高压配电网设计.doc

1、 设计说明书目录：第一章 设计任务介绍A、 B、C、D为四个待建变电所，G为发电厂，S为系统，试设计高压配电网。B、第二章 电力系统功率平衡功率平衡包括有功功率平衡和无功功率平衡一 有功功率平衡 系统的有功功率平衡可按下列各式依次计算：用电负荷 （2-1）供电负荷 （2-2）发电负荷 （2-3）注： 式中 n个变电所负荷之和； 同时率，取1； 网损率，取6%； 厂用电率，取7%； 发电机直配负荷； 地区负荷。且最小负荷，由典型日负荷曲线得系数求得。 系统内的总装机容量应大于发电负荷，即系统内应有足够的备用容量按规定系统的总装机容量应大于或等于系统最大发电负荷的1.2倍。计算结果如表1-1表1-

2、1计算结果新建电网发电负荷（MW）总发电负荷（MW）发电机运行方式（MW）发电机总出力（MW）联络线上功率（MW）最大负荷110.64159.8325+25+5010059.83最小负荷68.30103.5525+25+409013.55 1-1由上表可知S系统为整个系统的有功功率平衡点二 无功功率平衡按规定在主变压器最大负荷时，其二次侧功率 因数应满足以下值：35110KV变电所须做无功补偿，使其功率因数满足要求。A、B、C、D变电所功率因数均为0.9第一章 电力系统接线方案的选择第一节 、主网架的选择一 设计主网架，并确定参加比较的方案各方案图如下 ： 方案1 方案2 方案3 方案4 方案

3、5 方案6 方案7通过对可靠性、灵活性、经济性的比较，确定比较方案。可靠性： 每个变电所必须是有备用的接线方式。经济性：通过计算各方案断路四个数及线路 长度做比较。断路四个数及线路见下表3-1所示：表3-1比较项目方案号断路器个数(个)线路长度(KM)112123212191312163414211510143614166714181 由上表的数据可选定参加比较的方案为：方案1和方案6方案图如下： 图1-1 接线方案 （a）接线方案1 (b)接线方案2 第二节、网络电压 等级的确定一 电压等级选择的原则：线路电压等级应根据已有网络现状，输送功率、输送距离及今后发展等因素选择确定。二.方案1的电

4、压等级确定： 通过计算得线路输电功率。根据线路输电功率及输电距离查得线路电压，结果列表如下3-2所示 表3-2项目线路输电功率(MW)输电距离(KM)所选电压等级(KV)LGA37.7623110LAB1.762535LGB18.2450110LGC24.2925110LCD0.712535LGD25.3620110LSG29.9230110因此：根据上表得数据得方案得网络电压等级为110KV三 方案2的电压等级的确定数据如下表3-3所示 表3-3参数线路P(MW)L(KM)V(KV)GA2823110GB1025110GC22.6425110CD2.3625110GD25.3620110 第

5、三节、 导线截面积得选择一 导线截面积选择得原则和方法如下： 1） 送电线路的导线截面积，一般根据经济电流密度选择。对于大跨越导线的截面积，一般按长期允许载流量选择。2） 送电线路所采用的导线和避雷线，应符合国家颁布的产品规格，铝绞线、钢芯铝绞线和扩径导线的规格及其长期允许载流量列于附录一，供选用。3） 导线截面积选择的一般做法：先按经济电流密度初选导线标称截面积，然后作电压损失、机械强度、电晕、发热等技术条件的校验，有必要时尚须作技术经济比较，确定导线截面积及相应的导线型号。 二.按经济电流密度选择导线截面积：在选择截面积之前,应根据负荷预测和电力网规划进行潮流计算.找出该线路在正常运行方式

6、下的最大持续输送功率,其导线的经济截面积可按下式计算: (31)式中: - 正常运行方式下的线路最大持续视在功率,Kva.-线路额定电压,Kv。-经济电流密度, 。 (32)式中-各负荷点的最大有功功率； -各负荷点的最大负荷利用小时数；1.利用公式(32)计算每段线路的，由手册29页,图(31)查得相应的J值,列表得：表3-4参数线路方 案 1方 案 2GA65700.89265700.9AB52561.06452561.1GB52561.064GC73000.81673000.82CD73000.81673000.82GD63210.94563200.922.根据表34的值,利用公式(31

7、)计算导线截面积,通过导线截面积选择各段导线型号。特别说明,在一个地区的同一电压等级电力网中,所选导线规格及种类应尽量少,以便检修和管理。计算结果及查表结果如下表所示:方案1结果：表3-5参数线路线路型号R()X()导线截面积()GALGJ-240/400.1310.401246.96ABLGJ-185/300.1700.410197.3GBLGJ-95/200.3320.42999.99GCLGJ-185/300.1700.410173.3CDLGJ-185/300.1700.410178.7GDLGJ-150/250.2100.416156.2GSLGJ-185/300.1700.4101

8、88.6方案2结果如图： 参数线路导线截面积（mm2）导线型号R1(W/Km)X1(W/Km)Z(W)GA180LGJ-185/300.1700.4101.955+j4.715AB53LGJ-95/200.3320.4294.15+j5.363GC160LGJ-185/300.1700.4104.25+j10.25CD17LGJ-95/200.3320.4298.3+j10.35GD160LGJ-185/300.1700.4103.4+j8.23.通过初步确定的导线按阻抗关系对各方案再计算初步功率分布.进一步确定导线的型号。列表如下表36所示: 方案1方案2方案1方案2GA：LGJ240/40

9、GA：2*LGJ185/30GC：LGJ185/30GC，GD：LGJ185/30GB：LGJ150/25 AB：LGJ185/30AB：2*LGJ95/20GD：LGJ185/30CD：LGJ185/30GD：LGJ95/20 第四节.导线的校验一. 按机械强度校验导线的截面积： 为保证架空线路具有必要的机械强度。相关规定，对于跨越铁路,通航河流，公路,通信线路及居民区的电力线路，其导线截面积不得小于35 因此，两个方案所选的全部导线均满足机械强度的要求。二. 按电晕校验导线的截面积：当海拔高度在1000及1000以下,常用相间距离的情况下： 表37不必验算电晕的导线最小型号及外径如下表：额

10、定电压110（KV）220（KV）软导线型号LGJ-70LGJ-300 管形外径 通过上表可知,在额定电压110kv时，若导线截面积不小于70 时，可不进行电晕校验，因此,两方案所选导线均不必进行电晕校验。三. 按发热校验导线截面积： 导线的发热校验,其方法是长期允许载流量与实际可能的工作电流量的校核。不同系统温度下的修正系数如下表3-8：表3-8导线最高允许温度（0C）导线及条件海拔高度（m）实际环境温度（0C）+20+25+30+35+40+800C屋外软导线1000m及以下1.051.000.950.890.83海拔在1000m及以下，最热月平均最高气温32，则由上表可计算得 方案一修正

11、系数=0.926，方案二校验结果如下表3-9表3-9工作电流线路名方案一方案二最大工作电流Imax（A）长期允许载流量Ig（A）修正值KIg（A）最大工作电流Imax（A）长期允许载流量Ig（A）修正值KIg（A）GA326565560653326655148488AB210551510232103703256GB326548745096GC2805515102328055148488CD14585515102328055148488GD2805515102328055148488 通过上表可见 ，则两方案的发热校验均满足要求四按电压损失校验导线截面积：线路的允许电压损失，应根据线路首端的实际

12、电压水平而确定。一般允许电压损失，在无损失要求的条件下，线路正常运行方式为额定电压的10%，事故时为额定电压的15%。利用阻抗关系的功率分布求得各段线路的电压损失，数据如下表3-10所示：表3-10方案1方案2正常故障正常故障最大损耗允许损耗最大损耗允许损耗最大损耗允许损耗最大损耗允许损耗2.3%10%13.6%15%3.2%10%8.2%15%通过上表可知，两方案的电压损失均满足要求。第五节 各方案的主要技术经济计算一 两方案线路造价的比较：两方案线路的总投资Z如下表3-11所示：表3-11方案总投资方案1方案2Z1438.31258.3二 年运行费用的比较:1. 年运行费用的计算：注： 基

13、本折旧率，4.8% 大修率（国产1.4%） Z 导线总投资费用（元） 0.2（元/kwh） 年电能损耗（kwh/年）其中， 最大负荷时功率损耗，KV ; 最大负荷损耗小时数 ；其中，是通过阻抗关系的功率分布计算得到的每段线路上的最大负荷时功率损耗； 是根据每段线路上的功率因数和最大负荷利用小时数，从手册上查表5-1得到。计算结果如下表3-12所示：表3-12计算结果线路方案一方案二（h）(MW)(h)(MW)GA52800.5051981.34AB38560.0136820.169GB34870.44GC62640.2162640.227CD60840.00361940.004GD48300.

14、2748600.222、通过上表数据可计算出年电能损耗A及年运行费用 ，计算结果如下表3-13所示;表3-13参数方案（kwh/年）（万元）方案16292700126.75方案210104034202.86三、两方案的经济比较：1、两方案的线路总投资和年运行费用如下表3-14所示：表3-14Z/M方案线路总投资Z（万元）年运行费用（万元）方案11438.3126.75方案21258.3202.862、抵偿年限法：在两个方案中，综合投资，而年运行费用，则可用抵偿年限T确定最优方案。代入数据：年T5年，则方案1多投资的费用，可在2.4年内电节约的年运行费予以补偿。因此，采用Z大的方案1为最经济方案

15、。 第六节、 发电厂、变电所元变压器的选择一、发电厂、变电所主变压器选择原则：相关的设计规范规定：选择的变压器容量，需同时满足下列两个条件： 1 2 其中，为变压器的最大负荷。1、厂变的选择：单元机组变压器 双机组变压器 2、A、B、C、D四个变电所都有重要负荷，所以每个变电所都选择。3、计算容量所选型号及参数列表3-15： 表3-15型号参数变电所型号额定电压（100KV）损耗（KW）空载电流I0%阻抗电压US%阻抗（）Z=RT+jXT高压低压空载P0负载PSS1SFP7-120000/11012122.5%10.5106.04220.510.50.35+j10.59S2SFP7-25000

16、0/11012122.5%1132.51230.810.51.19+j25.41ASFP7-315000/11011081.25%11421481.110.50.90+j20.17BSFP7-16000/11011081.25%1125.3861.210.52.03+j39.7CSFP7-20000/11011081.25%11301041.210.51.57+j31.77DSFP7-20000/11011081.25%11301041.210.51.57+j31.77 第四章 电力系统潮流与电压计算 第一节 本系统在最大、最小负荷时的运算负荷一、各变电所运算负荷的计算方法：1、利用各变电所的

17、功率因数计算得各变电所的最大、最小负荷。2、令全网电压 3、利用公式 计算变压器功率损耗。4、运算负荷 ，其中为线路的充电功率。二、发电厂运算负荷的计算方法：1、单元机组的出力减去厂用电，再通过功率因数计算单元机组的最大、最小负荷。2、两台机组的出力减去厂用电和直配负荷，再通过功率因数计算最大、最小负荷。3、令全网电压 4、同理利用公式 计算变压器功率损耗。5、发电厂的运算负荷。注：发电厂的运算负荷为负值。三、运算负荷计算结果如图4-1所示：图略 第二节 潮流计算潮流计算的方法：1、首先，将环网从G点解环得到两个双端网。2、利用初步功率分布公式计算大、小方式大的初步功率分布，确定功率分点。3、

18、从功率分点向两端作精确功率分布。令全网电压 。4、根据G处的功率向系统作精确功率分布。5、S系统即功率平衡点处的电压，采用逆调压，则大方式选择118KV, 小方式选择112KV。6、利用118KV和112KV与S处的功率计算线路阻抗上的压降，确定发电厂及各变电所的大、小式电压。 第三节 变压器分接头的选择一、厂用变压器分接头的选择：1 利用公式 求大、小方式下变压器阻抗上的电压降落。2、利用公式计算大、小方式下的分接头电压。3、厂用变压器为无载调压，则抽头电压是否满足发电厂的调压要求。二、各变电所变压器分接头的选择：1、利用公式 求大、小方式下变压器阻抗上的电压降落。2、利用公式计算大、小方式下的分接头电压。3、变电所变压器为有载调压，则根据大、小方式下的，选择大、小方式下的分接头，并分别校验，计算所选电压是否满足变电所的调压要求。 第四节 附图精确潮流，大、小方式下各所电压，以及各变压器分接头如图4=1所示文档来源网络，版权归原作者。如有侵权，请告知，我看到会立刻处理。11 第 页