畢業(yè)設(shè)計(jì)---區(qū)域電力網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　前 言</b></p><p>　　本課程設(shè)計(jì)的任務(wù)是根據(jù)給出的數(shù)據(jù)及要求，按國(guó)民經(jīng)濟(jì)應(yīng)用的要求設(shè)計(jì)一個(gè)供電、變電網(wǎng)絡(luò)。該網(wǎng)絡(luò)包括一個(gè)發(fā)電廠、四個(gè)變電站及輸電線路。該網(wǎng)絡(luò)必須在符合國(guó)民經(jīng)濟(jì)要求的前提下，保證一定的供電可靠性和穩(wěn)定性，運(yùn)行方式靈活，電能質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)，并且有一定的經(jīng)濟(jì)性。</p><p>　　設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：分析原始資料，審定

2、運(yùn)算條件；校驗(yàn)系統(tǒng)有功、無功平衡和各種運(yùn)行方式；通過方案比較，確定系統(tǒng)接線方案；確定發(fā)電廠、變電所的接線方案和變壓器的型號(hào)、容量及參數(shù)；進(jìn)行系統(tǒng)的潮流計(jì)算；進(jìn)行系統(tǒng)的調(diào)壓計(jì)算，選擇變壓器的分接頭；統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要指標(biāo)；繪制系統(tǒng)電氣主接線圖。 </p><p>　　根據(jù)給出的負(fù)荷情況及輸電距離確定網(wǎng)絡(luò)的電壓等級(jí)為 110KV，再根據(jù)變電站、發(fā)電廠的地理位置，選出 4～6 種結(jié)線方案進(jìn)行粗略的比較，比較后從中選出

3、2～3 種方案進(jìn)行精細(xì)的方案比較，最后選出一種技術(shù)、經(jīng)濟(jì)上最優(yōu)的方案，隨之可以確定發(fā)電廠、變電站的結(jié)線方式和運(yùn)行方式。然后根據(jù)所選的結(jié)線方式和運(yùn)行方式進(jìn)行潮流計(jì)算和調(diào)壓計(jì)算，直至調(diào)壓方式、范圍合符要求，最后統(tǒng)計(jì)物資用量，進(jìn)行經(jīng)濟(jì)指標(biāo)計(jì)算。 </p><p>　　最后得出的設(shè)計(jì)方案應(yīng)具有高可靠性，能夠安全、可靠地向用戶提供符合電能質(zhì)量要求地電能，運(yùn)行方式變換靈活，具有一定的經(jīng)濟(jì)性，基本滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)的要求。</

4、p><p>　　由于本人的水平有限，設(shè)計(jì)中難免出現(xiàn)錯(cuò)漏，希望指導(dǎo)老師指正，并感謝指導(dǎo)老師在設(shè)計(jì)過程中給予的輔導(dǎo)和幫助。</p><p>　　第一章 設(shè)計(jì)題目和原始資料</p><p><b>　　1-1 概述</b></p><p><b>　　一、設(shè)計(jì)題目： </b></p><p

5、>　　區(qū)域電力網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì) </p><p>　　二、設(shè)計(jì)主要內(nèi)容： </p><p>　　1. 校驗(yàn)系統(tǒng)有功、無功平衡和各種運(yùn)行方式； </p><p>　　2. 通過方案比較，確定系統(tǒng)接線方案； </p><p>　　3. 確定發(fā)電廠、變電所的接線方案和變壓器的型號(hào)、容量及參數(shù)； </p><p>　　4. 進(jìn)

6、行系統(tǒng)的潮流計(jì)算； </p><p>　　5. 進(jìn)行系統(tǒng)的調(diào)壓計(jì)算，選擇變壓器的分接頭； </p><p>　　6. 統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要指標(biāo)。</p><p><b>　　三、設(shè)計(jì)要求： </b></p><p>　　1．設(shè)計(jì)說明書一份。</p><p><b>　　2．設(shè)計(jì)圖紙一張。&

7、lt;/b></p><p><b>　　1-2 原始資料</b></p><p><b>　　一、發(fā)電廠資料 </b></p><p>　　二、發(fā)電廠和變電所負(fù)荷資料</p><p><b>　　注意：</b></p><p>　　(1)、發(fā)電廠

8、的負(fù)荷包括發(fā)電廠的自用電在內(nèi)；</p><p>　　(2)、建議采用的電力網(wǎng)額定電壓為110kV。</p><p>　　三、發(fā)電廠、變電所的地理位置圖：（1：1000000）</p><p>　　第二章 負(fù)荷合理性校驗(yàn)，功率平衡校驗(yàn)及確定運(yùn)行方式</p><p>　　2-1 負(fù)荷合理性校驗(yàn) </p><p>　　根據(jù)最

9、大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)的定義，最大負(fù)荷運(yùn)行Tmax 小時(shí)所消耗的電量等于全年實(shí)際耗電量，所以應(yīng)大于全年以最小負(fù)荷運(yùn)行所消耗的電量，即： </p><p>　　Pmax·Tmax＞Pmin·8760 8760——全年小時(shí)數(shù)</p><p><b>　　1、發(fā)電廠負(fù)荷 </b></p><p>　?。≒max&#

10、183;Tmax＝10×5500＝55000）＞（Pmin·8760＝3×8760＝26280） （MWh） </p><p>　　2、變電所1 負(fù)荷 </p><p>　?。≒max·Tmax＝20×5500＝110000）＞（Pmin·8760＝8×8760＝70080） （MWh） </p>&l

11、t;p>　　3、變電所2 負(fù)荷 </p><p>　?。≒max·Tmax＝20×5000＝100000）＞（Pmin·8760＝10×8760＝87600） （MWh） </p><p>　　4、變電所3 負(fù)荷 </p><p>　?。≒max·Tmax＝30×5000＝150000）＞（Pmin

12、·8760＝10×8760＝87600） （MWh） </p><p>　　5、變電所4 負(fù)荷 </p><p>　?。≒max·Tmax＝30×5500＝150000）＞（Pmin·8760＝12×8760＝105120） （MWh） </p><p>　　結(jié)論：所以負(fù)荷均滿足合理性要求。</

13、p><p>　　2-2 功率平衡校驗(yàn) </p><p>　　一、有功功率平衡校驗(yàn)（最大方式下） </p><p>　　系統(tǒng)最大有功綜合負(fù)荷：</p><p>　　系統(tǒng)最小有功綜合負(fù)荷：</p><p>　　K1 ——同時(shí)系數(shù)取1</p><p>　　K2 ——廠用網(wǎng)損系數(shù)取1.15（其中網(wǎng)損7%，廠

14、用8%）</p><p>　　PXMAX=1×1.15×(10+20+25+30+30)=132.25MW</p><p>　　PXMIN=1×1.15×(10+20+25+30+30)=132.25MW</p><p>　　發(fā)電廠裝機(jī)容量：PFMAX=50×2+25×2=150MW</p>

15、<p>　　有功備用容量：PB= PFMAX- PXMAX=150-132.25=17.75 MW</p><p>　　備用容量占系統(tǒng)最大有功綜合負(fù)荷的百分比：13.4％＞10％</p><p>　　二、無功功率平衡校驗(yàn)（最大方式下）</p><p>　　系統(tǒng)最大綜合無功負(fù)荷：QXMAX=PXMAX.tan(cos-1Φ)</p><p

16、>　　QXMAX= 132.25×tan（cos-10.85）=81.96 MVar</p><p>　　發(fā)電機(jī)能提供的無功功率：QFMAX=PFMAX.tan(cos-1Φe)</p><p>　　QFMAX＝（50×2）tan(cos-10.85)＋（25×2）tan(cos-10.8)=99.47 MVar</p><p>

17、　　無功備用容量：QB=QFMAX- QXMAX=99.47-81.96=17.51 MVar</p><p>　　無功備用容量占系統(tǒng)最大綜合無功功率的21.14％</p><p>　　三、功率平衡校驗(yàn)結(jié)論 </p><p>　　發(fā)電廠有功儲(chǔ)備為 17.75MW，達(dá)到系統(tǒng)最大綜合有功綜合負(fù)荷的 13.4％，大于10％，基本滿足系統(tǒng)有功平衡的要求。 </p>

18、;<p>　　發(fā)電廠無功儲(chǔ)備有 17.51MVar，達(dá)到系統(tǒng)最大綜合無功功率的 21.14％，已滿足系統(tǒng)無功平衡要求的10～15％的儲(chǔ)備要求。 </p><p>　　綜上所述，該發(fā)電廠裝機(jī)容量可以滿足系統(tǒng)功率平衡的要求，而且不用無功補(bǔ)償。 </p><p>　　2-3 確定發(fā)電廠運(yùn)行方式 </p><p>　　系統(tǒng)以最大負(fù)荷方式運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)最大有功綜合

19、負(fù)荷為 132.25MW，而發(fā)電廠最大出力為150MW，因備用容量不足一臺(tái)發(fā)電機(jī)組的容量，所以所有機(jī)組都須帶負(fù)荷運(yùn)行。機(jī)組間負(fù)荷分配，可以按機(jī)組容量來分配。 </p><p>　　當(dāng)系統(tǒng)以最小負(fù)荷方式運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)有功功率只有 49.45MW，此時(shí)發(fā)電廠以最大方式運(yùn)行時(shí)，平均每臺(tái)機(jī)組所承擔(dān)的負(fù)荷僅達(dá)到容量的 25％～50％，這顯然是不經(jīng)濟(jì)的， 因此要考慮切除機(jī)組； 同時(shí)考慮事故時(shí)的備用容量， 應(yīng)切除1臺(tái)25MW&l

20、t;/p><p>　　機(jī)組和1 臺(tái)50MW 機(jī)組，即一臺(tái)50KW機(jī)組和一臺(tái)25MW機(jī)組帶負(fù)荷，而另一臺(tái)50KW機(jī)組和一臺(tái)25MW機(jī)組作備用，用作輪流檢修和事故備用。</p><p>　　第三章 確定網(wǎng)絡(luò)結(jié)線方案和電壓等級(jí) </p><p>　　3-1 網(wǎng)絡(luò)電壓等級(jí)的確定 </p><p>　　本設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)是區(qū)域電力網(wǎng)，輸送容量20～30MVA，輸

21、送距離從 48～68kM。根據(jù)各級(jí)電壓的合理輸送容量及輸電距離，應(yīng)選擇 110KV 電壓等級(jí)（其輸送能力為10～50MW，50～150kM）。 </p><p>　　故網(wǎng)絡(luò)電壓等級(jí)確定為：110kV</p><p>　　3-2 網(wǎng)絡(luò)結(jié)線方案初步比較</p><p>　　根據(jù)上表比較，從可靠性、操作容易、保護(hù)簡(jiǎn)單等方面選優(yōu)，選出Ⅱ、Ⅲ、Ⅵ三種方案進(jìn)行精確比較。<

22、/p><p>　　3-3 網(wǎng)絡(luò)結(jié)線方案精確比較 </p><p>　　確定導(dǎo)線材料和桿塔的類別及導(dǎo)線的幾何均距。目前我國(guó)高壓輸電線主要采用鋼芯鋁絞線。 按電力設(shè)計(jì)手冊(cè)， 當(dāng)負(fù)荷的年最大利用小時(shí)數(shù)達(dá) 5000 小時(shí)以上時(shí)，鋼芯鋁絞線的經(jīng)濟(jì)電流密度取 J=0.9A/mm2，在高壓區(qū)域電力網(wǎng)，用經(jīng)濟(jì)電流密度法選擇導(dǎo)線截面，用發(fā)熱校驗(yàn)。因本設(shè)計(jì)是 110kV電壓等級(jí)，為了避免電暈損耗，導(dǎo)線截面不得小于

23、LGJ-70。 在LGJ-240以下者， 均采用單桿三角形排列， 在LGJ-300以上者，采用Π型桿塔。有關(guān)數(shù)據(jù)查參考書《電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)手冊(cè)（摘錄） 》，綜合如下：</p><p>　　初選出來的Ⅱ、Ⅲ、Ⅵ方案技術(shù)和經(jīng)濟(jì)精確比較見下表：</p><p>　　由上表的技術(shù)及經(jīng)濟(jì)比較可以看出，方案Ⅵ在技術(shù)上滿足要求（正常時(shí)?U<5％，故障時(shí)?U<15％） ，經(jīng)濟(jì)上又最省，故選擇Ⅵ

24、方案為網(wǎng)絡(luò)結(jié)線方案。 </p><p>　　表中數(shù)據(jù)算法及算例如下（以方案Ⅲ為例，方案Ⅱ、方案Ⅵ類同） ： </p><p>　　線路潮流分布計(jì)算的兩個(gè)假定：1、計(jì)算時(shí)不考慮線路功率損失；2、功率大小按導(dǎo)線的長(zhǎng)度均勻分布。</p><p><b>　　1、潮流計(jì)算：</b></p><p>　　線路A-1：P=20/2

25、=10MW Q=P·tan(cos-1φ)=10×tan(cos-10.85)＝6.20 MVar</p><p>　　線路A-2：P=25/2=12.5MW Q=P·tan(cos-1φ)=12.5×tan(cos-10.85)＝7.75 MVar</p><p><b>　　線路A-3：</b></p>&

26、lt;p>　　Q=P·tan(cos-1φ)=26.46×tan(cos-10.85)＝16.40 (MVar)</p><p><b>　　線路A-4：</b></p><p>　　Q=P·tan(cos-1φ)=33.54×tan(cos-10.85)＝20.79 (MVar)</p><p>

27、　　線路3-4：P=PA-4-P4=33.54-30=3.54 (MW)</p><p>　　Q=P·tan(cos-1φ)=3.54×tan(cos-10.85)＝2.19 (MVar)</p><p><b>　　2、選導(dǎo)線：</b></p><p><b>　　線路A-1：</b></p&g

28、t;<p>　　故選2×LGJ-70 Imax=275A</p><p><b>　　線路A-2：</b></p><p>　　故選2×LGJ-95 Imax=335A</p><p><b>　　線路A-3：</b></p><p>　　故選LGJ-185

29、Imax=515A</p><p><b>　　線路A-4：</b></p><p>　　故選LGJ-240 Imax=610A</p><p><b>　　線路3-4：</b></p><p>　　故選LGJ-70 Imax=275A</p><p><b>

30、　　3、線路阻抗計(jì)算</b></p><p>　　Z= r+jx =r0L+jx0L</p><p>　　A-1：r+jx=0.45×68/2+j0.432×68/2=15.30+j14.69（Ω）</p><p>　　A-2：r+jx=0.33×48/2+j0.416×48/2=7.92+j9.98（Ω）<

31、/p><p>　　A-3：r+jx=0.17×67+j0.395×67=11.39+j26.47（Ω）</p><p>　　A-4：r+jx=0.132×50+j0.188×50=6.60+j9.40（Ω）</p><p>　　3-4：r+jx=0.45×27+j0.432×27=12.15+j11.66（Ω）

32、</p><p>　　4、正常運(yùn)行時(shí)的電壓損失：</p><p><b>　　A-1：</b></p><p><b>　　A-2：</b></p><p><b>　　A-3：</b></p><p><b>　　A-4：</b>

33、</p><p>　　5、故障時(shí)最大電壓損失：</p><p>　　A-3-4-A網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)A-4斷開電壓損失最大：</p><p>　　ΔU%=ΔUA-3％＋ΔU3-4％=13.8%+4.8%=18.6%</p><p><b>　　6、投資（K）：</b></p><p>　　線路：（雙回路線

34、路投資，線路計(jì)算長(zhǎng)度為兩線路長(zhǎng)度之和的70％）</p><p>　　K1=KA-1+KA-2+KA-3+KA-4+K3-4＝1.95×95.2+2.1×67.2+2.7×67+2.95×50+1.95×27＝707.81萬元</p><p>　　斷路器：K＝4.75×14＝66.5萬元（單價(jià)4.75萬元）</p>&

35、lt;p>　　總投資：K＝K1＋K＝707.81+66.5＝774.31萬元</p><p>　　7、年運(yùn)行費(fèi)用（萬元）：年運(yùn)行費(fèi)用包括折舊費(fèi)和損耗費(fèi)</p><p>　　折舊費(fèi)＝8％K＝774.31×8％＝61.94萬元（折舊率8％）</p><p>　　線路年網(wǎng)損費(fèi)用：（τ查表：《電力系統(tǒng)分析第三版下冊(cè)》表14-1 p.129）</p>

36、;<p><b>　　線路A-1：</b></p><p>　　cosφ＝0.85 Tmax＝5500h 查表得τ＝4000h</p><p><b>　　線路A-2：</b></p><p>　　cosφ＝0.85 Tmax＝5000h 查表得τ＝3500h</p><p>

37、<b>　　線路A-3：</b></p><p>　　cosφ＝0.85 Tmax＝5500h 查表得τ＝4000h</p><p><b>　　線路A-4：</b></p><p>　　cosφ＝0.85 Tmax＝5000h 查表得τ＝3500h</p><p><b>　　線

38、路3-4：</b></p><p>　　cosφ＝0.85 Tmax＝5500h 查表得τ＝4000h</p><p>　　電能損耗：ΔA=Σ（ΔP·τ）＝0.17505×4000＋0.14158×3500+0.91223×4000 +0.84936×3500+0.0174×4000=7887.01 MWh<

39、/p><p>　　總網(wǎng)損成本＝7887.01×10-1×0.2＝157.74萬元（電價(jià)0.2元/kWh）</p><p>　　年運(yùn)行費(fèi)：N＝61.94+157.74＝219.68萬元</p><p>　　8、年計(jì)算費(fèi)用（萬元）：按7年收回投資計(jì)算</p><p>　　Z=K/7+N=774.31/7+219.68=330.30

40、（萬元）</p><p>　　第四章 確定發(fā)電廠、變電所的結(jié)線方式</p><p>　　4-1 選擇發(fā)電廠主結(jié)線</p><p>　　從負(fù)荷情況來看，各變電所均有一、二類負(fù)荷，而且系統(tǒng)中只有一個(gè)發(fā)電廠，因此保證供電的可靠性成為選擇發(fā)電廠主結(jié)線所要考慮的首要問題。</p><p>　　雙母線比單母線分段的可靠性和靈活性都要優(yōu)，因此，高壓側(cè)母線采

41、用雙母線結(jié)線。而發(fā)動(dòng)機(jī)和變壓器的連接可以有多種選擇，選擇其中兩種方案進(jìn)行比較： </p><p>　　方案一：50MW發(fā)電機(jī)與變壓器采用單元結(jié)線，這種方式可以最大限度地保證供電的可靠性。任一臺(tái)變壓器發(fā)生故障時(shí)都能基本保證發(fā)電廠的大部分出力，但缺點(diǎn)是變壓器多，投資大，其接線圖如下：</p><p>　　方案二：50MW發(fā)電機(jī)與變壓器采用擴(kuò)大單元結(jié)線，將兩臺(tái)50MW發(fā)電機(jī)出線并聯(lián)在一起，共用一

42、臺(tái)變壓器。其優(yōu)點(diǎn)是省了一臺(tái)變壓器，減少了投資。但是種結(jié)線方式有缺點(diǎn)，當(dāng)變壓器發(fā)生故障時(shí)，兩臺(tái)50MW發(fā)電機(jī)都退出運(yùn)行，這將嚴(yán)重影響發(fā)電廠的出力，因此這種結(jié)線方式供電可靠性低，其結(jié)線圖如下：</p><p>　　結(jié)論：如前所述，由于該網(wǎng)絡(luò)一、二類負(fù)荷比重較大，而且發(fā)電廠只有一個(gè)，所以選擇發(fā)電廠主結(jié)線首先要考慮到的是供電可靠性，其次才是經(jīng)濟(jì)性。因?yàn)榉桨敢坏目煽啃愿?，因此盡管方案二比它經(jīng)濟(jì)上要省，也需選方案一。另外，因

43、有機(jī)端負(fù)荷，所以兩臺(tái)25MW發(fā)電機(jī)采用10kV母線與變壓器連接。即發(fā)電廠主結(jié)線采用高壓側(cè)雙母線，兩臺(tái)50MW發(fā)電機(jī)與變壓器采用單元結(jié)線，兩臺(tái)25MW發(fā)電機(jī)采樣母線結(jié)線。</p><p>　　4-2 確定變電所結(jié)線方式</p><p>　　由于各變電所均有一、二類負(fù)荷，對(duì)安全可靠供電要求高，需要有兩個(gè)電源互為備用，而且因有兩條高壓進(jìn)線，故采用雙母線和每個(gè)變電所設(shè)置兩臺(tái)變壓器，同時(shí)把兩條進(jìn)線接

44、在不同的母線上。</p><p>　　4-3 確定變壓器型號(hào)、臺(tái)數(shù)及容量</p><p><b>　　一、發(fā)電廠：</b></p><p>　　變壓器容量應(yīng)大于或等于發(fā)電機(jī)容量，故選3×SFL1-63000 kVA的升壓變壓器。</p><p><b>　　二、變電所1：</b></

45、p><p>　　SMAX=Pmax/COSφ＝20 /0.85=23.53 MVA</p><p>　　SMIN＝Pmin/COSφ＝8 /0.8=10 MVA</p><p>　　每臺(tái)變壓器容量按最大視在功率的70％考慮，則23.53×70％＝16.47MVA 故選2×SFL1-16000 降壓變壓器。</p><p>　　

46、變壓器參數(shù)：ΔP0=18.5kW ΔPs=110kW US%=10.5 I0%=0.9</p><p><b>　　切除功率：</b></p><p>　　當(dāng)切除功率小于最小功率時(shí)，為減少斷路器的損耗，一般不切除變壓器，所以采用內(nèi)橋式結(jié)線。</p><p><b>　　三、變電所2：</b></p>

47、<p>　　SMAX=Pmax/COSφ＝20 /0.85=23.53 MVA</p><p>　　SMIN＝Pmin/COSφ＝8 /0.8=10 MVA</p><p>　　SN=29.41×70％=20.59 MVA 故選2×SFL1-25000降壓變壓器。</p><p>　　變壓器參數(shù)：ΔP0=18.5kW ΔPs=11

48、0kW US%=10.5 I0%=0.9</p><p><b>　　切除功率：</b></p><p>　　當(dāng)切除功率大于最小功率時(shí)，可以切除一臺(tái)變壓器，所以采用外橋式結(jié)線。</p><p><b>　　四、變電所3：</b></p><p>　　SMAX=Pmax/COSφ＝20 /0.85

49、=23.53 MVA</p><p>　　SMIN＝Pmin/COSφ＝8 /0.8=10 MVA</p><p>　　SN=35.29×70％=24.70 MVA 故選2×SFL-25000降壓變壓器。</p><p>　　變壓器參數(shù)：ΔP0=18.5kW ΔPs=110kW US%=10.5 I0%=0.9</p>&

50、lt;p><b>　　切除功率：</b></p><p>　　切除功率大于最小功率，所以采用外橋式結(jié)線方式。</p><p><b>　　五、變電所4：</b></p><p>　　SMAX=Pmax/COSφ＝20 /0.85=23.53 MVA</p><p>　　SMIN＝Pmin/CO

51、Sφ＝8 /0.8=10 MVA</p><p>　　SN=35.29×70％=24.70 MVA 故選2×SFL-25000降壓變壓器。</p><p>　　變壓器參數(shù)：ΔP0=18.5kW ΔPs=110kW US%=10.5 I0%=0.9</p><p><b>　　切除功率：</b></p>

52、<p>　　切除功率小于最小功率，所以采用內(nèi)橋式結(jié)線方式。</p><p>　　六、計(jì)算結(jié)果明細(xì)表及變電所主結(jié)線</p><p>　　第五章 調(diào)壓方式的選擇和計(jì)算</p><p>　　用電設(shè)備在額定電壓下運(yùn)行時(shí)，效率最高。但實(shí)際上在電力系統(tǒng)運(yùn)行中，隨著負(fù)荷的變化，系統(tǒng)運(yùn)行方式的改變，網(wǎng)絡(luò)中電壓的損失也會(huì)發(fā)生變化。為了保證用電設(shè)備的經(jīng)濟(jì)性及安全性，應(yīng)采取必要

53、的調(diào)壓措施使電壓偏移限制在某一個(gè)固定的范圍內(nèi)。系統(tǒng)常用的調(diào)壓方式有順調(diào)壓、逆調(diào)壓、常調(diào)壓，都是通過發(fā)動(dòng)機(jī)調(diào)壓和變壓器分接頭配合來實(shí)現(xiàn)的。</p><p>　　5-1 系統(tǒng)參數(shù)計(jì)算</p><p>　　一、變壓器參數(shù)的計(jì)算：</p><p><b>　　變電所1：</b></p><p>　　同理，其余變壓器參數(shù)計(jì)算結(jié)果列

54、表如下：</p><p><b>　　二、線路的參數(shù)計(jì)算</b></p><p>　　線路采用鋼筋水泥單桿（塔），導(dǎo)線排列采用三角形。線間距離4米，線路電阻、電抗參數(shù)列表如下：（取b0=2.82×10-6S/km）</p><p>　　5-2 各點(diǎn)的計(jì)算負(fù)荷和功率損耗計(jì)算及結(jié)果</p><p><b>

55、;　　一、線路A-1計(jì)算</b></p><p><b>　　等值電路圖如下：</b></p><p>　　1、線路的充電無功功率：</p><p>　　△QC1=-b0LU2=-2.82×10-6×2×68×1102=-4.64MVar </p><p>　　△QC1

56、/2=-2.32 MVar</p><p>　　2、最大負(fù)荷時(shí)兩臺(tái)變壓器的損耗：</p><p>　　3、最大負(fù)荷時(shí)線路A-1末端的傳輸功率：</p><p>　　S1=Smax+△S1+△QC1/2=（20+j12.395）+（0.156+j2.105）-j2.32=</p><p>　　20.156+j12.18MVA</p>

57、<p>　　4、線路A-1的功率損耗：</p><p>　　5、最大負(fù)荷時(shí)線路A-1始端的送出功率：</p><p>　　SA-1=S1+△SLA-1+△QC1/2＝20.156+j12.18＋1.42+j1.36-j2.32＝21.58+j11.22MVA</p><p>　　6、同理，計(jì)算出最小負(fù)荷時(shí)的情況：</p><p>

58、;<b>　　變壓器損耗：</b></p><p><b>　　線路末端傳輸功率：</b></p><p>　　S1=Smin+△S1+△QC1/2=（8+j6）+（0.05848+j0.616125）-j2.32=</p><p>　　8.058+j4.296MVA</p><p><b&g

59、t;　　線路損耗：</b></p><p><b>　　線路始端送出功率：</b></p><p>　　SA-1=S1+△SLA-1+△QC1/2＝8.058+j4.296＋0.105+j0.101-j2.32＝8.163+j2.077MVA</p><p>　　二、計(jì)算線路A-2，A-3，A-4在最大、最小負(fù)荷時(shí)的情況，計(jì)算結(jié)果列

60、表如下：</p><p>　　三、發(fā)電機(jī)側(cè)變壓器的功率分配：</p><p>　　發(fā)電機(jī)高壓側(cè)流出去的總功率，須考慮同時(shí)系數(shù)Kzmax＝0.9，Kzmin＝1.1，</p><p>　　Smax＝0.90×[(21.58+25.777+31.33+31.128)+j(11.22＋15.117+</p><p>　　18.345+18

61、.672)]＝98.83+j57.02 MVA</p><p>　　Smin＝1.1×[(8.163+10.18+10.21+12.241) +j(2.077+5.02+3.766+</p><p>　　6.592)]＝44.87+j19.20 MVA</p><p>　　變壓器功率分配原則按其容量大小分配，3臺(tái)變壓器容量相同，其功率平均分配：Smax＝3

62、2.94+j19.01MVA Smin＝14.96+j6.4MVA</p><p>　　5-3 作出網(wǎng)絡(luò)的功率分配圖</p><p>　　下面所作的功率分布圖，是實(shí)際上流過每個(gè)元件的實(shí)際功率，是作為計(jì)算電壓損耗的依據(jù)。為了計(jì)算方便，把功率分布標(biāo)注在電力系統(tǒng)等值圖，如圖所示：</p><p>　　5-4網(wǎng)絡(luò)電壓損耗計(jì)算和變壓器抽頭選擇</p><

63、p>　　本課程設(shè)計(jì)中調(diào)壓?jiǎn)栴}的解決方法是通過發(fā)電機(jī)調(diào)壓配以選擇適當(dāng)?shù)淖儔浩鞣纸宇^，每個(gè)變電所都有不同的調(diào)壓要求。發(fā)電機(jī)高壓側(cè)作為電壓的中樞控制點(diǎn)，可以使系統(tǒng)在滿足調(diào)壓要求下，使調(diào)壓設(shè)備減到最小。在進(jìn)行調(diào)壓計(jì)算時(shí)，控制發(fā)電機(jī)高壓母線A在最大負(fù)荷時(shí)保持UAmax = 117 kV，在最小負(fù)荷時(shí)UAmin = 111 kV則可滿足各變電所的調(diào)壓要求。</p><p>　　調(diào)壓計(jì)算的主要過程及工作量集中在根據(jù)各變電

64、所的調(diào)壓要求確定發(fā)電廠高壓母線及驗(yàn)算上。現(xiàn)在所定的發(fā)電廠母線電壓111kV～117kV是經(jīng)過多次計(jì)算確定下來的，這個(gè)電壓變動(dòng)范圍不會(huì)增加系統(tǒng)元件的絕緣負(fù)擔(dān)和能量損耗。</p><p>　　電壓損耗計(jì)算公式采用</p><p>　　一、變電所1的變壓器抽頭選擇： </p><p>　　變電所1采用順調(diào)壓。在最大負(fù)荷時(shí)希望電壓UM不低于10.25 kV，最小負(fù)荷時(shí)希望電

65、壓UM不高于10.75 kV。</p><p><b>　　在最大負(fù)荷時(shí)：</b></p><p>　　線路A—1的電壓損耗：</p><p>　　變電所1的變壓器損耗：</p><p><b>　　在最小負(fù)荷時(shí)：</b></p><p>　　線路A—1的電壓損耗：</

66、p><p>　　變電所1的變壓器損耗：</p><p><b>　　變壓器抽頭的選擇：</b></p><p>　　∴ 故選擇Uf=112.75KV的分接頭。</p><p>　　校驗(yàn)：在正常情況下，變電所二次側(cè)的最大負(fù)荷和最小負(fù)荷的電壓偏移值：</p><p>　　故滿足順調(diào)壓的要求。</p

67、><p>　　二、對(duì)變電所2的變壓器抽頭選擇：</p><p>　　變電所2采用常調(diào)壓。在最大和最小負(fù)荷時(shí)希望電壓UM保持10.25 kV。</p><p><b>　　在最大負(fù)荷時(shí)：</b></p><p>　　線路A—2的電壓損耗：</p><p>　　變電所2的變壓器損耗：</p>

68、<p><b>　　在最小負(fù)荷時(shí)：</b></p><p>　　線路A—2的電壓損耗：</p><p>　　變電所2的變壓器損耗：</p><p><b>　　變壓器抽頭的選擇：</b></p><p>　　∴ 故選擇Uf=112.75KV的分接頭。</p><p&

69、gt;　　校驗(yàn)：在正常情況下，變電所二次側(cè)的最大負(fù)荷和最小負(fù)荷的電壓偏移值：</p><p>　　故滿足常調(diào)壓的要求。</p><p>　　三、對(duì)變電所3的變壓器抽頭選擇：</p><p>　　變電所3采用順調(diào)壓。在最大負(fù)荷時(shí)希望電壓UM不低于10.25 kV，最小負(fù)荷時(shí)希望電壓UM不高于10.75 kV。</p><p><b>

70、　　在最大負(fù)荷時(shí)：</b></p><p>　　線路A—3的電壓損耗：</p><p>　　變電所3的變壓器損耗：</p><p><b>　　在最小負(fù)荷時(shí)：</b></p><p>　　線路A—3的電壓損耗：</p><p>　　變電所3的變壓器損耗：</p><

71、p><b>　　變壓器抽頭的選擇：</b></p><p>　　∴ 故選擇Uf=112.75KV的分接頭。</p><p>　　校驗(yàn)：在正常情況下，變電所二次側(cè)的最大負(fù)荷和最小負(fù)荷的電壓偏移值：</p><p>　　故滿足順調(diào)壓的要求。</p><p>　　四、對(duì)變電所4的變壓器抽頭選擇：</p>

72、<p>　　變電所4采用常調(diào)壓。在最大和最小負(fù)荷時(shí)希望電壓UM保持10.25 kV。</p><p><b>　　在最大負(fù)荷時(shí)：</b></p><p>　　線路A—4的電壓損耗：</p><p>　　變電所4的變壓器損耗：</p><p><b>　　在最小負(fù)荷時(shí)：</b></p&

73、gt;<p>　　線路A—4的電壓損耗：</p><p>　　變電所4的變壓器損耗：</p><p><b>　　變壓器抽頭的選擇：</b></p><p>　　∴ 故選擇Uf=112.75KV的分接頭。</p><p>　　校驗(yàn)：在正常情況下，變電所二次側(cè)的最大負(fù)荷和最小負(fù)荷的電壓偏移值：</p&

74、gt;<p>　　故滿足常調(diào)壓的要求。</p><p>　　五、電廠變壓器抽頭選擇：（3×63000kVA）</p><p>　　發(fā)電機(jī)母線的最大及最小負(fù)荷時(shí)，電壓隨負(fù)荷的大小變化，這就要求發(fā)電機(jī)端電壓也隨著變化。一般情況下，發(fā)電機(jī)在最大負(fù)荷時(shí)可容許其電壓提高5%運(yùn)行，在最小負(fù)荷時(shí)，發(fā)電機(jī)端電壓下降所受的限制較寬，因電壓下降不受絕緣的限制，但也不能太低，這會(huì)造成系統(tǒng)

75、不穩(wěn)定和不經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。因此最小負(fù)荷時(shí)不低于10kV運(yùn)行。</p><p><b>　　在最大負(fù)荷時(shí)：</b></p><p><b>　　在最小負(fù)荷時(shí)：</b></p><p>　　校驗(yàn)：發(fā)電機(jī)在最大負(fù)荷和最小負(fù)荷時(shí)的實(shí)際電壓：</p><p>　　發(fā)電機(jī)端電壓在最大和最小負(fù)荷時(shí)，其電壓沒有超出允許變

76、化范圍。故所選分接頭是合理的。</p><p>　　從上面的計(jì)算結(jié)果綜合列出下面的表格：</p><p><b>　　表一</b></p><p><b>　　表二</b></p><p><b>　　表三</b></p><p>　　5-5 調(diào)壓計(jì)算結(jié)

77、果分析</p><p>　　以上調(diào)壓方式計(jì)算，在最小負(fù)荷時(shí)仍采用4臺(tái)機(jī)組同時(shí)投入的運(yùn)行方式，未考慮在最小負(fù)荷時(shí)機(jī)組檢修所引起發(fā)電機(jī)功率重新分配的情況。實(shí)際上，在最小負(fù)荷停機(jī)檢修時(shí)系統(tǒng)并沒有多大的影響。</p><p>　　第六章 統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要指標(biāo)</p><p>　　6-1 線損率的計(jì)算</p><p><b>　　最大負(fù)荷時(shí)

78、：</b></p><p>　　Σ△PL＝△PLA-1+△PLA-2+△PLA-3+△PLA-4＝1.42 +0.58 +1.0785 +0.877＝3.96 MW</p><p>　　ΣPA＝98.83MW</p><p><b>　　最小負(fù)荷時(shí)：</b></p><p>　　Σ△PL＝△PLA-1+△PL

79、A-2+△PLA-3+△PLA-4＝0.1447 +0.1247 +0.095 +0.105＝0.47 MW</p><p>　　ΣPA＝44.87 MW</p><p>　　6-2 全年平均輸電效率</p><p>　　全年平均輸電效率的求法，首先應(yīng)求出用戶得到的電能A1＝ΣPnTmax。然后求出各線路上包括變壓器的電能損耗△A，則可求出發(fā)電廠輸出給系統(tǒng)的總電能A

80、2＝A1+△A，輸出效率</p><p><b>　　對(duì)線路A-1來說：</b></p><p>　　△PL＝1.42，τ＝4000，△AL＝1.42×103×4000＝5.68×106 kWh，</p><p><b>　　對(duì)線路A-2來說：</b></p><p>

81、　　△PL＝0.583，τ＝3500，△AL＝0.583×103×3500＝2.04×106 kWh，</p><p><b>　　對(duì)線路A-3來說：</b></p><p>　　△PL＝1.0785，τ＝4000，△AL＝1.0785×103×4000＝4.31×106 kWh，</p>&l

82、t;p><b>　　對(duì)線路A-4來說：</b></p><p>　　△PL＝0.877，τ＝3500，△AL＝0.877×103×3500＝3.07×106 kWh，</p><p>　　A1= (20+30)×103×5500 +(30 +25)×103×5000 =550×106

83、 kWh</p><p>　　A2= (20.85+550)×106 = 570.85×106 kWh</p><p>　　6-3 輸電成本計(jì)算</p><p><b>　　輸電成本：</b></p><p><b>　　6-4 小結(jié)</b></p><p&g