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1、目录设计说明书一、确定水电厂的发电机型号、参数3二、电网接线方案设计9三、变压器的选择9四、无功补偿方式和容量的确定10五、网络潮流计算和调压计算六、水电厂W和乙变电所电气的主接线选择 设计计算书一、电力系统功率平衡的计算12二、地区电网方案的计算31三、通过技术经济比较确定最佳方案33四、发电厂、变电所电气主接形式34五、调压计算及分接头选择36六、参考资料44附录(系统接线图) 47第一章 任务书及原始资料1 设计任务1.1 电力系统功率平衡；1.2 水电厂W至甲变电所的送电线路电压、回来数、导线截面的选择；1.3变电所甲、乙、丙、丁之间的网络接线方案和导线截面的选择；1.4 水电厂W和乙
2、、丙、丁变电所的主变压器台数和容量的选择；1.5 无功补偿方式和容量的确定；1.6 网络潮流计算和调压计算；1.7 水电厂W和乙变电所电气主接线的选择。2 原始资料2.1 发电厂、变电所相对地理位置及距离图1 2.2 水电厂W技术参数装机台数、容量（MW）435MW额定电压（kV） 10.5KV额定功率因数 0.82.3 负荷数据及有关要求表2 厂 项 站 目变电所 最大负荷（MW）706550最小负荷（MW）585038功率因数0.80.750.7(h)600055005200低压母线电压(kV)101010调压要求常调压逆调压顺调压一、二类负荷比例80%70%65%3 课程设计任务说明及注
3、意事项3.1 确定电网供电电压等级应考虑变电所负荷大小、变电所与发电厂的距离。3.2 初步拟定若干待选的电力网接线方案需考虑发电厂、变电所的相对地理位置、距离，变电所负荷的大小、对供电可靠性的要求。3.3 选择发电厂、变电所主变压器台数、容量及电气主接线形式应注意：（1）发电厂主变压器至少两台，变电所主变压器一般按两台考虑。（2）发电厂电气主接线可采用有母线接线、单元接线或扩大单元接线；变电所电气主接线一般采用有母线接线或桥形接线。（3）选择发电厂主变压器容量时，应注意：发电厂低压母线负荷直接从发电机出口供电（没有经过主变压器），具体按如下方式考虑： 若采用单元接线、且没有发电机电压负荷，主变
4、压器容量只需与发电机容量配套； 若采用单元接线、但有发电机电压负荷，主变压器容量应满足：扣除机端最小负荷、厂用电后，保证将全部剩余功率送入系统； 若采用有母线接线，当机端母线上最大一台发电机故障或检修时，主变压器应能从系统倒送功率保证机端负荷的需要； 若发电机端母线上接有多台主变压器，当其中容量最大一台主变压器因故退出运行时，其它主变压器应在允许的过负荷范围内保证输送全部剩余功率的70以上。（4）变电所主变压器容量按容载比等于1.6考虑，即：3.4 电力网接线方案的技术性比较内容包括：供电可靠性、电压质量、运行灵活性、电网将来发展的适应性等，此次课程设计只要求作定性分析。电力网接线方案的经济性
5、比较内容包括：投资、运行维护费、电能损失费。经技术、经济比较后，从各待选方案中选出最佳方案作为推荐方案。在进行电力网接线方案技术、经济比较时，需要进行初步潮流计算。由于此时输电线路导线截面尚未确定，因此，可首先按某一种导线截面计算线路电阻、电抗等参数，然后进行初步潮流计算。3.5选择输电线路导线截面根据初步潮流计算结果，按经济电流密度选择输电线路导线截面，按技术条件(如电晕、机械强度、发热条件等)进行校验。3.6 调压计算对于经过技术、经济性比较后得到的推荐方案，根据调压要求进行调压计算。调压计算方法是：通过选择合适的主变压器分接头，满足10KV调压要求。若通过选择主变压器分接头不能满足调压要
6、求，则应考虑采用有载调压变压器，或采用并联无功补偿装置调压（计算所需要的并联无功补偿容量）。4 附录4.1 架空输电线路导线经济电流密度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Tmax3000以下300050005000以上铝1.651.150.90铜3.002.251.75一、 确定水电厂的发电机型号、参数更据系统的功率平衡，拟建水电厂容量为水轮机60MW4台。确定水轮机的型号、参数见表表型号额定容量MW额定电压KVcos电抗XdXdXdXqXqTS817/175-4860.013.80.870.850.2840.2150.554二、 电网接线方案设计根据地理位置，
7、可拟出多个地区电网接线方案。根据就进送电、安全可靠、电源不要窝电等原则，初步选出两个比较合理的方案，进行详细的技术经济比较。方案3：如图所示，水电厂仍然以双回线分别送给甲变电站；甲变电站以双回线送电给丙；与乙、丁构成环网。所有线路均选用110KV。图方案5：如图所示，水电厂仍然以双回线分别送给甲变电站；甲变电站于丙、丁和乙、丁分别构成环网。所有线路均采用110KV。经过输电线选择计算和潮流计算，两个设计方案在技术上都可行，再对两个方案进行详细的技术、经济比较。在对设计方案进行经济性能比较时，按年费用最小法进行规划方案的经济性比较，年费用最小的规划方案为经济性最好的方案。规划方案年费用的计算范围
8、包括：（1）输电线路的投资；（2）输电线路的年运行费用；（3）网络电能损失费。 规划方案的年费用计算方法其中：规划方案的年费用折算至基准年（规划水平年）的总投资电力工程经济使用年限（取25年）电力工业投资回收系数（取 0.1）基准年的年运行费用（取投资的5）输电线路的投资指标110KV架空输电线路单位投资指标类 别单位造价指标LGJ40045万元公里LGJ30040万元公里LGJ24032万元公里LGJ18530万元公里LGJ15028万元公里LGJ12025万元公里电能损失费计算方法（1）由潮流计算结果得出全网最大损耗功率；（2）根据附录中给出的年最大负荷利用小时数、负荷功率因数，根据下表查
9、出年最大负荷损耗时间；（3）计算整个电网全年电能损耗（Kwh年）；（4）按电力系统综合成本电价（取0.35元Kwh）计算电能损失费。最大负荷损耗小时与最大负荷利用小时、功率因数之间的关系 0.800.850.900.951.00200015001200100080070025001700150012501100950300020001800160014001250350023502150200018001600400027502600240022002000450031503000290027002500500036003500340032003000550041004000395037503
10、6006000465046004500435042006500525052005100500048507000595059005800570056007500665066006550650064008000740073507250三、 变压器的选择1.确定水电厂的主变压器水电厂水轮发电机为4台60MW，全部以220KV供给新建系统。考虑到接线方式和供电可靠性，采用两台双绕组变压器。水电厂主变压器型号、参数见表型号及容量（KVA）低压侧电压（KV）连接组损耗阻抗电压（%）空载电流（%）空载短路SFP7-180000/22013.8Y0/-1116051013.30.82.确定变电所的主变压器选择
11、变电所的主变压器的原则是：（1）主变压器的台数和容量，应根据地区供电条件、负荷性质、用电容量和运行方式等综合考虑确定。（2）主变压器容量一般按变电所、建成后510年的规划负荷选择，并适当考虑到远期的负荷发展。对于城网变电所，主变压器容量应与城市规划相结合。在有一、二级负荷的变电所中宜装设两台主变压器，当技术经济比较合理时，可装设两台以上主变压器。如变电所可由中、低压侧电力网取得足够容量的备用电源时，可装设一台主变压器。装有两台主变压器的变电所，当断开一台时，其余主变压器的容量不应小于70%的全部负荷，并应保证用户的一、二级负荷。各变电所的主变压器型号、参数见表型号容量比（%）损耗（KW）阻抗电
12、压（%）额定容量（KVA）额定电压比空载电流空载短路高中高低中低高中高低中低水电站WSSPSL1120000100/100/5012315101652272471478.8120000220/121/10.51.0%变电所乙-63000/1108410.5186.563000110/38.5/10.51.3变电所丙-50000/11071.210.5186.550000110/38.5/10.51.3变电所丁-40000/11054.510.5186.540000110/38.5/10.51.3四、无功补偿方式和容量的确定无功补偿应根据就地平衡和便于调整电压的原则进行配置，采用集中补偿的方式，集中安装在变电所内有利于控制电压水平。向电网提供可调节的容性无功。以补偿多余的感性无功，减少电网有功损耗和提高电压。乙变电所补偿电容的容量至少为；丙变电所补偿电容的容量至少为；丁变电所补偿电容的容量至少为。五、网络潮流计算和调压计算电力系统潮流计算是电力系统设计及运行时不可缺少的基本计算。在设计时潮流计算的是为评价网络方案，选择导线及变电所主要设备的规格，并为选用调压装置，无功补偿设备及其配电提供依据，为稳定计算分析提供原始条件；对运行部门，主要是为指定良好的运行方式。潮流计
