【電氣工程及其自動化】地區(qū)高壓輸配電網(wǎng)電氣設(shè)計

本科生畢業(yè)論文（設(shè)計）地區(qū)高壓輸配電網(wǎng)電氣設(shè)計二級學(xué)院信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院專業(yè)電氣工程及其自動化完成日期2015年5月24日A基礎(chǔ)理論B應(yīng)用研究C調(diào)查報告D其他目錄1網(wǎng)絡(luò)方案的確定111原始材料分析112網(wǎng)絡(luò)功率平衡校驗2121有功功率平衡和備用容量2122電力電量平衡校驗213網(wǎng)絡(luò)接線方案及電壓等級確定3131網(wǎng)絡(luò)接線方案的形成3132電壓等級選擇原則5133接線方案的初步比較6134接線方案的技術(shù)經(jīng)濟比較7135網(wǎng)絡(luò)方案的詳細經(jīng)濟比較102電氣主接線設(shè)計1221電氣主接線設(shè)計的基本要求1222各電廠及變電所的主接線設(shè)計1223變電所主接線的設(shè)計14231變電所主接線的確定14232變電所主變壓器的容量確定15233變壓器參數(shù)計算結(jié)果17234系統(tǒng)接線圖183潮流計算1831單相輸電線導(dǎo)線有名值計算1832最大負荷下的潮流計算19321系統(tǒng)等值電路19322最大負荷下的功率分布計算19323最大負荷下的節(jié)點電壓分布計算23324最大負荷下潮流計算圖27325最大負荷下總發(fā)電功率及總損耗2833最小負荷下的潮流計算284電網(wǎng)的無功補償及電壓調(diào)節(jié)2941電網(wǎng)無功電源的作用及設(shè)計原則2942電壓調(diào)整的措施3043變壓器分接頭的選擇30431變壓器分接頭的選擇原則30432變壓器分接頭的選擇計算315電氣設(shè)備的選擇336總結(jié)38參考文獻39附錄40致謝43地區(qū)高壓輸配電網(wǎng)電氣設(shè)計摘要根據(jù)該地區(qū)電廠與變電站的地理位置、電源以及負荷情況，簡要分析網(wǎng)絡(luò)基本情況，進行電力電量平衡校驗；接著擬定8種接線方案，確定線路電壓等級，進行初步比較，保留2種較好的方案；接著進行詳細的技術(shù)經(jīng)濟比較，確定最佳網(wǎng)絡(luò)方案；完成該方案的電氣主接線設(shè)計；在最大負荷與最小負荷運行方式下計算潮流分布，計算電能損耗；最后完成主要電氣設(shè)備的選型。關(guān)鍵詞電力電量；網(wǎng)絡(luò)方案；電氣主接線；潮流計算；電氣設(shè)備HIGHPRESSUREPIPELINEGRIDELECTRICALDESIGNABSTRACTACCORDINGTOTHEREGIONSGEOGRAPHICALPOSITIONPOWERPLANTANDSUBSTATION,POWERSOURCEANDLOADCONDITIONS,THEBRIEFANALYSISOFNETWORKBASICSITUATION,POWERBALANCETOCHECKTHENPRESENTSEIGHTKINDSOFWIRINGSCHEMES,DETERMINETHELINEVOLTAGEGRADE,APRELIMINARYCOMPARISON,BETTERKEEPTWOSCHEMETHENADETAILEDTECHNICALANDECONOMICCOMPARISON,TODETERMINETHEBESTNETWORKPLANTOCOMPLETETHEPLANOFTHEMAINELECTRICALWIRINGDESIGNUNDERTHEMAXIMUMLOADANDMINIMUMLOADOPERATIONMODECALCULATIONTIDEDISTRIBUTION,CALCULATINGPOWERLOSSFINALLYCOMPLETEDTHEMAINELECTRICALEQUIPMENTSELECTION1KEYWORDSELECTRICPOWERTHENETWORKPLANTHEMAINELECTRICALWIRINGPOWERFLOWCALCULATIONELECTRICALEQUIPMENT1網(wǎng)絡(luò)方案的確定11原始材料分析（1）負荷點、電源點已經(jīng)確定，由兩個發(fā)電廠和三個變電所組成，其相對位置地理接線圖如圖11所示圖11地理接線圖（2）各地區(qū)負荷調(diào)查確定的待設(shè)計電網(wǎng)設(shè)計年負荷水平（以后510年中某年為準）如表11所示表11待設(shè)計電網(wǎng)負荷水平變電所發(fā)電廠項目CDEAB最大負荷，MW80100，80502025最小負荷，MW4555，45301015I類負荷，5050454550II類負荷，3535353535III類負荷，1515202015負荷對供電要求有備用最大負荷利用小時5000COS085低壓母線電壓，KV10110，10101010調(diào)壓要求逆調(diào)壓負荷單位調(diào)節(jié)功率K15以新系統(tǒng)負荷容量為基值（3）電源情況當系統(tǒng)負荷發(fā)展水平確定以后，電源容量必須滿足負荷的要求。A抽汽式火電廠，總裝機容量350MW，4臺機組。其中廠用電率為10250MW105KV,COS08,462125MW138KV,COS085,46B中溫中壓式火電廠，總裝機100MW，2臺機。其中廠用電率10250MW105KV,COS085,12（4）系統(tǒng)情況原系統(tǒng)最大負荷1000MW,COS085電廠A處以220KV雙回路與新系統(tǒng)聯(lián)系。最大負荷時A廠向系統(tǒng)送10MW,始端COS09最小負荷時A廠向系統(tǒng)送150MW,始端COS09。系統(tǒng)總裝機容量為1050MW,4,負荷的單位調(diào)節(jié)功率K13以舊系統(tǒng)負荷容量為基值。最大負荷利用小時數(shù)TMAX5000，最大負荷同時系數(shù)為09。12網(wǎng)絡(luò)功率平衡校驗121有功功率平衡和備用容量電力系統(tǒng)中的有功功率電源是各類發(fā)電廠的發(fā)電機。在電力系統(tǒng)運行中，所有有功電源功率與電力系統(tǒng)發(fā)電負荷平衡，即（1PLDG1）式中PG為有功電源發(fā)出功率；PLD為負荷消耗功率；P為有功功率損耗。電力系統(tǒng)中各類發(fā)電廠機組額定容量總和，稱電力系統(tǒng)容量，也稱系統(tǒng)裝機容量或系統(tǒng)發(fā)電設(shè)備容量。但不是所有發(fā)電設(shè)備不間斷運行，也不是所有設(shè)備按額定容量發(fā)電。為保證電力系統(tǒng)運行安全可靠、不間斷供電和良好電能質(zhì)量，系統(tǒng)電源容量應(yīng)大于發(fā)電負荷，大于部分稱系統(tǒng)備用容量。電力系統(tǒng)備用容量分負荷備用、事故備用、檢修備用和國民經(jīng)濟備用等；還可分熱備用或冷備用。只有具備備用容量，才有可能保證電力系統(tǒng)優(yōu)質(zhì)、安全、經(jīng)濟運行。2122電力電量平衡校驗（1）有功功率平衡校驗（A）新系統(tǒng)用電負荷PYK1PI09（8010080502025）3195（MW）B新系統(tǒng)供電負荷PGPY1/1K210103195/（15）3463（MW）C新系統(tǒng)發(fā)電負荷（供電負荷加廠用電）PFPGPCYPGK1K3P1P2346309103501003868MW系統(tǒng)電源容量PDYP1P2P335010010501500MW系統(tǒng)備用容量PBYPDYPFPF150038681000092132MW系統(tǒng)備用容量占最大負荷的百分數(shù)PBYPBY/（PFPF）100166式中PF、PF分別為新舊規(guī)劃系統(tǒng)的最大負荷；PCY為廠用電；P1、P2、P3分別為A、B和系統(tǒng)的總裝機容量；K1同時率取09；K2網(wǎng)損率取5；K3廠用率取10。電力平衡結(jié)論系統(tǒng)的總備用容量占系統(tǒng)最大發(fā)電負荷的1520且2132125MW最大1臺機組的容量，滿足要求。3由此可見，有功功率充足，有功功率完全能夠平衡。電量平衡校驗電量平衡指有功功率能量的平衡。系統(tǒng)需要發(fā)電量為發(fā)電負荷與最大利用小時數(shù)的乘積，系統(tǒng)需要發(fā)電量除以發(fā)電設(shè)備所能發(fā)出的最大功率即得火電利用小時數(shù)。新系統(tǒng)需要發(fā)電量W1PFTMAX386850001934億（KWH）舊系統(tǒng)需要發(fā)電量W2PFTMAX100009500045億（KWH）新舊系統(tǒng)總的需要發(fā)電量WW1W21934456434億（KWH）火電利用小時數(shù)TW/P1P2P36434000/35010010504289H5000H可見滿足電量平衡的要求。13網(wǎng)絡(luò)接線方案及電壓等級確定131網(wǎng)絡(luò)接線方案的形成根據(jù)網(wǎng)絡(luò)方案設(shè)計一般規(guī)定4簡化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，滿足電能的質(zhì)量、運行及維護的靈活性、供電安全可靠性及工程投資等方面的要求列出8種初步方案，如表12，并在最大負荷時計算初步有功功率潮流分布。表128種網(wǎng)絡(luò)接線方案方案1方案2初步有功功率分布單位MW初步有功功率分布單位MW方案3方案4初步有功功率分布單位MW初步有功功率分布單位MW方案5方案6初步有功功率分布單位MW初步有功功率分布單位MW方案7方案8初步有功功率分布單位MW初步有功功率分布單位MW132電壓等級選擇原則本設(shè)計中采用如下經(jīng)驗公式確定電壓等級KV12416PLU式中PL為單位負荷矩MWKM，其中L考慮了5電源至負荷的彎曲度。由線路送電容量和送電距離，利用公式（12）計算出各方案的電壓等級結(jié)果如表13所示。表13網(wǎng)絡(luò)接線方案及電壓等級選擇結(jié)果表序號線路距離KM距離（考慮5彎曲度）L（KM）回路功率MW負荷矩MWKM計算電壓級KV選用電壓級KV方案1ADACCE60601006363105111143821041824189060666563342538915611441136220220110BEBD12010012610511258236183253323798912081256110220方案2ADAEECDCBD607010011010063735105115510511112135771122362231777318553518248965341520524325515391525143910771209220220220110110方案3ACCDDBBE601101001206311551051262222124846257812970263031501501588802120220220110110方案4AEACCDDB7060110100735631155105222225995931183756237681453255105142214541209110220220110方案5ACADDBBE606010012063631051262222408462525205292630315011341365802120110220110110方案6AEACECCDDB706010011010073563105115510512122254111132459593118676701192581956814532551052146411414541209110220110220110方案7AEECADDB70100601007351056310522226540593147775420037173255133128812491209220220220110方AE7073522518375105110案8ACADBD6060100636310522240593125203717325511341251209110220110133接線方案的初步比較初比指標路徑長度、線路長度、斷路器數(shù)、等效線路長、負荷矩。方案比較原則各項指標均大的方案應(yīng)淘汰；其余指標接近，負荷矩大者淘汰；負荷矩小的，其余指標均大者應(yīng)保留。根據(jù)指標進行初比，淘汰不合理的接線方案，保留2個方案進行詳細技術(shù)經(jīng)濟比較。網(wǎng)絡(luò)方案初步比較結(jié)果見表14表14方案初比表方案L220KML110KML220KML110KMN220臺N110臺L220KML110KMPLMWKM23123123123164255247252152415220524152946626553182864317852313035392788335542472129417917853043303588336333551814463294107149982121151547811592178528353035357883355389215312415105410617851244586194515949632415107141064121231458611329其中L220、L110分別為220KV,110KV路徑長度。體現(xiàn)勘探、建設(shè)費用大小，考慮了5的彎曲度。L220、L110分別為220KV,110KV線路長度。體現(xiàn)線路投資大小，對雙回路考慮同期勘探、同時架設(shè)等，為單線投資的17倍，即雙回路長度為單回路的17倍。也考慮5的彎曲度。N220、N110分別為220KV,110KV斷路器數(shù)目。體現(xiàn)變電所投資大小。L220、L110分別為220KV,110KV等級等效線路長。將斷路器投資折算為線路投資L4NLPL負荷矩PL單位負荷矩，體現(xiàn)有功、電壓損耗及有關(guān)電能損耗的大小。根據(jù)初比原則對上述8個方案比較后，可認為原來的第5、8方案是較好的。134接線方案的技術(shù)經(jīng)濟比較（1）架空輸電線路導(dǎo)線截面的選擇按經(jīng)濟電流密度選擇，并按電暈、機械強度及發(fā)熱等技術(shù)條件進行校驗。（1COS3NJUPS3）式中S為導(dǎo)線截面，MM2；P為輸電容量，KW；UN為線路額定電壓KV；J為經(jīng)濟電流密度，A/MM2，根據(jù)軟導(dǎo)體經(jīng)濟電流密度與最大負荷利用小時數(shù)關(guān)系圖5，最大負荷利用小時數(shù)TMAX5000,選J111；COS為功率因數(shù)，本設(shè)計取08。導(dǎo)線截面選擇結(jié)果利用公式（13）計算導(dǎo)線的截面，導(dǎo)線截面選擇結(jié)果如表156所示。表15導(dǎo)線截面選擇結(jié)果表接線方案線路長度KM單回有功MVA電壓級KV計算截面MM2導(dǎo)線型號電阻/KM單回路電阻/KM電抗/KM方案5ADACBDEB60601001208440625220110110110248323643551478LGJ300/40LGJ240/40LGJ50/8LGJ150/25010501310630021063786632520425040104520416方案8AEACADBD706060100254059311101102201101478236417441832LGJ150/25LGJ240/40LGJ185/30LGJ185/300210013101700170147786102170416040104100410導(dǎo)線截面的校驗為保證架空導(dǎo)線具有必要的安全機械強度，對于110KV及以上線路不得少于35MM2，因此所選的全部導(dǎo)線均滿足機械強度要求；按電暈檢驗導(dǎo)線截面積，導(dǎo)線截面積不小于表16所列型號可不進行電暈校驗。根據(jù)表17所列的要求進行檢驗，所選的全部導(dǎo)線均滿足電暈要求；按允許載流量校驗導(dǎo)線截面積允許載流量是根據(jù)熱平衡條件確定的導(dǎo)線長期允許通過的電流。所有線路都必須根據(jù)可能出現(xiàn)的長期運行情況作允許載流量校驗6。各種導(dǎo)線的長期允許通過電流如表107所示，校驗結(jié)果如表18所示。表16不必驗算電暈臨界電壓的導(dǎo)線最小直徑和相應(yīng)型號330額定電壓（KV）110220單導(dǎo)線雙分裂500（四分裂）750（四分裂）導(dǎo)線外徑（MM2）96214331相應(yīng)型號LGJ50LGJ240LGJ6002LGJ2404LGJQ3004LGJ400表17導(dǎo)線長期允許通過電流（環(huán)境溫度200C）單位A標號（MM2）35507095120150185240300400700C183231291351410466534634731879LJ800C190239301360420476543643738883700C189234289357408463539655735898LGJ800C195240297365417472548662742901表18按導(dǎo)線長期允許通過電流結(jié)果方案線路導(dǎo)線型號電壓等級KV長期允許載流量A極限輸送容量MVA最大負荷時單回路輸送容量MVAN1運行時輸送容量MVA是否滿足發(fā)熱條件ADLGJ3002206982523946105210滿足ACLGJ24011062225106750100滿足BDLGJ50110222338177515滿足方案5EBLGJ1501104398575423125625滿足AELGJ1501104398575423125625滿足ACLGJ24011062225106750100滿足ADLGJ18522051205175673751475滿足方案8BDLGJ185110512058783875775滿足1401TKTA式中KT為溫度校正系數(shù)，TA為導(dǎo)線額定負荷時的最高允許溫度700C；T0為導(dǎo)線允許載流量所對應(yīng)的標準環(huán)境溫度200C；T1為導(dǎo)線所在點實際溫度。一般夏季最高溫度為250C可以得出KT095（2）方案技術(shù)比較方案技術(shù)比較主要考慮線路電壓損耗，暫不計主變損耗，計算方案5、方案8的電壓損耗及電壓損耗U及電壓損耗率U，設(shè)線路首端功率因數(shù)為09。計算結(jié)果見表19所示表19電壓損耗率計算表方案線路名稱單相輸送容量MVA線路等值阻抗線路電壓損耗UKV電壓損耗率UAD485J23563J25541119AC231J112786J240641037BD35J1763J45227025方案5BE144J70252J22647443AE144J70147J291237834AC231J112786J240641037AD341J165102J26435616方案8BD179J8717J4160054表19中方案5與方案8電壓損耗率均低于7，故導(dǎo)線截面積滿足要求。135網(wǎng)絡(luò)方案的詳細經(jīng)濟比較詳比是對方案進行較全面優(yōu)缺點的比較，根據(jù)設(shè)計原始資料，考慮以下幾方面1正常及事故運行情況下最大電壓損耗；2技術(shù)條件好，運行靈活可靠，管理方便；3能適應(yīng)長期發(fā)展的需要；4投資及年運行費少，原材料消耗和重要設(shè)備用量少。經(jīng)濟比較中，主要經(jīng)濟指標是投資及年運行費用，二者應(yīng)進行全面分析比較。某一方案投資和年運行費均比其他方案小，則該方案可認為經(jīng)濟上最優(yōu)?？刹捎玫謨斈晗薹╖1Z2/F1F2式中Z為兩個方案的投資，F(xiàn)為兩個方案的年運行費。N為抵償年限，可暫定年。比較結(jié)果抵償年限標準抵償年限時，投資高、年運行費低的方案較好；反之，認為投資低、年運行費高的方案較好。詳細經(jīng)濟比較的內(nèi)容線路投資；開關(guān)投資；補充KW投資；線路電能損失費；折舊維護費。變電所及線路折舊維護率水泥桿線路為5。變電所12MVA及以上為860120MVA為102060MVA為12。1經(jīng)濟比較中需要考慮的幾個費用（A）建設(shè)投資。建設(shè)投資是指為實現(xiàn)該方案，在建設(shè)期間需支付的資金。虛擬線路造價與導(dǎo)線截面成正比，同桿架設(shè)雙回線系數(shù)取09；則方案5的線路總投資為2（30602460510015120）099972（萬元）；方案8的線路總投資為2（1570246018560185100）099810（萬元）；方案5的建設(shè)投資Z19972（萬元）；方案8的建設(shè)投資Z29810（萬元）（B）年運行費。年運行費是指該方案建成或部分建成時，在投運期間為維護其正常運行每年需付出的費用，通常包括四個部分設(shè)備折舊費；設(shè)備經(jīng)常性小修費；設(shè)備的維護管理費；年電能損耗。（2）經(jīng)濟比較計算項目（A）查最大負荷損耗時間MAX與最大負荷利用小時TMAX的關(guān)系圖7，新系統(tǒng)的功率因數(shù)COS085，最大負荷利用小時TMAX5000,查得最大負荷損耗時間MAX3500H。（B）計算方案5與方案8的線路電能損耗，如表110所示表110方案的電能損耗方案線路名稱輸送容量MVA線路等值阻抗功率損耗PMAXMW電能損耗億KWHAD168J81463J2554501575AC80J388786J24065101785BD12J5863J45209200322BE50J242252J4992640224方案5損耗合計169205922AE50J2422147J291237501313AC80J388786J240651401799AD118J5715102J24636201267BD62J300317J4166702335方案8損耗合計191806714表110中計算電價設(shè)為024（元/KWH），則方案5的年運行費為F1024592259972；方案8的年運行費為F2024671459810；采用抵償年限法Z1Z2/F2F10897詳細經(jīng)濟比較結(jié)果由抵償年限法可以認為在不考慮變電所的投資時，投資高、年運行費低的方案5較好；所以網(wǎng)絡(luò)方案確定為方案5。2電氣主接線設(shè)計21電氣主接線設(shè)計的基本要求1可靠性主接線的可靠性不僅包括開關(guān)、母線等一次設(shè)備，而且包括相對應(yīng)的繼電保護、自動裝置等二次設(shè)備在運行中的可靠性；2靈活性主接線應(yīng)滿足在調(diào)度運行、檢修及擴建的方便性。3經(jīng)濟性接線方案考慮電能損失盡量小，年運行費、投資盡量低；4安全性保證各種運行方式下檢修時運行人員的安全。822各電廠及變電所的主接線設(shè)計（1）發(fā)電廠主接線的確定A電廠電氣主接線的確定；220KV電壓等級出線4回，要求供電可靠性高，因此采用雙母線接線；110KV電壓等級出線2回，接線方式宜采用比較簡單的接線方式，考慮到線路斷路器的檢修需要，采用單母分段線帶旁路接線；兩臺125MW發(fā)電機由于容量較大，采用發(fā)電機三繞組變壓器單元接線送往242KV及121KV母線，兩臺50MW發(fā)電機容量較小，105KV機壓母線采用雙母線接線；供給地區(qū)負荷與及廠用電，剩余功率經(jīng)兩臺雙繞組變壓器送往242KV母線。（A電廠電氣主接線見附圖1）B電廠電氣主接線110KV電壓等級出線4回，采用雙母單分段接線；兩臺50MW發(fā)電機105KV機壓母線采用雙母線接線；除供10KV直配負荷外，剩余功率經(jīng)兩臺雙繞組變壓器送往121KV母線（B電廠電氣主接線見附圖2）（2）發(fā)電機的選擇根據(jù)設(shè)計要求選擇發(fā)電機的型號4A電廠2125MW機組選用QFS12522臺；A電廠250MW機組選用QFS5022臺；B電廠250MW機組選用QFS5022臺。發(fā)電機的選型型號、參數(shù)如表21所示。表21發(fā)電機參數(shù)表型號額定功率（MW）功率因數(shù)COS額定電壓（KV）額定電流（A）效率（）額定轉(zhuǎn)速（R/MIN）QFS502500810534409833000QFS125212508513861509843000（3）發(fā)電廠主變壓器容量和臺數(shù)的確定9發(fā)電機電壓母線與系統(tǒng)之間的主變壓器容量，應(yīng)按下列條件計算較大值選擇（A）當發(fā)電機電壓母線上最小負荷時，能將發(fā)電機電壓母線上剩余容量送入系統(tǒng)。即（2NCOSSSGPNG/1MIN1）式中主變的容量；發(fā)電機容量；廠用電NNG；發(fā)電機電壓母線上最小負荷；負荷功率因數(shù)，取功0MINCOS率因數(shù)為085；N發(fā)電機電壓母線上的主變壓器的臺數(shù)；發(fā)電機的G額定功率因數(shù)。（B）對裝有兩臺主變壓器的發(fā)電廠，當其中一臺主變壓器退出運行時，另一臺主變壓器應(yīng)能承擔70的容量。即（2701/P/MINCOSSSGPNG2）發(fā)電機與主變壓器為單元連接時，主變壓器的容量應(yīng)按下列條件計算較大者選擇（C）按發(fā)電機的額定容量扣除本機組的廠用負荷后，留有10裕度。即單元接線中的主變壓器容量確定（23）GPNCOS1（D）按發(fā)電機的最大連續(xù)輸出容量扣除本機組的廠用負荷。（4）發(fā)電廠主變壓器的選擇A電廠主變的確定與125MW發(fā)電機連接的變壓器6145801251MWACOSGPN選取兩臺型號為SSPSL180000/220的雙繞組升壓變壓器，連接組別為YN,YN0,D11,變比為。/38KV2/52與50MW發(fā)電機連接的變壓器）（）（MVANCOSSSGPNG375028/10/1/1MIN1/071/ICOPN選取兩臺型號為SSPL90000/220的雙繞組升壓變壓器，連接組別為YN，D11，變比為。/05KV20B電廠主變的確定）（）（MVANCOSSSGPNG4372850/1/01/1MIN6/8/701/ICOPN選取兩臺型號為SFPL190000/110的雙繞組升壓變壓器，連接組別為YN，D11，變比為。/5KV223變電所主接線的設(shè)計231變電所主接線的確定（1）C變電所主接線的確定C變電所110KV電壓等級進線2回，可采用內(nèi)橋接線；10KV電壓等級線路供給最大負荷為80MW的地區(qū)負荷，負荷較大，而且負荷等級中一二類負荷占的比例大，要求可靠性較高，因而10KV主接線采用雙母線接線接線方式。（C變電所電氣主接線見附圖3）（2）D變電所主接線的確定D變電所220KV電壓等級進線2回，采用內(nèi)橋接線方式；變電所主變采用兩臺三繞組變壓器；地區(qū)負荷有2個，負荷很大，采用110KV及10KV兩個電壓等級供給負荷；110KV電壓等級線路供給最大負荷為100MW的地區(qū)負荷，10KV電壓等級線路供給最大負荷為80MW的地區(qū)負荷；110KV電壓等級采用雙母接線方式供給地區(qū)負荷及連接到B電廠；11KV母線采用單母分段接線方式供給地區(qū)負荷，同時連接變壓器11KV側(cè)。（D變電所電氣主接線見附圖4）（3）E變電所主接線的確定E變電所110KV電壓等級出線2回，地區(qū)負荷最大為50MW，采用10KV電壓等級供電；110KV主接線采用內(nèi)橋接線,10KV主接線采用單母線單分段接線。（E變電所電氣主接線見附圖5）232變電所主變壓器的容量確定（1）主變壓器容量的確定原則9對于有重要負荷的變電所，當一臺主變壓器停運時，其余變壓器容量在計及過負荷能力后的允許時間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的一級和二級負荷；對于一般性變電所，當一臺主變壓器停運時，其余的變壓器容量應(yīng)能保證全部負荷的7080。即（2COSNPSN170MAX4）或（25）IN式中N變電所主變壓器臺數(shù),為地區(qū)最大有功負荷MAXP（2）主變壓器容量的選擇（A）C變電所主變的確定865012870170MAXMVACOSNPSN）（）35I）（選取型號為SFPL190000/110雙繞組降壓變壓器，連接組別為YND11，變比為。/10KV521（B）D變電所主變的確定2418502717MAXMVACOSNPSN）（）3805I）（選取兩臺型號為SSPSL180000/220的三繞組降壓變壓器，連接組別為YNYN0D11，變比為。/138KV52/1520（C）E變電所主變的確定485012717MAXMACOSNPSN）（）673504VI）（選取兩臺型號為SFPL150000/110雙繞組降壓變壓器,連接組別為YND11，變比為。/1KV2綜合以上內(nèi)容得出主變的型號、參數(shù)如表22所示表22主變壓器的型號、參數(shù)1電廠主變地點、號、號B電廠主變C變電所主變E變電所主變D變電所主變型號SSPSL180000/220SSPL90000/220SFPL190000/110SFPL190000/110SFPL150000/110SSPSL180000/220額定容量KVA18000090000900009000050000180000額定電壓KV高中低2361211385201055211055211051105236121138空載254927575486254高中10571057損耗KW短路高低117347254404402501173中低712712高中142142高低241241短路電壓中低81137510510510581空載電流2160670707075216連接組別YN,YN0,D11YN,D11YN,D11YN,D11YN,D11YN,YN0,D11臺數(shù)222222233變壓器參數(shù)計算結(jié)果方案變壓器參數(shù)有名值計算結(jié)果見表23表23方案變壓器參數(shù)計算結(jié)果電廠主變方案一、號、號B電廠主變C變電所主變E變電所主變D變電所主變型號SSPSL180000/220SSPL90000/220SFPL190000/110SFPL190000/110SFPL150000/110SSPSL180000/220電阻RTRT1RT2RT3113504210618282306570657121113504210618電抗XTXT1XT2XT34062422427394141214122541406242242電導(dǎo)GT106S52481906198619840175248電納BT106S0803012505205203100803注參數(shù)折算至高壓側(cè)。234系統(tǒng)接線圖根據(jù)方案的網(wǎng)絡(luò)接線形式，以及地區(qū)電網(wǎng)各個電廠和變電站的電氣主接線形式，繪制該地區(qū)電網(wǎng)的系統(tǒng)接線圖，見附圖63潮流計算31單相輸電線導(dǎo)線有名值計算由可得LRRLXXLBBAD段220KV導(dǎo)線LGJ300/40R10105/KMX10425/KMB1285106S/KML60KMRAD63XAD2551/2BAD855105SGAD0AC段110KV導(dǎo)線LGJ240/40R10131/KMX10432/KMB1285106S/KML60KMRAE786XAE25921/2BAD855105SGAD0BD段110KV導(dǎo)線LGJ50/8R10630/KMX10452/KMB1285106S/KML100KMR63XBE4521/2BAD1425104SGAD0BE段110KV導(dǎo)線LGJ50/8R1021/KMX10416/KMB1285106S/KML120KMR252XBE49921/2BAD171104SGAD032最大負荷下的潮流計算321系統(tǒng)等值電路根據(jù)電力系統(tǒng)元件技術(shù)數(shù)據(jù)及其參數(shù)計算的結(jié)果以及系統(tǒng)接線圖繪制系統(tǒng)等值電路圖，見圖31。圖31系統(tǒng)等值電路圖322最大負荷下的功率分布計算設(shè)全網(wǎng)電壓都為額定值UN，計算功率損耗，負荷功率因數(shù)為085,50WM機組滿發(fā)，125WM機組作為平衡機。（1）E變電所與BE線路的功率分布計算地區(qū)負荷930513MVAJS63417312213JZUQPNZ0891212JYSTYT342751233MVAJSYTZVAR13842112MJBUSNB275012VAJ3156812121JZQPSNZVAR41212MJBUB3872512VAJSSZ（2）C變電所與CA線路的功率分布計算地區(qū)負荷584906VAJ16265265MJZUQPSNZ03155JYTYT754918566VAJSSYTZVAR0624524521MJBUNB5391845216JSS05454VAJZQPNZVAR691215425421MJBUSB485035421VAJSZ（3）B發(fā)電廠及DB線路的功率分布計算B電廠機組發(fā)電功率為MW502613JSG）（B電廠地區(qū)負荷及廠用電負荷）（MVA925143633VAJSSG）（94213703231MVAJZUQPSNZ5811JYTYT3814062133JSSYTZ2110VAVAR174102102MJBUSNB92“102JS762010110VAJZQPSNZ）（）（48“1010MWJZ）（VAR17210102JBUSNB5826102VAJS（4）D變電所及AD線路的功率分布計算地區(qū)負荷398910MJ584909MVAJS24101042140VAJZUQPSNZ53981041014JS214659142914MJZPSNZ7908914914VAJZ43SS615701482148MJUQPNZ588VAJYSTYT502162378148148MVAJSSYTZVAR2787821JBUNB2698317821JS41058787MVAJZQPNZVAR2621878721JBUSB214079138721VAJSZ（5）A電廠的功率分布計算（A）機組MW02機組發(fā)電功率75102MVAJSG地區(qū)負荷及廠用電負荷934）（輸送至舊系統(tǒng)負荷6J（舊系統(tǒng)）9140522VAJSSG8277272MJZUQPNZ0147272VAJYSTYT739Z28927227JSYT（B）機組MW15075812MVAJUSTNYT28169328715JS（舊系統(tǒng)）0715215715JZQPSNZ3578213975715715MVAJSSZ6045424154JUQPNZ23784155415VAJSSZ510927M2674315215JUQPSNZ7158151515VAJSYTZ機組的發(fā)電功率為MW27624831MVAJSG323最大負荷下的節(jié)點電壓分布計算（1）A電廠設(shè)機組發(fā)電機出口電壓為MW250813KVU歸算到242KV側(cè)248131U7155151KVXQRP960155151U725312315515KVJJ8701544154KVXQRP315154415154UU76214387244154KVJJ歸算到121KV側(cè)，則A電廠121側(cè)母線電壓為76251244KVU151575157XQRP9315157715157KVU715282677157KVJJU472272KVXQRP07722772U7529612272KVJJU歸算到105KV側(cè)，則機組出口電壓為MW507694102KV（2）AC輸電線路及C變電所）（AJSSB546231854215454794454KVUXQRP164545454826407205545KVJJU）（MVAJSSYT748218635656565KUXQRP15656565V86930487206656KVJJU歸算到11KV側(cè)，則C變電所11KV母線電壓為8694126KVU（3）AD輸電線路及D變電所49107387218787MAJSSB）（87787KVUXQRP24787887138201398878KVJJU506114MVAJSSYT271848418148KUXQRP58148148148VU6128632071414814KVJJ1499149KUXQRP481419914149VU02147205299149KVJJ歸算到11KV側(cè)，則D變電所11KV母線電壓為0145209KVU31214114104KXQRP47014140014104VU812638200140KVJJU歸算到121KV側(cè)，則D變電所121KV母線電壓為81293620110KVU（4）DB輸電線路及B發(fā)電廠1011010KXQRP921011010VU813520807110KVJJU3564861333MAJSSZ21113KVUXQRP6831133113U2415935293313KVJJ歸算到105KV側(cè)，則B電廠發(fā)電機母線電壓為241570253KVU（5）BE輸電線路及E變電所611122112KXQRP971122112VUU29163836052212KVJJ7313313MAJSSZ）（9121212312KVUXQRPU561213231213262451097033123KVJJ歸算到11KV側(cè)，則E變電所11KV母線電壓為62041213KVU324最大負荷下潮流計算圖根據(jù)潮流計算結(jié)果，繪制最大負荷下的潮流計算圖如圖32所示圖32最大負荷下的潮流分布圖325最大負荷下總發(fā)電功率及總損耗（1）總發(fā)電功率7629548321MVAJSSGG（2）系統(tǒng)總負荷101309632JSH舊系統(tǒng)（3）系統(tǒng)總損耗功率675428VASHGD）（4）總線損對總發(fā)電容量的百分比130248310GDP947695Q（5）電能年總損耗4637052813MAXHKWPW億（6）網(wǎng)損率年發(fā)電量04AXTG億網(wǎng)損率192162370K33最小負荷下的潮流計算根據(jù)最大負荷的計算方法，計算最小負荷下的潮流分布，繪制潮流計算圖如圖33所示圖33最小負荷下的潮流分布圖4電網(wǎng)的無功補償及電壓調(diào)節(jié)41電網(wǎng)無功電源的作用及設(shè)計原則（1）無功電源對系統(tǒng)的影響無功電源不足，無功電源和無功負荷處于低電壓的平衡狀態(tài)。由于電力系統(tǒng)運行電壓水平低，將給電力系統(tǒng)帶來了如系統(tǒng)出力不足，電力系統(tǒng)損耗增加，設(shè)備損壞，電力系統(tǒng)穩(wěn)定度降低等危害。如果無功電源容量充裕，但運行管理不當和調(diào)壓手段不足，也能引起電壓過高的危害。（2）無功補償?shù)脑瓌t（A）就地補償無功負荷和降壓變壓器的無功損失；（B）各地區(qū)適當集中調(diào)相、調(diào)壓，利于控制電壓水平，減少各用戶無功補償設(shè)備的投切操作；（C）利于電力系統(tǒng)調(diào)度管理，控制無功潮流及電壓；（D）利于電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行。42電壓調(diào)整的措施調(diào)壓措施主要有發(fā)電機調(diào)壓，改變變壓器分接頭調(diào)壓和增加附加設(shè)備進行調(diào)壓。在各種調(diào)壓手段中，應(yīng)首先考慮利用發(fā)電機調(diào)壓，因這種措施不用附加設(shè)備，從而不需附加投資，同時大多數(shù)發(fā)電機都裝設(shè)自動勵磁調(diào)節(jié)裝置進行自動調(diào)壓，本設(shè)計不做這方面研究。而通過改變變壓器分接頭調(diào)壓一般只能在變壓器退出運行的條件下才能做出這種改變，本設(shè)計的調(diào)壓計算著重借改變變壓器變比調(diào)壓。43變壓器分接頭的選擇431變壓器分接頭的選擇原則（1）雙繞組變壓器分接頭選擇原則1將最大（最小）負荷時潮流計算得到的變壓器高壓側(cè)電壓（），AXUIMINI減去變壓器繞組中的電壓損失（），得到最大（最?。┴摵蓵r變壓AXUIMINI器低壓側(cè)母線電壓歸算到高壓側(cè)的值（），此值與變壓器低壓側(cè)母線IMI電壓要求值（）之比，即理想變壓器的變比。于是最大（最?。┴揗AXIUAXI荷時變壓器高壓側(cè)分接頭電壓值由公式（41）和公式（42）求得（4MAXMAXAXAXII/INIINIAXAXTUU1）（4INININMINIIM/NINIININTU2）變壓器I低壓繞組的額定電壓；變壓器I最大負荷時應(yīng)選NIAXTUIM擇的高壓繞組分接頭電壓；變壓器I最小負荷時應(yīng)選擇的高壓繞組分INTIM接頭電壓。無勵磁調(diào)壓變壓器，其分接頭開關(guān)根據(jù)與的算術(shù)平均值選AXTIMINTITIU擇，即（42IMIINTAXTTIU3）（2）三繞組變壓器分接頭選擇原則上述雙繞組變壓器分接頭選擇的計算方法也適用于三繞組變壓器，只不過這時要對高，中壓側(cè)的分接開關(guān)位置分兩次逐次選擇。根據(jù)電源所在位置的不同，計算步驟為（A）高壓側(cè)有電源的三繞組降壓變壓器。首先根據(jù)低壓母線對電壓的要求值，選擇高壓側(cè)繞組的分接開關(guān)位置；然后再根據(jù)中壓側(cè)所要求的電壓與選定的高壓繞組的分接開關(guān)位置來確定中壓側(cè)的分接開關(guān)位置。（B）低壓側(cè)有電源的三繞組升壓變壓器。高、中壓側(cè)的分接開關(guān)位置可根據(jù)高、中壓側(cè)的電壓和低壓側(cè)電源的電壓情況分別進行選擇，不必考慮高、中壓側(cè)之間的影響，即可視為兩臺雙繞組升壓變壓器。432變壓器分接頭的選擇計算本設(shè)計要求采用逆調(diào)壓方式，即最大負荷時要求低壓母線電壓升高至,最小負荷時要求母線電壓下降為。利用公式（41），（42），（4NU105NU3）求出各電廠及變電站的變壓器分接頭的選擇分別如表41,42，43所示表41A發(fā)電廠變壓器分接頭選擇情況根據(jù)潮流計算結(jié)果得到的母線電壓（已歸算到高壓側(cè)）變壓器型號SSPSL180000/220變壓器型號SSPL90000/220負荷水平高壓中壓低壓負荷水平高壓低壓最大負荷227523314242最大負荷22752333最小負荷2334523714242最小負荷233452399分接頭選擇5230491/832IMAXTU72163/0527IMAXTUIINT5IINT6250TI216TI選擇高壓側(cè)分接頭為236（10）選擇高壓側(cè)分接頭為220（15）1283/17IMAXTU062IINT408TI選擇中壓側(cè)分接頭為121（15）表42B發(fā)電廠及E變電站的變壓器分接頭選擇根據(jù)潮流計算結(jié)果得到的母線電壓（已歸算到高壓側(cè)）B發(fā)電廠E變電所變壓器型號SFPL190000/110變壓器型號SFPL150000/110負荷水平高壓低壓負荷水平高壓低壓最大負荷120512392最大負荷1116311045最小負荷1307315763最小負荷1251312357分接頭選擇1205/18IMAXTU91025/108IMAXTU929IINT424IINTTI39TI選擇高壓側(cè)分接頭為121125選擇高壓側(cè)分接頭為121（125）表43C、D變電站的變壓器分接頭選擇根據(jù)潮流計算結(jié)果得到的母線電壓（已歸算到高壓側(cè)）D變電站C變電站變壓器型號SSPSL180000/220變壓器型號SFPL190000/110負荷水平高壓中壓低壓負荷水平高壓低壓最大負荷2201121262107最大負荷1074210236最小負荷23187227982289最小負荷1139811229分接頭選擇1965/206IMAXTU7980251/603IMAXTU29IINT2IINT1TI47981TI選擇高壓側(cè)分接頭為236（15）選擇高壓側(cè)分接頭為121（15）81290/24IMAXTU51IINT732598TI選擇中壓側(cè)分接頭為121（125）5電氣設(shè)備的選擇由于本設(shè)計只對該系統(tǒng)進行潮流計算，沒有進行短路計算，因此選擇電氣設(shè)備按正常工作條件選擇，不作短路校驗。根據(jù)電氣設(shè)備的選擇原則10，按正常最大負荷情況下查設(shè)備手冊11選擇主要電氣設(shè)備，所選設(shè)備見表51至表55表51A電廠主要電氣設(shè)備清單220KV側(cè)序號設(shè)備數(shù)量型號1斷路器4LW152522隔離開關(guān)8GW102203電流互感器4LCWB72204線路電壓互感器4JCC2205母線電壓互感器1JDCF2206避雷器5FZ220J7母線130/116MM鋁錳合金管10KV側(cè)8斷路器6SN10109隔離開關(guān)14GN101010電流互感器8LBJ1011電壓互感器2JSJW1012限流電抗器2CKS（Q）36/1013母線12510MM矩形鋁導(dǎo)體138KV側(cè)14發(fā)電機出口斷路器2LN6138II15隔離開關(guān)2GN1013816電流互感器4LBJ13817電壓互感器2JSJW138110KV側(cè)18斷路器3LW1411019隔離開關(guān)12GW1011020電流互感器4LCWD11021線路電壓互感器2JCC11022母線電壓互感器1JDQXH11023避雷器3FCZ110J24母線80/72MM鋁錳合金管主變壓器25主變壓器2SSPSL180000/22026主變壓器2SSPL90000/220發(fā)電機27發(fā)電機2QFS5028發(fā)電機2QFS125表52B電廠主要電氣設(shè)備清單110KV側(cè)序號設(shè)備數(shù)量型號1斷路器5LW141102隔離開關(guān)16GW101103電流互感器4LCWD1104線路電壓互感器4JCC1105母線電壓互感器2JDQXH1106避雷器6FCZ110J7母線80/72MM鋁錳合金管10KV側(cè)8斷路器6SN10109隔離開關(guān)14GN21010電流互感器6LBJ1011電壓互感器2JSJW1012限