课程设计―电网设计规划

长沙理工大学电气与信息工程学院——电网规划设计1目录第一章设计任务书和原始资料..............................3第二章电网接线方案设计...................................6第一节电网接线初步方案的选择与供电电压等级的确定.....6第二节电网接线方案的技术经济比较....................15第三节调压计算......................................24第三章课程设计总结.......................................32附图1电网接线图............................................33附图2方案五等值电路图与地理接线图..........................34长沙理工大学电气与信息工程学院——电网规划设计2第一章设计任务书和原始资料1、设计任务本次电力系统规划设计是根据给定的发电厂、变电所原始资料完成如下设计：（1）初步拟定电力网接线方案，确定供电电压等级；（2）发电厂、变电所主变压器选择；（3）输电线路导线截面选择；（5）电力网接线方案的技术、经济比较，确定最终接线方案；（6）调压计算。2、原始资料2.1发电厂、变电所相对地理位置及距离（如图1-1）图1-1发电厂，变电所相对地理位置距离2.2发电厂技术参数（如表1-1）表1-1发电厂A技术参数发电厂A装机台数、容量（MW）3×75额定电压（kV）10.5额定功率因数ecos0.8厂用电率8%最小运行方式下出力（MW）75调压要求最大负荷(%)2.5最小负荷(%)7.5长沙理工大学电气与信息工程学院——电网规划设计32.3负荷数据及有关要求（如表1-2）表1-2各变电所技术参数表厂站项目变电所1234最大负荷（MW）90454040最小负荷（MW）40201515功率因数cos0.850.90.850.9maxT(h)5000450055005000低压母线电压(kV)10101010调压要求最大负荷(%)2~52.52~52.5最小负荷(%)2~57.52~57.5各类负荷(%)I类350035II类205060203、设计要求（1）设计中应严格遵守课程设计的规章制度，按时到设计教室进行设计，任何人不得迟到、早退和无辜缺席；（2）同学应根据设计要求独立完成课程设计任务，同组成员之间可以商量讨论，但严禁相互抄袭；（3）设计完成后，每个同学应提交打印的设计说明书一份，课程设计说明书编写和电路图绘制应附和规范要求；（4）按时参加课程设计答辩4、主要参考文献[1]电力系统稳态分析（第三版）.陈珩主编.中国电力出版社.2007年[2]电力系统分析（第三版）.何仰赞温增银主编.华中科技大学出版社.2002年[3]电力系统分析学习指导.徐政主编.机械工业出版社.2003年[4]熊信银..发电厂电气部分.北京：中国电力出版社，2001[5]《工厂常用电气设备手册》编写组.工厂常用电气设备手册(上、下册).中国电力出版社.1998长沙理工大学电气与信息工程学院——电网规划设计45、课程设计（论文）工作进度安排表1-3课程设计工作进度安排表序号课程设计（论文）工作任务工作进度日程安排123456789101阅读设计任务书，搜集、阅读与电网规划有关的各种资料—2电网接线初步方案拟定与比较——3电网接线方案的经济技术比较——4调压计算——5整理课程设计论文并打印——6提交课程设计成果、答辩—长沙理工大学电气与信息工程学院——电网规划设计5第二章电网接线方案设计第一节：电网接线初步方案的选择与供电电压等级的确定一、初步接线方案的拟定依据电网接线初步方案主要根据负荷对供电可靠性的要求拟定。原则如下：（1）第一类负荷要求任何情况下都不能断电，应采用双电源供电的方式；（2）第二类负荷尽可能的保证供电，必要时可以停电，应考虑采用双电源供电或单电源双回路供电或单回路单电源供电的方式（采用单回路、单电源供电方式应考虑装设避雷线、装设重合闸和采用组合电器等技术手段，以便供电可靠性能够满足要求）。二、拟定的方案图2-1方案一图2-2方案二图2-3方案三图2-4方案四图2-5方案五图2-6方案六长沙理工大学电气与信息工程学院——电网规划设计6图2-7方案七图2-8方案八三、初步方案的计算1.初步潮流计算方案一（如图2-9）图2-9方案一草拟图说明：（1）由于采用就地无功补偿，那么线路的初步计算忽略无功功率，只采用有功功率计算；（2）为满足负荷的最大要求，全部采用最大功率负荷计算；（3）取注入节点的功率为正，流出为负；那么有如下计算：207%)81(753AS404045904321SSSS8207404045904321ASSSSSSS该为一环网，从平衡节点S拆开有：长沙理工大学电气与信息工程学院——电网规划设计77.26604555705045)4555705045()55705045()705045()5045(45112341SAsSSSSSSS7.34604555705045)5070554560()70554560()554560()4560(60433214SAsSSSSSSS3.907.1162073.453.5403.57.34407.116)7.26(9012433324443111AAASsASSSSSSSSSSSS具体如下：（黑体加下划线为节点之间的距离）图2-10方案一潮流分布1.长度L(可以等效为其投资大小，其中双回线路采用1.3倍的等效方法)325705045604555l2.mmSl（可以视为其电压损耗，其中双回线路采用0.5倍的等值方法）84033.5503.45703.9055mmSl3.mmSl2（可以视为其电能的损耗，其中双回线路采用0.5倍的等值方法）长沙理工大学电气与信息工程学院——电网规划设计856255933533752mmmmSlSll1738415107253402mmmmSlSll1300358703.45503.5457.34607.26457.116553.902222222mmSl其他七个方案按照方案一的方法，计算结果如下：方案二：图2-11方案二潮流分布方案三：图2-12方案三潮流分布长沙理工大学电气与信息工程学院——电网规划设计950697733605.3712mmmmSlSll45890232855.3392mmmmSlSll方案四：图2-13方案四潮流分布方案五：图2-14方案三潮流分布长沙理工大学电气与信息工程学院——电网规划设计1055746831504252mmmmSlSll115298373233802mmmmSlSll方案六：图2-15方案六潮流分布方案七：图2-16方案七潮流分布长沙理工大学电气与信息工程学院——电网规划设计1151348131503932mmmmSlSll方案八：图2-17方案八潮流分布2.电网电压等级的确定依据输送容量和输电距离和电源的电压等级选择输电线路的电压等级,如表2-1表2-1输送容量和输电距离和电源的电压等级额定电压（KV）输送功率(KW)输送距离（Km）352000～1000020～50603500～3000030～10011010000～5000050～150220100000～500000100～300根据以上的计算结果和上表的数据，同时考虑都运行和维修的方便所有线路统一才用110KV。这样既能满足供电要求，同时也为将来的电网发展提供了可靠的空间。长沙理工大学电气与信息工程学院——电网规划设计12四、初步方案比较选择表2-2各个方案初步比较表方案lmmSl2mmSl初步比较一32584151300358投资最小，电能质量较差，线路损很大二3753353562559投资居中，电能质量好，线路损耗较小三340107251738415投资小，电能质量差，线路损耗最大四3713360506965投资居中，电能质量好，线路损耗小五3403285458902投资小，电能质量好，线路损耗最小六4253150557468投资大，电能质量好，线路损耗小七38073231152983投资较大，电能质量较差，线路损耗很大八3933150513481投资较大，电能质量好，线路损耗小根据以上表格数据和分析，选择方案四、五进行进一步比较长沙理工大学电气与信息工程学院——电网规划设计13第二节电网接线方案的技术经济比较一、发电厂、变电站主接线方式的选择1.发电厂A接线方式的选择从系统负荷情况看，细听中1,4变电所均包含一，二类负荷，2,3变电所包含50%的二类负荷，因此保证供电的可靠性是首要问题。如下图所示：图2-18发电厂接线图2.变电所接线方式的选择由于变电所1和4均包含35%一类负荷和20%二类负荷，电能质量要求高且要求保证供电不中断，故两变电所均采用双电源供电。由于变电所3包含50%的二类负荷，变电所2包含50%的二类负荷,电能质量和供电可靠性要求较高，故两变电所均此采用双电源供电，如下图。图2-19变电所接线长沙理工大学电气与信息工程学院——电网规划设计14二、发电厂、变电所主变压器的选择变电所1：（其中一，二类负荷占55%，当其中一台停运时，另一台应该最少满足一二类负荷的供电。）2.79%55906.1%556.1maxSSNi，所以采用SFP10-90000/110两台变电所2：（其中一，二类负荷占50%）4.38%50456.1%506.1maxSSNi，所以采用SF10-50000/110两台变电所3：（其中一，二类负荷占60%）4.38%60406.1%606.1maxSSNi，所以采用SF10-50000/110两台变电所4：（其中一，二类负荷占55%）2.35%55406.1%556.1maxSSNi，所以采用SF10-50000/110两台发电厂A：899.0/)cos(minSPSGNNi，所以采用SFP10-90000/110三台各个变电所和发电厂变压器参数表2-3地点变压器型号台数空载损耗（kW）短路损耗（kW）空载电流比I%空载电压比U%P（MW）Q（MVar）变电所1SFP10-90000/110259.5289.00.410.50.2899.450变电所2SF10-50000/110238.5183.60.510.50.1484.253变电所3SF10-50000/110238.5183.60.510.50.2346.734变电所4SF10-50000/110238.5183.60.510.50.2346.734发电厂ASFP10-90000/110359.5289.00.410.50.60319.689长沙理工大学电气与信息工程学院——电网规划设计15三、输电线路导线截面选择方案五：图2-20方案五潮流分布图线路的年最大负荷利用小时数：47969.1650547350009050547350007.4855004045004550002075000500055004500max1max1max4max4max3max2SASAAATTTTTT根据下表：表2-4架空输电线路导线的经济电流密度（A/mm2）导线材料年最大负荷利用小时数3000以下3000～50005000以上铝1.651.150.9铜3.002.251.75由计算公式cos1103JPS,J根据上表求得可知：长沙理工大