区域电力网及降压变电所设计本科毕业设计(编辑修改稿)

区域电力网及降压变电所设计本科毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

7300 C 18 A 18+ + 7300 D 20 A 20+ 14+ 7300 详细计算见计算书。 导线型号的选择 根据 Tmax 在《电力工程专业毕业设计指南－电力系统分册》第 50 页的图 3－ 1 查得经济电流密度 J，计算出各导线的计算面积，查《电力工程专业毕业设计指南－电力系统分册》附表 4初步选出线路导线型号。 JUQPJIS Nj 32m a x2m a xm a x 若是双 回线： 232m a x2m a xm a xJUQPJIS Nj 图表 7 A. 环网的导线截面积选择方法 1) 设该网为均一网，计算出最大负荷时的初步功率分布及各线路的最大负荷电流。 2) 计算环网的 Tmax（加权平均法） Tmax = JUTPNni ii31 maxmax 图表 8 3) 据 Tmax 查得经济电流密度 J ，求出各段导线的经济截面积 Sj ，当计算出的导线截面积小于 mm35 2 时，考虑机械强度的校验，应选用 LGJ35型导线，当计算出的导线截面积小于 mm70 2 ，考虑电晕校 验，应选用 LGJ70型导线；所以在计算出的导线截面积小于 70mm2，综合考虑机械强度和电晕的校验，应选用 LGJ70型导线； 4) 若环网所选导线型号不同，则根据所选导线的型号和长度，求出 各段导线的参数。 用复功率法再次计算各段导线的复功率 S分布，再次选择导线截面，以上步骤循环反复计算，直至前后两次选择结果一致为止。 B. 对双回线导线截面积选择方法 1) 设该网为均一网，计算出最大负荷时的初步功率分布及各线路的最大负荷电流。 2) 计算环网的 Tmax （加权平均值） Tmax = JUTPNni ii31 maxmax 图表 9 3) 据 Tmax 查得经济电流密度 J ，求出各段导线的经济截面积 Sj (实际为双回线截面面积，乘以 得单回线导线截面 )，当计算出的导线截面积小于 mm35 2 时，考虑机械强度的校验，应选用 LGJ35型导线，当计算出的导线截面积小于 mm70 2 ，考虑电晕校验，应选用 LGJ70 型导线；所以在计算出的导线截面积小于 mm70 2 ，综合考虑机械强度和电晕的校验，应选用 LGJ70 型导线。 表 方案 1的导线型号 线路 型号 GA LGJ185 AB LGJ185 GB LGJ185 GC LGJ150 CD LGJ150 GD LGJ150 表 方案 5的导线型号 线路 型号 GA LGJ185 AB LGJ185 GB LGJ185 GC LGJ150 CD LGJ150 详细计算见计算书。 对所选导线进行校验 导线的机械强度校验 为保 证架空线路具有必要的机械强度，相关规程规定， 1~10kV 不得采用单回线，其最小截面积如下表所示（单位 2mm ）。 对于更高电压等级线路，规程未作出规定，一般则认为不得小于 35 2mm。 表 不必校验机械强度的最小导线截面 导线类型 通过居民区 通过非居民区 铝绞线 35 25 铝合金线 35 25 铜芯铝线 25 16 铜线 16 16 因此，方案 1， 5所选的全部导线满足机械强度的要求。 导线的电晕校验 下表列出了可不必校验电晕临界电压的导线最小直径和相应的导线型号。 表 不必校验电晕临界电压的导线最小直径 电压 （ kV） 110 220 330 500 四分裂 750 四分裂 单导线 双分裂 外径 （ 2mm ） 型号 LGJ50 LGJ240 LGJ600 2*LGJ240 4*LGJ300 4*LGJ400 校验时候应注意 : 330kV 及以上电压的超高压线路，表中所列供参考； 次导线间距为 400mm。 因此，方案 1， 5所选导线全部符合要求。 导线的发热校验 当环网发生故障而解环运行时，流过各段导线的最大工作电流 Imax ≤ KIal，则发热校验满足要求。 因为环境温度为 20176。 C 时，查得的允许温度为 70176。 C 时的导线长期允许载流量，本设计中给出最热月平均气温为 32176。 C， 故需根据温度修正系数 0 alalK来进 由原始资料知： C32 ， C200 经校验，方案 1， 5所选导线均满足发热校验，具体计算见计算书。 导线的电压损耗校验 电压损耗校验： 根据11 010 0***% m a xm a x NU XQRPU  图表 10 计算出在正常运行和故障情况下各段导线的电压损耗是否在允许范围内，应考虑最严重情况即故障时至最远端变电所的电压损耗（正常运行Δ U10%，故障Δ U15%）。 表 方案 1各段导线的电压损耗 导线 GA GB GC GD 正常时 故障时 表 方案 5各段导线的电压损耗 导线 GA GB GC CD 正常时 故障时 表 各方案的电压损耗（ΣΔ U%） 方案 正常运行 故障情况 1 % % 2 % % 分析：经过对方案 (1)、 (5)的技术比较，均满足技术要求。 并对（ 1）和（ 5）进行进一步经济比 较。 6 对保留的方案进行经济比较 工程总投资 ①、包括线路总投资 ZL （注：双回线按同杆架设考虑，线路长度 L= ），变电总投资Z变电 ， Z总 = ZL 图表 11 +Z变电 ②、工程总投资应折算到建设期末 Z =Z总  31i （ i为年利率 10%），本设计方案是当年投资当年投产故 Z =Z总 ，其中 i— 年利率 6% ③、 ZL 为每条线路长度与线路的单价的乘积。 ④、 Z变电 图表 12 为变电所投资与发电厂新增间隔投资之和。 ⑤、变电所投资为变电所高压侧接线型式单价与数量的乘积。 ⑥、发电厂投资为新增间隔单价与新增数量乘积。 查《电气工程专业毕业设计指南》 P185 附表 52（送电工程综合限额设计控制指标）： 表 电压等级 导线规格 单位造价 （万元 /km） 110kV 平地 纯混凝土杆 LGJ150 15． 10 纯混凝土杆 LGJ185 17． 78 查《电气工程专业毕业设计指南》 P189 附表 56（ 110kV/10kV 变电所二类指标典型设计综合投资参考数据）： 表 110kV/10kV变电所二类指标典型设计综合投资参考数据 变电所容量（ kVA） 综合投资（万元） 2*25000 1575 2*20200 1404 2*12500 1015 经计算，各方案的投资（万元）： 表 各方案的投资（万元） 方案 1 5 线路投资 变电所投资 5009 总投资 详细 计算见计算书。 电能损耗 通过最大负荷损耗时间法计算电能损耗 :最大负荷损耗时间τ max 与最大负荷利用小时数Tmax 的关系见《电气工程专业毕业设计指南》 P21 表 29（最大负荷损耗时间τ max）。 RU QPPN*2 22  10 3m a x **PA  经计算，各方案的电能损耗 (Mw*h): 表 各方案的电能损耗 (Mw*h) 方案 1 5 电能损耗 详细计算见计算书。 年运行费 维持电力网正常运行每年所支出 的费用，称为电力网的年运行费用。 年运行费用包括电能损耗费，折旧费，小修费，维护管理费。 电力网的年运行费用可以计算为： ZPZPZPu WXZ 1 0 01 0 01 0 0    —— 计算电价，元 /（ kW*h）。 A —— 每年电能损耗，（ kW*h）； Z—— 电力网工程投资，元； ZP —— 折旧费百分数； XP —— 小修费百分数； WP —— 维护管理费 百分数。 电力网的折旧费，小修费，维护管理费占总投资的百分数由主管部门制定，具体参见《电气工程专业毕业设计指南》 P144 表 818。 经计算，各方案的年运行费用 (万元 ): 表 各方案的年运行费用（万元） 方案 1 5 年运行费 详细计算见计算书。 总折旧费 线路折旧、维修、管理费用 =线路总投资 ZL  7% 变电总投资 Z  （ 12～ 14） % 其中：变电所主变容量在 15MVA以下的折旧率为 14%，容量在 1540MVA的折旧率为 13%，容量在 4090MVA的折旧率为 12% u2 =线路投资  7%+变电总投资  （ 12～ 14） %，本设计方案取 13% 经计算，各方案的总折旧费 (万元 ): 表 各方案的总折旧费 (万元 ) 方案 1 5 总折旧费 详细计算见计算书。 计算年费用 年费用最小法：    ur rrZAC nn   11 1 0 00 AC—— 年费用，平均公式在 m+1到 m+n 期间的 n 年内； Z—— 工程总投资； 0r —— 年利率，取 %。 u—— 年运行费。 经计算，各方案的年费用 (万元 ): 表 各方案的年费用 方案 1 5 年费用 详细计算见计算书。 、经济比较 表 方案的技 术、经济比较 方案 技术比较 经济比较 年费用 (万元 ) 正常情况 Umax% 故障情况Umax% 总投资 Z(万元 电能损耗Δ W (MWh) 总折旧 U(元 ) 1 5 根据以上的技术比较和经济比较，方案 1的总投资和年费 用均较低，为最佳方案。 7 对选定网络的潮流分布和电压计算 对最佳方案 (1)进行计算 计算变 压器及线路参数 变压器参数 根据变压器型号，查表得变压器参数 PK、 I0%、 P0、 UK% 表 变压器参数 变电所 型号 空载损耗0P (kw) 负载损耗KP (kw) 空载电流%0I 阻抗电压%KU A SFZ1025000/110 B SFZ1020200/110 21 C SFZ1012500/110 D SPZ712500/110 分别计算出 RT、 XT、Δ PYT、Δ QYT： 电阻 221000 NNKT SUPR  电抗 NNKT SUUX 100%2 阻抗  TTT jXRZ  图表 13 有功耗 1000/0PPYT  无功耗 100/*%0 eYT SIQ   YTYTYT QPS  2 结果如下 : 表 变压器计算参数 变电所 A B C D RT（Ω） XT（Ω） ZT（Ω） + + + + Δ PYT（ MW） Δ QYT（ Mvar） ΔŠ YT（ MVA） + + + + 详细计算见计算书。 从考虑变压器经济运行，降低变压器功率损耗出发，应采用一台变压器运行。 本设计中最小负荷是按照典型日负荷曲线得来，考虑新变压器实际运行方式不会随负荷变化而频繁改变，同时为了提高供电可靠性，保证重要负荷供电，在最小负荷时也采用两台变压器并列运行。 线路参数 线路的充电功率 : 查《电气工程专 业毕业设计指南》 P157 附表 6，利用公式 100*2 *2/ L CLC  计算出每条线路的充电功率。 经计算，线路的参数列表如下： 表 线路的参数 线路 导线型号 长度（ km） 线路阻抗 )( 充电功率 (Mvar) GA LGJ180 23 + GB LGJ180 28 + AB LGJ180 31 + GC LGJ150 24 + GD LGJ150 32 + CD LGJ150 34 + 详细计算见计算书。 降压变电所的运算负荷包括最大负荷和最小负荷两种情况。 运算负荷等于变电所低压侧负荷加上变压器阻抗与导纳中的功率损耗。