地方電力網規劃設計 課程設計

2021-07-31 19:19:09 字數 4754 閱讀 7951

查閱資料[3]p34表2-1可知各電壓級架空線路輸送能力如下:

1.10kv電壓級:輸送容量—0.2~2mva;輸送距離—6~20km

2.35kv電壓級:輸送容量—2~15mva;輸送距離—20~50km

3.110kv電壓級:輸送容量—10~50mva;輸送距離—50~150km

本地方電力網發電廠容量較小,輸電距離範圍為50~150km,除變電站2最大負荷比重稍微較大於25mw外,各廠、站負荷均在10~20mw以內。

綜上所述,各發電廠、變電站之間輸電線路均宜採用110kv電壓等級。

第三部分

電網接線方案的初步選擇

根據電網的安全、經濟、可靠和靈活性等要求,在初選本地方電網主接線著重考慮了以下幾個方面:

a.變電站2重要負荷比重大,可靠性要求高,要保證2條以上110kv進線;

b.發電廠應當就近向變電站送電,避免長距離輸電,以降低網損率及節約有色金屬;

c.從系統排程及繼電保護配合方面考慮,網路接線盡量簡單,避免形成複雜環網,避免形成電磁環網;

d.任—110kv線路檢修或故障斷開時,應能盡量保證電力系統的穩定執行,且不致使其他元件超過負荷的規定。

一、5個初選方案

5個初選方案分別見附錄:圖3-1、圖3-2、圖3-3、圖3-4、圖3-5。

二、各廠、站35kv電壓級主接線說明

確定各發電廠、變電站的主接線方式,其依據是各廠、站在系統中的地位、負荷情況、出線回路數及最終規模等。主接線的確定仍應考慮保證向重要負荷的可靠供電,各變電站可以設計兩台主變壓器。

方案一:由於發電廠和變電站進出線不多,環行,發電廠用單母線分段接線,變電站用單母線接線。

方案二:變電站用橋形接線,發電廠用單母線分段接線。

方案三:變電站1用橋形接線,2,3用單母線分段接線,發電廠進出線較多用雙母線分段接線。

方案四:發電廠用雙母線分段接線,變電站3用單母線接線,變電站1,2用單母線分段接線

方案五:變電站1用橋形接線,變電站2用單母線接線,變電站3用單母線分段接線,發電廠進出線較多採用雙母線分段接線。

三、電網主接線方式的初步比較

擬定了可能接線方案,接下來就按照路徑長度、線路長度、負荷矩及開關數等指針對各方案進行初步比較。

1、路徑長度(l1):

路徑彎曲係數取1.05,l為線路地理距離長度,則:l1=1.05*∑1

方案一:l1=1.05*(20.8+28.0+16.8+32.8)=103.32(km);

方案二:l1=1.05*(20.8+39.2+32.8)=97.44 (km);

方案三:l1=1.05*(20.8+39.2+16.8+32.8)=115.08(km);

方案四:l1=1.05*(20.8+28.0+39.2+32.8)=126.84(km);

方案五:l1=1.05*(20.8+32.8+16.8)=73.92(km);

2、線路總長度(l2):

路徑彎曲係數取1.05,1為線路長度(雙回線路乘2),則l2=1.05*∑1

方案一:l2=1.05*(20.8+28.0+16.8+32.8)=103.32(km);

方案二:l2=1.05*(20.8+39.2+32.8)=97.44 (km);

方案三:l2=1.05*(20.8+39.2+16.8+32.8)=115.08(km);

方案四:l2=1.05*(20.8+28.0+39.2+32.8×2)=161.28(km);

方案五:l2=1.05*(20.8 +32.8×2+16.8×2)=126.00(km);

3、總負荷矩(∑p1):

總負荷矩是線路上通過的有功功率與輸送距離的乘積。全網總負荷距等於各線段負荷距之和。它反映了電網有色金屬消耗量,也部分反映網路的電壓損耗和功率損耗。

對環網,可按線路段長度和負荷功率求出各線路段功率初分布,再計算其負荷矩。

環網:p=∑pili/∑l

式中:p:電源送出功率,mw li:i點到對側電源總線路長度,km

pi:i點負荷功率,mw ∑l:環網線路段總長度,km

(1)方案一:見圖3-6

∑l=98.4 l1=77.6 l2=49.6 l3=32.8

p=pa1 =(10×97.6+25×49.6+18×32.8)/98.4=26.5

p12=pa1-p1=16.5 p23=p12-p2=-8.5 p34=p23-p3=-26.5

總負荷矩:∑pl=26.5×20.8+16.5×28.0+8.5×16.8+26.5×32.8 =2025.2

(2)方案二:見圖3-7abc

總負荷矩:∑pl=10×20.8+25×39.2+18×32.8=1778.4

(3)方案三:見圖3-8ab

∑aa`=88.8 l2=16.8+32.8=49.6 l3=32.8

p=pa2=(25×49.6+18×32.8)/88.8=20.6

p23=pa2-p2=20.6-25=-4.4 p3a`=p23-p3=-4.4-18=-22.4

總負荷矩:∑pl=10×20.8+20.6×39.2+4.4×16.8+22.4×32.8=1824.16

(4)方案四,見圖3-9ab

∑aa` =20.8+28.0+39.

2=88km l1=28+39.2=67.2km l2=39.

2km pa1=(10×67.2+25 ×39.2)/ 88=18.

8 km p12=p a1-10 =18.8-10=8.8km p2a`= p12-25=-16.

2km總負荷矩:∑pl=18.8×20.8+8.8×28.0+16.2×39.2+18×32.8=1862.88

(5)方案五,見圖3-10ab

pa3=18+25=43

p32=25

總負荷矩∑pl=10×20.8+43×32.8+25×16.8=2038.4

4、總高壓開關數(∑k):

雙母線分段主接線:k=n+1, 單母線分段主接線:k=n+1,

橋形接線:k=n-1無備用終端變電站:k=n

k:各變電站高壓開關數(含發電廠高壓開關)

n:元件數(一條出線或一台變壓器為乙個元件)

根據前面的各廠、站110kv電壓級主接線說明可以統計出總高壓開關數(∑k)。

計算如下:

方案一:變電站(單母線接線):變電站的電壓元件均為4(兩台變壓器與兩條出線公式) k=2+2(變壓器)+1(單母線分段)+2(變壓器)×3+2×3=17

故∑k=17

方案二:發電廠用單母線分段接線,變電站用橋形接線k=3+2(變壓器)+1(單母線分段)+[1+2-1(橋形)] ×3=12

故∑k=12

方案三:發電廠用雙母線分段接線,變電站1用橋形,2,3用單母線分段接線。 k=3+2(變壓器)+1(雙母線分段)+1(母聯)+1+2(變壓器)-1(橋形)=19

故∑k=19

方案四:變電站1,2(單母線分段)變電站3(單母線接線)發電廠(雙母線分段)k=4+2(變壓器)+1(雙母線分段)+1(母聯)+2+2(變壓器)+2×2+2×2(變壓器)+1(單母線分段)×2=22

故∑k=22

方案五:發電廠用雙母線分段接線,變電站1用橋形接線,變電站2用單母線接線,變電站3用單母線分段接線

k=3+2(變壓器)+1(雙母線分段)+1(母聯)+1+2(變壓器)-1(橋形)+2+2(變壓器)+4+2(變壓器)+1(單母線分段)=20

故∑k=20

統計如下:

總高壓開關數(∑k)分別為17,12,19,22,20

5、方案初步比較結果。見下表3-2:

表3-2:5個初選方案初步比較

綜合以上的比較,「方案

二、三」各項指標較優,「方案

一、方案四和五」總負荷矩較小,各指標也較差,方案淘汰。

初步比較後,選定方案

二、三接著將對這兩個方案進一步比較。

第四部分:電網主接線方案的詳細比較和確定

對篩選出來的方案還要進行進一步的技術經濟比臨界狀態,包括最大電壓損耗、電能損耗及總投資、年執行費用等的比較,確定最佳的接線方案。

1、正常情況下的最大電壓損耗:

對所選方案

二、三按各廠、站負荷最大值確定電網的有功功率和無功功率初分布,由經濟電流密度選擇導線截面積,並進行導線的發熱與允許最小截面積的校驗,確定各線路段的r、x值,再進行功率分布及電壓損耗計算,最終確定各方案最大電壓損耗。

各變電負荷、發電廠送出功率為(單位:mva):

變電站1:10+j7 變電站2:25+j18 變電站3:18+j11

機端負荷:8+j6 發電廠a:59.2+j44.4

(1)有功功率、無功功率初分布:

對環網,按線路段長度計算電源送出功率,有:

s=∑sili/∑l

式中: s:電源送出功率,mva li:i點到對側電源線路段總長度,km

si:i點負荷功率,mva ∑l:環網線路段總長度,km。

方案二:見圖3-7abc

對圖3-7(a):sa1=s1=10+j7

對圖3-7(b):sa2=25+j18

對圖3-7(c): sa3=18+j11

方案三:見圖3-8ab

對圖4-2(a):sa1=s1=10+j7

對圖4-2(b):s3a`= s23–(18+j11)= –4.4–j 3.9–18–j11=–22.4–j14.9

對圖4-2(c):s23=s a2 –(25+j18)=20.6+ j14.1 –25 –j18= –4.4–j 3.9

sa2=[(25+j18)*l2a` +(18+ j11) * l3a` ]/ l aa` =20.6+ j14.1

(2)架空線路導線截面積的選擇及線路引數

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