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1、东南大学电气工程系课程设计任务书设计任务区域电力网设计专业班级姓名学号指导老师目录第一章设计任务4一、原始资料：41.1 .发电厂、变电所地理位置图41.2 .各变电所负荷情况41.3 .发电厂装机51.4 .其他情况5二、设计内容5三、设计成品5第二章设计说明书6一、电力系统功率的初步平衡61.1. 目的61.2. 计算方法6二、电网电压等级的确定：102.1. 原则102.2. 结论11三、电网接线方案的选择：113.1. 网络接线方案的初步选择113.2. 方案2和方案4技术比较143.3. 方案2和方案4经济比较26四、发电厂和变电所主接线的选择324.1. 发电厂主接线选择324.2
2、. 变电所主接线的设计334.3. 变电所主接线的确定35五、潮流计算355.1. 最大功率时潮流分布图355.2. 大功率时线路潮流分布表365.3. 大功率时节点潮流表365.4. 最小功率时潮流分布图375.5. 最小功率时线路潮流表375.6. 最小负荷时节点潮流表37六、调压计算变压器分接开关位置的选择计算386.1. #1变电所为逆调压386.2. #2变电所为顺调压396.3. #3变电所为逆调压41第一章设计任务一、原始资料：1.1 .发电厂、变电所地理位置图图中，口代表电厂，代表变电所2格为Icrni,比例1cm=10km1.2.各变电所负荷情况变电所编号1234最大负荷（M
3、W82406658最小负荷（MW45234235Tmax（小时）5000400045004200功率因数cos巾0.850.80.850.9低压侧电压（kV）10101010对备用要求60%50%80%50%对调压要求逆调压顺调压逆调压常调压1.3 .发电厂装机发电厂的发电机组参数如下发电厂发电机型号额定容量(MVV台数备注AQFS-50-25010.5kVBQFS-25-2256.3kV1.4 .其他情况(1)各变电所功率因数必须补偿到0.9。(2)各发电厂装机台数根据情况确定。二、设计内容(1)电力系统的功率平衡(2)网络电压等级和结线方式的选择(3)发电厂、变电所主结线的选择(4)潮流计
4、算(5)调压措施的选择三、设计成品(1)设计说明书(2)发电厂、变电所、电力网电气主结线图(3)潮流分布图(最大、最小负荷时之潮流分别标出)第二章设计说明书一、电力系统功率的初步平衡1.1. 目的功率平衡是电力系统规划设计可靠性、安全性、经济性的根基。根据设计任务书的要求，对电力系统的功率初步平衡进行计算，同时仅进行最大负荷与最小负荷的潮流计算，其他情况均在这两种情况之中。1.2. 计算方法1.2.1 有功功率的平衡(1)用户负荷nPy匕Pmax,i匕：同时率取1.01 11.082406658246MW(2)供电负荷系统最大消耗功率除负荷外还应计入网损和发电厂的用电。网损包括输电线路与变压器
5、损耗，一般可按最大输送功率的6%-10豚估计(当有远距离输电时取大值)。根据发电厂变电站地理位置图判断题设应为近距离输电，网损率取6%1PgPyk2:网损率取6%1K21246261.70MW10.06(3)发电负荷厂用电随电厂类型而定。水电站的占发电出力的1%以下；火电厂名占出力的5%-8%核电站约占4%-5%所给发电机型号为QFS为汽轮发电机，判断发电厂为火电厂，厂用电应按照占发电出力的5%8咏计算，当发电厂容量大时取小值，反之取大值。根据用户负荷的大小，选择7%1Pf1PgK3：厂用电率取7%1K3g261.70，281.40MW10.07(4)备用容量在电力平衡中还应考虑备用容量，通常
6、将备用分为如下四个部分来考虑。负荷备用：这是在负荷不断变化时用于调整频率及为满足预测装机与负荷供需平衡之间的误差而考虑的，一般取系统最大负荷的2%-5%大系统取小值，小系统取大值。根据题设容量大小取5%0.05281.40=14.07MW;事故备用：这是考虑发电机因事故退出运行时仍能维持对用户供电而考虑。一般取系统最大符合的10%并且要求事故备用容量不小于系统中最大发电机的单机容量，由于0.10X281.40=28.14050,现取50MW检修备用：系统检修备用一般取系统最大负荷的8%-15%且一般参照系统中最大一台机组的容量进行取值，这里取15%0.15281.40=42.21,与50相差不
7、太多，现取50MW国民经济备用：为满足国民经济超计划增长引起负荷增大而设置的备用。不在本设计的考虑范围之内。故三种备用容量之和：14.07+50+50=114.07MW(5)装机容量：考虑备用容量后的系统应有总装机容量：281.40+114.07=395.47MW实际装机容量可取A发电厂650MWB发电厂4M5MW勺方案：650+425=400MW系统备用容量：400-281.40=118.60MW备用率：118.60e81.40=0.42因此，确定A发电厂采用6X50MW勺方案，B发电厂采用4M5MW勺方案。1.2.2无功功率的平衡：发电机型号额定容量(MVV额定功率因数额定电压(KWQFS
8、-50-2500.8010.5QFS-25-2250.806.3题设区域电力网为220kv以下，此类电网无功电源的安装总容量Qc应大于电网的最大自然无功负荷Q。，一般取1.15倍。而最大无功负荷Q与其电网最大有功负荷之间存在一定的比例关系，它们的关系式为：K一电网最大自然无功负荷系数。K值与电网结构、变压级数、负荷特性等因素有关,查表取1.1电网最大有功负荷PD为本网发电机有功功率与主网和邻网输入的有功功率代数和的最大值。QD2461.1270.6Mvar.QG270.61.15311.19Mvar;系统的无功平衡：入无功负荷总和；电力网线路的无功损耗之和；电网中所有变压器无功损耗之和。负荷功
9、率因数一般只有0.60.9,系统中无功损耗又大，当要求发电机在额定功率因数条件下运行时，必须在负荷处配置一些无功补偿装置，使功率因数得以提高。由于设计资料只给出了各变电所的功率因数，要求各变电所的功率因数必须补偿到0.9。无功备用容量一般取最大无功功率负荷的7%8%这里取7%QR7%QG21.7833MVar发电厂A:QFS-50-2型双水内冷汽轮发电机，功率因数为0.80,则电机发出无功功1.率为.QG150tancos0.8037.5MVar发电厂B:QFS-50-2双水内冷汽轮发电机，功率因数为0.8,则电机发出无功功率为:1QG225tancos0.8018.75MVar无功功率补偿一
10、般采取无功就地补偿的方式，即在各变电所进行无功功率的补偿样可以提高线路的功率因数，减少电压降落，同时也增加了发电厂的功率因数。给出的四4的功率因数为0.9 ,已经达到要求，只需对变电所1、个变电所的功率因数中，变电所变电所2、变电所3实行无功补偿电力系统中常用的无功电源包括有: 线路充电功率。同步发电机、调相机、电容器及静止无功补偿器、计算各变电所承担的无功负荷:变电所Qi82,1,tan cos 0.8550.819MVar变电所2:Q240,1 -tan cos 0.8030MVar变电所3:Q366,1,tan cos 0.8540.903MVar按功率因数为0.9计算补偿后各变电所提供
11、的无功功率:变电所Q； 82,1 -tan cos 0.9039.714MVar变电所2:Q240,1tancos 0.9019.373MVar变电所3:Qa 66,1 一tan cos 0.9031.965MVar计算各变电所应补偿的无功功率:变电所1:Q1 Q1 Q111.105MVar变电所2:Q2Q2 Q210.627MVar变电所3：Q3Q3Q38.938MVar则补偿后的无功负荷为:Ql Q1 Q2 Qq 91.052MVar3电源发出的无功功率为:减去总损耗后的剩余无功功率为:经计算，剩余无功功率大于备用无功，因此满足无功平衡功率因数补偿到0.9后各变电所的负荷如下：变电所最大负
12、荷最小负荷#182+j39.7140+j19.37#240+j19.3723+j11.14#366+j31.9742+j20.34#458+j28.0935+j16.95、电网电压等级的确定:2.1. 原则电力网电压等级的选择应负荷国家规定的标准电压等级，我国现行的电力网额定电压标准为：3、6、10、35、60、110、220、330、500、750Kv。此外还有：220、380V。在同一地区或同一电力系统内，电网电压等级应尽量简化。各电压等级线路的送电能力，参见表2-1:线路额定电压(kV)输送容量(MW)输送距离(km)线路额定电压(kV)输送容量(MW)输送距离(km)0.380.10.
13、611010.050.01505030.11.031220100.0300.030010060.11.2154330200.01000.0600200100.22.0206500800.02000.01000400352.010.05020750605.020.010020表2-1各电压等级线路合理输送容量及输送距离根据线路长度，选择110kV电压等级。2.2. 结论初步分析，正常运行时，新建变电所、发电厂之间的线路输送容量不超过85MW条,送电距离不超过150kmi根据资料，确定采用110kV的电压等级较为合理。三、电网接线方案的选择：3.1. 网络接线方案的初步选择3.1.1 原则主接线的设计必须根据负载、发电厂和变电站的具体情况，全面分析，正确处理好各方面的关系，通过技术经济比较，合理地选择主接线方案。主接线必须满足可靠性、灵活性、经济性和发展性等四方面的要求。3.1.2 网络接线方案的初步选择：常用的有备用接线方式包括：双回放射式、树干式、链式、环式及两端供电网络。万案一：!万案一:力荣二:从供电可靠性、电能质量、检修、运行、操作的灵活性和方便性、线路长短、继电保护及自动装置的复杂程度比较：上述4种接线，都为双电源，供电可靠性强
