曲江水电厂及地区电网规划设计.docx
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1、曲江水电厂及地区电网规划设计题 目 曲江水电厂及地区电网规划设计 摘 要 随着经济和工业的快速发展,电源设计越来越全面,关于电源质量、经济状况、牢靠性也在提高。要实现现代化,最大程度在于能源。国家经济的基础是电力。这是一个重要的支柱产业,与国家的兴衰关系亲密。对供电也有了更高要求。作为供电和管理的变电站,变电站须要变更传统的设计和限制模式以适应现代化。本论题是对配有2台200MW和2台300MW汽轮发电机的火电厂和4台60MW水轮发电机的水电厂一次部分的初步设计。依据原始数据,选择主变压器进行主电路设计依据的计算,然后选择电气设备,短路计算,导线选择。本文包括选择主变压器的容量,数量和形式,选
2、择各种电气设备和变电站设计中包含的各种参数,具体计算验证设计方法的经济性。并说明为什么选择它。关键词: 变电站; 短路电流; 经济计算; 继电爱护 Abstract With the rapid development of the economy and industry, power supply design has become more and more comprehensive, and power quality, economic conditions, and reliability have also increased. To achieve modernization
3、, the greatest degree lies in energy. The national economy is based on electricity. This is an important pillar industry and has a close relationship with the rise and fall of the country. There is also a higher demand for power supply. As substations for power supply and management, substations nee
4、d to change traditional design and control modes to adapt to modernization. This topic is the planning of 220kV substations and grid design. According to the original data, select the main transformer to calculate the main circuit design basis, and then select the electrical equipment, short circuit
5、 calculation, and wire selection. This paper includes selecting the capacity, quantity and form of the main transformer, selecting various parameters contained in various electrical equipment and substation design, and calculating and verifying the economics of the design method in detail. And expla
6、in why choose it. Keywords: substation; short-circuit current; economic calculation; relay protection 目 录 第一章 前言 4 其次章 设计说明 6 2.1确定发电机型号,参数 6 2.2确定发电厂的主变电压器型号,参数 6 2.3电气主接线的选择 7 2.4曲江接线形式 7 第三章 计算说明书 10 3.1主变压器容量选择 10 3.2方法一的计算内容 10 3.3方法二的计算(环网) 23 3.4比较确定最佳方案 31 3.5将最好方案进行短路电流计算 31 3.6电气设备的选择 47 3
7、.7 继电爱护配置 53 附录A 55 附录B 56 结束语 57 致谢 58 参考文献 59 第一章 前言 电力是一种能源。工业和农业生产的发展须要电力。日常生活中也是不行或缺的。充分利用最低成本,以及平安,经济和环保的能源,满意人们的生活需求。在选择方案时,起先考虑其牢靠性,保证其运行的敏捷,来选择接线方式与电压等级。基于牢靠性,规划电源的敏捷性和经济程度。为了确保它的牢靠性,双回路或环网供电被应用于负载点。电力系统由发电厂,变电站,线路和用户组成。变电站是电厂与电厂之间的中间环节,并能对电能安排调整。曲江地区变电站依据它们在系统中的位置可以分为以下两种类型: 1方正枢纽变电站 与电力系统
8、的电力电路连接的330-500V电压的变电站将电力系统的高压和中压部分组合并连接多个电源,这些变电站被称为枢纽变电站。在整个电台发生电源故障后,可能会导致系统故障甚至瘫痪。2望清,安岭变电站 高压侧电压一般为110-220kV,变电站主要是供应该地区的用户。这是曲江地区的主要变电站。 其次章 设计说明 2.1确定发电机型号,参数 表2.1 各发电机的型号和参数 型号 额定容量 额定电压 功率因数 次暂态电抗 台数 200 15.75 0.85 0.146 2 300 13.8 0.85 0.167 2 60 13.8 0.85 0.193 4 1、选择发电机型号: 60MW机组: 200MW机
9、组: 300MW机组: 2、发电机的主要参数 安山须要发电机300MW 两台,200MW 两台。 曲江须要发电机60MW 四台。 2.2确定发电厂的主变电压器型号,参数 1、 曲江水电厂的主变电压器 表2.2 水电厂主变压器型号、参数 名称 型号 额定容量 额定电压 阻抗电压 台数 高压 中压 低压 高-中 高-低 中-低 三绕组变压器 SFPSZ7-150000/220 150000 242 121 10.5 24.4 14.2 8.4 4 2、 安山火电厂的主变电压器 表2.3 火电厂主变压器型号、参数 名称 型号 额定容量 额定电压 阻抗低压 台数 高压 中压 低压 高-中 高-低 中-
10、低 三绕组变压器 SFPSZ7-250000/220 250000 242 121 10.5 14.4 24.2 7.8 2 三绕组变压器 SFPSZ4-360000/220 360000 242 121 10.5 12 22 7 2 2.3电气主接线的选择 选取主接线是电气设计的重要部分。利用电气主接线将电能发送到各个单元,使每个环节充分利用。 首先电气主接线的选择必需符合其三大特点的基本要求。(1)牢靠性 (2)敏捷性 (3)经济性 其次依据电气设计,变电站电压等级确定为220千伏,110千伏,10千伏。1、220千伏侧接线方式 为了提高平安性和牢靠性,220千伏变电站侧的进线采纳四回。2
11、、110千伏侧接线方式 110千伏侧采纳双母线接线。操作牢靠性高,调整起来简洁敏捷。任何母线上的设备维护都不须要停止线路。3、10千伏侧接线方式 10千伏侧接受单母线分段的接线形式。其线路简洁,修理便利。2.4曲江接线形式 依据曲江的地理位置,列出如下几种接线方式。在其中选一个比较优质的方法进行接线。第一种方法:下图2-1所示。安山到东岭变和方正枢纽变用双回线。曲江到望清变和方正枢纽变也运用双回线。全部线路均采纳。其次种方法:下图2-2所示。安山火电厂用单回路送电给东岭变与方正枢纽变,再用单回线相互连接,形成环网。曲江水电厂用双回线送电给望清变和方正枢纽变。通过潮流计算与输电线路的选择,比较这
12、两种方案哪个更经济。 图2-1 第一种接线方式 图2-2 其次种接线方式 第三章 计算说明书 3.1主变压器容量选择 1、曲江主变压器容量的选择 曲江水电厂共有发电机四台,每台 四台发电机都采纳双绕组变压器。选择变压器容量为 选容量接近的三绕组变压器。变比为。型号为。 2、安山主变压器容量的选择 安山火电厂共有两台与两台的发电机。(1)发电机都运用三绕组变压器,选择变压器容量为 选容量接近的三绕组变压器。比例为。其型号是。(2)十千伏母线供应曲江地区,工厂用电是,这样两台变压器总功率为 两台发电机采纳三绕组变压器输出,选变压器容量可以是 选容量接近于的三绕组变压器。变比为。型号为。3.2方法一
13、的计算内容 1、电网接线方法一的功率平衡计算 (1)东岭变 负荷功率为 功率因数补偿至以上 经电容补偿后,东岭变所需功率为 东岭变补偿电容容量至少有 安山运用双回线把电送到东岭变。线路尾端每一回线功率是 东岭变线路首端每一回线的功率估算是 (2)望清变 望清变变电所的负荷功率是 功率因数补偿到 实际负荷变为 望清变补偿的电容容量是: 曲江供电到望清变按双回线,每一回线路的尾端的功率是 首端每一回线的功率估算是 (3)安山火电厂 安山输出有功功率: 令安山出口处: 此时视在功率以及无功功率是: 安山输出功率是: 安山把电给方正与东岭。1)安山送电给东岭变(双回线),它的线路首端每一回线功率估算是
14、 2)安山火电厂剩余功率送给方正枢纽变(双回线)。送方正枢纽变功率值为 (4)曲江水电厂 望清变与方正变都由曲江水电厂供电。1)曲江水电厂送出去的总功率。曲江电厂用电取全部容量的,其他的容量进入系统。曲江外送功率为 令运行的功率因数为 因此外送总视在功率及总无功功率为 外送功率是 2)曲江给望清变的总功率。首端(两回线)总功率估算是 3)曲江送给方正变总功率: 曲江给方正变(两回线),线路首端的每一回线功率是 (5)方正枢纽变 安山送给方正变总功率是 曲江送给方正变总功率是 火水电厂送到方正变的功率总和是 3、 先定方法一的架空线路导线型号 (1)安山东岭 安山到东岭变(两回路),单个线路上总
15、功率及电流是 ,经查导线经济电流密度图。得;导线经济截面为 选取导线。(2)安山方正变 安山到方正变(两回路),每条线路上的总功率和电流为 ,经查导线经济电流密度图。得 则导线经济截面是 选取导线。(3) 曲江望清 曲江到望清变(两回路),单个线路上的总功率和电流是 ,经查导线经济电流密度图。得 则导线经济截面是 选取导线。(4)曲江方正变 望清变送到方正变(两回路) ,查导线经济电流密度图。得 则导线经济截面是 选取导线。 图3-1方法一系统示意图 3、校验方法一的导线截面积 (1)按允许载流量校验 依据最热月最高平均气温为。计算出温度系数。 1)安山东岭变:的,和温度系数相乘 合格 。大于
16、修正后许可载流量,不合格,所以选的导线。 2)安山方正变:的,和温度系数相乘 。仍大于修正后许可载流量,不合格,所以选的导线。 3)曲江望清变:的,与温度系数相乘 合格 。仍小于修正后许可载流量,合格。 4)望清变方正变:的,与温度系数相乘 合格 。仍小于修正后许可载流量,合格。 4、方法一的节点电压计算 (1)安山东岭,功率分布如图3-2 图3-2 安山到东岭变节点电压计算图 可以算出每回线 , 功率损耗: 充电功率: 和两端 ,三点功率为(安山到东岭变) 设安山出口电压,此电压着陆是 东岭变母线的电压为 合格 (2) 安山方正,节点电压计算如图3-3 图3-3 安山火电厂到方正枢纽变节点电
17、压计算图 可以算出每回线 , 功率损耗: 充电功率: 和两端 ,三点功率为(安山火电厂送到方正枢纽变) 设安山出口电压为,此电压着陆是 方正变母线的电压为 合格 (3) 曲江望清,节点电压计算如图3-4 图3-4 曲江到望清变节点电压计算图 可以算出每回线 , 功率损耗: 充电功率: 和两端 ,两点功率为(望清变) 已算出曲江出口母线电压为,则电压着陆是 望清变母线的电压为 合格 (4) 曲江方正,功率分布如图3-5 图3-5 曲江到方正变功率分布图 可以算出每回线 , 功率损耗: 充电功率: 和两端 ,两点功率是(曲江到望清变) 已知曲江母线处电压为,电压着陆是 方正变出口母线的电压是 合格
18、 5、 方法一的总投资和年运行费 (1)方法一线路的电能损耗 1)安山东岭(双回线) 查表3.2: 全年消耗 2)安山方正(双回线) 查表3.2: 全年消耗 3)曲江望清(双回线) 查表3.2: 全年消耗 4)曲江方正变(双回线) 查表3.2: 全年消耗 5)一年总损耗 (2)方法一线路投资 安山火电厂东岭变:LGJ-500双回线路80km。 安山火电厂方正枢纽变: LGJ-500双回线路100km。曲江水电厂望清变: LGJ-185双回线路80km。望清变方正枢纽变: LGJ-185双回线路110km。方法一线路总投资: 线路的价钱为假定的并且和导线截面成正比,系数取(双回线)。 (3)方法
19、一变电所和发电厂投资 假设变电所与发电厂的投资都是。 (4)方法一工程总投资 方法一的项目投资为: (5) 方法一年运行总额 不妨假定一千瓦点单价为元。在本论文中费用总计为总投资的。于是得到方法一的年运行费用为: 3.3方法二的计算(环网) 1、方法二的功率平衡计算 (1)东岭变 与方法一一样。线路首端的功率估算是 (2)望清变 望清变负荷及线路状况与方法一一样。(曲江用双回线给供东岭变)线路首端每回线的功率估算是 (3)安山 供电给东岭变与枢纽变,负荷及线路状况与方法一一样。东岭变(单回线),线路首端每回线的功率 方正枢纽变(单回线),线路首端每回线的功率是 (4) 曲江 供电给望清变与枢纽
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