区域电网说明书

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1、区域电力网的设计区域电力网的设计1 1区域电力网的设计内容区域电力网的设计内容（1）根据负荷资料，待设计变电所的地理位置。据已有电厂的供电情况。做出功率平衡。（2）通过技术经济综合比较，确定电网供电电压、电网接线方式及导线截面。（3）进行电网功率分布及电压计算，评定调压要求，选定调压方案。（4）评定电网接线方案。2 2区域电网设计的有关原始资料区域电网设计的有关原始资料（1）发电厂、变电所及新选定变电所地理位置（见附图一） 。（2）原有发电厂、变电所主接线图及设备规范（见附图二） 。（3）新变电所有关资料变电所编 号最大负荷MW功率因数二次侧电压 kV调 压要 求负荷曲线性 质重要负荷%A25

2、0.8710恒A62B180.8910顺B74C260.8810顺A51D250.8810顺B73（4）典型日负荷曲线（5）其他说明1）功率初步平衡：厂用电率 7%，线损率 6%；2）各回路最大负荷同时系数取 1.0；3）本区域电力网多余功率送回系统。功率缺额时由系统供给；4）除另有说明外，高压侧均按屋外布置考虑配电装置；5）区域气温最高为 40 摄氏度，年平均为 25 摄氏度。3 3附图附图4 4设备规范表设备规范表发电机：G1、G2：QF2-25-2G3：QFQ-50-2变压器：T1、T2：SF9-31500/110T3： SFP9-63000/110原有负荷资料：1）10kV 电压级地方

3、负荷：12 回路，每回路最大负荷为 1500kW，同时率为1.0，功率因数为 0.8，要求备用的负荷为 80%。2）110kV 电压级负荷：2 回路，每回路最大负荷为 10000kW，同时率为1.0，功率因数为 0.9，要求备用的负荷为 50%。1 1 电网有功功率的初步平衡电网有功功率的初步平衡1.1 电力负荷分析1.1.1 原有电网负荷各行各业最大用电负荷以及区域内其他最大用电负荷，将其相加，再加上 同时率，即得系统最大用电负荷，其表达式为： 式中：区域内各类最大用电负荷之和。同时率（一般 1） ，这里取 。11.1.2 新建电网负荷式中网损率（本设计计算取 6%） 。系统的用电负荷。1.

4、1.3 系统的发电负荷系统的发电负荷是指满足系统供电负荷，以及发电机电压直配负荷的需要， 发电机（厂）所必须发出的功率，它对于系统供电负荷，直配负荷，发电厂厂 用负荷之和，即系统发电负荷为： 式中：系统的供电负荷。发电机电压直配负荷。厂用电率，即厂用负荷的百分数（本设计计算取 7%） 。1.1.4 结论表 1.1 高压配电网有功功率平衡计算结果（）计算结果原有电网 发电负荷（）新建电网 发电负荷（）总发电负荷（）发电机运行方式（）联络线上从系统吸收功率功率（）最大负荷40.86107.53148.3925+25+5048.39最小负荷26.2470.3596.5325+25+406.592 2

5、 新建电网电压等级的确定新建电网电压等级的确定本案新建电网部分，是在原有 110电网的基础上规划发展，新电压的选 择必须考虑与原有电压相配合。如两者电压等级不同，则原有发电厂需要大规 模改造，建设投资过大，应尽量相符。综上所述，新建电网部分采用 110电压等级。3 3 待建变电所主变台数、容量、型号的选择待建变电所主变台数、容量、型号的选择3.13.1 变电所主变台数的选择变电所主变台数的选择3.1.1 选择原则根据35110kV 变电所设计规范 （GB50059-92）的有关规定：第 3.1.1 条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条件综合考虑确定。第

6、 3.1.2 条在有一、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。3.1.2 本案情况本案中，A、B、C、D 四所变电所均有（5174）%不等的重要负荷，为了 保证供电的可靠性，新建变电所均装设同一型号的 2 台变压器。3.23.2 变电所主变容量的选择变电所主变容量的选择3.2.1 选择原则根据35110kV 变电所设计规范 （GB50059-92）的有关规定：第 3.1.3 条 装有两台及以上主变压器的变电所，当断开一台时，其余主 变压器的容量不应小于 60的全部负荷，并

7、应保证用户的一、二级负荷。即应满足下列公式：3.2.2 本案情况经计算，各变电所主变容量选择情况如下：A 变电所为 20000 B 变电所为 16000C 变电所为 20000 D 变电所为 25000。2.32.3 变电所主变型式的选择变电所主变型式的选择2.3.1 相数确定本案中各个新建变电所均处于城郊结合部，地势平坦，交通方便。因此均 采用三相变压器。2.3.2 绕组数确定本案中各个新建变电所均为 110/10，因此均采用双绕组变压器。2.3.3 接线组别确定110 系统要求中性点直接接地，应采用接线方式。10 系统要求中性点不接地，有形接线和型接线两种方式。考虑到接线型式 有抑制三次谐

8、波作用，故采用型接线。所以，本案均采用的接线型式。3.3.4 调压方式确定A 为恒调压，B 为顺调压，C 为顺调压，D 为恒调压3.43.4 变压器选择结果变压器选择结果表 2.1 A、B、C、D 四所变电所主变型号以及参数变电所ABCD主变台数2222主变型号SFZ10-20000/110SFZ10-16000/110SFZ10-20000/110SFZ10-25000/110额定容量（kVA）20000160002000025000额定电压高压（kV）11081.25%11081.25%11081.25%11081.25%额定电压低压（kV）10101010连接组别YN,d11YN,d11

9、YN,d11YN,d11空载损耗（kW）2117.712124.85短路损耗（kW）88.4073.1088.40104.55空载电流（%）0.560.570.560.50阻抗电压（%）10.510.510.510.54 网接线方案的确定4.1 拟定电网的接线方案本案中各新建变电所均有重要负荷，从供电可靠性出发，应采用有备用电 源的接线方式。二线二变型式的变电所采用桥式接线，四线二变型式的变电所采用单母线 分段或双母线接线。其断路器数量见表 4.1表 4.1 各接线形式开关数接线形式开关台数接线形式开关台数接线形式开关台数桥3 台单母分段7 台双母线7 台根据待建变电所的地理位置图 B 拟定

10、15 种可行性方案，见表 4.2。4.2 方案的初步选择采用的是筛选法，根据下列各项指标进行定性分析比较，保留两个较好的 方案，以便进一步进行技术及经济比较。（1） 供电的可靠性，检修、运行、操作的灵活性和方便性；（2） 线路的长度，短者优先；（3） 保护配置的复杂程度；（4） 将来发展的可能性；（5） 发电厂、线路上及变电所高压侧新增断路器的台数，少者优先；（6）计算每个方案的负荷距，小者优先；负荷距的计算方法：负荷距等 于流于线路的有功功率与该有功功率所经过的最长路径的长度编号方案型号开关总数线路总长（台）（km）120155.4224158.4316149.4426169.2522190

11、.8624201.6716154.4824187.29141201015134.6预选方案为方案（1）与方案（2）5 对初选接线方案进行技术比较5.1 技术比较步骤对初选接线方案进行技术比较的步骤为：首先根据原始数据和初选各方案 的接方式线，选择并校验各条线路导线的型号；再进行技术比较，计算出各方 案在正常情况下的最大电压损耗应不大于 10%，最严重故障时的最大电压损耗 应不大于 15%，大者舍去.5.2 确定各变电所负荷（1）根据给出的负荷资料已知及 COS，利用（5.1）)(cos1 maxjPtgPjQPS并求出最大、最小负荷时各变电所的 Smax、Smin。同时，忽略功率损耗，认 为功

12、率均布，计算出各个方案的各线路上的功率情况。（2）求取各变电所最大负荷年利用小时数 Tmax：（5.2）365)(maxiitIT表 5.1 各变电所负荷情况列表变电所编号最大负荷(MW)功率因数COS负荷曲线性质Smax(MVA)A250.87A25+j14.17B180.89B18+j9.22C260.88A26+j14.03 D250.88B26+j13.495.3.导线型号的选择根据 Tmax在电力工程专业毕业设计指南电力系统分册第 50 页的图 31 查得经济电流密度 J，计算出各导线的计算面积，查电力工程专业毕业 设计指南电力系统分册附表 4 初步选出线路导线型号。计算面积在表中未

13、 列出的应选择偏大的型号。计算截面积 （5.3）22 maxmaxmax 3*j NPQISJUJ若是双回线：（5.4）22 maxmaxmax 3*2j NPQISJUJ5.3.1 导线截面积选择（1）设该网为均一网，计算出最大负荷时的初步功率分布及各线路的最大负 荷电流。（2）计算环网的（加权平均法） (5.5)（3）据查得经济电流密度 J，求出各段导线的经济截面积 Sj，(如实际 为双回线截面面积，乘以 0.5 的单回线导线截面)，当计算出的导线截面积小于35时，考虑机械强度的校验，应选用 LGJ-35 型导线，当计算出的导线截面积小于 70，考虑电晕校验，应选用 LGJ-70 型导线；

14、所以在计算出的导线截面积小于 70，综合考虑机械强度和电晕的校验，应选用 LGJ-70 型导 线； （4）对于环网。若环网所选导线型号不同，则根据所选导线的型号和长度， 求出各段导线的参数。用复功率法再次计算各段导线的复功率 S 分布，再次选 择导线截面，以上步骤循环反复计算，直至前后两次选择结果一致为止。注：为了与电力系统实际情况接轨，在本设计中环网均选成均一网，所计算导 线截面不足 185 mm2的，全部选 LGJ-185/30。5.3.2 对所选导线进行校验（1）机械强度校验： S35mm2 满足要求（2）电晕校验： S70mm2 满足要求由于所选导线截面积均不小于 185mm2所以均满

15、足机械强度、电晕校验条件。（3）发热校验：当环网发生故障而解环运行时，流过各段导线的最大工作电 流 ImaxKIal，则发热校验满足要求。因为环境温度为 25C 时，查得的允许温度为 70C 时的导线长期允许载 流量，本设计中给出最热月平均气温为 30C，故需根据温度修正系数(5.6) 来进行修正由原始资料知：=32，0=25注：发电厂电气部分 姚春秋编(4)电压损耗校验：根据 (5.7)110100%maxmax NUXQRPU计算出在正常运行和故障情况下各段导线的电压损耗是否在允许范围内， 应考虑最严重情况即故障时至最远端变电所的电压损耗（正常运行 U10%， 故障 U15%）5.4.电压损耗校表 5.2 方案（1）正常情况下的节点电压及最大电压损耗节点电压（kV）欲行情况ABCDG最大电压损耗（%）最大负荷113.53112.71112.49112.771152.9最小负荷108.99108.48108.29108.551101.6最大负荷：%9 . 2110