《区域电网规划设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《区域电网规划设计（29页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、成绩电气工程综合课程设计报告区域电网规划设计Planning and design of regional power grid学生姓名学 号学院名称专业名称指导教师2013年12月13日摘 要随着电力在国民经济发展中作用的日益突出，电网的建设与发展正扮演着越来越重要的角色。电网作为联系电能生产企业与用户的桥梁，对供电的可靠性与稳定性不言而喻，而电网的设计作为电网建设中的重要一环，必须给予高度的重视。本文简明扼要地介绍了区域电网设计的过程与方法。区域电网的设计应根据用户负荷的相关资料，各变电站的地理位置和供电情况做出相应的功率平衡，确定各变电站变压器的主变容量与台数。根据已有的知识做出几种备选
2、的方案，通过技术经济比较，主要从以下几个方面：(1) 按经济截面选择导线，按机械强度、载流量等情况校验导线，确定各段导线型号。(2) 对各种备选方案进行正常和故障情况下的电压和电能损耗的计算，本过程的计算主要采用手工算潮流电能的方法，得出各种正常及故障时的电压损耗情况，评定各种接线方案。(3) 从各种方案线路的损耗，线路投资，变电所的投资以及年运行费用等方面进行经济比较。综合以上三个方面确定最佳的方案，即为本设计的选定方案。最后对最优方案进行潮流计算，根据其结果对最优方案评定调压要求，选定调压方案。关键词：潮流计算；调压方案；电网接线方案目 录1 设计题目和原始资料11.1 概述11.2 原始
3、资料12 负荷合理性校验，功率平衡校验及确定运行方式32.1 负荷合理性校验32.2 功率平衡校验32.3 确定发电厂运行方式43 确定网络结线方案和电压等级53.1 网络电压等级的确定53.2 网络结线方案初步比较53.3 网络结线方案精确比较54 确定发电厂、变电所的结线方式114.1 选择发电厂主结线114.3 确定变压器型号、台数及容量125调压方式的选择和计算145.1 系统参数计算145.2 各点的计算负荷和功率损耗计算及结果155.3 作出网络的功率分配图175.4网络电压损耗计算和变压器抽头选择185.5 调压计算结果分析236 统计系统设计的主要指标246.1 线损率的计算2
4、46.2 全年平均输电效率246.3 输电成本计算256.4 小结25结论26参考文献271 设计题目和原始资料1.1 概述一、设计题目： 区域电力网规划设计 二、设计主要内容： 1. 校验系统有功、无功平衡和各种运行方式； 2. 通过方案比较，确定系统接线方案； 3. 确定发电厂、变电所的接线方案和变压器的型号、容量及参数； 4. 进行系统的潮流计算； 5. 进行系统的调压计算，选择变压器的分接头； 6. 统计系统设计的主要指标。1.2 原始资料一、发电厂资料 项目台数容量（MW）电压（kV）额定功率因数365010.50.85二、发电厂和变电所负荷资料项目变电所（1）变电所（2）变电所（3
5、）最大负荷（MW）203030最小负荷（MW）101520最大负荷功率因数0.850.90.9最小负荷功率因数0.80.850.85最大负荷利用小时550055005500二次母线电压（kV）101010一类用户的百分数504030二类用户的百分数304050三类用户的百分数202020调压要求逆逆逆注意：(1)、发电厂的负荷包括发电厂的自用电在内；(2)、建议采用的电力网额定电压为110kV。26徐州工程学院课程设计说明书2 负荷合理性校验，功率平衡校验及确定运行方式2.1 负荷合理性校验 根据最大负荷利用小时数的定义，最大负荷运行Tmax 小时所消耗的电量等于全年实际耗电量，所以应大于全年
6、以最小负荷运行所消耗的电量，即：PmaxTmaxPmin8760 8760全年小时数1、发电厂负荷 （PmaxTmax805500440000）（Pmin8760458760394200） （MWh） 2、变电所1 负荷 （PmaxTmax205500110000）（Pmin876010876087600） （MWh） 3、变电所2 负荷 （PmaxTmax305500165000）（Pmin8760158760131400） （MWh） 4、变电所3 负荷 （PmaxTmax305500165000）（Pmin8760208760175200） （MWh） 结论：所以负荷均满足合理性要求。2
7、.2 功率平衡校验 一、有功功率平衡校验（最大方式下） 系统最大有功综合负荷：系统最小有功综合负荷：K1 同时系数取1K2 厂用网损系数取1.15（其中网损7%，厂用8%）PXmax=11.15(20+30+30)=92 MWPXMIN=11.15(10+15+30)=63.25 MW发电厂装机容量：PFmax=506=300MW有功备用容量：PB= PFmax- PXmax=300-92=208MW备用容量占系统最大有功综合负荷的百分比：69.310二、无功功率平衡校验（最大方式下）系统最大综合无功负荷：QXmax=PXmax.tan(cos-1)QXmax=92tan（cos-10.85）
8、=57 MVar发电机能提供的无功功率：QFmax=PFmax.tan(cos-1e)QFmax（506）tan(cos-10.85)=185.9 MVar无功备用容量：QB=QFmax- QXmax=185.9-57=128.9 MVar无功备用容量占系统最大综合无功功率的69.410%三、功率平衡校验结论 发电厂有功储备为 208MW，达到系统最大综合有功综合负荷的 69.3，大于10，基本满足系统有功平衡的要求。 发电厂无功储备有 128.9MVar，达到系统最大综合无功功率的 69.4，已满足系统无功平衡要求的大于10%储备要求。 综上所述，该发电厂装机容量可以满足系统功率平衡的要求，
9、而且不用无功补偿。 2.3 确定发电厂运行方式 系统以最大负荷方式运行时，系统最大有功综合负荷为 92MW，而发电厂最大出力为300MW，因备用容量不足一台发电机组的容量，所以所有机组都须带负荷运行。机组间负荷分配，可以按机组容量来分配。 当系统以最小负荷方式运行时，系统有功功率只有 63.25MW，此时发电厂以最大方式运行时。无论最大最小，都要2台50MW 机组投入运行，即两台50KW机组带负荷，而另四台50KW机组作备用，用作轮流检修和事故备用。徐州工程学院课程设计说明书3 确定网络结线方案和电压等级 3.1 网络电压等级的确定 本设计的网络是区域电力网，输送容量2037MVA，输送距离从
10、 100169.7kM。根据各级电压的合理输送容量及输电距离，应选择 220KV 电压等级（其输送能力为100500MW，100300kM）。 故网络电压等级确定为：220kV3.2 网络结线方案初步比较方案结线图线路长度（kM）高压开关数优缺点665.910优点：供电可靠性高。缺点：电厂出线多，倒闸操作麻烦；有环网，保护须带方向3.3 网络结线方案精确比较 确定导线材料和杆塔的类别及导线的几何均距。目前我国高压输电线主要采用钢芯铝绞线。 按电力设计手册， 当负荷的年最大利用小时数达 5000 小时以上时，钢芯铝绞线的经济电流密度取 J=0.9A/mm2，在高压区域电力网，用经济电流密度法选择
11、导线截面，用发热校验。因本设计是 220kV电压等级，为了避免电晕损耗，导线截面不得小于LGJ-70。 在LGJ-240以下者， 均采用单杆三角形排列， 在LGJ-300以上者，采用型杆塔。有关数据查参考书电力系统规划设计手册（摘录），综合如下：导线截面载流量（A）ro(/km)xo(/km)导线投资（万元）线路综合投资（万元）LGJ-70 2750.450.4320.291.95LGJ-953350.330.4160.42.1LGJ-1203800.270.4090.492.25LGJ-1504450.210.4030.622.45LGJ-1855150.170.3950.762.7LGJ-
12、2406100.1320.1880.982.95LGJQ-3007100.1070.3821.463.4 初选出来的、方案技术和经济精确比较见下表：方案IIIIIIV结线图 潮流（MVA） 线路A-1： +j 线路A-2： +j 线路2-A： +j 线路1-3： +j 线路3-2： +j选导线 A-1：2LGJ-300 A-2： LGJ- 1501-3： LGJ- 703-2： LGJ- 300线路阻抗（） A-1：7.062+j 25.212A-1：11.55+j22.165 1-3：38.66+j 37.1153-2：9.99+j 35.66正常时U% A-1：占额定电压的2.0%A-2：
13、占额定电压的1.46% A-3：占额定电压的2.4%A-4：占额定电压的1.8%故障时最大 U% 在线路A-4断开时， 18.6 在线路A-4断开时，18.6 在线路A-3断开其中一回路时，9.8 投资（K） 线路线路：735.75万元总计：792.75万线路：707.81万元总计：774.31万元线路：670.74万元总计：746.74万元断路器断路器：80万元断路器：80万元断路器：80万元年运行费用（N） 线路及断路器折旧折旧费63.42万元年运行费288.59万元折旧费61.94万元年运行费219.68万元折旧费59.74万元年运行费121.30万元线损费用线损费225.17万元线损费157.74万元线损费61.56万元年计算费用（万元）由上表的技术及经济比较可以看出，方案在技术上满足要求（正常时U5，故障时U15） ，经济上又最省，故选择方案为网络结线方案。 表中数据算法及算例如下（以方案为例，方案、方案类同） ： 线路潮流分布计算的两个假定：1、计算时不考虑线路功率损失；2、功率大小按导线的长度均匀分布。1、潮流计算：线路A-1：P=20/2=10MW Q=Ptan(cos-1)=10tan(cos-10.85)6.20 MVar线
