同部分的投资和年运行费用。现分述如下：（1）、计算综合投资ZZ=Z0(1+a100)(万元)式中Z0——为主体设备的综合投资，包括变压器、开关设备、配电装置等设备的综合投资；a——为不明显的附加费用比例系数，一般220kV取70，110kV取90。所谓综合投资，包括设备本体价格、其他设备（如控制设备、母线）费、主要材料费、安装费等各项费用的总和。（2）、计算年运行费用uu=a△Ａ×10-4+u1+u2(万元)式中u1——小修、维护费，一般为（0.022～0.042）Z，u2――折旧费，一般为（0.005～0.058）。a——电能电价，一般可取0.06～0.08元／（kW·h）。△Ａ——变压器年电能损失总值（kW·h）。关于变压器电能损失总值△Ａ的计算，由于所给负荷参数和选用变压器型式的不同，其计算也有所差异。本设计所用如下：①双绕组变压器n台同容量变压器并列运行时，则△Ａ=n(△PO+k△QO)To+1n(△P+k△Q)×(smax/sn)2τ(kw·h)计2式中sn——一台变压器的额定容量（KVA）smax——n台变压器承担的最大的总负荷（KVA）s——n台变压器承担的总平均负荷（KVA）To——变压器全年实际运行小时数（h），一般可取8000hτ——最大负荷损耗时间（h）②三绕组变压器n台同容量并联运行，当容量比为100/100/100、100/100/66.6、100/100/50时△Ａ=n(△PO+k△QO)To+12n(△P+k△Q)×(s12/sn2+s22/sn2+s32/sns3n)τ(kw·h)式中s1、s2、s3——为n台变压器三侧分担的最大的总负荷(KVA)s3n——第三绕组的额定容量(KVA)计2第二章电气主接线设计电气主接线是电力系统接线的主要组成部分。它表明了发电机、变压器、线路和断