110kv线路提高功率因素综合项目工程初步专项方案

毕业设计110kv线路提高功率因素工程初步方案系别电力工程系专业电气自动化班级姓名指引教师答辩教师设计时间二零零八年三月二十九日摘要随着电力系统逐渐发展，为了保证电力系统安全，经济，稳定运营，电力系统对其功率因数有了更高规定。本次毕业设计目在于对110KV线路提高功率因数工程初步方案确立。由于110KV线路太长，负荷太轻，导致110KV线路供电公司关口电表功率因数太低（平均功率因数为0.27），线路末端电压过高，超过了国家对负荷功率因数规定规定，导致很大经济损失，因而咱们要提出改进方案。对电力网进行潮流计算，得知电网功率分布和关口电表功率因数。将计算成果与国家规定相比较关口功率因素过低，违背了国家关于规定。于是提出了提高功率因数办法，依照计算可知电网容性无功过大是导致功利因数低主线因素，从而想到并联电抗器来补偿线路中过剩容性无功，使功率因数提高。对于电力网来说，配备无功补偿容量需要综合考虑实现无功功率分地区平衡，提高电压质量和减少网络功率损耗这三个方面规定。通过管理上、经济上、技术上优化计算来拟定补偿设备安装地点和容量分派。于是按以上规定对提出四种方案比较，得出最佳方案，并选取相应电器设备和配备了微机保护。最后还对补偿并联电抗器对系统影响进行了分析。此初步方案解决了关于110KV线路太长，负荷太轻，导致关口电表功率因数过低，末端电压过高一系列问题。达到国家对用电规定。此毕业设计书有一定参照价值。目录摘要第一章毕业设计任务书第二章关口电表功率因素计算（潮流计算）第一节电力线路和变压器参数第二节电网等值电路第三节电网功率分布第三章第四章第五章小结提高功率因素方案第一节无功补第二节计算低压侧电压第三节提高功率因数方案设计第四节最佳方案经济性分析第五节最佳方案设备选取电抗器保护第一节电抗器主保护第二节电抗器后备保护第三节电抗器接地保护第四节电抗器成套微机保护装置补偿电抗器对系统影响第一节串并联谐振第二节电网谐振分析第三节对继电保护影响第四节对有功损耗分析附一参照文献附二无功补偿、功率因数规程、规范附三论文第一章毕业设计任务书设计题目110KV线路提高功率因数工程初步方案原始材料1.某石油管理局管道输油110KV电力网一次接线如图1所示,有关参数标于图中。2.电气设备各元件参数和继电保护状况（1）变压器T1参数：变比330/121KV（2）变压器T2参数：SFZ9-6300/110+8*1.5%,变比110/6KV，接线组别Y/(y,d,11)P08.2KWPK36.4KWU(%)9.8,I(%)0.42(3)变压器T3参数：与T2参数相似（4）110KV线路参数：导线型号LGJ-185，D5meq3.电力网运营环境海拔3000m，最高气温：30℃最低气温：-40℃4．存在问题由于110KV线路太长，负荷太轻，导致110KV线路供电公司关口电表功率因数太低（平均cosφ=0.27）,线路末端电压过高，超过了国家对负荷功率因数规定规定，导致很大经济损失。设计内容1.分析110KV线路关口电表功率因数低因素，提出改进办法；2.分析提高功率因数几种方案并比较方案；渔水河变中灶变甘森变3.最佳方案电气设备选取和保护配备（厂家、设备参数、价格等）；4.最佳方案经济性分析；5.补偿并联电抗器对系统影响分析。设计成品1.写出设计报告阐明书；2.最佳方案电气主接线图和保护配备；3.网上收集两篇关于并联电抗器和功率因数论文；4.收集有关规程、规范和规定。第二章关口电表功率因数（潮流计算）第一节电力线路和变压器参数1.110KV线路(查表可知)r0.17(km)x0.409(km)b2.79106(skm)则：Rrl0.1713022.1()Xxl0.40913053.17()Bbl2.79*1061303.627*10-4(s)QU2B11023.6271044.389(Mvar)CQjCj2.1945(Mvar)22.变压器SPURKNABS2N236.4103110211.1()(6300103)2XU(%)UN9.81102188.22()AB100SNP8.2(kw)01006300103I(%)0.42Q00100S630026.46(kvar)N100第二节画等值电路图第三节潮流计算计算电网功率分布：~S1j1(MVA)A~1212(11.1j187089)2(11.1j187089)0.0018j0.031(MVA)AB1102110222.0678626.530162SSSS~~~SSBASAB(1j1)(0.0018j0.031)1.0018j1.031(MVA)~~SSCB(8.2103j0.02646)(1.0018j1.031)(8.2103j0.02646)1.01j1.05746(MVA)~~SS(j2.19)(1.01j1.05746)(j2.19)1.01j1.13254(MVA)DC~1.0121.132542(22.14j53017)0.00421j0.01012(MVA)DE1102~~~SSEDSDE(1.01j1.13254)(0.00421j0.01012)1.01421j1.12242(MVA)~~SSFE(j2.19)(1.014213j1.12242)(j2.19)1.014213j3.31242(MVA)~1j1(MVA)G~1212(11.1j187.89)0.0018j0.031(MVA)GH1102~~~SSSHGGH(1j1)(0.0018j0.031)1.0018j1.031(MVA)~~SSIH(8.2103j0.002646)(1.0018j1.031)(8.2103j0.02646)1.01j1.05746(MVA)~~~SSS(1.01421j3.31242)(1.01j1.05746)2.02421j2.25496(MVA)JFI~~SSKJ(j2.19)(2.02421j2.25496)(j2.19)2.02421j4.44496(MVA)~2.0242124.444962(22.14j53.17)0.04365j0.1048(MVA)KL1102~~~SSLKSKL(2.02421j4.44496)(0.04364j0.1048)2.06786j4.34016(MVA)~~SSML(j2.19)(2.06786j4.34016)(j2.19)2.06786j6.53016(MVA)cosφ=2.067860.302依照电力系统电压﹑无功管理规定：对于高压供电工业顾客，功率因数应在0.90以上。P2Q22.067862(6.53016Q)2第三章提高功率因数方案要提高功率因数，可进行无功补偿。由上章计算可知，导致功率因书低由于线路长，负荷太轻，容性无功很大。由cosP可知：增长感性无功，使Q值变小，即可达到目。咱们采用并联电抗器办法。第一节无功补偿设补偿无功为Q，要使功率因数达到0.90。所补偿无功为Qcos2.067860.9Q5.52866(MVar)或Q127.5316（6MVar)依照无功与电压管理规程：顾客不能向系统反送无功取Q7.6MVar将Q=7.6Mvar无功补偿在6KV母线两侧。每一侧分别补偿3.8Mvar无功校验一下首端功率因数能否达到0.9等效电路如下：SSSS~(1j1)j3.81j4.8(MVA)A~124.82(11.1j187.89)0.02205j0.3733(MVA)B1102~~~SSBASAB(1j4.8)(0.02205j0.3733)1.02205j5.1733(MVA)~~SSCB(8.2103j0.02646)(1.02205j5.1733)(8.2103j0.02646)1.03025j5.19976(MVA)~~SS(j2.19)(1.03025j5.19976)(j2.19)1.03025j3.00976(MVA)DC~1.0302523.009762(22.14j53.17)0.0185j0.04446(MVA)DE1102~~~SSEDSDE(1.03025j3.00976)(0.0185j0.04446)1.04875j3.05422(MVA)~~SSFE~(j2.19)(1.04875j3.05422)(j2.19)1.04875j0.86422(MVA)S(1j1)j3.81j4.8(MVA)G~124.82(11.1j187.89)0.02205j0.3733(MVA)GH1102~~~SSSHGGH(1j4.8)(0.02205j0.3733)1.02205j5.1733(MVA)~~SSIH(8.2103j0.02646)1.03025j5.19976(MVA)SSS~~~SSSJFI(1.04875j0.86422)(1.03025j5.19976)2.079j6.06398(MVA)~~SSKJj2.19(2.079j6.06398)(j2.19)2.079j3.87398(MVA)~2.07923.873982(22.14J53.17)0.03537j0.0849KL1102~~SSML(j2.19)(2.11437j3.95888)(j2.19)2.11437j1.76888(MVA)功率因数：cos2.114370.76Q=7.6Mvar不符合规定取Q=6.8Mvar来校验无功补偿与否符合规定等效电路图如下：~(1j1)j3.41j4.4(MVA)A~124.42(11.1j187.89)0.018677j0.316(MVA)AB1102~~~SSBASAB(1j4.4)(0.018677j0.316)1.018677j4.716(MVA)~~SSCB(8.2103j0.02646)(1.018677j4.716)(8.2103j0.02646)1.026877j4.74246(MVA)2.1143721.7688822.091320.815142SSS~~SSDC(j2.19)(1.026877j4.74246)(j2.19)1.026877j2.55246(MVA)~1.02687722.552462(22.14j53.17)0.01385j0.033266(MVA)DE1102~~~SSSEDDE(1.026877j2.55246)(0.01385j0.033266)1.0407j2.585726(MVA)~~SSFE~(j2.19)1.0407j0.3957(MVA)S(1j1)j3.41j4.4(MVA)G~GH124.42(11.1j187.89)0.018677j0.316(MVA)1102~~~SSSHGGH(1j4.4)(0.018677j0.316)1.018677j4.716(MVA)~~SSIH(8.2103j0.02646)(1.018677j4.716)(8.2103j0.02646)1.026877j4.74246(MVA)