(完整word版)长沙理工大学电网课程设计.pdf
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1、忍一句,息一怒,饶一着,退一步。增广贤文好学近乎知,力行近乎仁,知耻近乎勇。中庸 目 录 前言.3 第一章 设计任务书和原始资料.4 第二章 电网接线初步方案设计.7 第一节:电网接线初步方案的选择与供电电压等级的确定.7 第二节:电网接线方案的技术经济比较.15 第三节:输电线型号的选择.22 第四节:方案技术经济比较.31 第三章 调压计算.38 课程设计总结.45 前 言 经济发展,电力先行。电力工业是国家的基础,在国民经济发展中占据十分重要的地位。电能是一种不能储存的、无形的二次能源,发电、变电、输送、分配和消费几乎是在一瞬间完成,必须保持有功和无功功率的平衡。同时为了满足消费需求,保
2、证生产生活的稳定,所发电能要满足经济性好、可靠性高、电能质量高等要求。经验告诉我们,在现阶段,联合电力系统是保证供电可靠性、经济性和高质量的最好的办法,而这也是我国电力行业发展的趋势。通过联络线路将几个地方电力系统连接起来所形成的电力系统称为联合电力系统。联合电力系统可以合理利用能源、减少系统备用容量、装设高效率的大容量机组,提高电力系统运行的经济性;系统间相互支援可以提高系统的供电可靠性;系统容量越大抗干扰能力越强,可以减小系统受到干扰(负荷变化)时的频率人人好公,则天下太平;人人营私,则天下大乱。刘鹗谋事在人,成事在天!增广贤文波动和电压波动,提高电能质量。要建好大规模的安全可靠的联合电力
3、系统,必须做好规划,加强电力规划和电网建设。电力规划是根据社会经济发展的需求,能源资源和负荷的分布,确定合理的电源结构和战略布局,确定电压等级、输电方式和合理的网架结构等。电力规划的合理与否,事关国民经济的发展,直接影响到今后电力网络运行的稳定性、经济性、可靠性以及未来经济的发展。该课程设计要求按照给定的数据,依照国民经济应用的要求设计一个供电、变电、输电、分配和消费的电力系统。该电力系统包括一个发电厂、三个变电所、若干输电线路,同时考虑该系统为联合电力系统的一子系统,其联络线可视为无穷大系统。设计的要求是该电力系统应满足一定的供电可靠性、稳定性和经济性,电能质量高,同时运行方式灵活,适应多种
4、负荷变化情况。投资费用亦应当设计至最小。第一章 设计任务书和原始资料 一、设计任务 本次电力系统规划设计是根据给定的发电厂、变电站(所)原始资料完成如下设计:1.确定供电电压等级 2.初步拟定若干待选的电力网接线方案 3.发电厂、变电所主变压器选择 4.电力网接线方案的技术,经济比较 5.输电线路导线截面选择 6.调压计算 先天下之忧而忧,后天下之乐而乐。范仲淹老当益壮,宁移白首之心;穷且益坚,不坠青云之志。唐王勃二、原始资料 1.发电厂,变电所相对地理位置及距离:2.发电厂技术参数 装机台数、容量:250(MW)额定电压(KV):额定功率因数:cos=3.架空输电线路导线经济电流密度见下表
5、1-1:表 1-1 架空输电线路导线经济电流密度(A/mm2)年最大负荷利用小时数 Tmax 3000 以下 30005000 5000 以上 铝 铜 4.负荷数据及有关要求如下表 1-2:表 1-2 发电厂及变电站负荷数据与有关要求 厂站 项目 A 1 2 3 最大负荷(MW)30 60 60 50 最小负荷(MW)15 35 40 30 功率因数 cos 古之立大事者,不惟有超世之才,亦必有坚忍不拔之志。苏轼古之立大事者,不惟有超世之才,亦必有坚忍不拔之志。苏轼Tmax(h)5000 5000 5500 5000 低压母线电压(KV)10 10 10 10 调压要求 最大负荷(%)5 25
6、 25 5 最小负荷(%)0 25 25 0 各类负荷(%)I 类 30 30 30 0 II 类 30 30 25 50 5.电网电压等级的确定 对所拟定的初步接线方案按均一网计算其初步功率,确定各输电线路的输送容量和输送距离,再依据输送容量和输电距离以及电源的电压等级来选择输电线路的电压等级。各种电压等级适合的输电容量和输电距离如下表1-3:表 1-3 各种电压等级适合的输电容量和输电距离 额定电压(KV)输送功率(KW)输送距离(KM)35 200010000 2050 60 350030000 30100 110 1000050000 50150 220 100000500000 10
7、0300 6.电能损失费计算方法(1)由潮流计算结果得出全网最大损耗功率maxP;(2)根据附录中给出的年最大负荷利用小时数maxT、负荷功率因数cos,根据下表查出年最大负荷损耗时间max;(3)计算整个电网全年电能损耗maxmaxPW(Kwh年);人人好公,则天下太平;人人营私,则天下大乱。刘鹗百川东到海,何时复西归?少壮不尽力,老大徒伤悲。汉乐府长歌行(4)按电力系统综合成本电价(取元Kwh)计算电能损失费。最大负荷损耗小时max与最大负荷利用小时)(hTmax、功率因数cos之间的关系见下表1-4:表 1-4 最大负荷损耗时间与最大负荷利用时间、功率因数之间的关系 cos()maxhT
8、 2000 1500 1200 1000 800 700 2500 1700 1500 1250 1100 950 3000 2000 1800 1600 1400 1250 3500 2350 2150 2000 1800 1600 4000 2750 2600 2400 2200 2000 4500 3150 3000 2900 2700 2500 5000 3600 3500 3400 3200 3000 5500 4100 4000 3950 3750 3600 6000 4650 4600 4500 4350 4200 6500 5250 5200 5100 5000 4850 70
9、00 5950 5900 5800 5700 5600 7500 6650 6600 6550 6500 6400 8000 7400 7350 7250 其身正,不令而行;其身不正,虽令不从。论语云路鹏程九万里,雪窗萤火二十年。王实甫 第二章 电网接线方案初步设计 第一节 电网接线初步方案的选择与供电电压等级的确定 一、初步拟定接线方案的依据 电网接线初步方案主要根据负荷对供电可靠性的要求拟定。初步方案拟定时,在考虑对第一类负荷要求任何情况下都不能断电,第二类负荷尽可能的保证供电,必要时可以停电,对于第三类负荷,可以停电的先提条件下列出所有满足供电可靠性要求的初步方案。二、拟定的方案 人不知
10、而不愠,不亦君子乎?论语一寸光阴一寸金,寸金难买寸光阴。增广贤文 古之立大事者,不惟有超世之才,亦必有坚忍不拔之志。苏轼以铜为镜,可以正衣冠;以古为镜,可以知兴替;以人为镜,可以明得失。旧唐书魏征列传 初步筛选:由于第七种到第二十种方案可靠性和经济性不高,故选用方案一到方案六进行初步潮流计算。吾日三省乎吾身。为人谋而不忠乎?与朋友交而不信乎?传不习乎?论语一寸光阴一寸金,寸金难买寸光阴。增广贤文三、发电厂及负荷功率的初步计算 初步比较即为线路的长度以及线路上的损耗的比较,计算公式为 PM=lmS2。初步潮流计算按均一网计算,采用无功就地补偿,即初次计算不考虑无功的分布。以第三种方案的计算过程为
11、例:已知量为:发电厂装机容量:SN=250(MW)=100MW 发电厂用电负荷(厂用电取 8%为 8MW):Pmax=30MW Pmin=15MW 变电所负荷:Pmax=60MW,Pmin=35MW 变电所负荷:Pmax=60MW,Pmin=40MW 变电所负荷:Pmax=50MW,Pmin=30MW 总负荷:PLmax=8+15+60+60+50=193MW(发电厂用电负荷最大)PLmin=8+30+35+40+30=143MW(发电厂用电负荷最小)因为负荷最大时为 PLmax=193MW 而发电厂出功率只有 PG=100MW,故电网还须从系统 S 中吸收 93MW 的功率。第一步,环网的化
12、简:把负荷 3 移植到 S 和 1 中。移植到 S 中的负荷大小为:MWPlllPSS2350354035max3331313 移植到 1 中的负荷大小为:MWPlllPSS2750354040max3331313 负 荷3移 植 后,S 1线 路 等 效 长 度 为(35+40)30km穷则独善其身,达则兼善天下。孟子志不强者智不达,言不信者行不果。墨翟(1 3)86.67(30 42 48)(84.67)90 60 4835.3840 30 42 48APMW 260(42 30 40)(84.67)(30 40)86.67 4026.6240 30 42 48APMW(3)(1 3)86
13、.67 35.3851.29SPMW(3)284.67 51.29 33.38SPMW 3311(3)(1 3)3131403551.2930.77354050sSSssllPPMWlll 13(3)(1 3)3313143.85sSSssslPPPMWlll113(3)(1 3)3131316.15sSsslPPPMWlll2222222522221111331 3 1 32.56 10m mSSAAAASSSSPP lPlPlPlPlPlP lMW 古之立大事者,不惟有超世之才,亦必有坚忍不拔之志。苏轼忍一句,息一怒,饶一着,退一步。增广贤文 人不知而不愠,不亦君子乎?论语丹青不知老将至,
14、贫贱于我如浮云。杜甫 mincos()0.969.4 234.72()GNNNPSSMW 其身正,不令而行;其身不正,虽令不从。论语海纳百川,有容乃大;壁立千仞,无欲则刚。林则徐 Uk 2222260 12110001000 630.959TkNNPUSRmax22222601000100063220.191001582ZTk ANPSSPMW max22210.5%100631007.7710015 8222ZTNANkUS SSQMVA min222210002601000 63220.13100 30 82ZTKANPSSPMW min222%10.5100100 6323.2100 3
15、0 822ZTNANkUS SSQMVA maxmax77 0.9591210.3051122NTNSRUUMWmi nmin62 0.95911221210.25NTNUSRUMW Uk 云路鹏程九万里,雪窗萤火二十年。王实甫吾日三省乎吾身。为人谋而不忠乎?与朋友交而不信乎?传不习乎?论语2222260 12110001000 630.959KNTNPUSRmaxmax222226010001000 630.0728602ZTTNkSPSPMW max1max22260210.5%100100637.77ZTNNkQUS SSMVAm a x065100010000.065y TPPMWma
16、x0%63 0.61001000.378yTNISQMWmaxmaxmaxyTmax1maxQ0.2764.4562ZTYTZTPPQMWjjS mi n21min22235226010001000 630.02Z TkNMWPSSP min122210.5%100100 630.51352ZTNMINNkUS SSQMWmin065100010000.065yTPPMWmi n0%63 0.61001000.378NyTISQMW1minZTminyTminZTminyTminPPQQ0.171.7762SjjMWmi n1min35 0.7931101122TNUMWSRUmin1max6
17、0 0.7931101122NTUUMWSR2max10.2764.456maxMWSSjmin22min22226010001000 634020.03ZTNkPSSPMW丈夫志四方,有事先悬弧,焉能钧三江,终年守菰蒲。顾炎武其身正,不令而行;其身不正,虽令不从。论语m in2222%40210.5100100 630.67Z TNMINNkUS SSQMWmin065100010000.065yTPPMWmin0%63 0.61001000.378yTNISQMW ZTminyTminZTminyTmin2minPPQQ0.19 2.096SjjMWmax2max60 0.7931100.
18、211122NTUSRUMWmin2min40 0.7931100.1851122TNSRUUMW Uk 2222260 11010001000 501.0 5TNNkP URS max23max22226010001000 500.0667502ZTNkP SPSMW max23max22%10.5100100631.62502ZTNNkUS SQSMVARmax050100010000.055yTPPMWmax0%50 0.71001000.35yTNISQMVARmaxmaxmaxyTmax3max0.243 3.94Q2ZTZTYTMWPQjPjs百川东到海,何时复西归?少壮不尽力,老
19、大徒伤悲。汉乐府长歌行穷则独善其身,达则兼善天下。孟子 m i n23min22230226010001000500.0 2Z TNkP SSPM W min23min2210.5%100100 500.47302ZTNNkUS SSQMVARmi n050100010000.0 5 5y TPMWPmin0%50 0.71001000.35yTNISQMVAR ZTminyTminZTminyTmin3minPPQQ0.15 1.64jMWSjmax3max50 1.051100.241122NTUSRUMWmin3min301.051100.1431212TNSRUUMW 35.38500
20、0 6.15500035.385869h30.77 5000 6.15 500030.775999h max(2)max2662033 110171.12NASUAImax(2)max3338033 110175.2NsSUAI百学须先立志。朱熹勿以恶小而为之,勿以善小而不为。刘备maxmax(1)3077033 110161.5NsSUAImaxmax(3)4385033 110230.15NsSUAImaxmax(1 3)615033 1105 3NSUAImaxmax(2)3538033 110185.7NASUAI2(2)max171.120.9190.13AIJmmS2(2)max1
21、75.20.9194.67sIJmmS2(1)max161.50.9179.44sIJmmS2(3)max230.150.9255.72sIJmmS2(1 3)max32.280.935.87IJmmS2(1)max185.70.9206.33AIJmmS 4m志不强者智不达,言不信者行不果。墨翟良辰美景奈何天,便赏心乐事谁家院。则为你如花美眷,似水流年。汤显祖max(2)max2833033 110148.7NASUAImax(1)max3367033 110176.7NASUAImax(2)max3167033 110166.2NsSUAImax(1)max2633033 110138.2
22、NsSUAImax(3)max4000033 110209.9NsSUAI2(2)max148.70.9165.2sIJmmS2(1)max176.70.9196.3AIJmmS2(2)max166.20.9184.7sIJSmm2(1)max138.20.9153.6sIJSmm2(3)max209.90.9233.2sIJSmm 非淡泊无以明志,非宁静无以致远。诸葛亮忍一句,息一怒,饶一着,退一步。增广贤文33max56521.32 15.8225.5 31.95031.428.30SZjjZZPjMWS3max316654.2 16.0825.5 31.95018.588.29ZjjZZ
23、PjMS4564.9211.49ZZZZj2212231278.5831.710.74SASZZZSZZZZZZZjMVAS1123132331278.5844.870.78SAZZZSZZSZZZZZjMVAS2SS1SS143.537ASMWMWSA463.332115645634SSZZZZZSMWS133445642.30SSSZZZZSSMWS丈夫志四方,有事先悬弧,焉能钧三江,终年守菰蒲。顾炎武云路鹏程九万里,雪窗萤火二十年。王实甫131344567.7SSZZZZMWSSS362 103 110325610AA 221242414312431.930.56SASZZZSZZSZZ
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