电力系统课程设计

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1、电力系统课程设计电力系统课程设计课题任务课题任务一、原始资料一、原始资料1、发电厂、变电所相对地理位置、发电厂、变电所相对地理位置B1A236050407565552、发电厂的技术参数、发电厂的技术参数发电发电厂厂AB装机台数、容量装机台数、容量（MW）21002125额额定定电压电压（kV）10.510.5额额定功率因数定功率因数0.850.853、负荷数据，功率因数和调压要求、负荷数据，功率因数和调压要求 负负荷点荷点发电发电厂厂变电变电所所AB123最大最大负负荷荷MW厂用厂用电电5%厂用厂用电电7%1008080COS0.80.80.80.80.8最小最小负负荷荷MW厂用厂用电电5%厂

2、用厂用电电7%403030COS0.850.850.850.80.8最大最大负负荷利用小荷利用小时时数数(h)55005200500050004800I,II级负级负荷所占比例荷所占比例4045404045调压调压要求要求kV最大最大负负荷荷10.410.310.410.310.4最小最小负负荷荷10.110.110.210.110.2二、设计任务及设计要求二、设计任务及设计要求（1）根据负荷资料，待设计变电所的地理位置和已有电）根据负荷资料，待设计变电所的地理位置和已有电厂的供电情况等进行功率平衡计算。厂的供电情况等进行功率平衡计算。（2）通过技术经济综合比较，确定电网供电电压、电网）通过技

3、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（电力网接线方案的技术、经济比较，接线方式及导线截面（电力网接线方案的技术、经济比较，导线截面积的选择与校验以及电气设备的选择）。导线截面积的选择与校验以及电气设备的选择）。（3）进行电网功率分布及电压计算，根据调压要求，选）进行电网功率分布及电压计算，根据调压要求，选定调压方案（潮流计算和调压计算以及变压器分接头选择）。定调压方案（潮流计算和调压计算以及变压器分接头选择）。（4）评定电网接线方案（电力网网损计算，电能损耗的）评定电网接线方案（电力网网损计算，电能损耗的计算，电力网投资及年运行费的计算，电网方案的最后确计算，电力网投资及年

4、运行费的计算，电网方案的最后确定）。定）。（5）画出电气接线图。）画出电气接线图。设计要求设计要求 1)设计计算说明书，应包含设计计算说明书，应包含 对各种设计方案比选对各种设计方案比选 完整的电路图，计算的原始公式，详细的计算过程完整的电路图，计算的原始公式，详细的计算过程 计算数据汇总表计算数据汇总表 设备技术参数汇总表设备技术参数汇总表2) 电力网电气主接线图电力网电气主接线图1份份3）电气设备清单一份）电气设备清单一份三、参考资料三、参考资料1 陈珩主编陈珩主编.电力系统稳态分析（第三版）电力系统稳态分析（第三版）.中国电力出版社，中国电力出版社，20072 何仰赞主编何仰赞主编.电力

5、系统分析电力系统分析上、下册上、下册.华中科技大学出华中科技大学出版社，版社，20023 韩祯祥主编韩祯祥主编. 电力系统分析电力系统分析. 浙江大学出版，浙江大学出版，19934 王锡凡王锡凡. 现代电力系统分析现代电力系统分析. 科学出版社，科学出版社，2003. 5 吴际舜吴际舜. 电力系统稳态分析的计算机方法电力系统稳态分析的计算机方法. 上海交通大学出上海交通大学出版社，版社，1992. 6 陈亚民陈亚民. 电力系统计算程序及其实现电力系统计算程序及其实现. 水利电力出版社，水利电力出版社，1995. 7 于永源等编于永源等编. 电力系统分析电力系统分析. 中国电力出版社，中国电力出

6、版社，2004.8 徐政主编徐政主编.电力系统分析学习指导电力系统分析学习指导. 机械工业出版社，机械工业出版社，2003.9 夏道止主编夏道止主编. 电力系统分析（第电力系统分析（第2版）版）. 中国电力出版社中国电力出版社.2011.具体思路具体思路一、高压配电网功率平衡的计算一、高压配电网功率平衡的计算1、最大负荷下的与系统的交换的有功功率、最大负荷下的与系统的交换的有功功率最大负荷下的用电负荷最大负荷下的用电负荷PLmax式中，式中， P1max、P2max、P3max 分别为变电所分别为变电所1、2、3的最大负荷的最大负荷;h h1 所用电，取所用电，取0.07;h h2 线损率，取

7、线损率，取0.06。最大负荷下的发电负荷最大负荷下的发电负荷PGmax最大负荷下的与系统的交换功率最大负荷下的与系统的交换功率P交换交换maxP交换交换max = PGmax- PG厂用厂用- PLmax 同理可得最小负荷下的与系统的交换功率。同理可得最小负荷下的与系统的交换功率。类似的可得与系统的交换的无功功率。类似的可得与系统的交换的无功功率。二、高压配电网电压等级和接线方式二、高压配电网电压等级和接线方式1、电压等级的确定、电压等级的确定（根据额定电压与输送功率、输送距离的关系来确定）（根据额定电压与输送功率、输送距离的关系来确定）额定电压额定电压输送功率输送功率(kW)输送距离输送距离

8、(km)3100100013610012004151020020006203520010000205060350030000301001101000050000501502201000005000001003002、备选接线方案、备选接线方案 根据供电的可靠性及初步考虑的经济性确定根据供电的可靠性及初步考虑的经济性确定2个备选接线方案。个备选接线方案。 分别对分别对2个备选接线方案进行各变电所变压器个备选接线方案进行各变电所变压器容量及台数的选择及输电导线截面的选择。容量及台数的选择及输电导线截面的选择。三、变电所主变压器容量的选择三、变电所主变压器容量的选择(1) 台数的选择台数的选择若有重

9、要负荷，要考虑到供电的可靠性要求，宜采若有重要负荷，要考虑到供电的可靠性要求，宜采用两台主变压器，正常工作时两台并列运行，事故或用两台主变压器，正常工作时两台并列运行，事故或其中一台检修时可互为备用。其中一台检修时可互为备用。(2) 容量的选择容量的选择一台主变压器：一台主变压器：SeSLmax两台主变压器时，应同时满足下列两个条件：两台主变压器时，应同时满足下列两个条件： SeSL重要重要 Se（0.60.7）SLmax四、导线截面的选择四、导线截面的选择1、按经济电流密度选择、按经济电流密度选择经济截面经济截面Sj其中其中选与计算截面相近的标称截面。选与计算截面相近的标称截面。 按机械强度

10、的要求校验最小容许截面按机械强度的要求校验最小容许截面见于永源电力系统见于永源电力系统分析分析P123表表6-4。 按电压损耗的要求校验截面按电压损耗的要求校验截面。导线种类导线种类Tmax（h）3000以下以下300050005000以上以上裸铜线裸铜线32.251.75裸铝线及裸铝线及钢芯铝绞线钢芯铝绞线1.651.150.9铜芯电缆铜芯电缆2.52.252.0铝芯电缆铝芯电缆1.921.731.54经济电流密度经济电流密度Jj （A/mm2）五、通过技术经济比较确定最佳方案五、通过技术经济比较确定最佳方案1、通过最大负荷损耗时间法计算电能损耗、通过最大负荷损耗时间法计算电能损耗2、计算年

11、费用和抵偿年限、计算年费用和抵偿年限线路电能损耗线路电能损耗线路投资线路投资变电所投资变电所投资工程总投资工程总投资年运行费年运行费计算年费用或抵偿年限计算年费用或抵偿年限 最大负荷损耗时间t0.800.800.850.850.900.900.950.951.001.0045004500315031503000300019001900270027002500250050005000360036003500350034003400320032003000300055005500410041004000400039503950375037503600360060006000465046504600

12、4600450045004350435042004200650065005250525052005200510051005000500048504850附：最大负荷损耗时间附：最大负荷损耗时间附：投资价格参考附：投资价格参考 变压器变压器单位造价按单位造价按400元元/kVA 线路线路LGJ-120：15万元万元/km， LGJ-150：16万元万元/km，LGJ-185：18万元万元/km. 每个间隔每个间隔60万元万元/km.附：工程总投资与年运行费附：工程总投资与年运行费工程总投资工程总投资ZZ=Z线路线路+Z变电所变电所年运行费年运行费u式中，式中，a 计算电价，取计算电价，取0.5元

13、元/kWh;附：工程总投资与年运行费附：工程总投资与年运行费A 每年电能损耗，每年电能损耗，kWh;Z 电网工程投资，元电网工程投资，元;PZ 折旧费百分数折旧费百分数;Px 小修费百分数小修费百分数;Pw 维护管理费百分数。维护管理费百分数。附：电力网折旧费、小修费、维护管理费占总投资的百分数附：电力网折旧费、小修费、维护管理费占总投资的百分数设备名称折旧费(%)小修费(%)维管费(%)总计(%)铁塔架空线4.50.52715MVA变电所617141540MVA变电所616134080MVA变电所6151280150MVA变电所614.511.5附：计算年费用或抵偿年限附：计算年费用或抵偿年

14、限年费用最小法年费用最小法年费用公式年费用公式式中，式中，AC 年费用，平均分布在年费用，平均分布在n年内年内;Z 电网工程投资，元电网工程投资，元;r0 年利率，取年利率，取6.6%;u 年运行费年运行费.附：计算年费用或抵偿年限附：计算年费用或抵偿年限抵偿年限法抵偿年限法 抵偿年限的含义：若方案抵偿年限的含义：若方案1的工程投资大于方案的工程投资大于方案2，则由于方案，则由于方案1的年运行费的减少，在多少年内能的年运行费的减少，在多少年内能抵偿所增加的投资，用公式抵偿所增加的投资，用公式一般抵偿年限为一般抵偿年限为68年，当年，当T小于标准抵偿年限时，小于标准抵偿年限时，选投资大年运行费用

15、小的方案；当选投资大年运行费用小的方案；当T大于标准抵偿大于标准抵偿年限时，选投资小年运行费用大的方案。年限时，选投资小年运行费用大的方案。若两方案一个投资大年运行费用小，另一个投资小年运行费若两方案一个投资大年运行费用小，另一个投资小年运行费用大，那么用抵偿年限来判断。用大，那么用抵偿年限来判断。六、选定方案的潮流计算六、选定方案的潮流计算时间安排时间安排1、完成功率平衡的计算、完成功率平衡的计算2、电压等级的确定及电力网络接线方案初选、电压等级的确定及电力网络接线方案初选3、完成变压器的选择、完成变压器的选择4、完成导线截面的选择择和校验、完成导线截面的选择择和校验5、完成潮流计算、完成潮流计算