长沙理工大学电网课程设计初稿

-1-课程设计用纸教师批阅目录摘要引言任务书第一章.电网接线方案的拟定和比较1.1初选方案拟定1.2初选方案粗略潮流分布计算1.2.1导线截面和电压等级的确定1.2.2初步方案详细计算1.2.3初步方案计算汇总1.3较佳方案粗略潮流分布计算1.4较佳方案经济比较计算1.4.1电能损耗计算1.4.2经济比较方法1.4.3较佳方案详细经济计算1.5最佳方案精确潮流分布计算第二章.电网接线方式选择及其设备选择2.1变电所接线方式选择2.2变压器选择第三章.调压计算及分接头的选择3.1调压原则3.2变电所变压器分接头的选择3.2.1变压器1的分接头选择3.2.2变压器2的分接头选择3.2.3变压器3的分接头选择第四章.课程设计心得第五章.参考文献-2-课程设计用纸教师批阅摘要电力工业是国家的基础工业，在国家建设和国民经济发展中占据十分重要的地位。电能是一种无形的，不能大量储存的二次能源。电能的发、变、送、配和用电，几乎是在同一瞬间完成的，须随时保持有功功率和无功率的平衡。电力工业发展的经验告诉我们，电力系统愈大，调度运行就愈合理，经济效益愈好，应变事故的能力就俞强，这也是我国电力工业必然的发展趋势。然而联合电网也是由地方电力网相互联接而成的。要满足国民经济发展的要求，电力工业必须超前发展，因此，做好电力规划，加强电网的建设十分重要。电力规划是根据社会经济发展的需求，能源资源和负荷的分布，确定合理的电源结构和战略布局。确立电压等级，输电方式和合理的网架结构等，电力规划合理与否，事关国民经济的发展，直接影响电力系统今后的运行的稳定性，经济性，电能质量的好坏和未来的发展。关键词:地区力电网规划设计技术比较调压计算分接头-3-课程设计用纸教师批阅引言根据电能生产、输送、消费的连续性，瞬时性，重要性的特点，对电力系统的运行也必须保证对第一类负荷的不间断供电，对第二类负荷的供电可靠性，同时，保证良好的电能质量，除此之外降低变换、输送、分配时的损耗，保证系统虑供电的可靠性、灵活性和经济性的基础上，使方案达到最合理化。保证良好的电能质量和较好的经济效益运行的经济性也极为重要。于是在规划电力网时应该根据各个负荷点对电能要求的不同和保证运行的灵活和操作时的安全来选择合适的接线方式和合理的电压等级。在选择电网设计方案时，首先考虑系统对负荷供电的可靠性，在保证供电可靠性的基础上，对供电的灵活性和经济性进行设计和规划。为保证供电的可靠性，对有一类负荷的负荷点采用双回或环网供电。对于灵活性，系统主要通过变电所的接线来实现。在本电网设计中，电压中枢点是变电所，故通过调节变电所的电压来实现电压调整。总之：进行电网规划设计时，要根据当地地理条件，合理选泽方案，综合考虑。-4-课程设计用纸教师批阅区域电网课程设计任务书一、课题内容1．发电厂、变电所相对地理位置及距离如图一所示（单位KM）：SA123L1=60kmL2=40kmL3=40km2．发电厂技术参数火电厂A额定功率因数ecos装机台数、容量（MW）4×500.852×250.8额定电压（kV）表1-1火电厂技术参数-5-课程设计用纸教师批阅3．负荷情况表1-2负荷情况4.系统情况现有系统，电力网在A处以220KV双回路与某电力系统相联，该系统最大综合负荷为600MW，=0.9该系统的总容量为525MW，平均功率因数为0.85，按功率平衡条件，联络线上的最大负荷时向系统送出180MW，始端功率因数为＝0.95。地点项目变电所123最大负荷（MW）151012最小负荷（MW）857功率因数cos（最大）0.850.90.9功率因数cos（最小）0.80.850.85最大负荷利用时间maxT（h）5500低压母线电压(kV)10各类负荷所占百分比(%)I类504030II类304050III类202020调压要求逆调压-6-课程设计用纸教师批阅二．设计任务与步骤1.根据任务书的原始资料，检验系统的功率平衡，并确定电厂的运行方式其中：储备系数为：%10%系统总装机系统总装机lPPK最大负荷时确定系统的装机容量（备用容量）系统的最大综合负荷：0max21iilPKKP其中：K1为同时系数，取1；K2为厂用网损系数，取5。本区域电力网的最大综合负荷为：MW，有上式易知系统总装机大于MW时满足要求。而电厂给定的容量为MW，满足网络要求，故无需增加机组。2.根据《电力系统稳态分析》课程所学理论知识和电力系统规划设计的基本任务，在电源及负荷大小及其相对地理位置已确定的情况下，完成一个区域电力网络的设计。要求对多个方案进行技术经济比较和分析，选择出最优方案，并对所选方案进行必要的技术计算（如调压计算、稳定性计算），提出解决技术问题的措施。具体设计如下：一．最佳接线方案的确定及其潮流分布1.可行性线路初步接线方案筛选2.初步接线方案粗略潮流计算3.较佳接线方案筛选及粗略潮流计算4.电力网经济比较5.最佳接线方案筛选及精确潮流计算二．电网接线方式选择及设备选择1.变电所主接线方式的选择：2.变压器选择三．调压计算及分接头的选择1.调压原则2.变电所变压器分接头选择-7-课程设计用纸教师批阅区域电网规划设计第一章.电网接线初步方案的拟定与比较1.1拟订接线初选方案初步接线方案的拟定依据：1.电力网接线初步方案主要根据负荷对供电可靠性的要求拟定。2.在电力系统中，对于Ⅰ类负荷要求任何情况下不能断电，Ⅱ类负荷要求尽可能保证供电，必要时可以断电。从设计任务书中的负荷数据表可知，发电站A、变电所1，2，3的Ⅰ和Ⅱ类负荷所占比例均为80%，所以对发电厂A、变电所1，2，3的供电在任何情况下都不能中断。根据上述原则可列出可能的各种电网接线初步方案结线如下图：。A123方案一-8-课程设计用纸教师批阅A123方案五A123方案七A123方案三A123方案四-9-课程设计用纸教师批阅1.2初选方案的潮流计算1.2.1先按均一网对其进行粗略潮流分布的计算。（1）均一网初步功率分布的计算公式如下：S=niiniiiZZS1*1*即：niiniiiLLSS11环网潮流有功功率计算公式：mmmLLPP负荷矩计算公式：)(0iiilpPL最大故障电压计算公式：KVPLU21005.0初选方案一：A123方案八A123方案一-10-课程设计用纸教师批阅粗略潮流计算：，，线路长度：，，总线路长度：开关台数：总负荷矩：断开时：断开时：断开时：A123方案一A123方案一A123方案一-11-课程设计用纸教师批阅断开时，拥有最大故障电压损耗：初选方案二：粗略潮流计算：，，线路长度：，，，总线路长度：开关台数：由负荷1的功率因数得，由负荷2和3的功率因数得，-12-课程设计用纸教师批阅无功分点为第三负荷点。总负荷矩：断开时：A123方案二-13-课程设计用纸教师批阅断开时：断开时，拥有最大故障电压损耗：初选方案三：A123方案三粗略潮流计算：，，线路长度：，，，总线路长度：开关台数：所以功率分点为3点。A123方案二-14-课程设计用纸教师批阅断开时：A123方案三断开时：断开时：A123方案三A123方案三-15-课程设计用纸教师批阅断开时：断开时，拥有最大故障电压损耗：初选方案四：粗略潮流计算：，，线路长度：，，总线路长度：开关台数：总负荷矩：断开时：-16-课程设计用纸教师批阅断开时：断开时：最大故障电压损耗：初选方案五：粗略潮流计算：，，线路长度：，，，总线路长度：开关台数：由负荷1的功率因数得，由负荷2和3的功率因数得，无功分点在2点。总负荷矩：断开时：A123方案五-17-课程设计用纸教师批阅断开时：断开时：断开时，拥有最大故障电压损耗：初选方案七：粗略潮流计算：，，线路长度：，，，总线路长度：开关台数：由负荷1的功率因数得，由负荷2和3的功率因数得，无功分点为第三负荷点。总负荷矩：A123方案七-18-课程设计用纸教师批阅断开时：断开时：断开时：断开时：A123方案七A123方案七A123方案七-19-课程设计用纸教师批阅断开时，拥有最大故障电压损耗：初选方案八：粗略潮流计算：，，线路长度：，，，总线路长度：开关台数：由负荷1的功率因数得，由负荷2和3的功率因数得，无功分点为第三负荷点。总负荷矩：断开时：断开时：断开时：断开时：A123方案八-20-课程设计用纸教师批阅断开时，拥有最大故障电压损耗：1.2.3初步方案的汇总比较表1.2-3初选方案汇总比较方案线路图线路长度开关台数负荷矩最大故障电压损耗方案一3.0812155012.3方案二251.5488299423.98方案三282.225102023.15131550.34方案四387.642121410.559.3方案五277102853.3319.94方案七317.548102065.9712.7785A123方案一A123方案二A123方案三A123方案四A123方案五A123方案七-21-课程设计用纸教师批阅方案八295.6102848.822.48较佳方案筛选条件：选负荷矩居中，电压损耗越小越好。较佳方案筛选结果：方案三、方案五、方案七。1.3选择导线的电压等级：根据输电线路的传送容量和输送距离确定电压等级，根据线路长度和输送容量，查资料得出本设计方案使用110KV电压等级。1.4导线截面选择的原则导线截面选择的原则：按计算所得初步功率分布、按经济电流密度选择进行选择。由公式cos33iNiNiJUPJUSJIS计算得到导线截面进行选择截面。表1.4-1架空输电线路导线经济电流密度（A/mm2）年最大负荷利用小时数Tmax材料3000以下3000～50005000以上铝1.651.150.90铜3.002.251.75本设计方案选用钢芯铝绞线，且年最大年负荷利用小时数都为5500小时，所以J取0.9各型号导线参数如下表：型号电阻电抗导线投资LGJ-700.450.4414LGJ-1200.270.42325LGJ-1500.210.41328LGJ-1800.170.40830A123方案八-22-课程设计用纸教师批阅LGJ-2400.1320.40132LGJ-3000.1070.3940LGJ-4000.080.37445LGJ-7000.0440.40265表1.4-2各型号导线参数1.5三个较佳方案及其潮流分布较佳方案（一）：1.粗略潮流计算（按均一网算）：mmmLLPPP1=15MW,P2=10MW,P3=12MWQ1=9.3MW,Q2=4.8MW,Q3=5.8MW线路L1：P=18.5MWQ=Ptan9.95Mvar线路L2：P=11.414MWQ=5.5Mvar线路L5：P=10.586MWQ=5.1Mvar线路L3：P=-0.586MWQ=-0.3Mvar2.各线路功率因数计算线路L1：查表可得线路L2：查表可得线路L5：查表可得线路L3：查表可得-23-课程设计用纸教师批阅综上所述选取110KV3.计算导线截面积：公式：线路一S=119.88线路二S=73.96线路三S=68.6线路四S=3.8由于110KV电网横截面积不宜小于185，故取电线型号为LGJ-185/10，Φ=18mm4.校验导线型号：热稳定：对于110KV电网LGJ-185型导线允许极限容量为98MVAL1：=2198L2：12.6798L5：11.7598L3：0.6698较佳方案（二）：1.粗略潮流计算：=mmmLLPPA123L1L2L3L4-24-课程设计用纸教师批阅线路L1：P=21.78Q=Ptan11.85线路L2：P=15.22Q=8.05线路L3：P=5.22Q=-3.25线路L4：P=Q=2各线路功率因数计算线路L1：0.84cos查表可得4000线路L2：0.90cos查表可得3950线路L3：0.90cos查表可得3950线路L4：0.80cos查表可得41003.计算导线截面积：公式：线路L1:S=1442mm线路L2:S=100.