区域电力网设计计算书电力自动化毕业设计

1、第三篇 区域电力网设计计算书1. 电网初步功率平衡（一）最大负荷情况下的发电负荷(1) 原有电网的发电负荷：(2) 新建电网的发电负荷：(3) 总发电负荷：(4) 发电机发出的功率：(5) 联络线上的潮流：（二） 最小负荷情况下的发电负荷(1) 原有电网的发电负荷：(2) 新建电网的发电负荷：(3) 总发电负荷：(4) 发电机发出的功率：(5) 联络线上的潮流：2. 待建变电所主变压器的选择2.1 主变压器容量的确定（1）A变电所：故选用两台SFZ9-16000/110型主变压器（2）B变电所：故选用两台SFZ9-16000/110型主变压器（3）C变电所：故选用两台SFZ9-16000/11

2、0型主变压器（4）D变电所：故选用两台SFZ9-16000/110型主变压器2.2 过负荷能力校验（1） A变电所因考虑负荷发展，所选变压器额定负荷稍大于最大重要负荷。故满足过负荷要求，最终选2台SFZ9-16000/110型主变压器。（2） B变电所，按A日负荷曲线可知过负荷时间为T=6h欠负荷等值负荷系数：查正常过负荷曲线可知过负荷等值负荷系数1.2满足要求，最终选用2台SFZ9-16000/110型主变压器。（3）C变电所因考虑负荷发展，所选变压器额定负荷稍大于最大重要负荷。故满足过负荷要求，最终选2台SFZ9-16000/110型主变压器。（4）D变电所，按A日负荷曲线可知过负荷时间为

3、T=6h欠负荷等值负荷系数：查正常过负荷曲线可知过负荷等值负荷系数1.2满足要求，最终选用2台SFZ9-16000/110型主变压器。3. 初选方案的比较3.1 变电所负荷的确定及最大负荷年利用小时数（1）变电所负荷的确定（2）最大负荷年利用小时数3.2 导线截面的选择及校验3.3.1 方案(10)3.3.1.1 导线截面的选择1. 对环网SABS求导线截面:(1)假设导线截面相等，设功率流向如图3-1所示，按均一网求初步功率分布（2)利用初步功率分布，按经济电流密度选出导线截面求流过导线的最大电流线路的最大负荷利用小时数 A、B变电所环网由有功功率分点B变电所解开线路SA: 线路AB: 线路

4、BS: 根据选软导线经济电流密度J导线截面的求取初选导线型号导线阻抗(3)按所选导线截面的参数再求功率分布(4)利用第二次功率分布计算结果，再按经济电流密度选出导线截面求流过导线的最大电流导线截面的求取第二次导线截面的计算与第一次导线截面的计算结果相近，且可以看出AB联络线正常运行时电流很小。所选导线截面都大于复算数值，故仍选择所选导线型号。2.对链环网SDC求导线截面:(1) 线路的最大负荷利用小时数线路SC:线路DC:(2) 根据选软导线经济电流密度J(3) 求流过导线的最大电流(4) 导线截面的求取(5) 导线型号3.3.1.2 导线截面的校验 一、对环网SABS的导线截面进行校验（1）

5、按允许载流量条件校验： 当SB线路退出运行时线路SA带变电所A、B总的最大负荷运行，线路AB带B变电所最大负荷运行。 当SA线路退出运行时线路SB带变电所A、B总的最大负荷运行，线路BA带A变电所最大负荷运行。环网SABS所选导线的发热校验满足要求。 (2) 电晕校验： ，满足要求 (3) 机械强度校验：，满足要求二、对链环网SDC的导线截面积校验(1) 按允许载流量条件校验： 当SD双回路断开一回时，流过另一回线的电流 当CD双回路断开一回时，流过另一回线的电流环网SABS所选导线的发热校验满足要求。(2) 电晕校验： ，满足要求(3) 机械强度校验：，满足要求3.3.2 方案(11) 3.

6、3.2.1 导线截面积的选择1. 环网SABS的导线截面与方案（10）的相同。2. 对环网SCDS求导线截面:(1) 假设导线截面相等，设功率流向如图3-3所示，按均一网求初步功率分布(2) 利用初步功率分布，按经济电流密度选出导线截面 求流过导线的最大电流 线路的最大负荷利用小时数 C、D变电所环网由有功功率分点C变电所解开线路SC: 线路CD: 线路SD: 根据选软导线经济电流密度J 导线截面的求取 初选导线型号 导线阻抗(3) 按所选导线截面的参数再求功率分布(4) 利用第二次功率分布计算结果，再按经济电流密度选出导线截面 求流过导线的最大电流导线截面的求取第二次导线截面的计算与第一次导

7、线截面的计算结果相近，且可以看出CD联络线正常运行时电流很小。所选导线截面都大于复算数值，故仍选择所选导线型号。3.3.2.2 导线截面积的校验一、对环网SCDS的导线截面进行校验（1）按允许载流量条件校验： 当SD线路退出运行时线路SC带变电所C、D总的最大负荷运行，线路CD带D变电所最大负荷运行。 当SD线路退出运行时线路SC带变电所C、D总的最大负荷运行，线路DC带C变电所最大负荷运行。环网SCDS所选导线的发热校验满足要求。 (2) 电晕校验： ，满足要求(3) 机械强度校验：，满足要求3.5 各方案的技术比较3.5.1 方案（10）的电压损耗（1）环网SABS的电压损耗阻抗：表3.1

8、 环网SABS的导线阻抗线路导线型号SALGJ-185/304.089.84SBLGJ-185/303.749.02ABLGJ-70/1013.9513.67线路图正常运行时的电压损耗从线路图中可以看出，有功功率分点为B点，无功功率分点为A点，由于电压损耗主要由无功功率引起的，无功功率分点处为该环网的最低电压，从A点拆开环网SABS计算：故障运行时的电压损耗 当SB线路退出运行时，B点的电压损耗最大 故环网SABS的电压损耗满足要求。（2）链式网SDC的电压损耗阻抗：表3.2 链式网SDC的导线阻抗线路导线型号SDLGJ-185/303.067.38CDLGJ-95/206.979.01正常运

9、行时的电压损耗故障运行时的电压损耗 最严重情况下，当SD、CD线路同时断开一回线时：故链式网SDC双回线电压损耗满足要求。（3）方案（10）总电压损耗 正常情况下 故障情况下 方案（10）在正常和故障情况下的最大电压损耗都满足要求。3.5.2 方案（11）的电压损耗（1）环网SABS的电压损耗与方案（10）相同，满足要求。（2）环网SCDS的电压损耗阻抗：表3.3 环网SCDS的导线阻抗线路导线型号SCLGJ-185/305.6113.53SDLGJ-185/303.067.38CDLGJ-70/109.459.26线路图正常运行时的电压损耗从线路图中可以看出，有功功率分点和无功功率分点为同一

10、点C点，从C点拆开环网SABS计算：故障运行时的电压损耗 当SC线路退出运行时，C点的电压损耗最大故环网SCDS的电压损耗满足要求。（3）方案（11）总电压损耗正常情况下 故障情况下 方案（11）在正常和故障情况下的最大电压损耗都满足要求。3.6经济比较3.6.1 工程总投资.1方案（10）的工程总投资（1）线路总投资设待建电网地理位置为平地，AB、DC的导线截面都小于120均按LGJ-120来计算。表3.5 方案（10）线路投资线路名称长度（Km）导线型号单位造价（万元/Km）投资（万元）SA24LGJ-185/301778426.72SB22LGJ-185/301778391.16AB31

11、LGJ-120/251475457.25SD18×1.8LGJ-185/301778576.072DC21×1.8LGJ-120/251475557.55线路总投资万元。（2）变电所总投资忽略变压器的投资，发电厂新增间隔4个，投资为44×4=176万元；变电所A、B、C采用桥型接线，投资为113×3=339万元；变电所D采用单母分段接线，投资为345万元。（3）工程总投资.2 方案（11）的工程总投资（1）线路总投资设待建电网地理位置为平地，AB、DC的导线截面都小于120均按LGJ-120来计算。表3.6 方案（11）线路投资线路名称长度（Km）导线型

12、号单位造价（万元/Km）投资（万元）SA24LGJ-185/301778426.72SB22LGJ-185/301778391.16AB31LGJ-120/251475457.25SD18LGJ-185/301778320.04SC33LGJ-185/301778586.74DC21LGJ-120/251475309.75线路总投资万元。（2）变电所总投资忽略变压器的投资，发电厂新增间隔4个，投资为44×4=176万元；变电所A、B、C、D采用桥型接线，投资为113×4=452万元。（3）工程总投资3.6.2 年电能损耗.2 方案（10）的年电能损耗（1）功率损耗SA: S

13、B: AB: 联络线AB上的功率损耗极小，故电能损耗忽略不计。SD: DC: （2）最大负荷损耗时间、方案（10）的全部线路的最大负荷利用小时数。、各线路的功率因数表3.7 方案（10）各线路的线路S(MVA)SA22.57+j9.830.92SB25.43+j10.470.92SD44+j15.970.94DC25+j9.070.94、最大负荷损耗时间1. 线路SA2. 线路SB3.线路SD4.线路DC(3)年电能损耗1.线路SA2.线路SB3.线路SD4.线路DC5.总年电能损耗.3 方案（11）的年电能损耗（1）功率损耗SA: SB: AB: 联络线AB上的功率损耗极小，故电能损耗忽略不

14、计。SC: SD: CD: （2）最大负荷损耗时间、方案（11）的全部线路的最大负荷利用小时数。、各线路的功率因数表3.8 方案（11）各线路的线路S(MVA)SA22.57+j9.830.92SB25.43+j10.470.92SC18.29+j6.640.94SD25.71+j9.330.94CD0.94、最大负荷损耗时间1线路SA 2. 线路SB3.线路SC4.线SC(3)年电能损耗1.线路SA2.线路SB3.线路SC4.线路SD5.线路CD6.总年电能损耗3.6.3 年运行费.1 方案（10）的年运行费.2 方案（11）的年运行费 年费用.1 方案（10）的年费用.1 方案（11）的年

15、费用4. 潮流计算4.1参数计算（1） 线路参数（2）变压器参数4.3 利用运算负荷简化电力等值网络 运算负荷的计算.1 环网SABS 图4-1 环网SABS的等值电路1. A变电所最大负荷时：最小负荷时：2.B变电所最大负荷时：最小负荷时：.2 环网SCDS 图4-2环网SABS的等值电路1.C变电所最大负荷时：最小负荷时：2. D变电所最大负荷时：最小负荷时：.3 简化后的等值电路图图4-3 利用运算负荷简化后的等值电路4.3 潮流计算4.3.1 初步潮流分布计算.1 环网SABS最大负荷时：最小负荷时：.2 环网SCDS最大负荷时：最小负荷时：4.3.2 功率分点 .1 环网SABS图4

16、-4 环网SABS的功率分点.2 环网SCDS图4-5 环网SCDS的功率分点图4-5 环网SCDS的功率分点4.3.3 最终潮流计算.1 环网SABS 从无功功率点A拆开的等值电路图：图4-6 环网SABS1.最大负荷时：2.最小负荷时：3.最大负荷时，断开线路SB：图4-7.2 环网SCDS图4-8 1.最大负荷时：2.最小负荷时：3.最大负荷时，断开线路 （1）SC断开图4-9（2）SD断开图4-104.4 变电所高压母线电压 变电所高压母线电压的计算4.4.1.1 环网SABS4.4.1.2 环网SCDS4.4.2 电压损耗4.4.2.1 环网SABS1.正常情况下：2.故障情况下，S

17、B线路退出时，B点电压损耗最大环网SCDS1.正常情况下：2.故障情况下：当SC断线时：当SD断线时：5. 调压计算5.1 变压器分接头的选择及校验5.1.1 A变电所电压损耗：A变电所采用顺调压，所以 选择接近计算值的实际分接头： (110+5×1.25%) (1102×1.25%)按所选费实际分接头校验变压器低压母线的实际电压是否达到调压要求： 满足要求。 满足要求。因此，A变电所最大负荷时分接头选择；最小负荷时分接头选择。5.1.2 B变电所电压损耗：B变电所采用逆调压，所以 选择接近计算值的实际分接头： (110+3×1.25%) (110+4×1.25%)校验：按所选费实际分接头校验变压器低压母线的实际电压是否达到调压要求 满足要求。 满足要求。因此，B变电所最大负荷时分接头选择；最小负荷时分接头选择。5.1.3 C变电所电压损耗：C变电所采用恒调压，所以 选择接近计算