高压电力网最优网络接线方案设计

a编号1151401333课程设计（2014级本科）题目：高压电力网最优网络接线方案设计系（部）院：物理与机电工程学院专业：电气工程及其自动化作者姓名： 王彦荣指导教师： 刘永科职称：副教授完成日期：2014年7月1日二O一四年七月目录TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"目录 1\o"CurrentDocument"河西学院本科生课程设计任务书 2\o"CurrentDocument"引言 4\o"CurrentDocument"第一章功率平衡校验 5\o"CurrentDocument"有功功率的平衡 5\o"CurrentDocument"系统综和最大用电负荷Py的计算 5\o"CurrentDocument"系统供电负荷Pg的计算 5\o"CurrentDocument"系统中发电负荷P的计算 5\o"CurrentDocument"发电厂A的总装机容量初定 5\o"CurrentDocument"无功功率平衡 6\o"CurrentDocument"初步确定主网架 6\o"CurrentDocument"第二章供电网络接线初步设计 7\o"CurrentDocument"方案的初步拟定 7\o"CurrentDocument"初步潮流计算 8\o"CurrentDocument"方案一初步潮流计算 9\o"CurrentDocument"2.1.2方案二的初步潮流计算 13\o"CurrentDocument"2.2电力网电压等级的确定 17\o"CurrentDocument"第三章导线截面的选择 19\o"CurrentDocument"导线截面积选择原则和方法 19\o"CurrentDocument"按电晕校验导线截面积 19\o"CurrentDocument"按电压损失校验导线截面积 19\o"CurrentDocument"两种方案的经济比较 20\o"CurrentDocument"投资费用的计算 21\o"CurrentDocument"年运行费用 21河西学院本科生课程设计任务书设计题目 高压电力网最优网络接线方案设计作者姓名I王彦荣I学院、专业、年级I物电学院电气工程及其自动化专业级指导教师姓名职称|刘永科副教授|任务下达日期|~~2014年5月20日.设计任务设计题目高压电力网最优网络接线方案设计设计内容经设计方案的初步筛选和经济技术比较后，确定较优主网架接线方案，并对其进行N-1校验、导线选型及校验。本次设计旨在初步掌握并熟悉电力网接线设计、无功补偿、方案经济性比较等基本方法，加深对电力系统潮流计算方法及意义、技术经济比较理论的理解。1.3原始数据（1）发电厂变电所地理位置。本设计针对一个地区电力网，该电力网中有一个火力发电厂A，发电厂附近有一些近区负荷，另有3个变电所，发电厂、变电所的地理位置关系如图3-1,1、2、3为变电所，图中每个方格距离代表20km。（2）发电厂、各变电所负荷情况。发电厂A各变电所的负荷情况见表3-2,其中补偿后功率因数是对变电所低压负荷母线的运行要求。.A312图1-1发电厂变电所地理位置图表1-1 发电厂和各变电所负荷情况表项目地点A123最大负荷/最小负荷（MW）6/342/3550/3535/28功率因数（补偿后）0.950.980.980.98最大负荷利用小时（h）4000400045003600一、二类负荷所占比例（％）25406052低压母线电压（kv）10

2.设计的基本要求设计及计算说明书（1）说明书要求书写整齐，条理分明，表达正确、语言正确。（2）计算书内容：为各设计内容最终成果、确定提供依据进行的技术分析、论证和定量计算，如。（3）计算书要求：计算无误，分析论证过程简单明了，各设计内容列表汇总。图纸（1）绘制分析所需的必要图纸（2）图纸要求：用标准符号绘制，布置均匀，设备符号大小合适，清晰美观。3.论文（设计）进度安排阶段论文（设计）各阶段名称起止日期1熟悉设计任务书、设计题目及设计背景资料2查阅有关资料3阅读设计要求必读的参考资料4书写设计说明书5上交设计成果4.需收集和阅读的资料及参考文献（指导教师指定）[1]:陈玲.电力系统稳态分析（第三版）[M]，北京，中国电力出版社，2007[2]：何仰赞，温增银.《电力系统分析》第三版[M]，武汉，华中科技大学出版社，2002[3]：陈悦.《电气工程毕业设计指南电力系统分册》[M]，北京，中国水利水电出版社，2008[4]:[5]:教研室意见负责人签名：年月日学院意见负责人签名：年月日引言电能是当前我国能源消费的主要形式之一，近年来，随着国名经济的快速增长，社会对电能的需求越来越高，对供电质量和可靠性的需求也越越来越高。因此，必须通过发展电力工业，不断扩大电力系统的规模，建设稳定可靠的供电网络来满足经济发展的需求。电力网络接线最优方案的设计是前提，是电网建设的总体规划，是电力工程建设的实施方针是一项具有战略意义的工作，必须以高效，经济，可靠为原则。电网设计的任务是根据设计期内的复合要求及电源建设方案，确定相应的电网接线，以满足可靠、经济、安全地输送电力的要求。电网接线方案通常有很多种，根据电网实际情况确定最优的接线方案，是电网设计的重中之重。本设计内容包括：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、变电所的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，选择变压器的分接头，设计系统设计的主要指标，回执系统电气主接线图。第一章功率平衡校验有功功率的平衡系统综和最大用电负荷尸的计算y系统综合最大用电负荷按下式计算：Py=Ki5..I=1其中：负荷同时系数K1=0.9。根据原始资料中的数据可算得:P=KZP.=0.9义(42+50+35)=114.3(MW)i=1系统供电负荷Pg的计算11P= P= 义114.3=122.9(MW)g1-Ky1-7%2其中：K2=7%-系统网损率系统中发电负荷Pf的计算系统发电负荷是指发电机出力。即系统供电负荷、发电机电压直配负荷、发电厂厂用电(简称为厂用电)负荷之和。根据原始数据表分析可得发电厂A为小型火力发电厂，则系统发电负荷为：(P(P+P)=1

1-10%义(122.9+6)=143.23(MW)其中：K3=10% 厂用电率发电厂A的总装机容量初定发电厂装机容量pgaa满足系统发电负荷的需求外，还应考虑留有20%〜30%的系统有功备用容量。所以可以初步确定发电厂A的装机容量为：PGN=P,(1+20%〜30%)=143.23x(1+20%〜30%)=175〜200(MW)因发电厂最大机组容量一般不超过系统总容量的8%〜10%,在考虑到系统负荷增长的情况下，发电厂A中最大机组容量以不超过50MW为宜，最终确定发电厂总装机容量为50MWo无功功率平衡电力系统的无功功率平衡是保障电压质量的基本条件。无功功率平衡遵循的是分层和分供电区就地平衡原则。为达到就地平衡就必须分层分区进行无功补偿。合理的无功补偿和有效的电压控制，不仅可以保证电压质量，而且将提高电力系统的稳定性、安全性和经济性。在主变压器最大负荷时，因为功率因数为0.9--0.95,所以不需补充无功功率，系统内的总装机容量应该大于发电负荷，即系统内应该有足够的备用容量，按规定系数的总装机容量应大于或等于系统最大发电负荷的1.2倍。初步确定主网架在变电所和电源布局确定的基础上，电力网络接线方案的选择就是十分重要的。一个良好的接线方案，对于电力网的投资、建设、运行和发展都有重要的意义。电力网的接线方案的选择中需考虑的技术条件通有：供电的可靠性，电能的质量，运行及维护的方便灵活性，继电维护及自动化操作的复杂程度以及发展的可能性等。电力网接线方案的具体选择过程中常采用筛选法，其步骤大致分为：a.列出每个可能的接线方案；b.从供电可靠性，运行维护的灵活性等角度去掉明显不合理的方案。c.暂留下的方案，按类似的接线方式进行粗略经济比较，方案是按象征变电所投资大小的断路器和象征线路投资大小的线路长度进行比较。d.根据原始资料图，设计主网架时依据可靠性原则，选择出以下七个初选方案如图。第二章供电网络接线初步设计2.1方案的初步拟定从满足电网供电可靠性角度出发，在进行电力网网络结构初步设计时，应考虑选用有备用的接线方式。通过比较各变电所的负荷及地理位置，发电厂的地理位置初步拟定接线方案如下：表2.1各种接线方案方案图形线路长度（km）优缺点案 -方291.93优点：线路段，接线方式简单；缺点：损耗大，供电可靠性不高。yI1VX/S.\/ B 案方337.64优点：线路较短，可靠性高，损耗小；缺点：接线较复杂，变电所3的接线方式较单一，灵活性一般。AJ二二MX1J\\案方百y3\389.93优点：供电可靠性高，线路较短；缺点：接线复杂，损耗大。7彳■-_zXJ1/ (r案四方f374.39优点：线路段，可靠性高；缺点：接线有点复杂，损耗大。j-r32

案五方482.96缺点：线路太长，损耗较大，此方案不适用。A31夕\A2案六方yA435.64缺点：接线方式较单一，电力网络灵活性不高，损耗大，线路太长不经济。.■3)7彳-r-H案七方fA217.82缺点：接线方式较单一，电力网络灵活性不高。31\/丁3f1发电厂与各变电所、变电所与变电所之间的距离计算如下:l=、:602+402=72.11kml =v'802+202=82.46km1A3=<602+202=63.25km2=v402+402=56.57kmI3=.1202+202=121.66km3=-v802+602=100km根据发电厂和各变电所负荷情况表中各变电所负荷大致分布及各变电所中一二类负荷所占比例，电路电线的距离，所用断路器的个数，以及电力电网运行时的稳定性判断初次去掉方案三、方案四，方案五、方案六和方案七。留下方案一和方案二进一步计算比较。一个较好的网络接线方案不仅提供充足、可靠、合格和廉价的电力，而且具有良好的经济效益。因此对初步选择的方案一、方案二还需进一步的比较和分析，本次设计采用经济技术比较的方法，从两个方案中选出一个最优方案。2.2初步潮流计算

由于规划设计阶段，网络导线型号是未知的，因而假设全网为同一往来进行初步潮流计算。初步潮流分析同时忽略线路的损耗，此时网络的初步潮流分析对于环网来讲只和线路长度及负荷功率有关。方案一初步潮流计算由原始资料可知，发电厂最大最小负荷的大小是给出的因而发电厂是监视厂，网络的功率平衡也由发电厂A由原始资料可知，发电厂最大最小负荷的大小是给出的因而发电厂是监视厂，网络的功率平衡也由发电厂A实现的，所以选择A的功率为流出方向，其他支路功率方向为假设方向。根据此原则画图3-1..各变电所的最大负荷cos①=cos①=cos①由资料可知+1 %=cos①=0.98所以火Q二次Q二tgQ=0.2=42+j42x0.2=42+j8.4(MVA)+jPtgq=50+j50x0.2=50+j10(MVA)2 2=P+jPtgq=35+j35x0.2=35+j=P+jPtgq.电力网络潮流计算〜Sx(l+1+1)+Sx(l+1)+SxlS= 1-2 2-33-A 2 2-3 3-A 3 3-A^A-1 lA-1+l1-2+12-3+13-A-_(42+j8.4)x(56.57+100+63.25)+(50+j10)x(100+63.25)+(35+j7)x63.2572.11+56.57+100+63.25:67.17+j13.43(MVA)〜Sx(1 +1+1)+Sx(1 +1)+Sx1S= A- 2^ 2 A- 1A^A'" 1A-1+11-2+12-3+13-A.(35+j7)x(72.11+56.57+100)+(50+j10)x(72.11+56.57)+(42+j8.4)x72.1172.11+56.57+100+63.25

=59.83+j11.97(MVA)〜S1-2〜S3-2=SA1s1=(67.17+j13.43)-(42+j8.4)〜S1-2〜S3-2cos①=cosarctan(—A-PA-1=cos〈arctan 67.17j=cosarctan、Q—P1-2J二cos' 5.03jarctan 、 25.17cos①=cosarctan(—A-PA-1=cos〈arctan 67.17j=cosarctan、Q—P1-2J二cos' 5.03jarctan 、 25.17J=cos(arctan、Q——P2-3J二=cos[V,4.97jarctan 24.83J=cosarctanP1 ,，B0jJ=cos( 11.97arctan V 59.83((=0.98=0.98=0.9813.43)cos中2-3cos中A-1cos甲1-2线路名称输送容量（MVA）输送距离（km）电压等级（kv）最大负荷利用小时（h）最大负荷损耗时间A-167.1772.11110400035001-225.1756.57110450035003-224.8310011045003500A-359.8363.2511040003500=0.98,查附表得软导线经济电流密度J=L28A/mm2由于电压等级都为UN=110KVA，-33.各导线的截面积SA-14PSA-14P2+Q2

max max<3JUN%67.172+13.432.<3x1.28x110=280.88mm2S=上S=上1-2P2+Q2：——max max■<3JUNv,25.172+5.032 =105.25mm2J3x1.28x110S2-3:S2-3:P2+Q2： max max<3JUN<24.832+4.972<3x1.04x110=103.83mm2SA，-3\,P2SA，-3\,P2+Q2

= max max<3JUNv59.832+11.972■v3x1.04x110=250.19mm24.根据导线截面积选择导线型号从下面附表中，查导线电阻与电抗值，得出参数如下表:第10页

表2.3导线的型号电阻和电抗线路名称横截面积（皿2）导线型号电阻（Q）电抗（Q）电压等级（kv）充电功率（Mvar/100km）允许截流量（A）A-1280.88LGJ-300/400.1050.3951103.827351-2105.25LGJ-120/250.2230.4211103.5724083-2103.83LGJ-120/250.2230.4211103.572408A-3250.19LGJ-300/400.1050.3951103.827355.校验导线截面积（按允许载流量条件校验导线截面）(1)A—1段a.故障时断开1—2段，则流入线路A—1的功率、电流分别为:〜 〜sA1=S]=42+j8.4MVA'尸2+Q2-J42^42224.8At：3U 、；3x110Nb.故障时断开A-3段，则流入线路A-1的功率、电流分别为:〜sA-1〜〜=S1+S2〜+Sb.故障时断开A-3段，则流入线路A-1的功率、电流分别为:〜sA-1〜〜=S1+S2〜+S3=42+j8.4+50+j10+35+j7=127+j25.4MVApp2+Q2_<1272+25.42.JGU <3x110N=679.78A(2)1-2段a.故障时断开A-1线路，则流入线路1-2的功率、电流分别为:〜〜S12=S1=42+j8.4MVA二」P2+Q2

33UuN<422+8.42,一= 224.8A\：3x110b.故障时断开3-2线路，则流入线路1-2的功率，电流分别为:〜〜S1-2二S之二50+j10MVAI=JPj+Q2K—；3UN<502+102.^-°-=267.63A弋3x110（3）3-2段a.故障时断开1-2线路，则流入线路3-2的功率、电流分别为:〜 〜S3-2=S2=50+j10MVA_pP2+Q2_<502+102V3U <3x110N=267.63Ab.故障时断开A-3线路，则流入线路3-2的功率，电流分别为:第11页〜 〜一S3-2=S3=35+j7MVA_pP2+_pP2+Q2_352+72v3UNx/3x110=187.34A(4)A-3段a.故障时断开3-2线路，则流入线路A-3的功率、电流分别为:〜〜SA-3=S3=35+j7MVA_pp2+Q2_v352+72<3UN<3x_pp2+Q2_v352+72<3UN<3x110=187.34Ab.故障时断开A-1线路，则流入线路A-3的功率，电流分别为:〜SA-3〜〜〜一_ 一 一一=S+S+S=42+j8.4+50+j10+35+j7=127+j25.4MVA,1P2+Q2 <1272+25.4233Uv13x110=679.78A6.精确计算⑴各线路的阻抗参数Ra]=0.097x72.11=7QX=0.386x72.11=27.83QA-1R1R12:0.21x56.57:11.88QX12=0.416x56.57=23.53QR3R32=0.21x100=21QX32=0.416x100=41.6QRaRa3=0.097x63.25=6.14QXa3=0.386x63.25=24.41Q]=7+]=7+J27.83QZ12=11.88+J23.53QZ32=21+j41.6QZ^3=6.14+j24.41Q⑵各段线路功率的分布情况〜J* *ASZ〜J* *ASZ-+Z-+Z.1-2 3-2 A-3I 7“A3-2+ZA-37〜+S3xZA-3* * * *ZA-1+Z1-2+Z3-2+ZA-34793.846-j7273.3846.02-j117.37=67.59+j-14.34MVA〜S〜S1-2=Sa]-"=25.59+j5.94MVA第12页

〜S3-〜S3-2=S2-\-2=24.41十;4.06WSA3=S3+S32=59.41+j-11.06MVA⑶修正后的截面积pP2+Q2 J67.592+14.342S =——max ma^=—= =348.7mm2A-1 v13JU J3x1.04x110NPP2+Q2 J25.592+5.942S =―—max max-=——— =123.58mm2「2 <3JU 3xX1.04x110NpP2+Q2 ,24.412+4.062S=—max ma^=——= =124.88mm23-2 V3JU 3xX1.04X110NPP2+Q2 J59.412+11.062S =—max ma^=—— =304.98mm2A-3 J3JU 3Xx1.04x110N线路名称导线横导线型号电阻Q）电抗Q）电压等级（kv）充电功率（Mvar/100km）允许截流量（A）单位造价（万元/km）截面积 （mm）A-1348.7LGJ-400/500.0970.3861103.91289834.91-2123.58LGJ-150/250.210.4161103.61846322.023-2124.88LGJ-150/250.210.4161103.61846322.02A-3304.98LGJ-400/500.0970.3861103.91289834.92.1.2方案二的初步潮流计算由原始资料可知co卸1二co卸2二cosQ=0.98，则火Q二次Q二次Q二0.2第13页

二尸i+jP；gQ=42+j42x0.2=42二尸i+jP；gQ二尸2+jP22gQ=50+j50x0.2=二尸2+jP22gQ+jp3tg①3=35+j35x0.2=35+j7(MVA)2.电力网络潮流计算SA-3单〜SSA-3单〜SA-1〜 _,S35+j7=17.5+j3.5MVA1 ^2A-21A1+I2+l2 A-2A-2(42+j8.4)x(56.57+82.46)+(50+j10)x82.4672.11+56.57+82.46=47.18+j9.44(MVA)〜 〜x(l+1)+〜xlS= A- 1A^A-2 lA-1+l1-2+lA-2_(50+j10)x(72.11+56.57)+(42+j8.4)x72.1172.11+56.57+82.46=44.83+j8.96(MVA)〜〜〜S=S-S=(47.18+j9.44)1-2 A-1 1( Q)cosQ=cosarctan—a+A-1 PI J-"cosQ=cosarctanQ-21-2 P1 P1-2( Q)cos① =cosarctan.a2A-2 P1 PA-2( Qcos① =cosarctan"a，3A。3 P' Af-3(42+j8.4)=5.18+j1.04(MVA)=cosarctan =0.981 42.63)=cosarctan =0.981 0.63)=cosarctan>=0.98I 44.83)=cosarctan=0.98)1 17.5)线路名称输送容量（MVA）输送距离（km）电压等级（kv）最大负荷利用小时（h）最大负荷损耗时间（h）A-147.1872.11110400035001-20.6356.5711045003500A-244.8382.4611045003500A-317.563.2511040003500第14页由于电压等级都为UN=110KV3.各导线的截面积pP2+Q2由于电压等级都为UN=110KV3.各导线的截面积pP2+Q2S= max maxA-1 <3JUN皿1819.442=197.3mm2>3x1.28x110、:P2+Q2C V 4S= max max「2 .5JUN咤17"L。42:21.62mm2*3x1.28X110pP2+Q2= max max工3JUN44.832+8.962— =187.46mm2J3x1.28x110SA'-3单PP2+Q2

= max max<3JUN<17.52+3.52<3x1.28x110=73.18mm2,查表得软导线经济电流密度J=L28A/mm2a.故障时断开1—2段a.故障时断开1—2段则流入线路A—1的功率、电流分别为:表2.3导线的型号电阻和电抗线路名称导线横截面积 （mm））导线型号电阻Q）电抗Q）电压等级（kv）充电功率（Mvar/100km）允许截流量（A）A-1197.3LGJ-210/350.150.4051103.6755391-221.62LGJ-25/41.96901100115A-2187.46LGJ-210/350.150.4051103.721577A-373.18LGJ-95/200.3320.4291103.5043575.校验导线截面积（按允许载流量条件校验导线截面）⑴A—1段〜〜SA1=S]=42+j8.4MVA%；422+8.42,— 224.8A<3x%；422+8.42,— 224.8A<3x110K一.热UNb.故障时断开b.故障时断开A-2段，则流入线路A-1的功率、电流分别为:Sa]=S1+S2=42+j8.4+50+j10=92+j18.4MVApP2+Q2_pP2+Q2_v922+18.42、河N.<3X110=492.44A（2）1-2段a.故障时断开A-1线路，则流入线路1-2的功率、电流分别为:〜 〜S]2=S]=42+j8.4MVA第15页

%：422+8.42%：422+8.42・CUN<3x110224.8Ab.故障时断开A-2线路，则流入线路1-2的功率，电流分别为:〜〜七二S2=50+j10MVA_^22+Q2_^22+Q2_,'502+102<3UN、:3x110=267.63A(3)A-2段a.故障时断开1-2线路，则流入线路A-2的功率、电流分别为:〜 〜S3-2二S2=50+j10MVApP2+pP2+Q23UUN<502+102v/3x110=267.63Ab.故障时断开A-1b.故障时断开A-1线路，则流入线路A-2的功率，电流分别为:〜SA-2〜〜=S]+S2=42+j8.4+50+j10=92+j18.4MVA3UUN[923UUN[922+18.42 =492.44A<3x110(4)A-3段由于此线路是双回路供电，电流分别为:(4)A-3段由于此线路是双回路供电，电流分别为:故障时断开其中另一条线路即可，则流入线路A-3的功率、〜 〜一SA-3=S3=35+j7MVA<3UN<3UN<3x110=187.34A6.精确计算⑴各线路的阻抗参数RaRa1=0.17x72.11=12.26QXa1=0.41x72.11=29.57QR1R12=1.969x56.57=111.39QX12=0QRaRa2=0.15x82.46=12.37QXa2=0.405x82.46=33.40QRaRa3=0.332x63.25=21QXa3=0.429x63.25=27.13Q2卜]2卜]=12.26+j2957dZ12=111.39+j0Q第16页2卜2卜2=12.37+j33.4QZ—=21+j27.130⑵各段线路功率的分布情况~SA-1~SA-1〜，，、〜~* * ~S1Z1-2+Za-+1k / 2*ZA-1*+Z1-2A-26430.98-j1909.516136.02-j62.97=44.04+j6.43MVA〜〜〜S]2=SA1-S]=2.04-j2.03MVA〜〜〜SA2=S2-S]2=47.96+j12.03MVA〜SA3=17.5+j3.5MVA⑶修正后的截面积q 杷^+，L J44.042+6.432S =--max ma^=——— =182.50mm2A-1 73JU 3XX1.28X110Npp2+Q2 J2.042+2.032「QS= max ma^=—= =11.8mm21-2 v'3JU J3x1.28x110NPP2+Q2 747.962+12.032S=max ma^=- =202.75mm2A-2 v13JU 3Xx1.28x110NpP2+Q2 J17.52+3.52S =-—max ma^=— =73.18mm2A-3 <3JU <3X1.04x110N线路名称导线横截面积（mm2导线型号电阻（o）电抗（o）电压等级（kv）充电功率（Mvar/100km）允许截流量（A）单位造价（万元/km）A-1182.50LGJ-185/300.1700.411103.67553928.11-211.8LGJ-16/31.96901100115A-2202.75LGJ-210/350.150.4051103.72157733.7A-378.18LGJ-95/200.3320.4291103.50435720.52.2电力网电压等级的确定在选择输电线路电压等级时，应根据输送容量和输送距离，以及周围电力网的额定电压第17页的情况，从拟定的几个方案中通过技术经济指标的比较确定。在接线方案拟定时，要注意要满足远景需要的发展。当方案技术经济指标相近，或者较低电压等级的方案优点不太明显时，应考虑电压等级高的方案。分析以上计算数据发现，单回线路输送的最大负荷估算值接近50MW，且最长线路为100km，则确定电网电压等级为110KV。第18页

第三章导线截面的选择导线截面积选择原则和方法送电线路的截面积，一般根据经济电流密度选择。对于大跨越导线的截面积，一般按长期允许载流量选择。送电线路所采用的导线和避雷线，应符合国家颁布的产品规格，铝绞线、钢芯铝绞线和扩径导线的规格及长期允许载流量。导线截面积选择的一般做法：先按经济电流密度初选导线截面积，然后做电压损失、机械强度、电晕、发热等技术条件的校验，有必要时尚续做技术经济比较，确定导线截面积及相应的导线型号。按电晕校验导线截面积对于110KV及以上电路，电晕现象往往是限制导线截面积不能过小的主要原因，所选导线截面的电晕临界电压应大于其最高工作电压。根据附表不必验算电晕的导线最小型号及外径中，表中列的是不产生电晕的导线最小截面积。因此两个方案所选的导线均不必进行电晕校验。按电压损失校验导线截面积按电压损失校验导线截面积的目的不是主要运用截面积改变来使线路满足要求，而可以寻找各种措施，如题高功率因数，改用有载调压变压器以及改变电网规格设计方案等，将这些措施和增大截面积一起做经济比较，从而确定合理措施使线路满足电压损失校验。.方案一(1)在正常运行情况下各线路的电压损耗为：=7.9KV<10%UN二11KV=7.9KV<10%UN二11KV110AU1-2AU2-3AUA-3=4AU1-2AU2-3AUA-3=4KV<10%UN=11KV110=6.2KV<10%UN=11KV110PR+QX=6.2KV<10%UN=11KV110PR^QX二59.41x614+U.。6,27.83*.8kv<10%U二11KV110(2)故障情况下各线路的电压损耗为:Z(PR+QX)AUA-1—— —二16KV<15%AUA-1110 n第19页AU1-2Z(PR+QX)—―一=14.3KV<15%U110 n=16.5KVAUA-1Z(PR+QX)-tt/=15.4KV<15%U110 n=16.5KVAUA-1Z(PR+QX)—tt-=13.9KV<15%U110 n=16.5KV一般认为在无特殊情况下，正常运行时电压损耗不超过10%,故障时电压损耗不超过15%,则此校验中导线满足要求。2.方案二（1）正常运行时各线路的电压损耗AUA-1PR+QX厂N44.04*12.26+6.43*29.57110=6.6KV<10%UN=11KVAUAU1-2PR+QXUN2.04义HL39-2.03义0=2.07kv<10%U=11KV110AUA-2PR+QXUN47.96*12.37+12.03*33.4110=9.05KV<10%UN=11KVAUA-3PR+QXUN35义21+3.5义27.13110=7.55KV<10%UN=11KV（2）发生故障时各线路的电压损耗AUA-1Z(PR+QX)—「tt/=9.6KV<15%U=16.5KV110 nAUA-2Z(PR+QX)—tt一=13.42KV<15%U=16.5KV110 nAU1-2Z(PR+QX)―tt一=11.6KV<15%U=16.5KV110 nAUA-3Z(PR+QX)—―tJ=14.7KV<15%U=16.5KV110 n3.4两种方案的经济比较最优网络规划方案的设计是根据规划区内电源、负荷分布状况确定合理的电网结构，是保证电力系统安全、稳定、经济运行的关键。方案比较的主要方法：经济比较法。经济计算是从国民经济整体利益出发，计算电气主接线的各个比较方案的费用和效益，第20页为选择经济上的最优方案提供依据。在经济比较中，一般有投资和年运行费用两大项。计算时，可以计算个方案不同部分的投资和年运行费用。先分析如下：3.4.1投资费用的计算.万案一设线路的投资为Z,造价为PZ1工Pl=72.11X24.9+56.57x22.02+100x22.02+63.25x34.9=8171.74万元.方案二设线路的投资为Z,造价为PZ2工Pl=72.11x28.1+82.46x33.7+63.25x20.5+56.57x11.3=6741.06万元3.4.2年运行费用N口=口=1―Q

100+ak+Paa2式中日一年运行费，元/年;a1—基本折旧率，取4.8%；0202一大修率，国产设备取1.4%进口设备取1%;Z一投资费，元;AA—年电能损耗，KW*Z一投资费，元;AA—年电能损耗，KW*h/年电价1.万案一线路A-1：APmax〜 一一一一一Sn 67.592+14.342UA^xRA1= x7=2.76MWN线路1-2：APmax〜SR=线路1-2：APmax〜SR=-^-2-xRU 1-2N25.592+5.942 x11.88=0.68MW1102APmax线路23：〜SU3NxR2-324.412+4.062 x21=1.06MW1102APAPmax线路A-3：〜S口A3xRUA-3N59.412+11.062 x6.14=1.85MW1102第21页

AA=ZPt=(2.76+0.68+1.06+1.85)x3500=22225KW•h/年max口=1―Q+a)z+Paa方案一的年运行费用1 100 1 2 1 1Z1方案一的年运行费用—x(4.8%+1.4%)x8171.74+0.2x22225100二4450.07万元2.方案二线路A-1：APmax~线路A-1：APmax~SU1NxRA-142.632+&532x12.26=1.92MW1102线路1-2：A线路1-2：APmax~aXR=.2+.2X111.39=0.0038MWU 1-2 1102N线路A-2：APmax~_S八 线路A-2：APmax~_S八 A^2-XRU A-2N448^x12.37二2」4MWAPmax线路A-3：AA=ZPtZ2 max~S口A3XRU A-3N352+72 X21=2.21MW110292+0.0038+2.14+2.21)x3500=21958.3KW•h/年日=-L-Q+ak+Paa方案二的年运行费用21001 22 Z2—x(4.8%+1.4%)x6741.06+0.2x21958.3100=4395.8万元由此比较两种方案，当经济效益相同时Z1>Z2、5>也，推断出方案二为最优方案。第22页

第四章最优方案的技术经济计算4.1潮流分布计算与调压措施的选择潮流分布计算的结果可以反映网络的运行状态是否正常，即节点电压是否越限、支路功率是否过载等。要求分别计算下列三种情况的潮流分布。（1）正常情况最大负荷；（2）正常情况最小负荷；（3）最大负荷情况下，某一重要支路发生断线故障。要进行准确的潮流计算，需要先确定变压器的参数，下面先按容量选择变压器。4.1.1变压器容量的选择.发电厂变压器的选择发电机电压母线与系统连接的变压器一般选两台，一台变压器的容量按能承担60%—70%的电厂容量的选择，一般取60%。发电机与变压器为单元连接，按发电机的额定容量扣除本机组的厂用负荷后，留有10%的裕度，根据附表110双绕组无励磁调压电力变压器技术数据表选得该变压器型号为：SFP-120000"10，则其参数为PU2—K-N—PU2—K-N—1000S2N422X11021000X1202=0.35QG=一P一二一107一二88.4x10-5ST1000U21000X1102

NU%U2X=K NT100SN10.5X1102100X120=10.59Q_I%S—100_I%S—100UNN0.6x120100X1102=5.95x10-5S.变电所变压器的选择变电所与系统相连接的主变压器一般装设两台。则选择的变压器要满足:SN>(0.6~0.7)SS3S’m其中S是变电所的最大负荷容量，S是变电所的全部重要负荷max imp容量。1号变电所S>(0.6〜0.7)S =(0.6〜0.7)x-42-=25.71〜30MVAN max 0.98第23页

S>S =0.4X-=17.14MVANimp0.98所以选择两台SF-31500/110。72号变电所S>(0.6〜0.7)S=(0.6〜0.7)x50-=30.61〜35.71MVAN max 0.98S>S =0.6X网=30.61MVAN imp0.98所以选择两台SF7-40000/110。3号变电所35S>(0.6〜0.7)S=(0.6〜0.7)x——=21.43〜25MVAN max 0.9835S>S =0.52x——=18.57MVANimp 0.98所以选择两台SFL-25000/110。73.根据上述所选变压器型号从附表110kv双绕组变压器技术数据表查得相应的参数计算如下:1号变电所140X140X1102 二1.7Q1000S21000X31.52NUk%U1二10.5X1102二40.33Q100SN 100x31.50.8x31.5 =2.06x10-5S100X1102P 385G=——0一= =3.18x10-6ST1000U21000X1102N2号变电所PUPU2 174X1102—k-N—= =1.32&21000S21000X402N幺g=10.5X1102=31.76Q100SN 100x40第24页I%S10)0。NNP

0

1000。2N461000义I%S10)0。NNP

0

1000。2N461000义1102:3.8义10-6S3号变电所工二121*1102二2.34Q1000S2 1000X252NG=—P—=———=2.69X10-6ST1000U2 1000X1102NI%s100。NN0.9义25 =1.86义10-5S100*1102幺父二10.5X1102二50.82Q100SN 100x254.1.2网络潮流计算1.最大、最小负荷时的运算负荷功率的计算(1)1号变电所a.在最大负荷运行情况下运算负荷功率b.在最小负荷运行情况下运算负荷功率第25页0.8义40 =2.64义10-5S100*1102型 与顺定电压(kV.»连接组悚号损耗(kW>空栽电瓶(%)阻抗电瓶(%}高压低用空我负载S?-6300/1101L6411.1Sj-8000；11014.050].1SFT—BOOO/llO14.0501-1SF?—ItiCNHj/JLfl16.5501.0SFt19,570L0SF?-I6MM/11&炽5860.9sf?—s&oon/iifl27.51U+Q.9sn-25OO0/11032.51250.8SFj-aiS0G/UO湿51400.BSR—10000/1101146.G1740,BSFR—汕口。o门lo]£]i2X2.5%10.555,02J567SFP?-6SOOO/JIG110=2X2,5%6.655.02600.6SFf-75000/1106.375.03Q00.6SFP；90000/11035.03460-6SFPj-120000/110idfi.04-320.6SFLr-8000/1L0L4.0501.1SFLrloOflO/llflIfi.5501-0SFLr—125007110通5701.0SFL?-J6QOO/UO23.5Sfi0.。SFLr-20000/11021,51040.&招F[“-25(100711032.51羽0.8SFLr—31500/IJO1 J3&5MB0.8附寝25UOkV双缝组变压器技术数据表SFF；i2ooo/lio121,2X2.3%110+3X2.5%1CLS]；<fl1g04220-5SFPt—130007110121±2X2.5^15.75YN.dLL110.0550比5SFQ7-2QOOO/IIO27.51Q40,9SFQr—32.51250.8SFQ?—31500/110J21