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1、课 程 设 计 用 纸教师批阅目录前言2设计步骤3第一章 设计题目和原始资料4第二章 电网接线初步方案的选择与供电电压等级的确定6一 电网接线初步方案的选择6二 供电电压等级的确定11 第三章 电网接线方案的技术经济比较12发电厂、变电站主接线方式的选择12变压器的选择12输电线路导线截面积的选择15线路校验19经济比较23总投资计算26比较结论27第四章 课程设计总结28前 言经济发展，电力先行。电力工业是国家的基础，在国民经济发展中占据十分重要的地位。电能是一种不能储存的、无形的二次能源，发点、变电、输送、分配和消费几乎是在一瞬间完成，必须保持有功和无功功率的平衡。同时为了满足消费需求，保
2、证生产生活的稳定，所发电能要满足经济性好、可靠性高、电能质量高等要求。经验告诉我们，在现阶段，联合电力系统是保证供电可靠性、经济性和高质量的最好的办法，而这也是我国电力行业发展的趋势。通过联络线路将几个地方电力系统连接起来所形成的电力系统称为联合电力系统。联合电力系统可以合理利用能源、减少系统备用容量、装设高效率的大容量机组，提高电力系统运行的经济性；系统间相互支援可以提高系统的供电可靠性；系统容量越大抗干扰能力越强，可以减小系统受到干扰（负荷变化）时的频率波动和电压波动，提高电能质量。要建好大规模的安全可靠的联合电力系统，必须做好规划，加强电力规划和电网建设。电力规划是根据社会经济发展的需求
3、，能源资源和负荷的分布，确定合理的电源结构和战略布局，确定电压等级、输电方式和合理的网架结构等。电力规划的合理与否，事关国民经济的发展，直接影响到今后电力网络运行的稳定性、经济性、可靠性以及未来经济的发展。该课程设计要求按照给定的数据，依照国民经济应用的要求设计一个供电、变电、输电、分配和消费的电力系统。该电力系统包括一个发电厂、三个负荷、若干输电线路，同时考虑该系统为联合电力系统的一子系统，其联络线可视为无穷大系统。设计的要求是该电力系统应满足一定的供电可靠性、稳定性和经济性，电能质量高，同时运行方式灵活，适应多种负荷变化情况。投资费用亦应当设计至最小。设计步骤按照时间顺序有如下几步：1、电
4、网接线初步方案的选择与供电电压等级的确定：分析原始资料，审定运算条件，拟定多种接线方式。按照系统对可靠性的要求，淘汰若干方案。按照均一网进行初步潮流计算，确定电压等级，计算并线损，淘汰若干方案。剩余2套可选方案。2、电网接线方案的技术经济比较：（1）发电厂、变电站主接线方式的选择；（2）发电厂、变电站变压器的选择；（3）输电线路导线截面的选择；（4）方案技术经济比较。3、调压计算（不做要求）（1）最大、最小负荷情况下的潮流计算；（2）调压计算、调压方式选择、变压器分接头选择计算。第一章 设计题目和原始资料一 设计任务本次电力系统规划设计是根据给定的发电厂、变电所原始资料完成如下设计：（1）确定
5、供电电压等级；（2） 初步拟定若干待选的电力网接线方案；（3） 发电厂、变电所主变压器选择；（4） 电力网接线方案的技术、经济比较；（5） 输电线路导线截面选择；（6） 调压计算。二 原始资料1 发电厂、变电所相对地理位置及距离2 发电厂技术参数装机台数、容量：4125（MW）额定电压（kV）：10.5KV额定功率因数3 负荷数据及有关要求 厂站项目A123最大负荷（MW）30606050最小负荷（MW）15354030功率因数0.850.90.90.9(h)5000500055005000低压母线电压(kV)10101010调压要求最大负荷(%)525255最小负荷(%)025250各类负荷
6、(%)I类3030300II类30302550三 设计要求（1） 设计中应严格遵守课程设计的规章制度，按时到设计教室进行设计，任何人不得迟到、早退和无辜缺席；（2） 同学应根据设计要求独立完成课程设计任务，同组成员之间可以商量讨论，但严禁相互抄袭；（3） 设计完成后，每个同学应提交打印的设计说明书一份，课程设计说明书编写和电路图绘制应附和规范要求；（4） 按时参加课程设计答辩。第二章 电网接线初步方案的选择与供电电压等级的确定一 电网接线初步方案的选择依照发电厂、负荷的位置关系，忽略地形因素，可考虑以下几种接线方案： 以方案六为例，计算均一网的潮流分布、线损：变电厂：=30MW=15MW负荷1
7、：=60MW=35MW负荷2：=60MW=40MW负荷3：=50MW=30MW发电厂A满发，则厂用电减至最小15MW，连同容量的8%备用，可外发77的有功功率。而系统中所有有功负荷=170，故系统S要通过联络线供给该系统93的有功功率。计算潮流分布：进而可推出： 线损： 线长： 其他方案的初步潮流计算和线损计算与上例相似，不做赘述，并总结与下表中：各接线方案初步比较：接线图及功率分布线总长P优缺点215km8.22106优点：线路很短、接线方式简单。缺点：损耗大，可靠性不高。265km6.77106优点;线路较短、可靠性一般缺点：接线有点复杂、损耗大300km4.2106优点：损耗较小，线路不
8、长缺点：网络结构复杂、可靠性一般、250km6.92106优点：线路较短缺点：损耗大，可靠性一般430km3.91106优点：、损耗比较小、可靠性较高缺点：线路较过长260km7.73106优点：线路不长缺点：可靠性较差，损耗很大。303km3.23106优点：可靠性较高，损耗较小，功率分布相对合理，缺点：网络结构较复杂358km2.35106优点：可靠性高，损耗非常小，功率分布相对合理，缺点：网络结构较复杂，线路较长。各方案比较后，可知在线路总长、线损、可靠性各方面均占优势的方案为方案七、方案八。以下设计正文中称方案七为“A”，方案八为“B”。二 供电电压等级的确定根据负荷情况及输电距离，参
9、照下表确定选用输电线路的电压等级为220KV。额定电压（KV）输送功率(KW)输送距离（Km）3520001000020506035003000030100110100005000050150220100300第三章 电网接线方案的技术经济比较一 发电厂、变电站主接线方式的选择考虑到发电厂两台发电机的容量均为50MW，可以采用单元接线方式。负荷侧变电厂变压器采用桥形接线。 变压器单元接线法 二 变压器的选择1 发电厂升压变压器（四台）：参照标准变压器数据表可知，选用变压器为：SFP7-/220铭牌参数：变 比 空载损耗 短路损耗 阻抗电压 空载电流 等值电路电阻最大有功损耗最大无功损耗最小有功
10、损耗最小无功损耗考虑到发电厂低压侧无功就地补偿，不予考虑，则最大电压降落最小电压降落2 变电厂降压变压器（六台）：变电所主要变压器容量按容载比1.8考虑，同时要考虑重要负荷的供电可靠性要求，重要的变电所，考虑主变停运的情况下，其余变压器在计及过负荷能力允许时间内，满足对一、二类负荷的供电。对于一般负荷的供电，按照一台大容量主变压器停运时，其余主变压器应能满足全部符合的70%确定。负荷1、2变电所（各两台）：由于第一、二类负荷占系统的60%，故变压器容量定为：所以变压器的容量选定为63MW。其型号为：SFP7-63000/110，各参数与发电厂升压变压器相同。负荷1主变压器最大、最小功率损耗计算
11、：负荷1主变压器最大、最小电压降落计算：负荷2主变压器最大、最小功率损耗计算：负荷2主变压器最大、最小电压降落计算：负荷3变电所（两台）：由于第二类负荷占系统的50%，故变压器容量Smax定为 所以变压器的容量选定为40MW。其型号为：SFP7-50000/110铭牌参数： 变比： 空载损耗 短路损耗 阻抗电压 空载电流 等值电路电阻其功率损耗、电压降落求取过程与前述升压变压器相似，不做赘述。列举如下：三 输电线路导线截面积选择1 方案初选：导线截面积的选择，与输电线路流过的最大电流和经济电流密度J有关，换言之，既要考虑该截面积下的电路损耗（导线截面积越大，损耗越小），又要考虑其经济性（导线截
12、面积越大，成本越高）。电流经济密度由最大负荷利用小时数查表得到架空输电线路导线的经济电流密度J（A/mm2）导线材料年最大负荷利用小时数Tmax3000以下300050005000以上铝1.651.150.9铜3.002.251.75A方案：最大负荷利用小时数： 最大工作电流： 得到方案A的选线方案：线路型号长度（Km）阻抗（）LGJ-400423.36+j16.42LGJ-300485.14+j18.8LGJ-240405.28+j16.08LGJ-240405.28+j16.08LGJ-300353.75+j13.72LGJ-400554.4+j21.5B方案最大负荷年利用小时数： J=0.9
