稳态课设-高压电力网最优网络接线方案设计

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1、编号1350803159 课 程 设 计（ 2011级本科）题 目：高压电力网最优网络接线方案设计 系（部）院： 物理与机电工程学院 专 业： 电气工程及其自动化 作者姓名： 左 杰 指导教师： 刘永科 职称： 副教授 完成日期： 2014 年 7 月 1 日 二一四 年 七 月河西学院本科生课程设计任务书设 计 题 目高压电力网最优网络接线方案设计作 者 姓 名左杰学院、专业、年级物电学院电气工程及其自动化专业11级指导教师姓名、职称刘永科 副教授任务下达日期2014年5月20日1.设计任务1.1设计题目高压电力网最优网络接线方案设计1.2设计内容经设计方案的初步筛选和经济技术比较后，确定较

2、优主网架接线方案，并对其进行N-1校验、导线选型及校验。本次设计旨在初步掌握并熟悉电力网接线设计、无功补偿、方案经济性比较等基本方法，加深对电力系统潮流计算方法及意义、技术经济比较理论的理解。1.3原始数据（1）发电厂变电所地理位置。本设计针对一个地区电力网，该电力网中有一个火力发电厂A，发电厂附近有一些近区负荷，另有3个变电所，发电厂、变电所的地理位置关系如图3-1,1、2、3为变电所，图中每个方格距离代表20km。（2）发电厂、各变电所负荷情况。发电厂A各变电所的负荷情况见表3-2其中补偿后功率因数是对变电所低压负荷母线的运行要求。图1-1发电厂变电所地理位置图表1-1 发电厂和各变电所负

3、荷情况表项目地点A123最大负荷/最小负荷(MW)6/342/3550/3535/28功率因数（补偿后）0.950.980.980.98最大负荷利用小时（h）4000400045003600一、二类负荷所占比例（%）25406052低压母线电压（kv）102.设计的基本要求2.1设计及计算说明书（1）说明书要求书写整齐，条理分明，表达正确、语言正确。（2）计算书内容：为各设计内容最终成果、确定提供依据进行的技术分析、论证和定量计算，如。（3）计算书要求：计算无误，分析论证过程简单明了，各设计内容列表汇总。2.2图纸（1）绘制分析所需的必要图纸（2）图纸要求：用标准符号绘制，布置均匀，设备符号大

4、小合适，清晰美观。3.论文(设计)进度安排阶段论文（设计）各阶段名称起止日期1熟悉设计任务书、设计题目及设计背景资料2查阅有关资料3阅读设计要求必读的参考资料4书写设计说明书5上交设计成果4.需收集和阅读的资料及参考文献（指导教师指定）1: 陈珩.电力系统稳态分析（第三版）M，北京，中国电力出版社，20072：何仰赞，温增银.电力系统分析第三版M，武汉,华中科技大学出版社，20023：陈悦.电气工程毕业设计指南电力系统分册M，北京，中国水利水电出版社，20084: 5: 教 研 室 意 见负责人签名： 年 月 日学 院 意 见负责人签名： 年 月 日2目录摘 要1前言2第一章 方案设计与分析3

5、1.1 有功功率平衡计算31.2 无功功率平衡41.3无功补偿计算4第二章 电网供电方案确定62.1电力网接线方案的初步选择62.2 电力网电压等级的确定82.3电压等级的确定112.4变压器的选择12第三章 输电线路的选择13.1 导线截面积的选择13.2 导线截面积的校验23.3按电压损耗的校验3第四章 经济方面的选择54.1 计算电力网投资5心得体会8参考文献9 摘 要本课程设计通过对发电厂变电所地理位置的设计，巩固和运用前面所学到的基础理论知识，掌握电力系统设计的一般原则和方法，培养分析问题和解决问题的能力。电力系统分析课程设计要求完成一个比较完整的电力网的初步设计。在设计过程中，要考

6、虑到各方面的相互关系和相互影响，综合地运用课程中所学到的知识，进行独立思考。 本课程设计的任务是根据给出的数据和地理位置图，设计一个高压电力网最优网络接线方案.该网络包括一个发电站、三个变电站以及输电线路。该网络必须在符合国名经济要求的前提下，保证一定得供电可靠性和稳定性，运行方式灵活，电能质量负荷标准，并且有一定得经济性。设计内容包括：功率平衡计算、电网供电方案确定、电压等级选择，校验系统有功、无功平衡等，最终确定系统接线方案。最后得出的方案具有较高可靠性和稳定性，运行方式灵活，电能质量负荷标准，并且有一定得经济性，基本满足国民经济要求。关键词：经济比较、功率平衡、电压损耗校验前言电力系统分

7、析课程设计是学完电力系统分析课程后的一次综合性练习。教学目的在于通过对地区电网的设计，巩固和运用前面所学到的基础理论知识，掌握电力系统设计的一般原则和方法，培养分析问题和解决问题的能力。电力系统分析课程设计要求完成一个比较完整的电力网的初步设计。在设计过程中，要考虑到各方面的相互关系和相互影响，综合地运用课程中所学到的知识，进行独立思考。本课程设计的任务是根据给出的数据和地理位置图，设计一个高压电力网最优网络接线方案.该网络包括一个发电站、三个变电站以及输电线路。该网络必须在符合国名经济要求的前提下，保证一定得供电可靠性和稳定性，运行方式灵活，电能质量负荷标准，并且有一定得经济性。设计内容包括

8、：功率平衡计算、电网供电方案确定、电压等级选择，校验系统有功、无功平衡等，最终确定系统接线方案。最后得出的方案具有较高可靠性和稳定性，运行方式灵活，电能质量负荷标准，并且有一定得经济性，基本满足国民经济要求。第一章 方案设计与分析以发电厂A为电网电源点,变电所1，,为负荷点所构成的电力网。其接线方案的设计与分析，以及最优选择如下。1.1 有功功率平衡计算1.1.1系统总的有功功率平衡计算为了维持频率的稳定，满足用户对功率的要求，电力系统装设的发电机额定容量必须大于当前的最大负荷。因此必须进行最大负荷时有功功率平衡计算，以校验系统备用容量是否符合要求。系统总的最大用电负荷：取同时率0.9，各变电

9、所最大负荷有任务书表所示，系统供电负荷：选择网损率7%，则系统发电负荷：因为发电厂为小型火电厂，经慎重选择，可选厂用电率10%，则其中：同时率，网损率，厂用电率，发电厂的机压负荷系统总装机容量：为保证系统的频率稳定和供电可靠性，系统内的总装机容量应大于发电负荷，即系统中应有足够的备用容量。按规定，系统的总备用不得低于系统最发电负荷的20%，即系统的总装机容量，应大于或等于发电负荷的1.2 倍，即 所以系统备用容量符合要求。1.2 无功功率平衡1.2.1 无功功率平衡电力系统的无功功率平衡是保障电压质量的基本条件。无功功率平衡遵循的是分层和分供电区就地平衡原则。为达到就地平衡就必须分层分区进行无

10、功补偿。合理的无功补偿和有效的电压控制，不仅可以保证电压质量，而且将提高电力系统的稳定性、安全性和经济性。在主变压器最大负荷时，因为功率因数为0.9-0.95，所以不需补充无功功率，系统内的总装机容量应该大于发电负荷，即系统内应该有足够的备用容量，按规定系数的总装机容量应大于或等于系统最大发电负荷的1.2倍。电力系统的无功功率平衡，是系统电压质量得根本保证。对系统作无功功率平衡计算的主要目的，在于初步估计系统中发电机的容量是否能够满足系统最大负荷时的要求，是否需要加装无功补偿设备。1.3无功补偿计算1.3.1 无功补偿计算根据设计要求,各变电所低压母线的功率因数需要提高到0.98,变电所10K

11、V母线设计采用装设电容器组来实现无功补偿.根据电力系统电压和无功电力技术导则规定：220KV 及其以下电压等级的变电所，在主变压器最大负荷时，其二次侧的功率因数或电网供给的无功功率与有功功率之比值应满足下表规定：对于不满足规定的变电所，需作无功补偿，使其全部满足规定值。 变电所电压等级（KV）22035110二次侧功率因数0.95 10.9 1Q/ P0.33 00.48 0表2-1 电压等级与二次侧的功率因数及Q/ P 的关系无功负荷： 变压器无功损耗： 式中m为电压变换次数，为1次。系统中无功电源：式中n为发电机台数，为主网和邻网输入的无功功率。系统无功备用容量： 整个系统的无功功率： 无