某區域電力網規劃設計詳細的設計過程

2021-07-31 19:18:03 字數 3843 閱讀 6021

電力網規劃課程**

題目學號

姓名2023年12月

目錄1前言2

第1章設計題目和原始資料3

1.1 課程設計題目3

1.2 設計主要內容5

1.3 設計要求5

1.4 原始資料5

第2章負荷合理性校驗,功率平衡的校驗及確定執行方式…………………7

2.1 電力網路負荷合理性校驗7

2.2 電力網路功率平衡校驗7

2.3 確定發電廠執行方式8

第3章確定網路結線方案和電壓等級10

3.1 電力網路電壓等級的確定10

3.2 電力網路接線方案初級比較10

3.3 電力網路接線方案精確比較11

第4章確定發電廠、變電所的結線方式20

4.1 選擇發電廠主結線20

4.2 確定變電所接線方式21

4.3 確定變壓器型號、台數及容量21

第5章調壓方式的選擇和計算25

5.1 系統引數計算25

5.2 潮流計算27

5.3 網路電壓損耗計算和變壓器分接頭的選擇32

5.4 調壓計算結果分析37

第6章統計系統設計的主要指標38

6.1 線損率的計算38

6.2 全年平均輸電效率及輸電成本計算38

6.3 網路設計小結40

參考文獻41

前言 本課程設計的任務是根據給出的資料及要求,按國民經濟應用的要求設計乙個供電、變電網路。該網路包括乙個發電廠、四個變電站及輸電線路。該網路必須在符合國民經濟要求的前提下,保證一定的供電可靠性和穩定性,執行方式靈活,電能質量符合標準,並且有一定的經濟性。

設計內容包括:分析原始資料,審定運算條件;校驗系統有功、無功平衡和各種執行方式;通過方案比較,確定系統接線方案;確定發電廠、變電所的接線方案和變壓器的型號、容量及引數;進行系統的潮流計算;進行系統的調壓計算,選擇變壓器的分接頭;統計系統設計的主要指標;繪製系統電氣主接線圖。

根據給出的負荷情況及輸電距離確定網路的電壓等級為110kv,再根據變電站、發電廠的地理位置,選出4~6種結線方案進行粗略的比較,比較後從中選出2~3種方案進行精細的方案比較,最後選出一種技術、經濟上最優的方案,隨之可以確定發電廠、變電站的結線方式和執行方式。然後根據所選的結線方式和執行方式進行潮流計算和調壓計算,直至調壓方式、範圍合符要求,最後統計物資用量,進行經濟指標計算。

最後得出的設計方案應具有高可靠性,能夠安全、可靠地向使用者提供符合電能質量要求地電能,執行方式變換靈活,具有一定的經濟性,基本滿足國民經濟的要求。

由於本人的水平有限,設計中難免出現錯漏,希望指導老師指正,並感謝指導老師在設計過程中給予的輔導和幫助。

第1章設計題目和原始資料

1.1 課程設計題目

設計題目:某區域電力網規劃設計

1.2設計主要內容

1.2.1 校驗系統有功、無功平衡和各種執行方式;

1.2.2通過方案比較,確定系統接線方案;

1.2.3確定發電廠、變電所的接線方案和變壓器的型號、容量及引數;

1.2.4 進行系統的潮流計算;

1.2.5進行系統的調壓計算,選擇變壓器的分接頭;

1.2.6統計系統設計的主要指標。

1.3設計要求

1.3.1設計說明書乙份。

1.3.2設計圖紙三張。

1.4 原始資料

1.4.1發電廠資料

1.4.2發電廠和變電所負荷資料

注意:(1). 發電廠的負荷包括發電廠的自用電在內;(2). 建議採用的電力網額定電壓為110kv。

1.4.3發電廠和變電所的地理位置圖:

第2章負荷合理性校驗,功率平衡校驗及確定執行方式

2.1 電力網路負荷合理性校驗

根據最大負荷利用小時數的定義,最大負荷執行tmax小時所消耗的電量等於全年實際耗電量,所以應大於全年以最小負荷執行所消耗的電量,即:

pmax·tmax>pmin·87608760——全年小時數

2.1.1 發電廠負荷

(pmax·tmax=40×5500=220000)>(pmin·8760=21×8760=183960) (mwh)

2.1.2 變電所1負荷

(pmax·tmax=34×5500=187000)>(pmin·8760=18×8760=157680) (mwh)

2.1.3 變電所2負荷

(pmax·tmax=26×5500=143000)>(pmin·8760=14×8760=122640) (mwh)

2.1.4 變電所3負荷

(pmax·tmax=37×5000=185000)>(pmin·8760=19×8760=166440) (mwh)

2.1.5 變電所4負荷

(pmax·tmax=20×5000=100000)>(pmin·8760=11×8760=96360) (mwh)

結論:經上述校驗,所有負荷均滿足合理性要求。

2.2 電力網路功率平衡校驗

2.2.1有功功率平衡校驗(在最大負荷方式下)

系統最大有功綜合負荷:

系統最小有功綜合負荷:

k1——同時係數取0.9

k2——廠用網損係數取1.15(其中網損5%,廠用10%)

=0.9×1.15×(40+34+26+37+20)=162.5(mw)

=0.9×1.15×(21+18+14+19+11)=86(mw)

發電廠裝機容量: =25×5+50×1=175(mw)

有功備用容量: =-=175-162.5=12.5(mw)

備用容量佔系統最大有功綜合負荷的百分比:7.69%<10%

2.2.2 無功功率平衡校驗(最大負荷方式下)

系統最大無功綜合負荷:

=162.5×=113.43(mvar)

發電機能提供的無功功率:

=(50×1)+(25×5)=124.74 (mvar)

無功備用容量: =124.74-113.43=11.32(mvar)

無功備用容量佔系統最大無功綜合負荷的百分比:9.98%<(10~15)%

2.2.3 功率平衡校驗結論

發電廠有功儲備為12.5mw,達到系統最大綜合有功綜合負荷的7.69%,小於10%,基本滿足系統有功平衡的要求。

發電廠無功儲備有11.32mvar,達到系統最大綜合無功功率的9.98%,不滿足系統無功平衡要求的10~15%的儲備要求。

綜上所述,該發電廠裝機容量不滿足系統功率平衡的要求,需要增加機組。

綜合原始發電機資料,現增加一台50mw機組。計算得發電機無功儲備為42.29 mvar,無功備用容量佔系統最大無功綜合負荷的百分比為37.

28%,完全滿足系統無功平衡要求的10~15%的儲備要求

2.3 確定發電廠執行方式

當系統以最大負荷方式執行時,該系統最大有功綜合負荷為162.5mw,而發電廠最大出力為175mw,因有功備用容量12.5 mw不足一台發電機組的容量,所以所有機組都須帶負荷執行。

機組間負荷分配,可以按機組容量來分配。

當系統以最小負荷方式執行時,系統有功功率只有86mw,此時發電廠以最大方式執行時,平均每台機組所承擔的負荷僅達到容量的25%~50%,這顯然是不經濟的,因此要考慮切除機組;同時考慮事故時的備用容量,應切除1臺25mw機組和1臺50mw機組,即一台50kw機組和四台25mw機組帶負荷,而另一台50kw機組和一台25mw機組作備用,用作輪流檢修和事故備用。

第3章確定網路結線方案和電壓等級

3.1 電力網路電壓等級的確定

本設計的網路是區域電力網,輸送容量20~30mva,輸送距離從30~40km。根據各級電壓的合理輸送容量及輸電距離,應選擇110kv電壓等級(其輸送能力為10~50mw,50~150km)。

故網路電壓等級確定為:110kv

3.2 網路結線方案初步比較

根據上表比較,從可靠性、操作容易、保護簡單等方面選優,選出ⅱ、ⅲ兩種方案進行精確比較。

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