区域电力网设计说明书

1、区域电力网设计说明书1电网有功功率的初步平稳有功功率平稳的目的了解待设计系统有功功率得平稳情形，确信发电厂的运行方式;了解系统联络线上的潮流情形。电力负荷的分析厂用电：c=7%线损率：d=6% 同时率：1新建电网PliPjmax1 c d原有电网计算结果原启电网发电负荷(MW)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最大负何25+25+50100最小负荷25+25+4090Pyymax1c表电力负荷分析结果2各变电所主变压器的选择依照电力工程专业毕业设计指南及35110KV变电所设计标准GB50059-92勺有关规定知：1 .变电所

2、主变一样选用两台三相变压器；2 .变压器的型式：依照变电所资料，每台变压器均只有两个电压品级，选择双绕组变压器；3 .变压器的容量确信：为了保证供电的靠得住性，解决重要负荷的持续供电问题，新建变电所均装设同一型号的变压器，一台停送，另一台应能保证最大负荷的60姒上及所有的重要负荷(包括一级负荷、二级负荷)正常供电，以保证一台变压器检修或故障时，另一台变压器能带重要负荷运行；即Se0.6smax,SeSimp；4 .在潮流转变较大和电压偏移较大的变电所采纳有载调压变压器；5 .考虑以后的进展，通常先用靠大的变压器；6 .所选变压器应知足过负荷校验，如下：对所选额定容量为SNSe的变压器进行过负荷

3、能力校验。校验方式:k'SN/0,由K在变电所典型负荷曲线上查得过负荷时刻ToK1欠负荷系数222I1t112t2Intn1"K2t1 t2tnK ,过负荷系数2 t n 1 in 1tn 1，由K1及过负荷时刻T查发电厂电气部份P42的11-6（正常过负荷曲线）得许诺的过负荷系数乙，对自然油循环变压器过负荷不该超过50%故最大K2=0依照心与心的关系来'校验过负荷能力是不是知足要求；假设K2>K2,那么知足要求，不然不知足。当过负荷校验不知足要求时，直接选择容量更大的变压器。表变电所变压器型号变电所主变台数主变型号A2SFZ9-25000/110B2SFZ9-

4、25000/110C2SFZ9-12500/110D2SFZ9-20000/1103新建电网电压品级的确信选择原那么：电力网电压品级的选择应符合国家规定的标准电压品级。电力网电压品级的选择应依照网络现状及尔后1015年的负荷进展所需的输送容量、输送距离而确信。在原有电网的基础上计划进展时，新电压的选择必需考虑与原有电压相配合的问题。结论：本设计电压基于原110KVI网基础之上，且输送距离及输送容量均知足110KV6级的要求,故本次设计电力网的电压品级确信为110KM4电网接线方案的确信拟定电网的接线方案原那么依!I35110kV变电所设计标准（GB50059-92的相关规定，电气主接线的设计应

5、按以下原那么：变电所的主接线，应依照变电所在电力网中的地位、出线回路数、设备特点及负荷性质等条件确信。并应知足供电靠得住、运行灵活、操作检修方便、节约投资和便于扩建等要求。当能知足运行要求时，变电所高压侧直采纳断路器较少或不用断路器的接线。35110kV线路为两回及以下时，宜采纳桥形、线路变压器组或线路分支接线。超过两回时，宜采纳扩大桥形、单母线或分段单母线的接线。3563kV线路为8回及以上时，亦可采纳双母线接线。110kVfe路为6回及以上时，宜采纳双母线接线。在采纳单母线、分段单母线或双母线的35110kV主接线中，当不许诺停电检修断路器时，可设置旁路设施。当有旁路母线时，第一宜采纳分段

6、断路器或母联断路器兼作旁路断路器的接线。当110kV线路为6回及以上，3563kV线品&为8回及以上时，可装设专用的旁路断路器。主变压器35110kV回路中的断路器，有条件时亦可接入旁路母线。采纳SF瞅路器的主接线不宜设旁路设施。当变电所装有两台主变压器时，610kVW宜采纳分段单母线。线路为12回及以上时，亦可采纳双母线。当不许诺停电检修断路器时，可设置旁路设施。当635kV配电装置采纳手车式高压开关柜时，不宜设置旁路设施。方案初定依照设计任务书待建变电所的地理位置图，拟订10种可行性方案（见图）。方案的初步选择采纳挑选法，依照以下各项指标进行定性分析比较，保留两个较好的方案，以进一

7、步进行技术比较。(1)供电的靠得住性，检修、运行、操作的灵活性和方便性；(2)线路的长度，短者优先；(3)爱惜配置的复杂程度；(4)以后进展的可能性；(5)发电厂、线路上及变电所高压侧新增断路器的台数，少者优先；(6)计算每一个方案的负荷距，小者优先；负荷距的计算方式：负荷距等于流于线路的有功功率与该有功功率所通过的最长途径的长度。各方案的开关数及线路总长：开关数：由于110kV220kV配电装置，出线回路为34回时，采纳单母分段接线,其中开关数为7个.内外桥其中的开关数为3个。(具体的开关数列在下表中)线路长度：单回线的线路长度为其实际长度，双回线的线路长度为其实际长度的倍。表方案的开关数与

8、线长力杀开关数线长(km)ABCD进线合计1333341615124334418333336184r33-334185333382067333420773334208r333742093373622103737424对可行性方案初步挑选结果从上面各方案的评判结果，保留二个方案(1)、(6),以便进一步进行技术比较。5对初选接线方案进行技术比较1)第一依照原始数据和初选各方案的接方式线，选择并校验各条线路导线的型号；2)再进行技术比较，计算出各方案在正常情形下的最大电压损耗应不大于10%最严峻故障时的最大电压损耗应不大于15%大者舍去；3)经济比较，从总工程投资费用、年运行费用、最大电能损耗计算

9、出年费用，大着舍去。4)通过经济技术综合分析比较，选出最正确方案。确信各变电所负荷依照给出的负荷资料已知pmaxxcos,利用Smax=P+jQ=P+jPtgc0s,并求出最大、最小负荷时各变电所的Smax、Smin0同时，忽略功率损耗，以为功率均布，计算出各个方案的各线路上的功率情形。求取各变电所最大负荷年利用小时数TmaxTmaxIi%ti365表变电所负荷变压所编号最大负荷(MW)功率因数cos负荷曲线性质Smax(MVA)S(MVA)Tmax(h)A29A29+7300B28B28+5256C15B15+5256D27A27+7300导线型号的选择依照Tmax在电力工程专业毕业设计指南

10、一电力系统分册第50页的图3-1查得经济电流密度J,计算出各导线的计算面积，查电力工程专业毕业设计指南一电力系统分册附表4初步选出线路导线型号。计算截面积:SjI maxJ,22.Pmax Qmaxt3Un JI maxS, J22，PmaxQmax假设是双回线：A.环网的导线截面积选择方式3Un J 21)2)3)设该网为均一网，计算出最大负荷时的初步功率散布及各线路的最大负荷电流。计算环网的Tmax（加权平均法）nPmaxiTmaxii1Tmax=3UNJ据Tmax查得经济电流密度J,求出各段导线的经济截面积Sj,当计算出的导线截面2积小于35mm时，考虑机械强度的校验，应选用lgj-35

11、型导线，当计算出的导线截面积2小于70mm,考虑电晕校验，应选用LGJ-70型导线；因此在计算出的导线截面积小于4)B.1)70mm2综合考虑机械强度和电晕的校验，应选用LGJ-70型导线；假设环网所选导线型号不同，那么依照所选导线的型号和长度，求出各段导线的参数。用复功率法再次计算各段导线的复功率S布，再次选择导线截面，以上步骤循环反复计算，直至前后两次选择结果一致为止。对双回线导线截面积选择方式设该网为均一网，计算出最大负荷时的初步功率散布及各线路的最大负荷电流。2)计算环网的Tmax（加权平均值）nPmaxiTmaxii1Tmax=3UnJ3)据Tmax查得经济电流密度J，求出各段导线的

12、经济截面积Sj（实际为双回线截面面2积，乘以得单回线导线截面），当计算出的导线截面积小于35mm时，考虑机械强度的2校验，应选用lgj-35型导线，当计算出的导线截面积小于70mm,考虑电晕校验，应2选用LGJ-70型导线；因此在计算出的导线截面积小于70mm,综合考虑机械强度和电晕的校验，应选用LGJ-70型导线。表方案1的导线型号线路型号RXiGA:LGJ-185ABLGJ-185GBLGJ-185GCpLGJ-95CDLGJ-185GDPLGJ-185表方案6的导线型号线路型号RXiGA:LGJ-185ABLGJ-185GBLGJ-185GC:LGJ-95CDLGJ-185GD:LGJ-

13、185对所选导线进行校验导线的机械强度校验为保证架空线路具有必要的机械强度，相关规程规定，110kV不得采纳单回线，其最小截2面积如下表所小（单位mm）。关于更高电压品级线路，规程未作出规定，一样那么以为2不得小于35mm。表没必要校验机械强度的最小导线截面导线通过居民区通过非居民区铝绞线3525铝合金线3525铜芯铝线2516铜线1616因此，方案1,6所选的全数导线知足机械强度的要求。导线的电晕校验下表列出了可没必要校验电晕临界电压的导线最小直径和相应的导线型号表没必要校验电晕临界电压的导线最小直径电压(kV)110220330500四分裂750四分裂单导线双分裂外径2(mm)型号LGJ-

14、50LGJ-240LGJ-6002*LGJ-2404*LGJ-3004*LGJ-400校验时候应注意:1.关于330kV及以上电压的超高压线路，表中所列供参考；2.割裂导线次导线间距为400mm因此，方案1,6所选导线全数符合要求。导线的发烧校验当环网发生故障而解环运行时，流过各段导线的最大工作电流ImaxKIal,那么发烧校验知足要求。因为环境温度为20。C时，查得的许诺温度为70°C时的导线长期许诺载流量，本设计中给出最热月平均气温为K2C,al故需依照温度修正系数,al0来进行修正由原始资料知：32C,020C经校验，方案1,5所选导线均知足发烧校验，具体计算见计算书。导线的电

15、压损耗校验电压损耗校验：依口u%Pmax*R Qmax*X*W0Un110应考虑最严计算出在正常运行和故障情形下各段导线的电压损耗是不是在许诺范围内,峻情形即故障时至最远端变电所的电压损耗（正常运行AU<10%故障AU<15%。表方案1各段导线的电压损耗导线GAGBGCGD正常时故障时表方案6各段导线的电压损耗导线GAABGCCD正常时故障时分析：通过对方案（1）、（6）的技术比较，均知足技术要求。并对（1）和（6）进行进一步经济比较。6对保留的方案进行经济比较工程总投资、包括线路总投资Zl（注：双回线按同杆架设考虑，线路长度1=口），变电总投资Z变电,Z总=Zl图表1+z变电3、

16、工程总投资应折算到建设期末z=2总1i（i为年利率10%,本设计方案是昔时投资昔时投产故Z=Z总，其中i一年利率6%、Zl为每条线路长度与线路的单价的乘积。、Z变电图表2为变电所投资与发电厂新增距离投资之和。、变电所投资为变电所高压侧接线型式单价与数量的乘积。、发电厂投资为新增距离单价与新增数量乘积。查电气工程专业毕业设计指南P185附表52（送电工程综合限额设计操纵指标）：表送电工程综合限额设计操纵指标电压等级导线规格单位造价（万元/km）110kV平地纯混凝土杆LGJ-95纯混凝土杆LGJ-18517.78查电气工程专业毕业设计指南P189附表56（110kV/10kV变电所二类指标典型设

17、计综合投资参考数据）：表110kV/10kV变电所二类指标典型设计综合投资参考数据变电所容量（kVA）综合投资（力兀）2*2500015752*2000014042*125001015经计算，各方案的投资（万元）：表各方案的投资（万元）力杀15线路投资变电所投资5569总投资详细计算见计算书电能损耗通过最大负荷损耗时刻法计算电能损耗：最大负荷损耗时刻rmax与最大负荷利用小时数Tmax的关系见电气工程专业毕业设计指南P21表2-9（最大负荷损耗时刻pma%。P2Q2=-*uN3A P* max* 10经计算，各方案的电能损耗（Kw*h）：表各方案的电能损耗（Kw*h）方案15电能损耗详细计算见

18、计算书年运行费维持电力网正常运行每一年所支出的费用，称为电力网的年运行费用。年运行费用包括电能损花费，折旧费，小修费，保护治理费。电力网的年运行费用能够计算为：PzPxPw7uZZZ100100100计算电价，元/（kW*h）;A每一年电能损耗，（kW*h）；Z电力网工程投资，元；Pz折旧费百分数；PX小修费百分数；PW保护治理费百分数。电力网的折旧费，小修费，保护治理费占总投资的百分数由主管部门制定，具体参见电气工程专业毕业设计指南P144表8-18。经计算，各方案的年运行费用（万元）:表各方案的年运行费用（万元）力杀15年运行费详细计算见计算书计算年费用年费用最小法：acz01n0i0iA

19、C年费用，平均公式在m+1到m+n期间的n年内;Z工程总投资；0年利率，取%；u年运行费。经计算，各方案的年费用（万元）：表各方案的年费用力杀15年费用详细计算见计算书方案的技术、经济比较表方案的技术、经济比较经济比较年费用（万力杀总投资Z（力兀电能损耗AW（KWh）元）15依照以上的经济比较，方案1的总投资和年费用均较低，为最正确方案。7对选定网络的潮流散布和电压计算对最正确方案（1）进行计算计算变压器及线路参数变压器参数依照变压器型号，查表得变压器参数PKI0%、P0UK%表变压器参数变电所型号空载损耗P0(kw)负载损耗Pk(kw)空载电流Io%阻抗电压Uk%ASFZ9-25000/11

20、0BSFZ9-25000/110CSFZ9-12500/110DSPZ9-20000/11024别离计算出RKXT、APYTAQYT22Rt 电阻阻抗ZT图表3PkUNvUk%u；2XT_1000sN电抗100sN0.5RtjXTYTR/1000无功耗Qytl0%*Se/100结果如下：表变压器计算参数变电所ABCDRt()Xt()Zt()+APyt(MWACYt(Mvar)A?yt(MVA+从考虑变压器经济运行，降低变压器功率损耗动身，应采纳一台变压器运行。本设计中最小负荷是依照典型日负荷曲线得来，考虑新变压器实际运行方式可不能随负荷转变而频繁改变，同时为了提高供电靠得住性，保证重要负荷供电

21、，在最小负荷时也采纳两台变压器并列运行。线路参数线路的充电功率：查电气工程专业毕业设计指南Qc/2P157付表6,利用公式Qcl* L2*100计算出每条线路的充电功率。经计算，线路的参数列表如下：表线路的参数线路导线型号长度(km)线路阻抗()充电功率(Mvar)GALGJ-18518+GBLGJ-18528+ABLGJ-18524+GCLGJ-9530+GDLGJ-18526+CDLGJ-18525+用运算负荷简化电力网降压变电所的运算负荷包括最大负荷和最小负荷两种情形。运算负荷等于变电所低压侧负荷加上变压器阻抗与导纳中的功率损耗，再加上连接于变电所高压母线上线路的充电功率。各变电所运算负

22、荷列表如下：即S=S+AS+SYT+(-jQc/2)22RTjXTPQ22其中AS=UUUn在全网为额定电压下计算表运算负荷变电所最大负荷（MVA最小负荷（MVAA+B+C+D+最大负荷情形下的等值网络图:（AB：(CD：简化后的网络图：(AB):(CD):最小负荷情形下的等值网络图：(AB)：CD)：简化后的网络图：(AB):(CD):变电所高压母线电压计算从电力系统电压参考点（发电厂高压母线）开始，计算电网在最大负荷、最小负荷时，各变电所高压母线电压。因发电机调压主若是为了知足近处地址负荷的电压质量要求，即发电机采纳逆调压方式。故本设计中发电厂高压母线采纳逆调压方式U=115kV，Emax

23、UEmin=110kV。网络潮流散布及电压计算用复功率法求得各段线路的初步功率散布,从功率分点处将环网拆开,向双侧电源推算求得最大负荷和最小负荷时各段线路的最终潮流散布。最大负荷情形的潮流散布及电压计算GAB环网最大负荷情形的潮流散布及电压计算简化后的电力网：潮流散布：在 无功功率分点D 处将环网拆开成两条辐射线：GCD环网最大负荷情形的潮流散布及电压计算简化后的电力网：最小负荷情形的潮流散布及电压计算GAB环网最小负荷情形的潮流散布及电压计算简化后的电力网：潮流散布:在 无功功率分点B 处将环网拆开成两条辐射线：GCD环网最小负荷情形的潮流散布及电压计算简化后的电力网：潮流散布：在无功功率分

24、点D处将环网拆开成两条辐射线:经计算，各线路在最大最小负荷时的潮流散布：表潮流散布线路最大负荷（MVA最小负荷（MVAGA+AB+GB+GC+CD+GD+经计算，在最大最小负荷时的节点电压:表节点电压节点最大负荷时的电压kV最小负荷时的电压kVG110A113/B/C/D/详细计算见计算书8变压器分接头的选择由于通过改变变压器原付方的绕组的匝数比能够达到调压的作用，因此在双绕组变压器的高压侧和三绕组变压器的高，中压侧均有假设干个分接头供选择利用。本设计中110kV变电所均采纳有载调压变压器。别离在最大及最小负荷时，选一个最接近的标准分接头，并别离校验其是不是知足调压要求。本设计中，A变电所为逆调压,B变电所为逆调压，C变电所为恒调压，D变电所为顺调压。顺调压：要求变电所低压母线在最大负荷时电压不低于，最小负荷时不高于。逆调压：要求变电所低压