电网规划设计说明书

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1、 .wd.电网规划设计说明书2010-2011学年度第二学期课程设计姓名学号：班级：指导教师：前言电力工业是国民经济开展的根基工业。电网是电力工业开展的一个重要环节，一个良好的电网构造能便利地实现电的供需平衡，更好地使电源构造优化。良好的规划方案是良好的电网构造的根基，它应能保证系统在安全稳定的方式下运行，并且在此前提下获得最良好的经济效益和社会效益。良好的规划方案是电力工程前期工作的重要组成局部，它是关于本体工程的总体规划，是具体建设工程实施的方针和原则，是工程建设的关键环节。做好规划设计工作对工程建设的工期质量、投资费用和建成投产后的运行安全可靠性和生产的综合经济效益，起着决定性的作用。电

2、力系统规划、设计及运行的 根本任务是，在国民经济开展方案的统筹安排下，合理开发、利用动力资源，用较少的投资和运行本钱，来满足国民经济各部门及人民生活不断增长的需要，提供充足、可靠和质量合格的电能。电网规划确定在何时、何地投建何种类型的输电线路及其回路数，以到达规划周期内所需要的输电能力，在满足各项技术指标的前提下使输电系统的费用最小。电网规划主要有两个方面的任务：一是确定电网未来的规模及安装设备的规格，如变压等级、变压器规格等；二是确定电网中增加新设备的时间和地点。其 根本原则是在确保讲电力安全、可靠的输送到负荷中心的前提下，使电网的建设和运行费用最小。电网规划的编制，首先分析现有网络供电状况

3、，从改造和加强现状网入手，研究负荷增长规律，解决网络构造中的薄弱环节，扩大网络供电能力，加强构造布局和设施标准化，提高安全可靠性，做到远近结合、新建和改造结合、技术经济合理。从总体上看，可以把规划内容分为现状网分析、负荷预测、网架规划、无功规划、稳定性分析和短路电流分析。电网规划考虑的因素主要有：满足负荷需求；经济性；可靠性；环境影响。电力系统课程设计是在学完电力系统课程后的一次综合性训练，复习稳固本课程及其他课程的有关内容、增强工程观念，培养电力网规划设计的能力。 通过课程设计应到达以下要求： 1)熟悉国家能源开发策略和有关的技术规程、规定、导则等，树立供电必须安全可靠、经济的观点； 2)

4、掌握电力网初步设计的 根本方法和主要内容；3熟练电力网的 根本计算；4学习工程设计说明书的撰写。鉴于计算机使用已日益普及，本次课程设计主要以软件Powerworld Simulator潮流计算为主，辅以必要手算，详细计算过程及结果均详细阐述。 2011年6月目录前言第一章 设计任务综述5第一节 地区电网原始情况简介第二节 五年远景规划简介第三节 技术与经济电网规划方案要求第二章 电力系统接线方案论证第一节 网络电压等级确定第二节 电力系统接线方式初选第三节 方案论证与比拟一、 导线选择二、 变压器选择与分接头调整三、 最大最小负荷补偿电容与N-1开断试验四、 发电厂变电所主接线选择五、 两种接

5、线方式经济性比拟论证六、 对确定方案评述第三章 电力系统潮流与电压计算第四章 结论与建议附录附表参考文献第一章 设计任务综述第一节 地区电网原始情况简介 1该地区原有一个发电厂：装机容量：25MW 机组二台50MW 机组二台升压变压器：31.5MVA二台变比：10.5/38.52*2.5%/12122.5% 63MVA二台变比：13.8/38.52*2.5%/12122.5% 2该地区原有降压变电站7个地区电网各节点的负荷和设备情况见表1：编 号最大负荷MW变压器容量MVA132503102041531.55122081625920401012201110163该地区原有输电线路及其导线型号如

6、图1实线所示，可供选择新建的线路通道如虚线所示，其线路距离已经标注上。图中线路长度x,y的算法：x=y=， a取学号最后两位，如果按你自己学号计算出x,y，x,y取x，y小数点后两位。,如果X,Y结果小于50，则再增加30，即x=x+30据公式要求，由于本人学号末两位为74，带入求解得x=42kmy=61km第二节 五年远景规划简介1新增负荷点2、6、7，见图1；2五年后的负荷预测见表2；3在变电站7处新建一个区域变电站，由系统通过220KV输电线路供电变压器容量：150MVA二台变比：220/121/38.5KV第三节 技术与经济电网规划方案要求1提出网络接线方案。(1)至少提出两种在技术、

7、经济上较合理的方案；(2)参考下面的经济技术指标要求，选出一种较好的方案；(3)确定新增线路的导线型号或导线截面积应适当考虑开展。(4)根据当前负荷容量和未来5-10年负荷预测增长趋势，确定各变电站的变压器数量和容量。2方案的经济技术指标：(1)安全可靠性指标：城网的供电可靠性要满足“N-1”供电安全准则和满足用户用电的需要。方案要满足最大、最小负荷运行方式下，线路、变压器N-1开断后网络中任意一个元件，各节点电压满足上下限0.951.08P.U的要求，线路变压器不过载。如果存在节点电压、元件过载等不满足要求的情况，必须提出相应措施加以消除。最大负荷运行时，发电厂出力按为90%计算；最小负荷运

8、行时,发电厂出力按80%计算。(2)经济性指标：规划方案要经济合理，通过对网络损耗与线路投资进展综合分析，以0.6元/度电价，给出规划方案的总支出。按运行5年时间的总网络损消耗用计入支出，仅计算线路和并联补偿装置投资，不计算变压器投资。同时，线损率不超过6.3%。公式：线损率=(供电量-售电量)/供电量*100方案经济比拟中，建设期的投资和运行期的年运行费用都应考虑时间因素。衡量经济效益的准则是：工程建设期内的逐年投资及工程经济使用期内的逐年年运行费用折算到某一年的总费用(或折算到使用期内每年等值的年计算费用)为最小。3规划方案应该包括最终所定线路的型号，并适当考虑开展。4规划方案应该包括各变

9、电站的变压器数量、容量和型号。5规划方案明确画出元件线路、变压器的参数图6规划出合理的变电站3和7的站内高/中压主接线图，选择主接线需要考虑进出线数及负荷类型，对各种不同接线方案的特点进展比照分析；7规划方案选择变压器的有载调压分接头，对分接头运行位置进展计算；8计算规划方案网络中无功功率分布，设计无功调节和补偿措施表2 五年后的负荷预测编号最大负荷MW最大无功MvarCos最小负荷MW最小无功MvarTmaxh负荷等级140250.8540256300215110.801086500325150.8517116400425150.8517116300520130.83149620062317

10、0.8017136500715100.821076200835240.8225176000926160.85181160001028190.83221563001116120.801186000表3 输电工程参数与综合造价导线规格造价万元/km)电阻r(/km)电抗x(/km)电纳bS/kmLGJ-120420.270.3652.92LGJ-150520.210.3582.97LGJ-185600.170.3773.03LGJ-240850.1310.3693.1LGJ-3001200.1050.4042.81LGJ-4001400.0780.3692.88并联电容15Mvar10万元/Mva

11、r30Mvar40Mvar经计算，各种线路型号对应的极限视在功率分别为LGJ-120、LGJ-150, LGJ-185, LGJ-240, LGJ-300, LGJ-400依次为77.7MVA，88.2 MVA，102.7 MVA，124.8 MVA，140,171 MVA，图1 地区电网地理接线图第二章 电力系统接线方案选择第一节 网络电压等级确定据电力系统稳态分析第三版中采用架空线路时与各额定电压等级相适应的输送功率和输送距离，可以看出任务书中地理接线图规定的线路长度如60KM与输送的负荷与线路功率，可以参考的线路电压为110KV或者220KV,又根据1号节点发电厂中三绕组变压器变比10.

12、5/38.52*2.5%/12122.5%和13.8/38.52*2.5%/12122.5%，高压侧连接线路，中压侧连接负荷，故可以确定线路电压为110KV,负荷为35KV，同时认为配电网的电压等级应为35KV。附表 采用架空线路时与各额定电压等级相适应的输送功率和输送距离第二节 电力系统接线方案初选根据表2“五年后的负荷预测看出，节点1,6,8,10为类负荷，其余为类负荷，技术上对前者要求保证不连续供电，因此使其至少与两条线路相连；后者虽允许短时停电，但如果只与一条导线相连，N-1开断后，检修或故障时，实际为长期停电，不满足供电安全性要求，所以即使这类负荷，在连线时，也应该保证每个节点至少与

13、两条线连接，可选方案为环形或双回线。为此，尝试众多方案，经过计算机潮流求解，选择接线时电压 根本稳定于规定范围的方案，选中其中两种较为合理。接线如下：接线方式一：接线方式二：第三节 方案论证与比拟一、 导线选择1.方式一1.1粗略潮流计算线路PMw)Q(Mvar)线路电压线路PMw)Q(Mvar)线路电压1225.320.4110KV6814.63.9110KV1331.922.161137.613.310136.339.311748.913.61210.433.012745.22.7344.61.681020.727.33510.54.291238.423.110912.46.511125.

14、612.7529.68.47429.617.61.2计算导线电流并根据最大负荷利用小时数Tmax和经济电流密度选择导线截面积及型号其中，公式为 S=I/J(J为经济电流密度，与最大负荷利用小时数Tmax关系如以以下图表所示，其中，Tmax的计算可以参考任务书的计算方法，即对于放射性网络，每条线路向一个负荷点供电，则线路的最大负荷利用小时数就是所供负荷点的最大利用小时数；对于链形网络，各段线路的最大利用小时数Tmax等于所供各负荷点最大利用小时数Tmax的加权平均值。对于环形网络，应查阅实例信息的线路流过有功功率，将最小的有功功率处断开，变成环形或链形网络，按上述方法计算。对于链形网络的“加权计

15、算，查阅相关资料，计算方法具体如下：特别的，以上为手算最正确方案，而对于计算机求解，应该利用其计算效率高、速度快的特点，首先试探性的粗略计算选择导线截面积，将最终线损率作为终极目标，比拟几种方案中，线损率最低的作为导线型号的最正确方案，应选择如下：线路I(ATmax(h)J(A/mm mm) S(mm mm)型号12170.585865000.9189.5397LGJ-185121173.73563000.92188.8424LGJ-18510973.483163000.9279.87293LGJ-1206879.2567760000.9484.31571LGJ-120611209.42686

16、5000.9232.6965LGJ-240117266.638760000.94283.6582LGJ-300127237.770362000.93255.667LGJ-2405266.6596762000.9371.67706LGJ-12074180.558563000.92196.2592LGJ-1852.方式二2.1粗略潮流计算线路PMw)Q(Mvar)S(MVA)线路电压1225.620.432.7110KV1329.922.337.310136.839.153.71210.832.532.53423.414.627.63522.41426.410912.26.613.9329.98.

17、613.14520.72.16814.33.814.861137.313.539.711748.213.950.212744.22.844.38102127.234.391238.223.144.71112612.513.97331.918.837.12.2计算导线电流并根据最大负荷利用小时数Tmax和经济电流密度选择导线截面积及型号线路I(ATmax(h)J(A/mmmm)S(mmmm)型号12171.635565000.9190.7061LGJ-18510972.9582263000.9279.30241LGJ-1203268.7591964000.9175.55954LGJ-120451

18、1.0224663000.9211.98094LGJ-1206877.6821360000.9482.64057LGJ-120611208.377165000.9231.5301LGJ-240117263.489460000.94280.3079LGJ-300127232.521562000.93250.0231LGJ-24073194.730264000.91213.9892LGJ-185二、变压器选择与分接头调整1.接线方式一1.1发电厂主变压器选择原则1发电厂变压器数量据发电厂电气设备第四版第121页，为确保对发电机电压上的负荷供电可靠性，接于发电机电压母线上的主变压器不应少于2台，其总

19、容量应考虑不少于5年负荷的逐年开展。故应使用原发电厂提供的四台三绕组变压器。2发电机变压器容量如发电机电压母线上接有2台或以上的变压器时，当其中容量最大的一台因故退出运行时，其他变压器应能输送母线剩余功率的70%以上。见发电厂电气设备第四版第120页原发电厂提供四台变压器，分别为：31.5MV二台 变比：10.5/38.52*2.5%/12122.5%63MVA 二台 变比：13.8/38.52*2.5%/12122.5%在变电站7处新建一个区域变电站，由系统通过220KV输电线路供电150MV二台变比：220/121/38.5KV以下变压器资料查阅电力系统课程设计及毕业设计参考资料东南大学第

20、105页和三相油浸式电力变压器技术参数和要求表28型号额定容量KVA)额定电压损耗kw高压中压低压空载负载SFSL7-31500/1103150012122.5%38.52*2.5%10.546175SFPSL7-63000/1106300012122.5%38.522.5%10.577300三绕组有载调压变压器15000022081.25%12138.5143570型号空载电流%阻抗电压%高-中高-低中-低SFSL7-31500/110117.510.56.5SFPSL7-63000/1100.817.510.56.5三绕组有载调压变压器0.5613238根据以上资料数据，分别计算各型号变压

21、器阻抗导纳参数，参数计算结果见附录11.2变电所主变压器选择原则1变电站变压器数量在变电所中，一般装设两台主变压器；终端或分支变电所，如只有一个电源进线，可只装设一台变压器。根据容量需要与N-1过载试探，除2号、4号、9号节点连接三台发电机外，其余节点均设计两台。2变电站变压器容量对重要变电站，需考虑当一台主变压器停运时，其余变压器容量在计及过负荷能力允许时间内，应能满足类当一台变压器停运时，其余变压器容量应能满足全部负荷的100%及类当一台变压器停运时，其余变压器容量应能满足全部负荷的70%负荷的供电。分别计算各变电站按要求变压器应该所选容量，计算公式如下：Smax=Pmax/ Cos Sm

22、in=Pmin/ Cos类负荷: S=Smax 类负荷: S=Smax*0.7计算结果如下：节点编号PmaxMW)功率因数PminMW)SmaxMVA)SminMVA)负荷类别SMVA)2150.80 1018.75 12.50 13.13 3250.85 1729.41 20.00 20.59 4250.85 1729.41 20.00 20.59 5200.83 1424.10 16.87 16.87 6230.80 1728.75 21.25 28.75 8350.82 2542.68 30.49 42.68 9260.85 1830.59 21.18 21.41 10280.83 22

23、33.73 26.51 33.73 11160.80 1120.00 13.75 14.00 根据计算结果选择变压器类型(数据来源于三相油浸式电力变压器技术参数和要求表20)，其中所有变压器变比均为11022.5%/38.5KV节点编号台数额定容量MVA)空载损耗kw)负载损耗kw)空载电流%短路阻抗%231621.3910.9110.5322529.61290.84432529.61290.84522025.21100.916231.5351560.84825048.82270.77932529.61290.841024041.61830.771121621.3910.91根据各变压器参数，

24、计算变压器阻抗参数，列表如下：计算结果见附录21.3变压器分接头调整选择变压器型号，将所选变压器按规定数量、容量和各阻抗参数插入线路后，多数节点电压偏低，即不满足0.951.08的范围。为此可以选择改变变压器分接开关位置或者调节无功补偿，考虑到经济性，前者为调压方式首选。由于实际电网降压变压器中，我们更关心低压负荷侧的电压水平，而高压侧只要保证在正常电压波动范围即可。为此，应调低高压侧分接头开关，即减小变比，以使低压母线侧电压提高。因此，在两绕组降压变压器中，着重调低变比，根据所选两绕组变压器型号，分别有110+2*2.5%，110-2*2.5%，110+2.5%，110-2.5%和110几种

25、类型，即变比分别对应1.05，0.95，1.025，0.975和1.00五种，根据前述推断和试探法，可选出两绕组变压器较适宜的变比，同样三绕组变压器分接头也是粗略计算与试探法结合选择。 计算公式参考电力系统课程设计及毕业设计参考资料东南大学，第44页。根据粗略计算结果与试探结合，最终最大负荷分接头选择如下：变电站调压方式分接头选择变电站调压方式分接头选择1高压侧(31.5MVA)逆调压110-2*2.5%5高压侧逆调压110-2*2.5%1高压侧(63MVA)逆调压1106高压侧逆调压110-2*2.5%1中压侧(31.5MVA)逆调压110-2*2.5%7高压侧逆调压1101中压侧(63MV

26、A)逆调压110-2*2.5%7中压侧逆调压1101低压侧(31.5MVA)逆调压110-2*2.5%7低压侧逆调压110-2.5%1低压侧(63MVA)逆调压110-2.5%8高压侧逆调压110+2*2.5%2高压侧逆调压110+2*2.5%9高压侧逆调压110-2*2.5%3高压侧逆调压110-2*2.5%10高压侧逆调压110-2.5%4高压侧逆调压110-2*2.5%11高压侧逆调压110-2*2.5%用同样的方法对最小负荷进展调整，8号2号10号变压器均为110-2*2.5%分接头，其余与最大负荷一样。2、接线方式二2.1据当前负荷容量与负荷预测，确定变压器数量与容量由于两种接线方式

27、变压器选择参考数据一样，均来源于任务书和相关手册，故所选型号一样，此处不再赘述，相关选择思路见接线方式一。不同之处在于，方式二中，为满足容量需要4号、9号和11号接三台变压器，其余节点双绕组变压器为两台。2.2变压器分接头调整计算公式参考电力系统课程设计及毕业设计参考资料东南大学，第44页根据粗略计算结果与试探结合，最终最大负荷分接头选择如下：变电站调压方式分接头选择变电站调压方式分接头选择1高压侧(31.5MVA)逆调压110-2*2.5%5高压侧逆调压110-2*2.5%1高压侧(63MVA)逆调压1106高压侧逆调压110-2*2.5%1中压侧(31.5MVA)逆调压110-2*2.5%

28、7高压侧逆调压1101中压侧(63MVA)逆调压110-2*2.5%7中压侧逆调压1101低压侧(31.5MVA)逆调压110-2*2.5%7低压侧逆调压110-2.5%1低压侧(63MVA)逆调压110-2.5%8高压侧逆调压1102高压侧逆调压1109高压侧逆调压110-2*2.5%3高压侧逆调压110-2*2.5%10高压侧逆调压110-2*2.5%4高压侧逆调压110-2*2.5%11高压侧逆调压110-2*2.5%用同样的方法对最小负荷进展调整，分接头选择与最大负荷一样。三、最大最小负荷补偿电容与N-1开断试验1、接线方式一11最大负荷1正常情况下并联补偿电容设置好分接头后，查看“实

29、例信息，仍有节点电压偏低。此时可以考虑设置补偿电容，提高电压。利用计算机软件计算效率高的特点，可以使用试探法：即根据现有可选电容容量，从最小容量15Mvar试探，直到全网电压满足电压要求范围0.9510.8。 根据“实例信息情况，发现变压器低压侧电压明显偏低，如13，14,16,17,18,19号节点，则依次从低容量试探电容15Mvar开场试探。补偿后低压侧电压水平均较高，高压侧较低，则有选择的补偿8，9,10号节点，仍然采用试探补偿电容法。2N-1开断并联补偿电容与并联变压器对所有线路进展N-1开断试验，开断3-4号线路时，4号节点电压标幺值为0.945P.U，不满足要求，4号节点补偿电容1

30、5Mvar满足电压要求。其余均满足要求。开断1-3时，3号节点为0.94P.U，偏低，补偿15Mvar电容，各点满足要求.开断8-10时，8号.10号电压皆偏低，在8号补偿电容经试验为30Mvar，各点满足要求。开断1-2号线路时，13号电压偏高，切除13号局部电容，设为15Mvar各点电压满足要求。每换一次电容，所有导线N-1开断都重试验一次以保证各点电压水平正常，且变压器不过载无故障运行。N-1开断9号节点变压器时，出现过载137%，虽然二类负荷保证70%即可，但考虑开展，又并联一台同容量变压器。同样，其他节点也采用并联变压器的方式，保证变压器不过载。故最大负荷时补偿电容情况如以以下图所示

31、：节点号基准无功(Mvar节点号基准无功(Mvar415.00 1615.00 830.00 1715.00 915.00 1830.00 1015.00 1915.00 1330.00 2015.00 1415.00 315.0012最小负荷1正常情况下并联补偿电容最小负荷时根据电压要求范围切除并联电容，以防止无功功率过补偿使电压偏高。按最大负荷的接线方式带最小负荷时，1320号节点均有不同程度的电压偏高，为此必须切除局部补偿电容。经正常情况下试验，切除16号、18号和19号节点电容，各点电压均在规定范围内且变压器不过载。2N-1开断并联补偿电容以此对每个节点进展N-1开断，开断3-5号线路

32、时电压偏高，切除14号电容。其余情况均符合开断原则。故最终补偿结果如下：节点号基准无功(Mvar节点号基准无功(Mvar415.00 1615.00830.00 1715.00 915.00 2015.00 1015.00 1315.00 2、接线方式二2.1最大负荷1正常情况下并联补偿电容设置好分接头后，查看“实例信息，仍有节点电压偏低。此时可以考虑设置补偿电容，提高电压。利用计算机软件计算效率高的特点，可以使用试探法：即根据现有可选电容容量，从最小容量15Mvar试探，直到全网电压满足电压要求范围0.9510.8。2N-1开断并联补偿电容每换一次电容，所有导线N-1开断都重试验一次以保证各

33、点电压水平正常，且变压器不过载无故障运行。故最大负荷时补偿电容情况如以以下图所示：节点号基准无功(Mvar节点号基准无功(Mvar430.00 1615.00 830.00 615.00915.00 1830.00 1015.00 1915.00 1315.00 315.001415.00 2.2最小负荷1正常情况下并联补偿电容最小负荷时根据电压要求范围切除并联电容，以防止无功功率过补偿使电压偏高。按最大负荷的接线方式带最小负荷时，6号、8号、14号至20号节点均有不同程度的电压偏高，为此必须切除局部补偿电容，切除14号、16号、17号和18号并联电容，各点电压在正常范围且变压器不过载。2N-

34、1开断并联补偿电容对每个节点线路进展N-1开断，均符合开断原则。N-1开断变压器时，有过载情况，虽在允许范围，但考虑到开展，分别在4、9、11号节点并联变压器，变为同容量三台运行。则均满足要求。故最终补偿结果如下：节点号基准无功(Mvar节点号基准无功(Mvar430.00 615.00830.00 315.00 915.00 2015.00 1015.00 1315.00 四、发电厂、变电所主接线选择据要求，选择3号和7号变电站站内主接线。3号为110KV变电站，站内选择两台额定容量为25MVA的降压变压器；7号为220KV变电站，站内为两台三绕组额定容量为150MVA的降压变压器。电气主接

35、线包括有汇流母线形式如单母线接线、双母线接线和无汇流母线桥形接线、角形接线和单元接线。由于发电厂或变电所的出线回路数和电源数不同，且每路馈线所传输的功率的功率也不一样，故采用母线，用于聚集和分配电能。当进出线数较多时，采用母线作为中间环节，可使接线简单清晰，运行方便，有利于安装和扩建。考虑到开展，本方案均采用有汇流母线接线。1、3号变电站在110KV、220KV配电装置中，当线路为34回时，一般采用单母线分段，如不运行停电检修，则应增加相应的旁路设施。当需旁路的断路器较少时，首先考虑采用以母联或分段断路器兼作旁路断路器。在35、60KV配电装置中，假设接线方式为单母线分段，可增设旁路母线和隔离

36、开关，用母线断路器兼作旁路断路器；对110KV在7回及以上，装设专用旁路断路器。故考虑到经济性和安全性，3号变电站低压侧拟采用单母线分段带旁路母线，分段断路器兼作旁路断路器。高压侧应尽量少采用断路器，故采用单母线分段。电气主接线方式如图：如图：三号变电站接线方式2、7号变电站对于枢纽变电所，线路在4回及以上时，一般采用双母线接线。如不运行停电检修，则应增加相应的旁路设施。由于7号变电站地位重要，采用低压侧双母线带旁路母线，装设专用旁路断路器。高压侧和中压侧采用双母线接线。电气主接线方式如图：五、两种接线方式经济性比拟论证通过对网络损耗与线路投资进展综合分析，以0.6元/度电价，给出规划方案的总

37、支出。按运行5年时间的总网络损消耗用计入支出，仅计算线路和并联补偿装置投资，不计算变压器投资。1、方案一经济性计算1.1线路投资据线路型号造价与选线长度计算可得：线路型号造价万元/km长度km总计万元12LGJ-18560281680121LGJ-1856030180034LGJ-1204234142835LGJ-12042311302109LGJ-1204230126068LGJ-12042482016611LGJ-24085363060117LGJ-300120506000127LGJ-24085524420810LGJ-1856031186052LGJ-1204270294074LGJ-

38、18560653900X1=1680+1260+2016+3060+6000+4420+2940+3900=25276万元注：此算法仅包括该地区新接线1.2电容投资Y1=15*9+30*3*10=1980万元1.3线损率线损率=供电量-售电量/供电量*100%最大负荷时：供电量=45+90+146=281(MW)总负荷功率=40+15+25+25+20+23+15+35+26+28+16=268MW功率损耗=281-268=13(MW)线损率=281-268/281*100%=4.6%6.3% 符合要求最小负荷时：供电量=40+80+90=210MW总负荷功率=40+10+17+17+14+1

39、7+10+25+18+22+11=201MW功率损耗=210-201=9MW线损率=210-201/210*100%=4.3%6.3% 符合要求1.4总网络损消耗用查表可得各节点负荷与最大负荷损耗时间tmax的关系，汇总如表所示：节点最大负荷Tmax(h)功率因数tmax(h)140.006300.000.854800.00215.006500.000.805250.00325.006400.000.855000.00425.006300.000.854800.00520.006300.000.835100.00623.006200.000.804850.00715.006500.000.82

40、5450.00835.006200.000.824800.00926.006000.000.854600.001028.006000.000.834600.001116.006300.000.804950.00全年电能损耗=最大负荷时的功率损耗*最大负荷损耗时间最大负荷时功率损耗经前计算为13MW。拟用各节点负荷最大负荷功率时间与该点最大负荷算加权平均最大负荷损耗时间40*4800+15*5250+25*5000+25*4800+20*5100+23*4850+15*5450+35*40+25*4800+28*4600+16*4950=1306650tmax=1306650/40+15+25+

41、25+20+23+15+35+26+28+16=4875(h)故五年总网络损耗Z1=5*4875*13*1000*0.6=19012.5(万元)故方案一总投资为：T1=X1+Y1+Z1=25276+1980+19012.5=46268.5万元2、方案二经济性计算2.1线路投资据线路型号造价与选线长度计算可得：线路型号造价万元/km长度km总计万元12LGJ-18560281680121LGJ-1856030180034LGJ-1204234142835LGJ-12042311302109LGJ-1856030126068LGJ-18560482016611LGJ-24085363060117L

42、GJ-300120506000127LGJ-24085524420810LGJ-1856031186037LGJ-1856060360054LGJ-1204238159623LGJ-12042502100X2=1680+1260+2016+3060+6000+4420+2100+3600+1596=25732万元注：此算法包括该地区原始接线2.2电容投资Y2=15*8+30*3*10=2100万元2.3线损率线损率=供电量-售电量/供电量*100%最大负荷时：供电量=45+90+146=281(MW)总负荷功率=40+15+25+25+20+23+15+35+26+28+16=268MW功率损

43、耗=281-268=13(MW)线损率=281-268/281*100%=4.6%6.3% 符合要求最小负荷时：供电量=40+80+91=211MW总负荷功率=40+10+17+17+14+17+10+25+18+22+11=201MW功率损耗=211-201=10MW线损率=211-201/211*100%=4.7%6.3% 符合要求2.4总网络损消耗用查表可得各节点负荷与最大负荷损耗时间tmax的关系，汇总如表所示：节点最大负荷Tmax(h)功率因数tmax(h)140.006300.000.854800.00215.006500.000.805250.00325.006400.000.8

44、55000.00425.006300.000.854800.00520.006300.000.835100.00623.006200.000.804850.00715.006500.000.825450.00835.006200.000.824800.00926.006000.000.854600.001028.006300.000.834600.001116.006000.000.804650.00全年电能损耗=最大负荷时的功率损耗*最大负荷损耗时间最大负荷时功率损耗经前计算为13MW。拟用各节点负荷最大负荷功率时间与该点最大负荷算加权平均最大负荷损耗时间40*4800+15*5250+25

45、*5000+25*4800+20*5100+23*4850+15*5450+35*4800+26*4800+28*4600+16*4650=1306650tmax=1306650/40+15+25+25+20+23+15+35+26+28+16=4875(h)故五年总网络损耗Z1=5*4875*13*1000*0.6=19012.5 (万元)故方案二总投资为：T1=X1+Y1+Z1=25732+2100+19012.5=46844.5万元经比拟，方案一投资较小，较经济。六、 对确定方案评述根据供电安全性与经济性考核指标，最终选择方案一。方案一中各类负荷均用两条线连接，保证各负荷不停电检修。从地

46、理接线图中可以看出，许多负荷节点采用环形接线，保证供电可靠性，电压质量高。较之前拟选用的双回线，个人认为后者由于两端节点一样，发生N-2开断可能性较高，故特殊情况下无法保证电能质量。选择变压器插入后电压较低，通过分接头调整，调低变比，使得低压侧电压变高，在此根基上并联电容，使得全网电压标幺值维持在正常范围内。根据各点电压正常情况下潮流计算与N-1试验潮流计算，电压水平均可保证在0.96-1.06P.U，电压质量高。在变电站站内，采用单母线分段带旁路以及双母线接线，可以保证不停电检修。相比其他方案，本方案花费稍大，但相比经济性，我认为应该着重考虑安全性。第三章 电力系统潮流与电压计算一、最大最小

47、负荷时运行方式与系统各点电压情况综述最大最小负荷时，经过计算机潮流求解，各点电压均稳定在0.96-1.06P.U，根据等高线可以看出，电网电压水平总体在标幺值电压及偏上，及总体为黄绿色。具体情况见附图。二、变压器分接开关选择方法和结果，电压调节情况综述变压器分接开关选择采用粗略计算与试探法，经分接头开关调节，低压侧电压 根本到达规定范围，但在此范围也呈现略低趋势。三、N-1开断时存在问题及其解决措施N-1开断时，某些节点电压偏低，采用调节分接头的方法和并联补偿法，如低压侧电压偏低，则调低变比加并联补偿，如高压侧电压偏低，则调高变比加并联补偿在高压侧。有时开断，某些点电压偏高，可调节变比并切除电

48、容。第四章 结论与建议本设计采用环形接线，每个负荷至少连接有一条线路，使用单母线分段带旁路母线和双母线接线保证可靠、安全地向用户输送电能。通过调整分接头和并联电容的方式保证电压水平稳定在规定范围内。但相比其他方案如在较短的路程上使用双回线，在投资上较大，分析原因，主要是接线上某些线路较长，花费较大，但双回线的方案由于两节点在同一位置，易发生同时开断，即N-2开断，所以为保证负荷供电安全，个人认为这样的花费是必需的。在某些方案的选择上，如导线选择，变压器分接头选择，并联电容器容量选择，利用计算机计算效率高的特点，均采用粗略计算与试探法结合的方法，如导线，先利用粗略潮流计算求导线截面积，后根据线路

49、损耗和导线损耗选择最正确方案，但由于试探法可选方案较多，不能穷尽每种方法，所以相比之前手算准确计算，可能准确性不够，但计算机的试探法更符合当代计算潮流。本方案在计算投资时，没考虑建设期投资和运行期的年运行费用的时间因素和设备折旧因素，实际计算投资时，本人认为应该根据比例系数，把使用期逐年投资和运行费用折算到某一年的总费用更准确。通过此次课程设计，对相关科目理解加深，如电力系统稳态分析的分接头调压，并联补偿调压，通过实际实践联系，更深刻理解了它们调压作用。选导线时，也明白考虑因素不只是把计算导线截面积作为选线考核指标，还应该根据潮流计算，把线损和导线费用考虑在内，作为终极目标。对于发电厂电气局部

50、，深刻理解了各种电气主接线的优缺点，从而在此根基上为要求变电站选择适宜的接线方式。同时，通过课程设计报告，了解了课程设计说明书的书写方法，熟练掌握了软件POWER WORLD的使用方法。本次课程设计收获颇多，在此感谢给予指导的王洪涛教师和同学们的大力支持！附录附录1 三绕组变压器参数计算型号计算电导GT)计算电纳(BT)计算电阻RT)阻抗基准值Zb有名值标幺值有名值标幺值有名值标幺值SFSL7-31500/1103.802E-060.00052.6E-0502.130.018121SFPSL7-63000/1106.364E-060.00084.2E-050.010.910.008121三绕组

51、有载调压变压器2.955E-060.00141.7E-050.011.230.003484型号计算电抗XT高压侧标幺值中压侧标幺值低压侧标幺值XT1-2*XT1-3*XT2-3*SFSL7-31500/11041.290.341325.920.21000.550.340.21SFPSL7-63000/11020.640.170612.960.11000.280.170.11三绕组有载调压变压器45.170.093300290.060.090.150.06附录2 两绕组变压器参数计算计算有名值计算标幺值节点编号电阻电抗电导电纳电阻电抗电导电纳24.30 79.41 1.76E-061.203E-

52、050.036 0.660.0002 0.001 32.50 50.82 2.446E-061.736E-050.021 0.420.0003 0.002 42.50 50.82 2.446E-061.736E-050.021 0.420.0003 0.002 53.33 63.53 2.083E-061.504E-050.028 0.530.0003 0.002 61.90 40.33 2.893E-062.187E-050.016 0.330.0004 0.003 81.10 25.41 4.033E-063.182E-050.009 0.210.0005 0.004 92.50 50.8

53、2 2.446E-061.736E-050.021 0.420.0003 0.002 101.38 31.76 3.438E-062.545E-050.011 0.260.0004 0.003 114.30 79.41 1.76E-061.203E-050.036 0.660.0002 0.001 附录3 方案一线路阻抗图与线路线损率首端节点编号末端节点编号末端节点名称RXPP线损率1121210.036 0.660 8.138 0.11.23%213130.036 0.660 5.125 0.11.95%213130.036 0.660 5.125 0.11.95%213130.036 0.660 5.125 0.11.95%1121210.036 0.660 8.138 0.11.23%516160.028 0.530 10.239 0.21.95%516160.028 0.530 10.239 0.21