某地区电网规划及电气设计

1引言电网规划是所在供电区域国民经济和社会发展的重要组成部分，同时也是电力企业自身长远发展规划的重要基础之一。电网规划的目标就是能够使电网发展，能适应，满足并适度超前于供电区域内的经济发展要求，并能发挥其对于电网建设，运行和供电保障的先导和决定做用[1]。电网规划是电网发展和改造的总体计划。其任务是研究负荷增长的规律，改造和加强现有电网结构，逐步解决薄弱环节，扩大供电能力，实现设施标准化，提高供电质量和安全可靠性，建立技术经济合理的电网[2]。电网是电源和用户之间的纽带，其主要功能就是把电能安全、优质、经济地送到用户。电力工业发展是实践表明，要实现这一目标，大电网具有不可取代的优越性，而要充分发挥这种优越性，就必须建设一个现代化的电网。随着电网的发展和超高压大容量电网的形成，电力给国民经济和社会发展带来了巨大的动力和效益，并成为当今社会发展和人民日常生活不可缺少的能源之一。但随着经济时代的到来，电网的运行和管理已发生了深刻的变化，国内外经验表明，如果对供电电网设计不善，一旦发生自然和认为故障，轻者造成部分用户停电，重者则使电网的安全运行受到威胁，造成电网运行失去稳定，严重时甚至会使电网瓦解，酿成大面积停电，给国民经济带来灾难性的后果。因此对电网的合理设计已经成为了电力系统运行维护的主要部分[3]。电力系统是由生产、输送、分配和消费电能的发电机、变压器、电力线路和电力用户组成的整体，是将一次能源转换成电能并输送和分配到用户的一个统一系统。电力系统还包括保证其安全可靠运行的继电保护装置、安全自动装置、调度自动化系统和电力通信等相应的辅助系统（一般成为二次系统），以及通过电或机械的方式联入电力系统中的设备[4]。设计原理说明2.1确定火电厂和水电厂的发电机型号、参数发电厂是电能的生产单位，电能由发电机发出，经升压变压器升压后送到电网供用户使用。发电机是电厂的主要设备，也是及其昂贵的设备。因此在设计中要对发电机进行保护设计，避免故障等原因损坏发电机。发电机按原动机分类可分类为：汽轮发电机、水轮发电机、柴油发电机及燃气轮发电机。按冷却方式可分为外冷式和内冷式发电机。按冷却介质可分为空气冷却发电机、氢气冷却发电机、水冷却发电机及油冷却发电机等。按结构特点分为凸极式和隐极式发电机[5]。同步发电机的额定参数有：（1）额定功率：发电机在规定条件下运行时，连续输出的最大电功率，单位为千瓦或兆瓦。（2）额定电压:发电机在正常运行时钉子绕组的标称电压，单位为V或KV，通常带有6.3KV、10.5KV、13.8KV等。（3）额定电流：发电机在额定条件下运行时，流过定子绕组的标称线电流，单位为A或KA。（4）额定转速:转子正常运行时的转速，单位为r/min。（5）额定频率：我国规定频率为50HZ。（6）额定效率：发电机在额定状态下运行的效率。发电机的容量越大，效率越高。（7）额定温升：运行中，发电机的定子绕组和转子绕组允许比环境温度升高的度数。（8）额定功率因数：在额定功率下，额定电压与额定电流之间相位差的余弦值[6]。旨设计辰说明设书谋根据踏设计例任务芝书，借拟建裤火电朝厂容邪量为释汽轮费发电狂机5梯0M孟W械2台泼、1缩25写MW饥1台衬；水赚电厂积容量感为水做轮发框电机境60码MW栏2详台燥确定赞汽轮惕发电区机型侨号、左参数少见表怨2-柔1，注水轮抱发电段机型应号、罚参数涂见表挽2-稼2少表怪2-剖1凯书汽坟轮发握电机屈型号耳、参这数挨型债号姜额定苹容量幻（M旁W）萄额定肯电压此（K个V）峡额定愁电流她（A悬）井功率择因数咏CO衫S粱Φ毁次暂津态电森抗罚台数拢QF彻-5粪0-愚2欺50止10额．5殊34另40烈0．私85杨0．倡12叶4逼2吹QF织-1秧25调-2洞12呢5绝13尊．8产61尼50拣0．并8柄0．地18快1绿表转2-浙2民续水轮运发电棉机型脚号借、参唐数蚀型号猎额定沿容量柏（M斥W）质额定梢电压哲（K混V）完额定忆电流镜（A得）奶功率芬因数厨CO略S寺Φ婆次暂惭态电圣抗沃X叔d美台数原SF达60舌-9坐6/币90飘00浙60脂13缝．8添29阿50非0．灯85仔0．联27前0完2匹2.民2按蚁通过励技术并经济碎比较灶确定生地区某电网蛮接线笔方案惕根据造地理蜻位置毅，可仿拟出耳多个蛾地区尚电网缸接线板方案桑。根荣据就侨近送拒电、炒安全的可靠身、电纷源不脾要窝脱电等曾原则辉，初掀步选研出两赖个比裙较合忧理的蚀方案断，进辩行详浊细的吨技术隔经济途比较碑。蒙方案雄1：馅如图仇2石.恼1慈所示捧，火伙电厂高以双朋回线怎分别导送电振给石饲岗变吧和大海系统拿；水廊电厂羊以双杀回线怕送电枯给清贝泉变选，以炕单回瞧线送箭电给煮大系哑统。温所有璃线路再均选芳用1僵10漂KV包。教方案草2：批如图古2种.住2蜂所示滨，火烤电厂慕仍以引双回坐线分风别送叫电给院石岗袖变和阻大系荐统；苦水电挖厂则击以单白回线驳分别阶送电施给清效泉变切和大变系统语，同登时再匆以单缴回线兴连接棵大系瓣统和铜清泉隶变，拔形成嚼3点遮单环萌网。怎所有恩线路率均选捕用1殃10有KV号。弊图痒2.碧1伐方案敢1接门线图误哭县陕狡姓委缩种勿殃旷锦图2慧.2付方案齿2接加线图趴经过达输电贴线选控择计抵算和盈潮流水计算叨，两详个设录计方很案在旱技术乐上都橡可行沾，再墓对这擦两个茫方案曲进行喜详细弯的技剖术、她经济闭比较算。牲在对轰设计疗方案樱进行恩经济掩性能绵比较仿时，线有时彼要用期抵偿牢年限相来判户断趟[7宽]浆。考抵偿砍年限誉的含君义是钟：若工方案互1的榴工程迟投资曾小于运方案弹2的匠工程堡投资粘，而兽方案帅1的扇年运埋行费狸用却顽大于首方案底2的如年运司行费罩用，后则由示于方梳案2歼的运监行费冲用的鄙减少右，在杯若干破年后币方案岸2能吃够抵哑偿所汉增加振的投肢资。速一示般，彼标准老抵偿通年限丢T为湖6~秆8年猪（负转荷密法度大豪的地初区取税较小饰值；伙负荷比较小葱的地漂区取搭较大颜值）对。当漂T大迹于标魂准年尿限时间，应咱选择滚投资眨小而土年费鹊用较用多的吊方案兆：反术之，毒则选值择投正资多蜘而年湖费用欢较少滨的方孝案。尸2.万3包确定绒发电聚厂的赵电气章主接书线钥电气互主接论线是豆由稿高压键电器盲通过蛙连接索线按递其功裙能要伐求组结成接完受和抚分配加电能建的电看路，水成为苹传输估强电泪流、耐高电稠压的磨网络筹。用国规定匪的设傲备文但字和糟图形损符号抚并按杠工作肺顺序它排列浑，详服细地杀表示塔电气百设备熊或成扑套装喉置的坦全部萄基本喊组成朋和连玉接关盼系的感单线竿接线匹图，谨称为首电气暖主接夹线图够。主舰接线权代表烧了发浊电厂淋或变浴电所茫电气仰部分肆主体畅结构验，是卵电力校系统汽网络霜结构正的重豆要组惠成部序分唤[积8]唤。截2.牙3.复1浪火电贼厂电叙气主枯接线械的确识定伸（1笨）5相0M答W汽擦轮发荷电机脊2台稼，发酿电机终出口萄电压添为1蜘0.显5K兆V。子10剧KV丧发电猫机电匀压母剧线采用用双意母线刷分段糊接线绢方式猎，具喉有较掏高的害可靠松性和贯灵活铲性。渠（2支）1顶25啊MW云汽轮湾发电次机1摩台，年发电萍机出屿口电向压为船13粗.8塞KV清，直额接用繁单元怠接线拌方式效升压瘦到1行10欲KV部，1舰10饱KV达侧采超用双妥母线闷接线网，运柴行可发靠性鼻高，纽调度沿灵活拼方便兼。升（3晃）1柔0K踩V发喘电机圣电压唇母线寸接出组2台忽三绕池组升泡压变袜压器胃，其悔高压雀侧接胁入1堡10错KV焦母线摆，其攀中压松侧为送35社KV赚，选映用单离母线拖接线埋方式滚。铁2.傍3.重2斩丽水电密厂电族气主字接线毕的确炕定裙水电笼厂有蛇60作MW与水轮薄发电蜓机2隙台，激发电纵机出耍口电衰压为旦13萝.8绢KV草。直暴接用章单元糊接线枕方式托升压忠到1勿10拢KV至，1狮10勇KV借侧选浪用内芒桥接贩线方在式，雅经济吗性好狂且运暗行方启便肌[9肢]走。逢2.阀4梁截确定束发电孟厂的行主变消压器洪为了刚减少疏电能丸在传神输过天程中摄的损巴耗，舌必须常使用仅高压信送电宪。变旬压器临的作奖用就茎是将铅发电罩机发叙出的格电压傅升高锐到一吐定等为级的被高电迁压后世传输晋到用阳户端裙再把贡电压烟降低邮到一邻定等梳级供夸用户灵使用酸[1积0]芹。分选择豆变压忧器时臣，要夕根据按发电绿厂的系发电抽量及棵用户份的用简电量钉来选筋择变淹压器游的容回量。蓄容量灿不足烫会导君致变币压器吉长期有处于折过负闻荷运仍行状毕态。旬过负吗荷运眯行造句成的花温升俱对绝膝缘会驳带来减一定假的影分响。晚所以演确定越变压决器的隆型号凡、参档数时低要充迹分考酬虑到反所选果的容悉量。收将两么台或丛两台蹈以上毙的变戒压器对的原箭绕组理并联铁接到舍公共闸电源荷上，耕副绕齿组也跟并联察接在办一起峰向负壳载供育电，宇这种斤运行浓方式格，叫惨做变室压器纷的并荣列运筹行。猎近代抱电力骗系统绵中，及随着叹系统扣容量研的增敲大，虹需要荣将两豪台或泻多台升变压饲器并听列运步行，汽以担柱负系剥统的燥全部顽容量断。从软保证吗电力远系统冬的安坝全、革可靠首和经接济运振行的新角度仗来看益，变握压器递的并循列运缘行是剩十分说必要裹的。爹因为垄变压捏器运退行中郊可能尘会发寄生故中障，疗因此苍若干错台变斩压器蹄并列迫运行冬后，俘故障桐时正禁常运塑行的谅变压饲器由绑于在鲁短时五间内哗允许锈过负妄荷运团行，判从而疫可保饺证对丧重要习用户艘的连骡续供寒电。编另外毫，在术并列爆运行愁中，裤当系叹统负狡荷轻较时，依可轮塑流检阔修变弊压器辣而不卧中断购供电帆。在蚕负荷数轻时捎，还江可停录用几冶台变战压器夹，以脊减少遣变压钓器的着损耗昨，达鸽到经鉴济运巡行的乡目的贯[1锹1]芹。盒在对柜火电筹厂变参压器柳选择积时，养选用盗1白台1傍25红MW家发电游机采志用1宇50船MV义A双臂绕组屯变压括器直监接升乔压至范尽11牲0K纪V；考2台凳50革MW问发电挖机采庸用2里台6亲3M睛VA睬三绕杆组变浊压器坑升压瓣至3搞5K诸V和钩11渔0K吃V。折两台宁变压溉器可宜以互侮为备肢用。惕火电冻厂主编接线残简图正火电直厂主治变压醋器型彩号、滤参数移见表眨2勿-红3脆表洒2桐-教3烘掀火电盆厂主迹变压克器型僻号、治参数碌名称蒜型号肤额定逆容量林（K举VA界）洪额定星电压以（K魔V）伪阻抗突电压晚（%个）扣台数纪高压毕中压宝低压壳高一妹中懒高一铁低功中一术低峡三绕瞧组变陕压器秒S-置FP柳SL专7-及63充00喜/1管10邪63婚00鬼12冒1伟38遮．5矛10北．5扛17蜻10漠．5恭6．续5示2鸣双绕肿组变吐压器院SS凤PL拔-1栋50暗00伸0/扔11诸0忧15丙00缓00疤12证1困13霜．8岩12恳.6案8巧1摧水电苍厂水烧轮发辽电机谅为2隆台6泄0M吧W，竭全部歉以1胜10笛KV陪供本剩地系连统。谋考虑烈到供压电可细靠性躁的要驳求，劝采用深两台胖双绕话组变甜压器们。驰水电方厂主柜变压奴器型考号、渔参数返见表葵2东-酒4质。湖表距2燥-违4奥竭水电溜厂主宝变压剖器型朗号、年参数袖名称摘型号扑额定科容量槽(K感VA洒)殿额定却电压盾（K兆V）般阻抗槐电压递（%最）固台数兔高压俱低压艇双绕张组变倚压器眠SS禽PL逼-9兄00史00聪/1居10犯90陪00摘0辆12叠1售13且．8伞10挖．5干2这、烧3情设计毕计算糊书奋3.豪1帆发庭电厂蓬主变劲压器爪容量范的选壳择椅3.张1.宰1述火副电厂幼主变川压器招容量叔的选昆择耐火电值厂共互有汽端轮发掀电机语3台红。其励中5项0M究W2康台，塘12燥5M铅W1肚台。惰（1附）1科25勺MW睡发电她机采适用双株绕组祖变压本器直唱接升饺压至恋11欧0K淘V。牢按发落电机漠容量纳选择昨配套材的升展压变往压器膝：S顶故1栽25贤MW锻发电猛机输激出采阻用容被量为掌15否00扑00册KV爬A的风双绕访组变图压器否，变蛛比为回13纷.8磁/1漠21谜，型屿号为踢SS榜PL分-1歌50均00窃0/唱11拣0,该具体宵参数朋见表趣2序-详3尸。吧（2抵）1弃0K枪V母寇线上慕有1问6M走W供伏本市自负荷纺，同裁时厂躬用电傲取为锣5%股，则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