发电、输电、变电工程可行性研究及初步设计方案

12 1 1 2 3 3合性的训练，复习巩固本课程及其他的相关内容，增强工程观念，培养电网及电厂的规划设计能力，及独立分析和解决问题的工作能力和实际工程设计本设计包括电力系统专题设计，发电、输电、变电工程可行性研究及初步的两个变电所之间的功率平衡，发电厂的设计，接线方案的选择，电力系统的潮流计算及电压分布。在经济性，可靠性，灵活性等方面相互比较几种可本设计主要阐述了发电厂及变电所电气一次系法。内容包括：电力系统的功率平衡，电力网的接电力网的潮流与电压计算，包括最大最小负荷时的运4本设计包括电力系统专题设计，发电、输电、利用动力资源，用较少的投资和运行成本，来满足(MW)(MW)式中Σi=11(MW)(MW)22y3gPz发电机电压直配负荷，本次设计直配负荷为005Pf发电负荷XX0eedXd0d0根据对各种可能的设计方案的供电可靠性，灵活性，67nnnU线路额定电压,KVn表1-2方案一初步选择各段线路的型号表线路选取导线型号L线段L线段L线段8nnn表1-3方案一中所选各型号导线的长期允许载流量长期允许载流量(A)标称截面积表1-4方案一中所选各型号导线的参数表导线型号参考价(元/吨)9nnn表1-5方案二初步选择各段线路的型号表线路线路选取导线型号L线段L线段L线段(n(n(n表1-6方案二中所选各型号导线的长期允许载流量长期允许载流量(A)表1-7方案二中所选各型号导线的参数表2-3LD31-32-4LD41-4nSn)nn表1-8方案三初步选择各段线路的型号表L线路选取导线型号L线路L线路L线路n(n(nn表1-9方案三中所选各型号导线的长期允许载流量长期允许载流量长期允许载流量(A)表1-10方案三中所选各型号导线的参数表PP=LD43-41-3LD32-3=1-41-41-44-31-32-30nnnn表1-11方案四初步选择各段线路的型号表选取导线型号选取导线型号L线路1-31-4L线路3-42-3(n(nnn表1-12方案四中所选各型号导线的长期允许载流量长期允许载流量(A)表1-13方案四中所选各型号导线的参数表表1-14初选四种方案的经济技术比较图表断路器个数级（KV）线路造价断路器个数级（KV）线路造价设计方案的接线图表1-14初选四种方案的经济技术比较图表（续表）断路器个数级（KV）断路器个数级（KV）线路造价设计方案的接线图输电线路总（KM）四四88图1-12方案二的等值电路图表1-15方案二线路的导线型号及参数表rLGJ-240/400．1310．401LGJ-70/100．4500．441L423L331Z*+Z*+Z*NNN：（S1=2)表1-16方案二升高到220KV的导线型号及参数最大载流量最大载流量最大载流量导线型号220KV网络电压校验等值电路图如下:图1-15方案二220KV网络电压校验等值电3Z*+Z*+Z*NΔV3NNNNNN图1-17方案三220KV网络电压校验等值电r220KV下方案三的导线型号及参数表LGJ-120/25LGJ-150/250．2630．210．4210．416图1-18方案三从功率分点打开成三个开式网NNN图1-19方案三220KV网络电压校验等值电最大载流量最大载流量最大载流量导线型号2.重新校验电压等级:220KV网络电压校验等值电路图如下:Z*+Z*+Z*+Z*2Z*+Z*+Z*+Z*图1-21方案三从功率分点打开成三个开式网NNNNNNNNN空载损耗负载损耗空载损耗负载损耗低压0低压0方案二经济计算:参见《小书》P12n003max2τ)nn0(n,0(n,0n00n4max2τ)比较输电线路断路器个输电线路断路器个数年运行费年运行费级（KV）方案接线图总长度方案接线图目方案二方案二方案三方案三图2—1发电厂电气主接线方案一图图2—2发电厂电气主接线方案二图得接线方案，依据对主接线的基本要求，对各方案进行可然可靠性高，但控制、保护方式过于复杂，隔离开再系统中处于较重要位置，要满足供电的可靠性1#G的装机容量为75MW，送到输电线路上的功率为50.75MW，厂用电为变压器型号阻抗电压u%Nd*dNBBBS*图2-3f1点短路时主接线图的简化图S*S*js1js2js3图2-4f2点短路时主接线图的简化图=X//XS*f2d2f3d3Xjs2=Xd1*=Xd1*=0.49×=0.14Xjs2=Xjs3=0.14S*EQ\*jc3\*hps36\o\al(\s\up12(S),S)图2-5f3点短路时主接线图的简化图f1*d1*2*S*图2-6f4点短路时主接线图的简化图2*T2*d2*XS*E2*在图2-7中当f5点短路时，厂用变压器全部做为负荷忽略，只有三各发电机及系统向短路点流短路电图2-7f5点短路时主接线图的简化图X=ff*Njs1标幺值I"*有名值I"支路名称标幺值I"*有名值I"支路名称jsnIndS∞*bbI"I"I*n4.55bb4.534.534.534.534.534.53发电机2#25MW发电机3#25MW发电机220KV发电机2#25MW发电机3#25MW发电机220KV有名值I∞II∞*n标幺值I4.884.88短路电流周期分量稳态短路电流短路额定I基值U基值I支路计算电抗X标幺值I"*有名值I"支路名称标幺值I"*有名值I"支路名称jsdn∞*有名值I∞标幺值I短路电流周期分量稳态短路电流短路额定I短路电流周期分量稳态短路电流短路额定I基值U基值I号支路计算电抗XSbIbInII∞*nb*∞*nb4.88发电机2#25MW发电机3#25MW发电机220KV20.8820.88发电机2#25MW发电机3#25MW发电机220KV标幺值I"*有名值I"支路名称标幺值I"*有名值I"支路名称jsdn∞*有名值I∞标幺值I短路电流周期分量稳态短路电流短路额定I短路电流周期分量稳态短路电流短路额定I基值U基值I号支路计算电抗XSIInIII"III"I∞*n∞*n*n发电机2#25MW发电机d-5发电机220KV∞22表表3-12#和3#发电机端口处断路器和隔离开关列表NNINbr(KA)50IK(KA)22nnd计算最大冲击电流i=23.94(KA)<125KA符合要求.不计非周期分量.∞22求.计算最大冲击电流i=2.65(K不计非周期分量.∞22设备参数NI(A)NI(KA)NbrI2tt[(KA2S)]1#发电机所带变压器低压侧和高压侧3#发电机所带变压器的断路器和隔离开关型号22220III214NI(A)I(KA)KQK计算数据n2dprkd∞tN32表3-32#和3#发电机所带的变压器高压侧断路器和隔离开关型号Ng.maxNg.maxn2d∞2t表3-4系统所在断路器和隔离开关列表设备参数U(KV)NI(KA)NbrI2t[(KA)2S]t24计算数据I(A)IK(KA)QKinN5d∞It2t2222d∞2t表表3-51#发电机厂用变压器所带的断路器和隔离开关列表Z10IIN5低压侧高压侧NNNbr22N1低压侧6N1NI(A)I(KA)低压侧62设备参数I2t[(KA)2S]tKiI(KA)计算数据I(A)KNNN5dprkd22满足要求。∞222表3-62#发电厂的厂用变压器所带的断路器和隔离开设备参数NI(A)NI(KA)NbrZ10IIN5低压侧Z6N1低压侧6N2NI(A)I(KA)K计算数据低压侧6I2t[(KA)2S]t2222QKiN222Ndprkd222表3-7母连断路器和隔离开关列表设备参数NZ10IIN5Z6N16计算数据N6I(A)NI(KA)NbrI2t[(KA)2S]t22I(A)I(KA)KKi设备参数表4-86KV厂用母连断路器和隔离开关列表Z10IIZ6计算数据NI(A)NI(KA)NbrI2t[(KA)2S]t262NI(A)I(KA)KQKi6NOθIgmaxyIytZtZ226pa2选择的L〈L满足动稳定要求。OθIgmaxyIy∞3)225pa2NOIgmaxyIy3仪表与互感器连接，设各负荷分配如（发电厂电气部分）P表6-12所示，接线如表22v表3-9所选择的电压互感器型号组电压互感器选择设备组电压互感器选择设备选择型号组电压互感器电压互感器三台发电机端的额定电压相同，线路I相同，所以选择电流互感器的型号也相同。连接10KV母线两台发电机的变压器低压相同，线路I相同，所以选择电流互感器的型NN表3-10额定电压为10KV电网处电流互感器的选择:选择选择选择发电机端口处发电机所带变厂用变压器压器低压侧电高压侧电流流互感器互感器厂用变压器及厂备用变压器低压侧电流互感器负荷出线端电流互感器LAJ-10LAJ-10LA-10LA-10三台发电机端的额定电压相同，线路I相同，所以选择电流互感器的型号也相同。表3-11额定电压为220KV的电网处电流互感器的选择:所选设备所选型号发电机所带变压器高220KV母线出线端及系压侧电流互感器统端处的电流互感器选择设备熔断器避雷器所选设备INbr(KA)所选设备INbr(KA)UN(KA)UN(KA)8488482634主变高压侧回路，220KV母联断路器，220KV馈电回路厂用变压器断路器发电机出口，主变压器低压侧，10KV母线分段断路器主变高压侧回路，220KV母联断路器，220KV在下列准确等级下额在下列准确等级下额额定变比11级61器器二次负荷度度额定电流（A）2*2+4*42*2+4*4LA-103D—器器22---4220KV馈电回路，母联4台数台数额定电压（KV）额定电流（A）所在位置发电机回路，10KV母额定电压（KV）灭弧电压（KV）额定电压（KV）灭弧电压（KV）所在位置210KV母线，10KV馈电线路避雷器220KV母线，主变所在位置6KV厂备用母线设备名称母线1240NNNNNNNZ(Ω)ZT3(Ω)6(Ω))4(S)4(S)1图4-2最大方式下计算潮流和电压分布22EQ\*jc3\*hps20\o\al(\s\up11(P2),LD)3EQ\*jc3\*hps20\o\al(\s\up12(2),L)D322NSIZ*Z*==IΠISΠL3ΠdbL2L222NNdL3L3NaaL1L1aa22L1L1L1N22bL2bb22L2VN=22L3L3dL3d2L3L3L3N2cdL3L3ffcfT3T322L3ccdcL3L322ddd22dT2EQ\*jc3\*hps36\o\al(\s\up10(P),d)'aT2EQ\*jc3\*hps36\o\al(\s\up10(P),d)XT3aG222G2G2T2UG2T2UG222满足电压要求.dL3EQ\*jc3\*hps36\o\al(\s\up10(P),d)d"XL3aL3cEQ\*jc3\*hps36\o\al(\s\up11(P),d)a2aL3L3fcBL2BL3yT3cc”Sbcc2+2bbaaa满足端口输出的母线电压要求.aaabbbcbL2L222fccD3ebb22LD4b000图4-6最小方式下计算潮流和电压分布22NS(Z*+Z*+Z*+Z*)+S(Z*+Z*+Z*)+S(Z*+Z*)+SZ*Z*Z*II=53.89-j263.6853.89-j263.68SZ*+S(Z*+Z*)+S(Z*+Z*+Z*)+S(Z*+Z*+Z*+Z*)=53.89-j263.68=23.27-j0.82(MVA)IΠ