電力工程設(shè)計(jì)說明書 - 農(nóng)電08

1、華北電力大學(xué)電力工程設(shè)計(jì)說明書電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì) 農(nóng)電08k2班 第三小組2012年3月目錄目錄2電力工程課程設(shè)計(jì)任務(wù)書41電力電量平衡51.1系統(tǒng)有功平衡51.1.1 系統(tǒng)用電負(fù)荷51.1.2 系統(tǒng)供電負(fù)荷和發(fā)電負(fù)荷51.1.3 系統(tǒng)備用容量61.2 無功補(bǔ)償?shù)脑O(shè)置71.2.1 1號(hào)變電站的無功補(bǔ)償71.2.2 2號(hào)變電站的無功補(bǔ)償71.2.3 3號(hào)變電站的無功補(bǔ)償71.2.4 4號(hào)變電站的無功補(bǔ)償82供電方案設(shè)計(jì)與比較82.1 方案的初步設(shè)計(jì)82.2發(fā)電廠和變電站的主接線設(shè)計(jì)8主接線設(shè)計(jì)要求82.2.2 發(fā)電廠主接線設(shè)計(jì)8變電站的主接線設(shè)計(jì)92.3導(dǎo)線的選擇與校驗(yàn)9方案I9方案II11方案I

2、II12方案IV13方案V14方案VI162.4變壓器的選擇與相關(guān)參數(shù)的計(jì)算172.4.1 發(fā)電廠主變的選擇172.4.2 四個(gè)變電站主變的選擇182.5供電方案的初步比較202.6供電方案的詳細(xì)比較20電能損耗20電壓損失校驗(yàn)21一次投資與年運(yùn)行費(fèi)23兩種方案經(jīng)濟(jì)比較243潮流計(jì)算243.1 最大功率與最小功率分布計(jì)算243.1.1 確定各站點(diǎn)運(yùn)算負(fù)荷25初步潮流分布27圖3-4 功率分布28詳細(xì)潮流283.1.4最大功率與最小功率時(shí)電壓分布計(jì)算303.3故障時(shí)功率與電壓分布計(jì)算323.3.1 線路2-4退出運(yùn)行323.2.2 A-2某回線停運(yùn)344變壓器分接頭選擇354.1發(fā)電廠低壓母線3

3、54.2變電站調(diào)壓354.2.1 1號(hào)站調(diào)壓計(jì)算354.2.2 2號(hào)站調(diào)壓374.2. 3 3號(hào)站調(diào)壓計(jì)算384.2.4 4號(hào)站調(diào)壓計(jì)算395最優(yōu)供電方案統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)406心得體會(huì)407參考文獻(xiàn)418附錄41電力工程課程設(shè)計(jì)任務(wù)書一、 設(shè)計(jì)題目：電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)二、 設(shè)計(jì)的原始資料（另附）三、 設(shè)計(jì)的內(nèi)容要求按照下述設(shè)計(jì)的內(nèi)容與要求，每個(gè)小組的學(xué)生合作完成本設(shè)計(jì)，共同形成1份“電力工程課程設(shè)計(jì)說明書”1. 原始資料分析、系統(tǒng)的功率平衡及無功補(bǔ)償?shù)难b置2. 確定若干可能的網(wǎng)絡(luò)方案1) 設(shè)計(jì)電網(wǎng)布線形式及相應(yīng)的電壓等級(jí)。2) 選擇線路的導(dǎo)線型號(hào)。3) 選擇各變電站中主變壓器的臺(tái)數(shù)、容量及主接線形式。3

4、. 對(duì)上述方案經(jīng)初步比較（比較項(xiàng)目如下）選擇出23個(gè)設(shè)計(jì)方案1) 路徑長(zhǎng)度2) 導(dǎo)線長(zhǎng)度3) 有色金屬消耗量4) 系統(tǒng)側(cè)高壓斷路器數(shù)目4. 對(duì)上述方案經(jīng)詳細(xì)比較（比較項(xiàng)目如下）選擇一個(gè)最優(yōu)設(shè)計(jì)方案1) 電壓損耗 (2)一次投資 (3)年運(yùn)行費(fèi) (4)電能損耗5. 對(duì)最優(yōu)方案進(jìn)行下列三種方式的潮流計(jì)算，并繪出潮流分布圖1) 正常情況最大負(fù)荷（此時(shí)，一般應(yīng)再校驗(yàn)各導(dǎo)線的型號(hào)，必要時(shí)做相應(yīng)重選）。2) 正常情況最小負(fù)荷。3) 故障情況最大負(fù)荷。6. 按照各結(jié)點(diǎn)電壓的要求進(jìn)行調(diào)壓方式的選擇和相應(yīng)的計(jì)算7. 最優(yōu)網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)計(jì)數(shù)字如下1) 一次投資2) 年運(yùn)行費(fèi)3) 輸電效率4) 物資消耗統(tǒng)計(jì)表8. 標(biāo)準(zhǔn)圖

5、紙要求1) 初步方案比較圖一張（2號(hào)圖紙）。2) 最優(yōu)方案主接線圖一張（2號(hào)圖紙）。3) 最大及最小潮流分布圖一張（2號(hào)圖紙）。四、 主要參考資料1. 電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)1、3冊(cè) 西北電力設(shè)計(jì)院2. 電力系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)參考資料 梁志瑞3. 電力系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)及課程設(shè)計(jì)參考資料 東南大學(xué) 曹繩敏4. 電力工業(yè)常用設(shè)備手冊(cè) 第3冊(cè)5. 電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析1電力電量平衡1.1系統(tǒng)有功平衡1.1.1 系統(tǒng)用電負(fù)荷發(fā)電機(jī)總裝機(jī)容量（有功功率的額定值之和）應(yīng)大于所有最大負(fù)荷之和。系統(tǒng)總用電負(fù)荷為：有了各個(gè)區(qū)域內(nèi)的最大用電負(fù)荷，將其相加，再乘以同時(shí)率，即得系統(tǒng)最大用電負(fù)荷，其表達(dá)式為：式中 -區(qū)域內(nèi)各個(gè)所最大用電負(fù)

6、荷之和； -同時(shí)率。同時(shí)率與電力用戶的多少，各用戶的用電特點(diǎn)等因素有關(guān)，參照表1-1，去同時(shí)率為0.90，得=91.8MW。用戶及系統(tǒng)情況用戶較少用戶很多地區(qū)與系統(tǒng)之間同時(shí)率0.951.000.700.850.900.95表1-1同時(shí)率參考值1.1.2 系統(tǒng)供電負(fù)荷和發(fā)電負(fù)荷系統(tǒng)的供電負(fù)荷，就是用電負(fù)荷加上為輸送負(fù)荷而產(chǎn)生的功率損耗。系統(tǒng)的供電負(fù)荷表達(dá)式為：式中 -網(wǎng)損率； -系統(tǒng)的用電負(fù)荷。在規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，網(wǎng)損是用網(wǎng)損率計(jì)算，而網(wǎng)損率是以供電負(fù)荷的百分?jǐn)?shù)所表示，一般為5%10%，本設(shè)計(jì)取=8%，則MW。系統(tǒng)發(fā)電負(fù)荷是指滿足系統(tǒng)供電負(fù)荷，以及發(fā)電機(jī)電壓支配負(fù)荷的需要，發(fā)電廠發(fā)出的功率，其表達(dá)式為

7、：式中 -系統(tǒng)的供電負(fù)荷； -發(fā)電機(jī)電壓直配負(fù)荷； -廠用電率。通常發(fā)電廠廠用電率如表1-2，查表，取=6%，得=138.06MW。電廠類型熱電廠凝汽式電廠小型凝汽電廠大、中型水電廠小型水電廠核電廠廠用電率1015810560.30.51.045表1-2發(fā)電廠廠用電率K3（%）1.1.3 系統(tǒng)備用容量負(fù)荷備用容量。通常為最大發(fā)電負(fù)荷的2%5%，低值適用于大系統(tǒng)，高值適用于小系統(tǒng)。本設(shè)計(jì)為小系統(tǒng)，取為5%。事故備用容量。通常為最大發(fā)電負(fù)荷的10%左右，本設(shè)計(jì)取為10%。檢修備用容量。通常為最大發(fā)電負(fù)荷的8%15%，具體數(shù)值有系統(tǒng)情況而定，本設(shè)計(jì)取為10%?？紤]備用容量后，系統(tǒng)發(fā)電負(fù)荷為：=*（1

8、+5%+10%+10%）=172.58MW發(fā)電機(jī)組額定容量為：=50*2+100=200MW發(fā)電機(jī)組工作效率為K=172.58/200=86.29%，正好滿足發(fā)電機(jī)組在80%100%的經(jīng)濟(jì)出力的要求，有利于事故時(shí)系統(tǒng)頻率的穩(wěn)定，也有利于供電的可靠性及運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。1.2 無功補(bǔ)償?shù)脑O(shè)置取各個(gè)變電站補(bǔ)償后的功率因數(shù)為0.95。每個(gè)站的補(bǔ)償容量計(jì)算如下：1.2.1 1號(hào)變電站的無功補(bǔ)償補(bǔ)償前的無功為：Qmax.1=Pmax.1cos01-cos02=150.851-0.852=9.30Mvar補(bǔ)償后的無功容量為：Qmax.1=Pmax.1cos01-cos2=150.951-0.952=4.92M

9、var1號(hào)變電站無功補(bǔ)償容量為Qc.1=Qmax.1-Qmax.1=4.38Mvar1.2.2 2號(hào)變電站的無功補(bǔ)償補(bǔ)償前的無功為：Qmax.2=Pmax.2cos01-cos02=390.851-0.852=29.25 Mvar補(bǔ)償后的無功容量為:Qmax.2=Pmax.2cos1-cos2=390.951-0.952=12.79Mvar2號(hào)變電站無功補(bǔ)償容量為Qc.2=Qmax.2-Qmax.2=16.46Mvar1.2.3 3號(hào)變電站的無功補(bǔ)償補(bǔ)償前的無功功率：Qmax.3=Pmax.3cos01-cos02=250.851-0.852=15.50Mvar補(bǔ)償后的無功容量為：Qmax.3

10、=Pmax.3cos1-cos2=250.951-0.952=8.21Mvar3號(hào)變電站無功補(bǔ)償容量為: Qc.3=Qmax.3-Qmax.3=7.29Mvar1.2.4 4號(hào)變電站的無功補(bǔ)償補(bǔ)償前的無功功率為：Qmax.4=Pmax.4cos01-cos02=230.851-0.852=17.25Mvar補(bǔ)償后的無功功率為Qmax.4=Pmax.4cos1-cos2=230.951-0.952=7.54Mvar4號(hào)變電站無功補(bǔ)償容量為Qc.4=Qmax.4-Qmax.4=9.71MvarQGQ，故由發(fā)電機(jī)提供的無功功率不能滿足電網(wǎng)的無功需求，要進(jìn)行補(bǔ)償，各個(gè)變電站總補(bǔ)償容量為：i=14Qma

11、x.i=37.84Mvar2供電方案設(shè)計(jì)與比較 2.1 方案的初步設(shè)計(jì) 根據(jù)電力負(fù)荷對(duì)供電質(zhì)量的要求以及電力負(fù)荷分布的特點(diǎn)，我們?cè)O(shè)計(jì)出了6種初步供電方案，各個(gè)方案的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟姼戒洠↖）。2.2發(fā)電廠和變電站的主接線設(shè)計(jì)主接線設(shè)計(jì)要求發(fā)電廠的電氣主接線方式，應(yīng)根據(jù)廠內(nèi)裝機(jī)容量、單機(jī)容量、設(shè)備特點(diǎn)、最終規(guī)模等，結(jié)合電力系統(tǒng)現(xiàn)狀與將來發(fā)展，以及本廠再電力系統(tǒng)中的地位等條件綜合確定，其接線方式應(yīng)具備可靠、靈活、經(jīng)濟(jì)等基本性能特點(diǎn)。 發(fā)電廠主接線設(shè)計(jì)此電廠發(fā)電機(jī)組容量為2臺(tái)50MW和一臺(tái)100MW，低壓側(cè)采用雙母線接線；用3臺(tái)主變壓器與110kV網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系。高壓側(cè)都有4回出線，所以采用雙母線的主接線形式。

12、變電站的主接線設(shè)計(jì)1） 變電所的高壓側(cè)接線，應(yīng)盡量采用斷路器較少或不用斷路器的接線方式，如橋型接線、變壓器線路組等，在滿足繼電保護(hù)的要求下，也可在地區(qū)線路上采用分支接線，即T形接線，但在系統(tǒng)主干網(wǎng)上不得采用分支接線。2） 在具有兩臺(tái)主變壓器的變電所中，當(dāng)35220kV線路為雙回線時(shí)，若無特殊要求，該電壓級(jí)主接線均采用橋型接線。3） 在3560kV配電裝置中，當(dāng)線路為3回及以上時(shí)，一般采用單母線或單母線分段接線。若連接電源較多、出線較多、負(fù)荷較大或處于污穢地區(qū)，可采用雙母線接線。4） 在110、220kV配電裝置中，當(dāng)線路為34回時(shí)，一般采用單母線分段接線；若為樞紐變電所，線路在4回及以上時(shí)，一

13、般采用雙母線接線。5） 如果斷路器不允許停電檢修，則應(yīng)增加相應(yīng)的旁路設(shè)施，其原則基本同前。根據(jù)以上要求對(duì)各種方案的主接線選擇見表（3）。2.3導(dǎo)線的選擇與校驗(yàn)按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面積：Sj=（P2+Q2）max3JeUN=Pmax3JeUNcos式中（P2+Q2）max 正常運(yùn)行方式下的線路最大持續(xù)視在功率，kVA； UN 線路額定電壓,kV； Je 經(jīng)濟(jì)電流密度，A/mm2根據(jù)計(jì)算結(jié)果選取接近的標(biāo)稱截面積導(dǎo)線。方案I對(duì)環(huán)網(wǎng)進(jìn)行初步潮流計(jì)算：2314AA 39+J12.7915+J4.9225+J8.2123+J7.54圖2-1 方案I環(huán)網(wǎng)初步潮流分布圖SA=39+j12.79*91+25

14、+j*8.21*69.5+23+j7.54*55+15+j4.92*2443+21.5+14.5+31+24=51.57+j16.92 kVA SA=15+j4.92*110+23+j7.54*79+25+j8.21*64.5+39+j12.79*4343+21.5+14.5+31+24=50.42+j16.54 kVA S2-3=12.57+j4.13 kVAS3-4=14+j4.58 kVAS1-4=35.42+j11.62 kVA經(jīng)計(jì)算、查表可得TA=6000h T1=5000h T2=6000h T3=4000h T4=5000hTA-2=5219h Je=1.025T2-3=4000

15、h Je=1.275T3-4=4000h Je=1.275T1-4=4480h Je=1.165TA-1=4603h Je=1.16計(jì)算A-2線路得， SA-2=51.572+16.922*10323*1.025*110=138.96mm2 計(jì)算2-3線路得， S2-3=12.572+4.132*1033*1.275*110=54.47mm2 計(jì)算3-4線路得， S3-4=142+4.582*1033*1.275*110=60.64mm2計(jì)算1-4線路得， S1-4=35.422+11.622*1033*1.165*110=159.74mm2 計(jì)算A-1線路得， SA-1=50.422+16.

16、542*1033*1.16*110=240.09mm2 按發(fā)熱校驗(yàn)導(dǎo)線截面：Ijmax=P3Ucos線路A-2： IA-2max=51.57*1033*110*0.95=284.92A304A線路2-3： I2-3max=12.57*1033*110*0.95=69.45A304A線路3-4： I3-4max=14*1033*110*0.95=77.35A304A線路1-4： I1-4max=35.42*1033*110*0.95=195.69A304A線路A-1： IA-1max=50.42*1033*110*0.95=278.56A304A其中，查表得各型號(hào)導(dǎo)線持續(xù)容許電流，校驗(yàn)都符合長(zhǎng)期

17、發(fā)熱要求。經(jīng)查表得所有線路均采用LGJ70/10。單位重量為275.2Kg/Km。線路長(zhǎng)度為134Km，所以有色金屬消耗量為36.877噸方案II對(duì)環(huán)網(wǎng)進(jìn)行初步潮流計(jì)算：142AA 15+J4.9239+J12.7923+J7.543圖2-2方案II環(huán)網(wǎng)初步潮流分布SA=39+j12.79*76+23+j7.54*55+15+j4.92*2443+21+31+24=38.56+j12.65 kVA SA=15+j4.92*95+23+j7.54*64+39+j12.79*4343+21+31+24=38.44+j12.60 kVA S4-2=S2-SA=39+j12.79-38.56-j12.

18、65=0.44+j0.14kVAS2-3=25+j8.21kVAS1-4=SA-S1=23.44+j7.68kVA經(jīng)計(jì)算、查表可得T2-4=6000h Je=0.965 ,T2-3=4000h Je=1.279； T1-4=5019h Je=1.1; TA-1=5011h Je=1.09；TA-2=6000h Je=0.965；計(jì)算A-2線路得， SA-2=38.562+12.652*10323*0.965*110=110.363mm2 計(jì)算2-3線路得， S2-3=252+8.212*1033*1.279*110=107.983mm2 計(jì)算2-4線路得， S2-4=0.442+0.1422*

19、1033*0.965*110=2.511mm2計(jì)算1-4線路得， S1-4=23.442+7.682*1033*1.1*110=117.69mm2 計(jì)算A-1線路得， SA-1=38.442+12.62*1033*1.09*110=194.79mm2 按發(fā)熱校驗(yàn)導(dǎo)線截面：Ijmax=P3Ucos線路A-2： IA-2max=38.56*1033*110*0.95=213.04A240A線路2-3： I2-3max=25*1033*110*0.95=138.12A240A線路2-4： I2-4max=0.44*1033*110*0.95=2.43A240A線路1-4： I1-4max=23.44

20、*1033*110*0.95=129.50A240A線路A-1： IA-1max=38.44*1033*110*0.95=212.38A240A其中，查表得各型號(hào)導(dǎo)線持續(xù)容許電流，校驗(yàn)都符合長(zhǎng)期發(fā)熱要求。經(jīng)查表得所有線路均采用LJ50/8。單位重量為195.1Kg/Km。線路長(zhǎng)度為162Km，所以有色金屬消耗量為31.606噸方案III34對(duì)環(huán)網(wǎng)進(jìn)行初步潮流計(jì)算：2122 23+J7.5425+J8.21圖2-3方案III環(huán)網(wǎng)初步潮流分布SA=25+j8.21*36+25+j8.21*2121.5+14.5+21=24.04+j7.89 kVA SA=23+j7.54*36+25+j8.21*

21、21.521.5+14.5+21=23.96+j7.86 kVA 經(jīng)計(jì)算、查表可得T3-4=T2-3=4000h時(shí)，Je=1.28；T2-4= 4960h時(shí)，Je=1.10TA-1=5000h時(shí)，Je=1.12；TA-2=5237h時(shí)，Je=1.08；計(jì)算A-2線路得， SA-2=39*10323*1.08*110*0.95=99.76mm2 計(jì)算2-4線路得， S2-4=23.96*1033*1.10*110*0.95=120.35mm2 計(jì)算3-4線路得， S2-3=0.96*1033*1.28*110*0.95=4.14mm2計(jì)算2-3線路得， S2-3=24.04*1033*1.28*

22、110*0.95=103.77mm2 計(jì)算A-1線路得， SA-1=15*10323*1.12*110=35.25mm2 按發(fā)熱校驗(yàn)導(dǎo)線截面：Ijmax=P3Ucos線路A-2： IA-2max=39*1033*110*0.95=215.48A240A線路2-3： I2-3max=24.04*1033*110*0.95=132.82A240A線路3-4： I3-4max=0.96*1033*110*0.95=5.30A240A線路1-4： I2-4max=23.96*1033*110*0.95=132.38A240A線路A-1： IA-1max=15*1033*110*0.95=82.88A2

23、40A其中，查表得各型號(hào)導(dǎo)線持續(xù)容許電流，校驗(yàn)都符合長(zhǎng)期發(fā)熱要求。經(jīng)查表得所有線路均采用LGJ50/8。單位重量為195.1Kg/Km。線路長(zhǎng)度為191Km，所以有色金屬消耗量為37.264噸方案IV經(jīng)計(jì)算、查表可得T3=T2-3=4000h時(shí)，Je=1.275；T4=T2-4=5000h時(shí)，Je=1.11；TA-1=5000h時(shí)，Je=1.11；TA-2=5219h時(shí)，Je=1.1；TA-2=5629h時(shí)，Je=1.02；計(jì)算A-2線路得， SA-2=86*10323*1.1*110*0.95=215.97mm2 計(jì)算2-3線路得， S2-3=25*10323*1.275*110*0.95=

24、54.17mm2 計(jì)算2-4線路得， S2-4=23*10323*1.11*110*0.95=57.24mm2計(jì)算A-1線路得， SA-1=15*10323*1.11*110*0.95=37.33mm2 按發(fā)熱校驗(yàn)導(dǎo)線截面：Ijmax=P3Ucos線路A-2： IA-2max=86*1033*110*0.95=475.14A478A線路2-3： I2-3max=25*1033*110*0.95=138.12A478A線路2-4： I3-4max=23*1033*110*0.95=127.07A478A線路A-1： IA-1max=15*1033*110*0.95=82.87A478A其中，查表

25、得各型號(hào)導(dǎo)線持續(xù)容許電流，校驗(yàn)都符合長(zhǎng)期發(fā)熱要求。經(jīng)查表得所有線路均采用LGJ150/2/。單位重量為549.4Kg/Km。線路長(zhǎng)度為219Km，所以有色金屬消耗量為120.319噸方案V對(duì)環(huán)網(wǎng)進(jìn)行初步潮流計(jì)算：3422 23+J7.5425+J8.21圖2-4 方案V環(huán)網(wǎng)潮流分布（1）S2=25+j8.21*36+23+j7.54*2157=24.04+j7.84 kVA S2=25+j8.21*50+23+j7.54*3657=36.76+j11.46 kVA 12AA 15+J4.9239+J12.79圖2-5 方案V環(huán)網(wǎng)潮流分布（2）SA=39+j12.79*53+15+j4.92*2

26、496=25.28+j8.24 kVA SA=39+j12.79*43+15+j4.92*7296=23.72+j9.42 kVA 各線路功率SA-2=25.28+j6.24kVASA-1=23.72+j9.42kVAS2-3=24.04+j7.84kVAS3-4=0.96+j0.37kVAS1-2=13.72+j4.515kVAS2-4=36.76+j11.46kVA經(jīng)計(jì)算、查表可得T3-4=T2-3=4000h時(shí)，Je=1.28；TA-2=T2-1=6000h時(shí)，Je=0.96；T1-A=6000h時(shí)，Je=1.06；T2-4=4959h時(shí)，Je=1.1；計(jì)算A-2線路得， SA-2=25

27、.282+6.242*10323*0.96*110=70.78mm2 計(jì)算2-3線路得， S2-3=24.042+7.842*1033*1.28*110=51.68mm2 計(jì)算3-4線路得， S3-4=0.962+0.372*1033*1.28*110=2.07mm2計(jì)算1-2線路得， S1-2=13.722+4.5152*1033*0.96*110=38.86mm2 計(jì)算A-1線路得， SA-1=23.722+9.422*1033*1.06*110=62.59mm2 計(jì)算2-4線路得， S2-4=36.762+11.462*10323*1.1*110=91.81mm2 按發(fā)熱校驗(yàn)導(dǎo)線截面：I

28、jmax=P3Ucos線路A-2： IA-2max=25.28*1033*110*0.95=142.776A240A線路1-2： I1-2max=13.72*1033*110*0.95=77.488A240A線路A-1： IA-1max=23.72*1033*110*0.95=133.966A240A線路2-3： I2-3max=24.04*1033*110*0.95=135.773A240A線路4-3： I4-3max=0.96*1033*110*0.95=5.222A240A線路2-4： I2-4max=36.76*1033*110*0.95=207.613A240A其中，查表得各型號(hào)導(dǎo)線

29、持續(xù)容許電流，校驗(yàn)都符合長(zhǎng)期發(fā)熱要求。經(jīng)查表得所有線路均采用LGJ50/8。單位重量為195.1Kg/Km。線路長(zhǎng)度為153Km，所以有色金屬消耗量為29.850噸方案VI對(duì)該網(wǎng)進(jìn)行初步潮流計(jì)算：234A 39+J12.7925+J8.2123+J7.54圖2-6 方案VI潮流分布SA-1=15+j4.92 MVA S2-3=48+j15.75MVAS3-4=23+j7.54MVASA-2=87+j28.54MVA經(jīng)計(jì)算、查表可得T2-3=4479h時(shí)，Je=1.2 ；TA-1=5000h時(shí)，Je=1.1；TA-2=5161h時(shí)，Je=1.08；T3-4=5000h時(shí)，Je=1.1 計(jì)算A-2

30、線路得， SA-2=872+28.54*10323*1.08*110=222.48mm2 計(jì)算2-3線路得， S2-3=482+15.752*10323*1.2*110=110.47mm2 計(jì)算3-4線路得， S3-4=23+7.542*10323*1.1*110=57.75mm2計(jì)算A-1線路得， SA-1=152+4.922*10323*1.1*110=37.66mm2 按發(fā)熱校驗(yàn)導(dǎo)線截面：Ijmax=S3U線路A-2： IA-2max=480.57A539A線路2-3： I2-3max=265.15A539A線路3-4： I3-4max=127.04A539A線路A-1： IA-1max

31、=82.87A539A其中，查表得各型號(hào)導(dǎo)線持續(xù)容許電流，校驗(yàn)都符合長(zhǎng)期發(fā)熱要求。經(jīng)查表得所有線路均采用LGJ185/10。單位重量為584Kg/Km。線路長(zhǎng)度為206Km，所以有色金屬消耗量為120.304噸2.4變壓器的選擇與相關(guān)參數(shù)的計(jì)算 發(fā)電廠主變的選擇1、 本設(shè)計(jì)主接線為發(fā)電機(jī)端設(shè)立母線形式，發(fā)電機(jī)經(jīng)母線及升壓變壓器接入系統(tǒng)時(shí)，其變壓器總?cè)萘繎?yīng)考慮負(fù)荷的逐年發(fā)展，并按以下原則計(jì)算選擇：A.當(dāng)發(fā)電機(jī)端電壓母線上的負(fù)荷最小時(shí)，應(yīng)能將剩余功率送入系統(tǒng)；B.當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓上最大一臺(tái)發(fā)電機(jī)停運(yùn)時(shí)，應(yīng)能保證由系統(tǒng)經(jīng)主變壓器供給電壓母線上最大負(fù)荷。2、考慮備用負(fù)荷時(shí)，選擇兩臺(tái)變壓器。其容量考慮一臺(tái)切

32、除后，另一臺(tái)能過負(fù)荷30%；確定發(fā)電廠變壓器容量時(shí)，地區(qū)負(fù)荷最低時(shí)發(fā)電機(jī)的功率能全部送出，同時(shí)考慮地區(qū)負(fù)荷最大時(shí)，允許系統(tǒng)倒送一部分功率，一臺(tái)變壓器檢修切除時(shí)，其余變壓器能送出7075%Sn，如三臺(tái)并聯(lián)時(shí)考慮Sn/2*1.3。3、容量計(jì)算與型號(hào)選擇發(fā)電廠負(fù)責(zé)對(duì)四個(gè)地區(qū)負(fù)荷供電，為避免變壓器檢修或故障時(shí)造成變壓器全廠停電，變壓器通常為23臺(tái)，本設(shè)計(jì)選擇為三臺(tái)變壓器并聯(lián)。STN=S總裝1.32=2002+123.952-162+（1-0.8520.85）21.32=83.26kVA選型110kV雙繞組壓變壓器為：型號(hào)額定容量（kVA）額定電壓（kV）(高)額定電壓（kV）(低)聯(lián)接組標(biāo)號(hào)SFP7-

33、31500/1109000011022.5%6.6YN，d11空載損耗（KW）負(fù)載損耗（KW）空載電流（%）阻抗電壓（%）重量（t）85.03400.610.589.2表2-1 發(fā)電廠變壓器選擇 四個(gè)變電站主變的選擇1、主變選擇要求變電所主變壓器容量，一般都應(yīng)按510年規(guī)劃、負(fù)荷性質(zhì)、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)等綜合考慮確定其容量。對(duì)重要變電所，應(yīng)考慮當(dāng)一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量在計(jì)及負(fù)荷能力允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)滿足一類及二類負(fù)荷供電；對(duì)一般性變電所，當(dāng)一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量應(yīng)能滿足全部負(fù)荷的70%以上?？紤]備用時(shí)，選擇兩臺(tái)變壓器，保證一臺(tái)由于故障切除后，另一臺(tái)能夠過負(fù)荷30%。一站：二站：三站：

34、四站：型號(hào)列表為：站點(diǎn)變壓器型號(hào)臺(tái)數(shù)PK(Kw)P0(Kw)I0uK1SFZT-1600/11028625.31.210.52SFZT-40000/110217450.51.010.53SFZT-25000/110212335.51.110.54SFZT-20000/110210430.01.210.5表2-2變電站變壓器選擇2、電站主變參數(shù)計(jì)算雙繞組變壓器等值電路參數(shù)計(jì)算： 各站變壓器參數(shù)如表2-3站點(diǎn)RT/XT/GTS10-6BTS10-612RT12XT2GT2BT1479.412.0910-61.5910-5449.7051.04510-63.1810-52131.764.1710-6

35、3.3110-50.515.882.08510-66.6210-53250.822.9310-62.2710-5125.411.96510-64.5410-54363.532.4810-61.9810-51.531.7651.2410-63.9610-5表2-3變壓器參數(shù)計(jì)算2.5供電方案的初步比較 六個(gè)方案的情況列表如下：方案線路長(zhǎng)度（Km）路徑長(zhǎng)度（Km）發(fā)電廠與變電站主接線形式高壓開關(guān)數(shù)（個(gè)）有色金屬消耗量（t）電廠1號(hào)站2號(hào)站3號(hào)站4號(hào)站I134134雙母橋型雙母雙母橋型1043.148II162140.5雙母橋型雙母雙母橋型1230.942III191124雙母橋型雙母雙母橋型164

36、9.087IV219109.5雙母橋型雙母雙母橋型14143.66V153153雙母橋型雙母雙母橋型1227.223VI206103雙母橋型雙母雙母線橋型16135.136表2-4初步方案項(xiàng)目列表表中所列方案均能滿足供電可靠的性的要求，但各種方案的經(jīng)濟(jì)性有差異。通過對(duì)比我們選擇了經(jīng)濟(jì)性好，供電可靠性高的發(fā)難III、VI做進(jìn)一步的詳細(xì)比較。2.6供電方案的詳細(xì)比較2.6.1電能損耗（1）方案III網(wǎng)絡(luò)中的功率分布：SA-2=39+J7.888S2-3=23.96+J3.149S4-3=0.96+J1.453S2-4=23.96+J7.86SA-1=15+J4.92各段電阻如下：rA-2=43*0

37、.5*0.63*1.1=14.90r2-3=21.5*0.63*1.1=14.90r4-3=14.5*0.63*1.1=10.05r2-4=21*0.63*1.1=14.55rA-1=24*0.5*0.63*1.1=8.32最大負(fù)荷損耗小時(shí)數(shù)TA-2=5237h A-2=3500hT2-3=4000h 2-3=2200hT2-4=4960h 2-4=3100hT3-4=4000h 3-4=2200hTA-1=5000h A-1=3200h總電能損耗：A=PmaxiImaxi=7260.42+1.87+1722.61+2370+548=11902.8KWh（2）方案VI網(wǎng)絡(luò)中的功率分布：SA-1

38、=15+J4.92SA-2=87+J28.54S2-3=48+J15.75S3-4=23+J7.54各段電阻如下：rA-1=24*0.5*0.170*1.1=2.244 rA-2=43*0.5*0.170*1.1=4.021r2-3=21.5*0.5*0.170*1.1=2.010r3-4=14.5*0.5*0.170*1.1=1.356最大負(fù)荷損耗小時(shí)數(shù)：線路A-1：Tmax=5000，max=3200線路3-4：Tmax=5000，max=3200線路2-3：Tmax=4479， max=2800線路A-2：Tmax=5161， max=3300總電能損耗：A=PmaxiImaxi=147

39、.89+1187.03+8915.09+216.66=10466.67KWh2.6.2電壓損失校驗(yàn)2.6.2.1方案III電壓損失校驗(yàn)（1）變電站1由電壓校驗(yàn)：因故障A-1中的一回線停U=PR+QXUN2=150.63021+4.920.312211102=1.915滿足要求（2）當(dāng)A-2某回線退出運(yùn)行時(shí)，潮流如圖2-7。252314.521.5212432圖2-7當(dāng)A-2某回線退出運(yùn)行時(shí)潮流分布S2=Pmax-3L4-2+L3-4+Pmax-4L4-2L2-3+L3-4+L4-2=2521+14.5+232121.5+14.5+21=24.04MWS2=Pmax-4L2-3+L3-4+Pma

40、x-3L2-3L2-3+L3-4+L4-2=2321.5+14.5+2521.521.5+14.5+21=23.96MW故3號(hào)站為功率分點(diǎn)：U=PR+QXUN2=24.0421.50.63+7.890.31221.51102=3.1315滿足要求（3）4號(hào)站電壓損耗計(jì)算U=PR+QXUN2=23.96210.63+7.860.31221.51102=3.0615滿足要求2.6.2.2 方案VI電壓損耗校驗(yàn)1244503A421 圖2-8 方案VI拓?fù)鋱D（1）A-1電壓損耗在前面已經(jīng)校驗(yàn)過滿足要求（2）4號(hào)站電壓損失校驗(yàn)A-2中某回線退出運(yùn)行U=PR+QXUN2=870.1743+0.410.5

41、28.5443+4821.50.170.5+15.7521.50.410.5+230.1714.50.5+7.540.514.50.411102=9.0515滿足要求若2-3中某一回線退出運(yùn)行U=PR+QXUN2=870.17430.5+28.540410.543+4821.50.17+15.7521.50.41+230.1714.50.5+7.540.514.50.411102=7.72Z2,而運(yùn)行費(fèi)用u1u2,則可用抵償年限法確定最優(yōu)方案T=Z1-Z2u1-u2代入數(shù)據(jù)得：T=447.279-425.23979.727-76.81=7.565，則方案3為最優(yōu)方案。3潮流計(jì)算3.1 最大功率

42、與最小功率分布計(jì)算變壓器參數(shù)計(jì)算如表2-3.各變電站功率計(jì)算如表3-1.站號(hào)1234最大負(fù)荷14.25+j4.6837.05+j12.1823.75+j7.8121.85+j7.18最小負(fù)荷4.75+j1.5614.25+j4.687.6+j2.509.5+j3.12表3-1各變電站功率 確定各站點(diǎn)運(yùn)算負(fù)荷變壓器等值電路及功率其中：SYT=YTu2SZT=P2+Q2UN2（RT+jXT）S=S+SYT+SZT1、1號(hào)站：YT=41.810-7-j31.810-6ZT=2+j39.705；取U=UN=110kVS1max=14.25+j4.68SYTmax=4.18+j31.810-61102=

43、0.050578+j0.38478 MVASZTmax=14.252+4.68211022+j39.705=0.03718+j0.73820Smax=S1max+SYTmax+SZTmax=14.33776+j5.03342S1min=4.75+j1.56SYTmin=0.050578+j0.38478SZTmin=4.752+1.5621102+j39.705=2.00207+j39.74601Smin=S1min+SYTmin+SZTmin=6.80265+j40.921232、2號(hào)站：YT=8.34-j66.2*10-6ZT=0.5+j15.88SLMAX=37.05+j12.18SYT

44、MAX=8.34+j66.2*10-6*1102=0.10091+j0.80102SZTMAX=37.052+12.1821102*0.5+j15.88=0.06285+j1.99623SMAX=SLMAX+SYTMAX+SZTMAX=37.21376+j13.37521SLMIN=14.25+j4.68SZTMIN=14.252+4.681102*0.5+j15.88=0.00930+j0.29524SMIN=SLMIN+SYTMIN+SZTMIN=14.36021+j4.174223、3號(hào)站：YT=5.86-j45.4*10-6ZT=1+j25.41SLMAX=25+j8.21SYTMAX

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