电力系统课程设计

电 力 系 统 课 程 设 计 课 题 任 务一 、 原 始 资 料1、 发 电 厂 、 变 电 所 相 对 地 理 位 置 B 1 A23 60 5040 75 6555 2、 发 电 厂 的 技 术 参 数发 电 厂 A B装 机 台 数 、 容 量（ MW） 2 100 2 125额 定 电 压 （ kV） 10.5 10.5额 定 功 率 因 数 0.85 0.85 3、 负 荷 数 据 ， 功 率 因 数 和 调 压 要 求 负 荷 点 发 电 厂 变 电 所A B 1 2 3最 大 负 荷 MW 厂 用电 5% 厂 用 电7% 100 80 80COS 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8最 小 负 荷 MW 厂 用电 5% 厂 用 电7% 40 30 30COS 0.85 0.85 0.85 0.8 0.8最 大 负 荷 利 用 小 时 数 (h) 5500 5200 5000 5000 4800I,II级 负 荷 所 占 比 例 40 45 40 40 45 调 压 要 求 kV 最 大 负 荷 10.4 10.3 10.4 10.3 10.4最 小 负 荷 10.1 10.1 10.2 10.1 10.2 二 、 设 计 任 务 及 设 计 要 求（1）根据负荷资料，待设计变电所的地理位置和已有电厂的供电情况等进行功率平衡计算。（2）通过技术经济综合比较，确定电网供电电压、电网接线方式及导线截面（电力网接线方案的技术、经济比较，导线截面积的选择与校验以及电气设备的选择）。（3）进行电网功率分布及电压计算，根据调压要求，选定调压方案（潮流计算和调压计算以及变压器分接头选择）。（4）评定电网接线方案（电力网网损计算，电能损耗的计算，电力网投资及年运行费的计算，电网方案的最后确定）。（5）画出电气接线图。 设 计 要 求 1)设计计算说明书，应包含 对各种设计方案比选 完整的电路图，计算的原始公式，详细的计算过程 计算数据汇总表 设备技术参数汇总表2) 电力网电气主接线图1份3）电气设备清单一份 三 、 参 考 资 料1 陈珩主编.电力系统稳态分析（第三版）.中国电力出版社，20072 何仰赞主编.电力系统分析上、下册.华中科技大学出版社，20023 韩祯祥主编. 电力系统分析. 浙江大学出版，19934 王锡凡. 现代电力系统分析. 科学出版社，2003. 5 吴际舜. 电力系统稳态分析的计算机方法. 上海交通大学出版社，1992. 6 陈亚民. 电力系统计算程序及其实现. 水利电力出版社，1995. 7 于永源等编. 电力系统分析. 中国电力出版社，2004.8 徐政主编.电力系统分析学习指导. 机械工业出版社，2003. 9 夏道止主编. 电力系统分析（第2版）. 中国电力出版社.2011. 具 体 思 路一、高压配电网功率平衡的计算1、最大负荷下的与系统的交换的有功功率最大负荷下的用电负荷PLmax 21 m ax3m ax2m ax1m ax 1 PPPPL式中， P1m ax、P2m ax、P3m ax 分别为变电所1、2、3的最大负荷;1 所用电，取0.07;2 线损率，取0.06。 最大负荷下的发电负荷PG max最大负荷下的与系统的交换功率P交换maxP交换max = PG max- PG厂用- PLmax 同理可得最小负荷下的与系统的交换功率。类似的可得与系统的交换的无功功率。 二、高压配电网电压等级和接线方式1、电压等级的确定（根据额定电压与输送功率、输送距离的关系来确定）额 定 电 压 输 送 功 率 (kW) 输 送 距 离 (km)3 1001000 136 1001200 41510 2002000 62035 20010000 205060 350030000 30100110 1000050000 50150 220 100000500000 100300 2、备选接线方案 根据供电的可靠性及初步考虑的经济性确定2个备选接线方案。 分别对2个备选接线方案进行各变电所变压器容量及台数的选择及输电导线截面的选择。 三、变电所主变压器容量的选择(1) 台数的选择若有重要负荷，要考虑到供电的可靠性要求，宜采用两台主变压器，正常工作时两台并列运行，事故或其中一台检修时可互为备用。(2) 容量的选择一台主变压器：SeSLm ax两台主变压器时，应同时满足下列两个条件： S eSL重要 Se（0.60.7）SLm ax 四、导线截面的选择1、按经济电流密度选择经济截面Sj m x 2a m mj jS JI ( )其中m axm ax 3 NSI U m axc s3 oNUP 选与计算截面相近的标称截面。 按机械强度的要求校验最小容许截面见于永源电力系统分析P123表6-4。 按电压损耗的要求校验截面。 导 线 种 类 Tmax（h）3000以下30005000 5000以上裸铜线3 2.25 1.75裸铝线及钢芯铝绞线1.65 1.15 0.9铜芯电缆2.5 2.25 2.0铝芯电缆1.92 1.73 1.54经 济 电 流 密 度 Jj （A/mm2） 五、通过技术经济比较确定最佳方案1、通过最大负荷损耗时间法计算电能损耗2、计算年费用和抵偿年限线路电能损耗线路投资变电所投资工程总投资年运行费计算年费用或抵偿年限 m ax cosm axT 最大负荷损耗时间0.80 0.85 0.90 0.95 1.004500 3150 3000 1900 2700 25005000 3600 3500 3400 3200 30005500 4100 4000 3950 3750 36006000 4650 4600 4500 4350 42006500 5250 5200 5100 5000 4850附：最大负荷损耗时间 附：投资价格参考 变 压 器单位造价按400元/kVA 线 路 LG J-120：15万元/km， LG J-150：16万元/km，LG J-185：18万元/km. 每 个 间 隔 60万元/km. 附：工程总投资与年运行费 工 程 总 投 资 ZZ=Z线路+Z变电所 年 运 行 费 u式中，a 计算电价，取0.5元/kWh; ZPPPAu wxz )100100100( 附：工程总投资与年运行费A 每年电能损耗，kWh;Z 电网工程投资，元;PZ 折旧费百分数;P x 小修费百分数;Pw 维护管理费百分数。 附：电力网折旧费、小修费、维护管理费占总投资的百分数设 备 名 称 折 旧 费 (%) 小 修 费 (%) 维 管 费 (%) 总 计 (%)铁 塔 架 空 线 4.5 0.5 2 715MVA变 电 所 6 1 7 141540MVA变 电 所 6 1 6 134080MVA变电 所 6 1 5 1280150MVA变 电 所 6 1 4.5 11.5 附：计算年费用或抵偿年限年费用最小法年费用公式式中，AC 年费用，平均分布在n年内;ur rrZAC n n 1)1( )1( 0 00Z 电网工程投资，元;r0 年利率，取6.6%;u 年运行费. 附：计算年费用或抵偿年限抵偿年限法 抵偿年限的含义：若方案1的工程投资大于方案2，则由于方案1的年运行费的减少，在多少年内能抵偿所增加的投资，用公式 12 21 uu ZZT 一般抵偿年限为68年，当T小于标准抵偿年限时，选投资大年运行费用小的方案；当T大于标准抵偿年限时，选投资小年运行费用大的方案。 若两方案一个投资大年运行费用小，另一个投资小年运行费用大，那么用抵偿年限来判断。 六、选定方案的潮流计算 时间安排1、完成功率平衡的计算2、电压等级的确定及电力网络接线方案初选3、完成变压器的选择4、完成导线截面的选择择和校验5、完成潮流计算