电力网络设计

电力网络设计内容摘要：

：接线简单，运行方便，供电可靠性高。 缺点：电厂出线多，倒闸操作麻烦；设备投资大 LGJQ300 710 初选出来的 3方案技术和经济精确比较见下表： 方案 1 2 3 结线图 潮流（ MVA） 线路 G1： + 线路 G2： 20+ 线路 G3： 17+ 线路 G4： 13+ 线路 G2： 20+ 线路 G4： 13+ 线路 G1： + 线路 G2： 20+ 选导线 G1： 2 LGJ150 G2： 2 LGJ150 G3： 2 LGJ150 G4： 2 LGJ95 G1： 2 LGJ300 G2： 2 LGJ300 G3： 2 LGJ300 G4： 2 LGJ185 12： 2 LGJ300 13： 2 LGJ300 34： 2 LGJ185 G1： 2 LGJ300 G2： 2 LGJ300 13： 2 LGJ300 24： 2 LGJ185 线路阻抗（Ω） G1： + G2： + G3： + G4： + G1： + G2： + G3： + G4： + 12： + 13： + 34： + G1： + G2： + 13： + 24： + 正常时 Δ U% G1：占额定电压的 % G2：占额定电压的 % G3：占额定电压的 % G4：占额定电压的 % G1：占额定电压的 % G2：占额定电压的 % G3：占额定电压的 % G4：占额定电压的 % G1：占额定电压的 % G2：占额定电压的 % 故障时最大 Δ U% 在线路 3GL 断开其中一回路时， % 在线路 3GL 断开时， ％ 在线路 3GL 断开时， ％ 投资（ K） 线路 线路： 万元 总计： 线路： 万元 总计： 万元 线路： 万元 总计： 万 断路断路器： 96万元 断路器： 120万元 断路器： 96 万元 由上表的技术及经济比较可以看出，方案 1 在技术上满足要求（正常时 ∆U5％，故障时∆U15％） ，经济上又最省，故选择 1方案为网络结线方案。 表中数据算法及算例如下（以方案 1为例，方案 方案 3类同） ： 线路潮流分布计算的 两个假定： 计算时不考虑线路功率损失； 功率大小按导线的长度均匀分布。 潮流计算 功率计算 线路 G1： P=37/2= Q=P tan(cos1φ )= tan()＝ 线路 G2： P=40/2=20MW Q=P tan(cos1φ )=20 tan()＝ 线路 G3： P=34/2=17MW Q=P tan(cos1φ )=17 tan()＝ 线路 G4： P=26/2=13MW Q=P tan(cos1φ )=13 tan()＝ 器 年运行费用（ N） 线路及断路器折旧 折旧费 万元 年运行费 折旧费 万元 年运行费 万元 折旧费 万元 年运行费 万元 线损费用 线损费 万元 线损费 万元 线损费 万元 年计算费用（万元） 万元 万元 万元 选导线 计算公式为 ： I =P/（ ） 线路 G1： I =（ 110 ） = S= 因此线路 G1 选 LGJ150 线路 G2： I =20/（ 110 ） = S=128/= mm2 因此线路 G2 选 LGJ150 线路 G3： I =17/（ 110 ） = S= 因此线路 G3 选 LGJ150 线路 G4： I =13/（ 110 ） = S= 因此线路 G4 选 LGJ95 校验 按允许载流量条件效验导线截面积（发热校验） 当每回线路有一条故障时，另外一条线路的电流 线路 G1： I= 2= 445A 满足 线路 G2： I=128 2=256A 445A 满足 线路 G3： I= 2= 445A 满足 线路 G4： I= 2= 335A 满足 线路阻抗计算 Z= r+jx =r0L+jx0L G1： Z=r+jx= 25/2+ 25/2=+（Ω） G2： Z=r+jx= 25/2+ 25/2=+（Ω） G3： Z=r+jx= 30/2+ 30/2=+（Ω） G4： Z=r+jx= 38/2+ 38/2=+（Ω） 各变电站的最大负荷如下： 变电站 1： S=P+jQ=37+ 变电站 2： S=P+jQ=40+ 变电站 3： S=P+jQ=34+ 变电站 4： S=P+jQ=26+ 正常运行时的电压损失 %10 0Pr% 2  U QxU G1： %10 0Pr%2  U QxU=% G2： %10 0Pr%2  U QxU=% G3： %10 0Pr%2  U QxU=% G4： %10 0Pr%2  U QxU=% 故障时最大 电压损失 当 3GL 断开断开其中一回路时： Δ U%=% 2=% 投资（ K） 线路：（双回路线路投资，线路计算长度为两线路长度之和的 70％） K1=KL1+KL2+KL3+KL4 ＝ (+) 35+(+) 35+(+) 42+(+) ＝ 万元 断路器： K＝ 16 6=96 万元（单价 6 万元） 总投资： K＝ K1＋ K＝ +96＝ 万元 年运行费用（万元） 年运行费用包括折旧费和损耗费 折旧费＝ 4％ K＝ 4％＝ 万元（折旧率 4％） 线路年网损费用：（τ查表：《电力系统分析第三版下册》表 141 ） 线路 G1： △ P1＝ 2211 ( 2 1 1 5 . 6 ) 2 . 6 2 5 0 . 1 4 0 3I R M W    max1 3520  线路 G2： 222 2 2 ( 2 1 2 8 ) 2 .6 2 5 0 .1 7 2P I R M W      max2 4060  线路 G3： 3 3 3 ( 2 1 0 8 . 8 ) 3 . 1 5 0 . 1 4 9 2P I R M W      max3 4060  线路 G4： 224 4 4 ( 2 8 2 . 2 ) 6 . 2 7 0 . 1 6 9P I R M W      max4 4040  电能损耗：Δ A=Σ（Δ Pτ） ＝ 3520+ 4060+ 4060+4040= MWh 总网损成本＝ 101 ＝ 万元（电价 元 /kWh） 年运行费： N＝ +＝ 万元 年计算费用（万元） 按 7 年收回投资计算 Z=K/7+N=+=（万元） 三、选定发电厂和变电所的接线图以及变压器型号及容量 选择发电厂主结线 从负荷情况来看，各变电所均有一、二类负荷，而且系统中只有一个发电厂，因此保证供电的可靠性成为选择发电厂主结线所要考虑的首要问题。 双母线比单母线分段的可靠性和灵活性都要优，因此，高压侧母线采用双母线结线。 而发动机和变压器的连接可以有多种选择 ，选择其中两种方案进行比较： 方案一： 50MW 发电机与变压器采用单元结线，这种方式可以最大限度地保证供电的可靠性。 任一台变压器发生故障时都能基本保证发电厂的大部分出力，但缺点是变压器多，投资大，其接线图如下： Q = m/s80Z(m)Z = mZ = mQ = m/s0设设校20 40360水位流量Q(m/s )100校33 方案二： 50MW 发电机与变压器采用扩大单元结线，将两台 50MW 发电机出线并联在一起，共用一台变压器。 其优点是省了一台变压器，减少了投资。 但是种结线方式有缺点，当变压器发生故障时，两台 50MW 发电机都退出运行，这将严重影响发电厂的出力，因 此这种结线方式供电可靠性低，其结线图如下： Q = m/s80Z(m)Z = mZ = mQ = m/s0设设校20 40360水位流量Q(m/s )100校33 结论：如前所述，由于该网络一、二类负荷比重较大，而且发电厂只有一个，所以选择发电厂主结线首先要考虑到的是供电可靠性，其次才是经济性。 因为方案一的可靠性高，因此尽管方案二比它经济上要省，也需选方案一。 另外，因有机端负荷，所以两台 25MW发电机采用 10kV 母线与变压器连接。 即发电厂主结线采用高压侧双母线，一台 50MW 发电机与变压器采用单元结线，两台发电机采样母线结线。 确定变电所结线方式 由于各变电 所均有一、二类负荷，对安全可靠供电要求高，需要有两个电源互为备用，而且因有两条高压进线，故采用双母线和每个变电所设置两台变压器，同时把两条进线接在不同的母线上。 确定变压器型号及容量 变电所 1： COSPS MAXMAX / Φ =37/= MVA COS/MINMIN PS  Φ =19/= MVA 每台变压器容量按最大视在功率的 80％计算，则： COSSS MAXN / φ = 80%= MVA 所以，变电所 1 选择 2 SF40000 升压变压器，其铭牌参数： Δ P0 =33KW。 Δ PS=148KW。 US%=。