电力系统潮流短路-计算课程设计(共14页)

1、精选优质文档-倾情为你奉上一、 设计题目：图1 潮流计算用图变压器T1、T2：SFL1-16000/110，（12122.5）/6.3，Pk=110kW，P0=18.5kW，uk=10.5，I0=0.9；变压器T3：SFL1-8000/110，（1105）/6.6，Pk=52kW，P0=9.76kW,uk=10.5，I0=1.1；变压器T4：2SFL1-16000/110，（11022.5）/10.5，Pk=62kW，P0=11.6kW，uk=10.5，I0=1.1。导线型号均为LGJ-150，参数r0=0.21/km，x0=0.4/km，b0=2.810-6S/km。电网潮流计算（1）计算各

2、元件参数，画出等值电路；（2）进行网络潮流计算；（3）不满足供电要求，进行调压计算。二、 题目分析：这是一道潮流计算题，按照一般潮流计算的步骤将元件转换为等值参数，这里我们进行真实值的直接计算，并用近似计算计算。由于负载给出，线路长度已知，我们可以将如图闭环的潮流计算分解成4个开环单电源的潮流问题进行计算，并计算是否有调压的必要。三、 潮流计算过程：(一) 各元件参数计算： 120Km线路 R1=r0 l1=0.21120=25.2 X1=x0 l1=0.4120=48B1=b0 l1=2.810-6120S=3.3610-4S 100Km线路 R2=r0 l2=0.21100=21 X2=x

3、0 l2=0.4100=40B2=b0 l2=2.810-6100S=2.810-4S 70Km线路 R3=r0 l3=0.2170=14.7 X3=x0 l3=0.470=28B3=b0 l3=2.810-670S=1.9610-4S 变压器 T1，T2RT1=RT2=PkUN2SN2103=110103=6.188XT1=XT2=UK%UN2100SN103=10.516000103=96.082S1=P0+jI0%100SN=18.5+j0.9KVA=0.0185+j0.144MVA 变压器 T3RT3=PkUN2SN2103=52103=9.831XT3=UK%UN2100SN103=

4、10.58000103=158.813S3=P0+jI0%100SN=9.76+j1.1KVA=0.00976+j0.0088MVA 变压器 T4 RT4=PkUN2SN2103=62103=2.93XT4=UK%UN2100SN103=10.516000103=79.406S4=P0+jI0%100SN=11.6+j1.1KVA=0.0116+j0.176MVA(二) 绘制等效电路：(三) 功率分布计算：1、各元件功率损耗： 两台T4变压器并联损耗：So=2S0=0.232+j0.352ST4=S2UN212RT4+12XT4=10.22+6.465+j34.705=0.0173+j0.46

5、8MVA T3变压器损耗：ST3=S2UN2RT3+XT3=5.62+4.831+j158.813=0.0412+j0.666MVA 100Km与70Km线路交点4 末端功率损耗S4=ST4+SLD4+So=0.0173+10.2+0.0232+j0.468+6.2+0.352MVA=10.2405+7.02MVA 120Km与100Km线路交点3末端功率损耗S3=ST3+SLD3+S0=0.0412+0.00976+5.6+j0.666+0.088+4.4MVA=5.651+j5.154MVA 1.4间100Km线路损耗SLD14=717S4=71710.2405+j7.02=4.217+j

6、2.891MVASLD14=SLD14-jB22UN2=4.217+j1.197MVAS11=SLD14+SLD142UN2R2+X2-jB22UN2=4.217+j1.197+0.0333-j1.6305MVA=4.2503-j0.433MVA 1.3间120Km线路损耗SLD13=1022S3=10225.651+j5.154=2.569+j2.343MVASLD13=SLD13-jB12UN2=2.569+j0.3102MVAS12=SLD13+SLD132UN2R1+X1-jB12UN2=2.596+j0.3102+0.0139+j0.0266-j2.0328MVA=2.61-j1.6

7、96MVA 2.4间70Km线路损耗SLD24=1017S4=.2405+j7.02=6.0238+j4.1294MVASLD24=SLD24-jB42UN2=6.0238+j2.9436MVAS21=SLD24+SLD242UN2R4+X4-jB42UN2=6.0238+j2.9436+0.0546+j0.104-j1.1856MVA=6.0784+j1.862MVA 2.3间100Km线路损耗SLD24=1222S4=12225.651+j5.154=3.082+j2.811MVASLD23=SLD23-jB32UN2=3.082+j1.1172MVAS22=SLD23+SLD232UN2

8、R3+X3-jB32UN2=3.082+j1.1172+0.0187+j0.0355-j1.694MVA=3.101-j0.5413MVA位置1点总损耗S1=S11+S12=4.2503-j0.433+2.61-j1.696=6.8603-j2.129MVA位置2点总损耗S2=S21+S22=6.0784+j1.862+3.101-j0.5413=9.1794+j1.3207MVA(四) 调压计算1. 计算1.4线路上的电压值：S11=S11+jB22UN2=SLD14+SLD142UN2R2+X2=4.2503+j1.261MVA位置4由G1提供的电压为：U41=U1-U1=U1-P11R2

9、+Q11X2U1=121-4.250321+1.26140121=121-1.155=119.84KV由于119.84的输入电压大于110额定值，所以调压关系不满足。（经验证其他3路均不满足关系） 所以需要降低121KV端的输出电压 和提高110的输入额定值T1 12122.5%/6.3 的变压器取输出 1211-5%=114.95KvT4 11022.5%/10.5 的变压器取输入 1101+5%=115.5Kv调压后：U41=U1-U1=U1-P11R2+Q11X2U1=114.95-4.250321+1.26140114.95=114.95-1.155=113.73KV115.5Kv所以

10、满足调压关系。经验证其他三路均满足，调压成功。结论：将变压器 T1，T2 置于121-22.5%和将变压器 T3，T4 置于110+22.5%调压档可满足条件。一、 设计题目：（1）绘出等值网络并化简；（2）计算各元件的标幺值，求出计算电抗；（3）计算短路后0s、0.2s、0.5s时刻的短路电流。二、 题目分析：题中要求最终进行短路电流的计算，三道小题目已经给出了计算短路电流的思路，考虑到有两个短路点同时作用，需进行分解分析，F1发生三相短路，只有火电厂的发电机对其有作用。F2点发生短路，水电厂的所有发电机，火电厂单台发电机还有无穷大电源对其产生影响，由于无穷大系统距离短路点较远，所以产生的影

11、响在下面计算忽略不计。二、短路计算过程：取Sd=100MVA Ud=Uav (一) 各元件电抗的标幺值： 发电机G1，G2: X1=X2=0.14110080=0.176G3，G4: X3=X4=0.1410060=0.233G5，G6: X5=X6=0.142=0.142 变压器T1，T2: X7=X8=10.510010090=0.117T3，T4: X9=X10=10.510010063=0.167T5，T6: X11=X12=10.5100=0.0875 线路L1 : X13=0.44160=0.532L2 : X14=0.4480=0.266L3 : X15=0.44110=0.36

12、6 电抗器X16=XL%100UN3INSdUd2=0.071031.51006.32=0.679(二) 绘制等效电路图(三) 化简等效电路图X17=12X1+X8+X14=120.176+0.117+0.266=0.413X18=12X5+X11+X15=120.0875+0.142+0.366=0.481X19=X9+X3=0.167+0.233=0.4X20=X3+X16=0.912X21=X4=0.233(四) 计算各电源电抗：f2 G1.2: Xc1=0.413802100=0.661 G3 : Xc2=0.460100=0.24 G5.6 : Xc3=0.4811002100=0.

13、961f1 G3 : Xc4=0.91260100=0.547 G4 : Xc5=0.23360100=0.140(五) 查计算曲线数字表，求电流周期分量的标幺值f2点短路计算结果：短路计算时间电流值提供短路电流的机组短路点总电流KAG1.20.661G30.24G5.60.9670标幺值1.6334.5261.1054.006有名值1.3121.3631.3310.2标幺值1.5303.2861.0903.532有名值1.2290.9901.3130.5标幺值1.6322.8161.1453.539有名值1.3110.8481.380(六) 计算短路电流的有名值归算至短路点电压级的各等值电源

14、的额定电流和基准电流IN12=IN1+IN2=2803115=0.833KAIN3=603115=0.3012KAIN56=IN5+I6=21203115=1.2049KA基准电流：Id115=1003115=0.3012KAf1点短路计算结果：短路计算时间电流值提供短路电流的机组短路点总电流G30.547G40.140标幺值1.9137.7182.901有名值0.5762.3250.2标幺值1.6654.8781.910有名值0.5011.4690.5标幺值1.5813.8291.629有名值0.4761.153归算至短路点电压级的各等值电源的额定电流IN3=IN3=603115=0.301

15、2KA四、 结论（期间工作） 对两道题目分别进行分析，在演草纸上进行演算。与同学探讨做题思路、方法，初步得出几轮。 计算机运用Word输入公式，计算结果，应用AutoCad绘制等值电路图，输出图文文件，插入Word文档。 增加文字叙述，排版校对，打印出稿。参考资料1、熊信银、张步涵编.电力系统工程基础.华中科技大学出版社,2008.22、水利电力部西北电力设计院.电力工程电气设计手册.中国电力出版社，1989.123、韩学山、张文编.电力系统工程基础.机械工业出版社,2003.2五、 内容扩展n 系统的发展过程4 输电技术全部发展史的特征便是不断地提高线路电压。4 早期的电力系统线损很大，为了

16、降低线损，必须增加导线截面积和提高线电压，增加导线截面积势必增加导线材料及成本，而提高线路电压相对较为经济4 提高线路电压与线路的绝缘有着密切的关系。随后线路的绝缘成为输电发展的制约因素4 针式绝缘子所能达到的极限电压为80kV，1906年悬式绝缘子的发明使线路电压提高到110120kV。这样高的电压当导线截面不够大时会剧烈增加电晕损耗，从而导致钢芯铝线的应用。此时线电压可以提高到150kVn 我国电压等级的标准4 除我国规定的交流额定电压等级外，现在正在研究增设1000kV特高压电压等级4 直流输电目前还无标准电压等级，我国已投入运行的直流电压为500kV，正在建设的有800kV，正在研究中

17、的有直流1000kV4 所有连接于电力网中的用电设备均用交流电源n 直流输电4 我国负荷与能源分布的矛盾造成了电能需要远距离传送4 当前我国的现实任务是提高500kV送电线路的输送能力，当电网的电压等级更高，距离超过300km时，则属于超高压长距离输电网4 超高压长距离输电在稳定控制、参数补偿及快速继电保护方面都提出了新的要求n 超高压交流输电的特点4 保持同步发电机并列运行的稳定性成为突出问题。300km以上线路受制于静态稳定的限制。500kV线路故障时，先是电压下降，而后电压崩溃，然后两侧电势间功角增大失去稳定。4 解决无功功率流动及电压调节问题比较困难，如空载时受端电压太高，无功补偿对输送容量起重要作用4 内部过电压的影响大于大气过电压4 电晕现象严重4 对通讯线路的危险影响和对无线电干扰较重n 直流输电的主要优点 4 导线电流密度相同的情况下，输送同样的功率三相交流输电需三根导线，而直流输电仅需两根导线（一根线故障时