(电本)某开发区电网规划OK

1、广东石油化工学院成人学历教育毕毕业业论论文文 ( (设设计计 ) )题目： 厚街世纪新城开发区电网规划 学生姓名：陈秀南 层次：专升本 所学专业：电气工程及自动化 班级：函电气本 班指导老师： 职称： 2013 年 01 月 21 日指 导 教 师 评 语评定等级：_ 签 名：_ 年 月 日评 阅教师 评 语评定等级：_ 签 名：_ 年 月 日答 辩 小 组 意 见评定等级：_ _ 组长签名：_ 年 月 日答 辩 委 员 会 综 合 评 价评定等级：_ 答辩委员会主任签名：_ 年 月 日广东石油化工学院成人学历教育广东石油化工学院成人学历教育毕毕 业业 设设 计（论文）任计（论文）任 务务 书

2、书 发给学员 1、毕业设计（论文）题目：厚街世纪新城开发区电网规划 2、学员完成设计（论文）时间：20 年 月 日3、毕业设计（论文）课题要求： a.对厚街世纪新城开发区的用电负荷进行深入研究，合理规划。 b.选择主接线方案，主要设备。 c通过计算选择其他设备或电缆。 4、实验（上机、调研）部分要求内容： 5、文献查阅要求： a.高压设计要求和规程 b.电力负荷的计算 6、发出日期：20 年 月 日7、学员完成日期：20 年 月 日系（教研室）意见： 签名： 指导教师签名： 学 生 签 名： 原原 创创 承承 诺诺 书书我承诺所呈交的毕业论文（设计） 厚街世纪新城开发区电网规划 是本人在老师指

3、导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我查证，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。若本论文（设计）及资料与以上承诺内容不符，本人愿意承担一切责任。 毕业论文（设计）作者签名： 日期： 20 年 月 日I摘 要电力是现代社会各个领域和人民的日常生活中广泛使用的最便捷、最重要、不可缺少的能源。电力系统由发电厂、变电站、输电线路和用户构成。电力系统的运行首先要确保其安全性和可靠性。变电站是系统中连接发电厂与用户的关键环节。它担负着电压转变和电能合理分配，从而使得整个系统安全经济运行。通过开发区电力网络的规划设计，巩固和加深对课程所学理论知识的理解，培养独

4、立分析和解决问题的能力，掌握电力工程设计的基本方法和基本步骤。在设计中，首先分析要进设计的开发区电力网络的原始资料，对各变电站、发电厂及原系统进行初步的功率平衡校验，对开发区网络的导线和接线方式进行技术经济比较，选择网络最优接线方案。针对变电站负荷特点，进行变压器和主接线选择，确定变电站和发电厂最优方案。画出网络系统图，进行潮流计算和调压计算，确定变压器抽头，使各节点电压满足要求，网络安全经济稳定运行。关键词关键词: : 电力 设计目目 录录摘摘 要要.I引引 言言.1第第 1 章章 设计设计.21.1 原始设计资料 .2设计主要内容 .21.1.1 原始资料.21.1.2 原系统与开发区厂、

5、站负荷资料：原系统电厂装机容量 900MW.2第第 2 章章 说明书说明书.32.1 负荷合理性校验，功率平衡校验 .32.1.1 负荷合理性校验.32.1.2 功率平衡校验.31 有功功率平衡校验 .32 无功功率平衡校验（最大方式下） .32.1.3 功率平衡校验结论.42.2 确定网络接线方案电压等级 .42.2.1 网络电压等级的确定.42.2.2 开发区网络接线方案初步比较： .42.2.3 开发区网络接线方案精确比较.52.2.4 联络线的导线选择。 .72.3 确定发电厂、变电站的电气主接线.82.3.1 发电厂主结线的选择.82.3.2 变电所母线结线的选择.92.3.3 各变

6、电站变压器和主接线的选择.102.3.4 发电厂、变电所变压器型号及相前参数.10第第 3 章章 计算计算.103.1 系统的参数计算 .103.1.1 系统参数计算.113.1.2 各点的计算负荷和功率损耗.113.1.3 网络电压损耗计算和变压器抽头选择.123.1.4 统计系统设计的主要指标.16总总 结结.18致谢致谢.19参考文献参考文献.201引 言本毕业设计和任务是根据给出的数据及要求，按国民经济应用的要求设计一个供电、变电网络。该网络包括一个发电厂、四个变电站及输电线路。该网络必须在符合国民经济要求的前提下，保证一定的供电可靠性和稳定性，运行方式灵活，电能质量符合标准，并且有一

7、定的经济性。设计内容包括：分析原始资料，审定运算条件；校验系统有功、无功平衡和各种运行方式；通过方案比较，确定系统接线方案；确定发电厂、变电所接线方案和变压器的型号、容量及参数；进行系统的潮流计算；进行系统的调压计算，选择变压器的分接头；统计系统设计的主要指标；绘制系统电气主接线图。根据给出的负荷情况及输电距离确定开发区网络的电压等级为 110KV，原系统与开发区网络的联络网电压等级为 110KV。根据变电站、发电厂的地理位置，选出 46种结线方案进行初步的比较，比较后从中选 23 种方案进行详细的方案比较，最后选出一种技术、经济上最优的方案。从而确定发电厂、变电站的结线方式和运行方式。然后根

8、据所选的结线方式和运行方式进行潮流计算和调压计算，直至调压方式、范围合符要求，最后统计物资用量，进行经济指标计算。最后得出的设计方案应具有高可靠性，能够安全、可靠地向用户提供符合电能质量要求地电能，运行方式变换灵活，具有一定的经济性，基本满足国民经济的要求。必须说明的是，本设计在经济核算中参考的手册出版时间比较早，与现有的价格指标有比较的差异。但是整体的过程和计算方法是正确的。2第 1 章 设计1.1 原始设计资料设计主要内容1) 校验有功、无功平衡；2) 通过方案比较，确定接线方案；3) 确定厂、站接线方案，选择变压器的型号、容量；4) 进行系统的潮流计算，选择变压器的分接头；5) 统计设计

9、的主要指标。1.1.1 原始资料开发区电厂资料项目项目台数台数容量（容量（MWMW）电压（电压（KVKV）功率因素功率因素145010.50.8242510.50.81.1.2 原系统与开发区厂、站负荷资料：原系统电厂装机容量 900MW项目项目系统系统发电厂发电厂 A A变电站变电站 1 1变电站变电站 2 2变电站变电站 3 3变电站变电站 4 4最大负荷（MW）96025503040最小负荷（MW）10251520最大负荷功率因数0.850.850.860.870.850.86最小负荷功率因数0.80.820.840.810.8Tmax(小时)50005000530054005500二次

10、母线电压(kv)1010101010一类用户（%）2020202020二类用户（%）2525252525调压方式顺逆常顺注意：1、电厂负荷不包括电厂用电；2、建议主网采用 110KV 电压等级。2、原系统与电厂以双回线联络，联络线最大功率 80MW，COS=0.90；最小功率50MW，COS=0.85。3、厂、站的地理位置：1cm 代表 10km)3A2314 图例：A发电厂 14变电站第 2 章 说明书2.1 负荷合理性校验，功率平衡校验2.1.1 负荷合理性校验根据最大负荷利用小时数的定义，最大负荷运行 TmaxI 小时所消耗的电量等于全年实际耗电量，所以应大于全年以最小负荷运行所消耗的电

11、量，即：PmaxTmaxPmin8760 8760全年小时数1、变电站 1 负荷（PmaxTmax=255000=125000）(Pmin8760=87600)(MWh)2、变电站 2 负荷（PmaxTmax=505300=265000）(Pmin8760=219000)(MWh)3、变电站 3 负荷（PmaxTmax=305400=162000）(Pmin8760=131400)(MWh)4、变电站 4 负荷（PmaxTmax=405500=220000）(Pmin8760=175200)(MWh)结论：负荷均满足合理性要求。2.1.2 功率平衡校验1 有功功率平衡校验系统最大有功综合负荷：

12、 PXMAX=K1K2nnMAXP1系统最小有功综合负荷： PX MIN=K1K2 （K1 取 0.9 ； K2 取nnMinP11.15）最大负荷时:PXMAX=0.91.15(960+25+50+30+40)=1143MW发电厂装机容量 PFMAX=900+504+254=1200MW有功备用容量 PB=PfmaxPxmax=1200-1143=57MW备用容量占系统最大有功综合负荷的百分比：4.98%Smin时，为方便切除主变，采用外桥式接线：当 SljSmin时，为方便切除线路，采用内桥式接线。2.3.3 各变电站变压器和主接线的选择变电站 1：SMAX=Pmax/COS=25/0.8

13、6=29MVASMIN=Pmin/COS=10/0.82=12.2MVASe=2970%=20.3MVA 故选 2SFL1-20000/110 降压变压器。变压器参数：P0=22kW Ps=135kW Us%=10.5 I0%=0.8切除功率:Slj=20=11.42MVASMIN 故采用内桥式接线13522) 12(2变电站 2：SMAX=50/0.87=57.47MVA SMIN=25/0.82=29.76MVASe=57.4770%=40.229 MVA 故选 2SFL1-40000/110 降压变压器。变压器参数：P0=41.5kW Ps=204kW Us%=10.5 I0%=0.7切

14、除功率：Slj=40=18MVASMIN 故采用内桥式接线。2045 .41) 12(22.3.4 发电厂、变电所变压器型号及相前参数1.发电厂计算结果变压器型号ZPS/Us%p0/I0%SPL1-120000/1210.4201+j10.588500/10.5100/0.65SPL1-63000/1210.9054+j20.167297/10.560/0.61第 3 章 计算113.1 系统的参数计算用电设备理想的电压是额定电压，但是电力系统中的负荷时刻都在变化，其电压也在变化，要想不采取一些措施来保护用户的电压在所规定的范围内变化是不可能的，因此电力系统必须采取一些调压措施，使其在各种运行

15、方式下保持各用户的端电压不超过规定的偏移值。调压方式很多，本设计规定只利用改变发电机端电压来调节压。如果改变发电机端电压达不到调压目的，可采用带负荷调压变压器进行调压。3.1.1 系统参数计算1.变压器参数的计算：变电所 1：RB1=103=4.084()103SUP2e2esl2220000110135XB1=103=63.525()100%sUeeSU2200001001105 .102Q01=160(kVar)100%eoSI100200009 . 0同理，其余变压器参数计算结果列表如下：地址变压器容量RB+jXB()P0jQ0(kW)Ps/Us%Smax/Smin(MVA)变压站 12

16、SFL1-200004.084+j63.52522+j160135/10.529/12.2变压站 22SFL1-400001.543+j31.76341.5+j280204/10.557.47/48.7变压站 32SFL1-400001.543+j31.76341.5+j280204/10.535.29/18.5变压站 42SFL1-400001.543+j31.76341.5+j280204/10.546.5/253.1.2 各点的计算负荷和功率损耗1. 线路 A-1 的计算（由于线路结构参数对电纳的影响差异不大，因此各电压等级线路的电纳值变化不大，对于单导线线路，取 B0=2.810-6S

17、/km）等值电路图如下：121、线路的充电无功功率：QC1=jb0LU2=j2.810-62351102=j2.3716MVar QC1/2=-j1.186MVar2、最大负荷时两台变压器的损耗：1=nP0+=222+=185.9kW2esSSnP220292135Q1=nQ0+=2160+=2527.6kVar2esSSnQ220291002200005 .103、最大负荷时线路 A-1 末端的传输功率：SL=Smax+SB+QC/2=(25+j14.8)+(0.1859+j2.5276)-j1.186=25.19+j16.14MVA4、线路 A-1 的功率损耗：SLA-1=（RL1+jXL

18、1）=(5.775+j7.28)=0.427+j0.538MVA22eLUS22211014.1619.255、最大负荷时线路 A-1 始端的送出功率：SA-1=SL+SLA-1+QC1/2=25.19+j16.14+0.427+j0.538-j1.186=25.62+j15.49(MVA)6、同理，计算出最小负荷时的情况：变压器损耗：P1=nP0+=222+=76kW2esSSnP2202 .122110Q1=nQ0+=2160+=930.48kVar2esSSnQ2202 .121002200005 .10线路末端传输功率：SL=Smin+SB+QC/2=(10+j6.98)+(0.076

19、+j0.93048)-j1.186=10.076+j6.73(MVA)线路损耗：SA-1=(RL1+jXL1)= (5.775+j7.28)=0.0608+j0.077(MVA)22eLUS22211073. 6076.10线路始端送出功率：13SA-1=SL+SLA-1+QC/2=10.076+j5.091+0.0608+j0.077-j1.186=10.137+j3.98(MVA)3.1.3 网络电压损耗计算和变压器抽头选择发电厂升压变高压侧作为电压的中枢控制点，可以使系统在满足调压要求下，使调压设备减到最小。经过计算比较，当控制发电机高压母线 A，在最大负荷是保持 U Amax =117

20、.5kV，在最小负荷时 U A min =115kV 时，可满足各变电所的调压要求，电压变动范围在额定电压的 95%105%之间，既能保证额定的功率输出，亦不会增加系统元件的绝缘投资和能量损耗。电压损耗计算公式采用UQXPRU发电厂变压器抽头选择发电机母线在最大及最小负荷时，电压随负荷的大小而不断变化，这就要求发电机端电压也随着变化。一般情况下，发电机容许在额定电压的 95%105%范围内运行。因此发电机母线电压应在 9.97511.025kV。1、在最大负荷时，四台 50MW 机组及其中两台 25MW 机全开，两台 SFPL1-120000/121 升压变压器及 SFPL1-63000/12

21、1 变压器投入运行，另一扩大单元 SFPL1-63000/121 变压器和 25MW 机组处于热备用状态。此时，变压器抽头选择计算如下：变压器 SFPL1-120000/121Smax=(228.825+j126.528)/2.5=91.53+j50.612MVAVUB8 . 45 .117588.10612.504201. 053.91max117.5+4.8=122.3kV，选用 Uf=121kV 分接头。变压器 SFPL1-63000/121Smax=(228.825+j126.528)/5=45.765+j25.3MVAVUB6 . 45 .117167.203 .259054. 07

22、65.45max117.5+4.6=122.1kV，选用 Uf=121kV 分接头。变压器 SFPL1-63000/121（热备用，按扩大单元机组额定功率选用抽头）S=50+j30.987MVAkVUB7 . 55 .117167.20987.309054. 050max14117.5+5.7=123.2kV,选用 Uf=121kV 分接头。2、在最小负荷时，两台扩大单元 SFPL1-63000/121 变压器三台 25MW 机组满负荷运行，四台 50MW 机组和两台 SFPL1-120000/121 升压变压器中一台机组和一台变压器处于热备用状态。此时，变压器抽头选择计算如下：变压器 SFP

23、L1-120000/121（热备用，按一台 50MW 机组额定功率选用抽头）Smin=50+j37.5MVAkVUB6 . 3115588.105 .374201. 050min115+3.6=118.6V,选用 Uf=121kV 分接头。变压器 SFPL1-63000/121S=(71.24+j42.546)/1.5=47.5+28.364MVAU B min=kV34. 5115167.20364.289054. 05 .47115+5.34=120.34kV,选用 U =121kV 分接头变压器 SFPL1-63000/121S=(71.24+j42.546)/3=23.75+14.18

24、MVAU B min=kV6 . 2115167.2018.149054. 075.23115+2.6=117.6kV,选用 U =115.5kV 分接头校验：发电机在最大负荷和最小负荷时的实际电压：U max =10.5 U min =10.5kV8 .101216 .124kV32.10121119发电机端电压在最大和最小负荷时，其电压没有超出允许变化范围。故所选的分接头是合理的。从上面的计算结果综合列出下面的表格：表一线路通过功率 P+jQ(MVA)线路电压损耗（）kV线路名称每条线路阻抗（）最大负荷最小负荷最大负荷最小负荷A-15.775+j7.2825.62+j15.4910.137

25、+j3.981.110.38A-21.87+j4.34550.8+28.5225.283+j16.7150.930.52A-35.4+j8.1830.735+j18.94215.28+j 9.3061.360.69A-47.875+j15.112541.67+j24.8320.514+j 12.54531.52表二15变电所高压侧电压()kV变压器电压损耗()kV变电所二次归算电压()kV变电所及电厂最大负荷最小负荷变压器阻抗()最大负荷最小负荷最大负荷最小负荷1116.4114.624.084+j63.5254.82.04111.6112.582116.57114.481.543+j31.7

26、634.162.55112.41111.923116.14114.311.543+j31.7632.861.56113.28112.754114.5113.481.543+j31.7633.681.89110.82111.59SFP1-120000/121122.3118.60.4201+j10.584.83.6117.5115SFP1-63000/121122.1120.340.9054+j20.1674.65.34117.5115163.1.4 统计系统设计的主要指标全年平均输电效率全年平均输电效率的求法，首先应求出用户得到的电能。然后求出各max1TPAn线路上包括变压器的电能损耗A，则可求出发电厂输出给系统的总电能 A2=A1+A，输出效率