高压电力网络规划设计论文.docx
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高压电力网络规划设计毕业论文
目 录
摘 要 I
1.引言 1
1.1课题的目的及意义 1
1.2论文原始数据及其相关要求 1
2电力电量平衡 3
2.1电力平衡 3
2.1.1系统综合最大用电负荷 3
2.1.2系统供电负荷 3
2.1.3系统最大发电负荷 3
2.1.4备用电容的确定 3
2.1.5装机容量 3
2.1.6电量平衡 3
2.2无功电力平衡 4
2.2.1系统最大综合无功用电负荷 4
2.2.2系统无功供电负荷 4
2.2.3系统最大无功发电负荷 4
2.2.4无功电源 4
2.2.5无功备用负荷 4
2.3运算条件的确定 5
2.3.1最大运行方式下 5
2.3.2最小运行方式下 5
2.3.3停机台数 6
3.电压等级的确定 7
4.接线方案初步确定 8
4.1接线方案 8
4.1.1接线方案一 8
4.1.2接线方案二 8
4.1.3接线方案三 8
4.1.4接线方案四 9
4.1.5接线方案五 9
4.1.6接线方案六 10
4.1.7接线方案七 10
5.方案详细比较 13
5.1方案四相关技术指标计算 13
5.1.1方案四的导线选择 13
5.1.2近似潮流计算 14
III
5.1.3电压损耗计算 15
5.1.4功率损耗及电能损耗计算 18
5.1.5有色金属消耗量 18
5.2方案五的相关技术指标计算 18
5.2.1方案五的导线选择 18
5.2.2近似潮流计算 19
5.2.3电压损耗计算 20
5.2.4功率损耗及电能损耗计算 23
5.2.5有色金属消耗量(采用铁塔) 23
5.3方案的经济比较 24
5.3.1方案四的经济计算 24
5.3.2方案五的经济计算 25
6.主接线方案的确定 26
6.1电气主接线的基本要求和设计程序 26
6.1.1电气主接线设计的基本要求 26
6.1.2电气主接线的设计程序 26
6.1.3常用接线方案比较 27
6.2发电厂和变电所接线方案 27
5.2.1发电厂A的接线方案 27
6.2.2发电厂B的接线方案 28
6.2.3变电所一的接线方案 29
6.2.4变电所二的接线方案 30
6.2.5变电所三的接线方案 31
6.2.6全线主接线总接线方案 33
7.变压器的选择 34
7.1发电厂B的变压器选择 34
7.2发电厂A的变压器选择 34
7.3变电所1的变压器选择 34
7.4变电所2的变压器选择 35
7.5变电所3的变压器选择 35
8.精确潮流计算 36
8.1发电厂和变电所各变压器损耗的计算 36
8.1.1变电所一的变压器损耗计算 36
8.1.2变电所二的变压器参数计算 36
8.1.3变电所三的变压器参数计算 37
8.1.4发电厂B的变压器参数计算 37
8.2最大运行方式下发电厂和各变电所运算负荷的计算 38
8.2.1最大运行方式下变电所一运算负荷的计算 38
8.2.2最大运行方式下变电所二运算负荷的计算 38
8.2.3最大运行方式下变电所三运算负荷的计算 39
8.2.4最大运行方式下发电厂B运算功率的计算 40
8.3最大运行方式下网络的功率分布和电压分布 41
8.3.1最大运行方式下网络的功率分布 41
8.3.2最大运行方式下网络的电压分布 43
8.4最小运行方式下发电厂和各变电所运算负荷的计算 43
8.4.1最小运行方式下变电所一运算负荷的计算 43
8.4.2最小运行方式下变电所二运算负荷的计算 44
8.4.3最小运行方式下变电所三运算负荷的计算 45
8.4.4最小运行方式下发电厂B运算功率的计算 46
8.5最大运行方式下网络的功率分布和电压分布 46
8.5.1最大运行方式下网络的功率分布 46
8.5.2最小运行方式下网络的电压分布 48
9.调压计算 50
9.1调压计算原则 50
9.2变电所低压母线实际电压的计算 50
9.2.1变电所一低压母线实际电压的计算 50
9.2.2变电所二低压母线实际电压的计算 51
9.2.3变电所三低压母线实际电压的计算 51
9.3各变电所的调压计算 52
8.3.1变电所一的调压计算 52
9.3.2变电所二的调压计算 54
9.3.3变电所三的调压计算 55
结语 57
参考文献 58
附录Ⅰ:
潮流计算分布图 59
1.引言
1.1课题的目的及意义
电能是现代社会生活的基础,随着电力负荷的日益快速增长和远距离、大容量输电需求的增加,大规模容量电厂的建设,以及高压、超高压输电线路和变电站的数目日益增多,环境问题变得日益突出。
为实现规模经济、减小网损、避免输电设备的重复建设,确保电力系统可靠性,使输电线路对环境的影响降至最小,美国、前苏联、日本、意大利和加拿大等国的电力公司或科研机构,于20世纪60年代末或70年代初根据电力发展需要开始进行了高压输电的可行性研究,并在广泛、深入地调查和研究基础上,先后提出了高压输电的发展规划目标或建设了高压输变电工程。
当前我国电力的迅猛发展,跨区大电网的逐步形成,但是普遍存在电网结构薄弱,特别是50OkV网架在大部分电网中尚未真正形成,电网的安全性差,可靠性低,自动化水平不高,电网调峰容量不足,损耗大,供电质量
差,远远不能适应21世纪信息时代对电力供应的数量和质量的要求。
因此,建设具有远距离、大容量、低损耗输电能力的高压输电系统,是中国能源和经
济社会协调发展的必然要求,有利于改善电网结构,提高电网的安全性和可靠性,还有利于降低电网建设成本。
本次课题从实际出发,对我国国家高压电力网络的规划设计问题进行了探讨,并通过本次设计熟悉电力系统规划设计的基本程序和步骤,掌握各种运行方式下电力网的潮流分布和故障分析,培养解决实际工程问题的能力,为今后的工作打下坚实的基础。
1.2论文原始数据及其相关要求
设计整个电力系统,包括A、B两座发电厂,三座变电所,A发电厂单机容量300MW,有2台发电机组,B发电厂单机容量125MW,有4台发电机组,三座变电站负荷需求分别为400MW、250MW、150MW。
发电厂
A到变电所1的距离为80km,发电厂A到变电所2的距离为87km,发电厂B到变电所2的距离为45km,发电厂B到变电所3的距离为50km,变电所1到变电所2的距离为55km,变电所1到变电所3的距离为70km,变电所2到变电所3的距离为75km。
负荷同时系数取0.97,无功同时系数取
-60-
1,网络功率因数0.9,A发电厂厂用电率6%,B发电厂厂用电率15%。
通过经济、负荷比较,得出线路设计图,并根据三座变电站负荷需求、通过潮流计算、调压计算,计算出发电厂的开机台数、备用状况,以达到系统负荷平衡。
2电力电量平衡
2.1电力平衡
2.1.1系统综合最大用电负荷
Pxy=k1´Py=0.97´(400+250+150)=776(MW)
其中k1为负荷同时系数,取0.97,Py为系统负荷即三座变电所总负荷。
2.1.2系统供电负荷
0
1
Pg=1-50
´Pxy=816.8(MW)
其中Pxy为系统综合最大用电负荷,500为网损率。
2.1.3系统最大发电负荷
Pf=Pg+PA+PB=816.8+2´300´600+4´125´1500=927.8(MW)
其中PA为A厂厂用电率600,PB为B厂厂用电率1500,Pg为系统最大发电负荷。
2.1.4备用电容的确定
负荷备用取200到500,这里取300。
负荷备用:
300´Pf=27.8(MW)
事故备用:
取125W (因为功率缺额影响,取300过大。
)故需装机容量:
927.8+27.8+125=1080.6(MW)
2.1.5装机容量
A厂装机容量:
2´300=600(MW)
B厂装机容量:
4´125=500(MW)
装机总容量:
600+500=1100(MW)
电力盈亏:
1100-1080.6=19.4(MW)
故电力盈亏满足。
2.1.6电量平衡
系统负荷:
A=Pf´Tmax=927.8´5000=4639000(MWh)
其中查资料得:
TMAX取5000
电厂的设备利用小时:
A
å
P
T= =
N
4639000
2´300+4´125
=4217.27<7000
其中A为系统负荷。
一般电厂设备利用小时需要小于7000,故电量平衡。
2.2无功电力平衡
2.2.1系统最大综合无功用电负荷
因为功率因数cosj=0.9,所以换算过来tanj=0.48
Qxy=K´SQy=1´[(400+250+150)´tanj]=384(MVar)此处K为无功同时系数。
P2+Qxy2
xy
2.2.2系统无功供电负荷
Qg=Qxy+DQws
=384+2000´
=384+173.1=557.1(MVar)
其中DQws
为无功损耗,公式为DQws
=2000´ 。
P2+Qxy2
xy
Qxy为无功用电负荷,前已算出。
2.2.3系统最大无功发电负荷
因为额定功率因数cosje=0.85,所以tanje=0.62
Qf=Qg+DQcny=557.1+(927.8816.8)´tanje=654.78(MVar)
其中DQcny为厂用电率,公式为DQcny=(Pf
Pf为供电负荷,Pg为发电负荷。
Qg为无功用电负荷,前已算出。
2.2.4无功电源
Pg)´tanje
因为额定功率因数cosje=0.85,所以tanje=0.62
PN×tanje=(2´300+4´125)´tanje=682(MVar)其中PN为两个发电厂总容量。
2.2.5无功备用负荷
负荷备用负荷 700´Qf=700´654.78=45.83(MVar)其中Qf为系统最大无功发电负荷,这里备用取Qf的700
事故备用负荷 125´tanje=77.5(MVar)
所需无功为:
654.78+45.83+77.5=778.11(MVar)
实际装机:
682(MVar)
故所需无功补偿为:
682778.11=96.11(MVar)即无功盈亏为96.11(MVar)
2.3运算条件的确定
2.3.1最大运行方式下
A厂装机:
2´300(MW) B厂装机:
4´125(MW)由前可知,系统最大发电负荷为927.8(MW)
备用:
27.8+125=152.8(MW)
所以,系统装机为:
2´300+4´125=1100(MW)平均出力为:
927.8
1100
´10000=8400
每个电厂
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