110千伏地区电网的优化设计.doc

引 言 电力系统规划、设计及运行的根本任务是，在国民经济发展计划的统筹安排下，合理开发、利用动力资源，用较少的投资和运行成本，来满足国民经济各部门及人民生活的不断增长的需要，提供充足、可靠和质量合格的电能。电力系统规划是根据国民经济发展计划和现有电力系统实际情况，结合能源和交通条件，分析负荷及其增长速度，预计电力电量的发展，提出电源建设和系统网架的设想，拟订科研、勘测、设计以及新设备的测试等任务。 电力系统设计是在审议后的电力系统规划的基础上，为电力系统的发展制定出具体方案。在电力系统设计中，应从整体出发，深入论证电源布局的合理性，提出网络设计方案，论证其安全可靠性和经济性，并为此进行必要的计算；尚需注意近期与远期的关系，发电、输电、变电工程的协调，并为电力系统继电保护、安全自动装置以及下一级电压的系统设计创造条件。 本论文讨论的是110千伏地区电网的优化设计。地区电网优化设计问题就是根据电网的最大负荷和最大利用小时数确定网络的电压等级，做出可能的网络接线，对设备进行初步的选择包括电力变压器、断路器和架空线，在所有网络接线中选择最合理的两个并对之进行经济和技术比较确定最优方案，然后进行精确潮流计算和变压器分接头的选择。在上述过程中要用到经济技术比较法和潮流计算的方法来保证所选网络的经济性、灵活性以及可靠性，使整个网络在满足可靠性的要求下达到经济上的最优，从而实现了本次高压配电网初步设计的基本目的。 第一章 电力网的初步规划设计 1.1 设计任务介绍 1.1.1 发电厂、变电所地理位置 图1-1 地理位置分布图 A、B、C为三个待建变电所，G为发电厂，S为系统。 两台2*25MW发电机G1、G2与变压器T1、T2相连，出口直配负荷为18MW，共12回出线；地区负荷20MW其余送入系统。发电机参数：G1、G2：QF2-25-2；QFQ-50-2。 1.1.2 待建变电所有关资料 表1-1 变电所相关数据 编号 最大负荷（MW） 功率因数 二次侧电压 调压要求 负荷曲线 重要负荷（%） A 36 0.9 11 顺 a 75 B 28 0.9 11 逆 b 65 C 35 0.9 11 顺 a 60 1.1.3典型日负荷曲线 （a） （b） 图1-2 典型日负荷曲线 1.1.4其他说明 本高压配电网多余功率送回系统，功率缺额由系统供给；除特别说明外，高压侧均按屋外布置考虑配电装置；已有变电所留有间隔，以备发展。 1.1.5设计的主要任务、内容及要求 (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，作功率平衡计算。 (2)通过经济技术综合比较，确定配电网供电电压、电网接线方式及导线截面。 进行电网功率分布及电压计算。 (3)调压计算。 1.2 电力网设计的一般内容和要求 大型电力系统的网络设计，通常分为主干网络设计和地区性网络设计两部分。主干网络设计一般包括该系统的最高电压等级及低一级骨干网络的研究及设计；地区性网络设计是在系统主干网络的基础上所进行的该地区供电方案的研究与设计。 1.2.1 电力网方案的设计内容 (1)电压等级的选择，必要时尚包括交、直流输电方式的比较； (2)各方案的初步潮流计算，电压及无功补偿情况分析； (3)必要的稳定性计算，提高稳定性的措施及其效果； (4)系统短路容量的计算，为断路器的选择提供依据； (5)供电安全和可靠性分析，应达到有关标准的要求； (6)其他问题研究，如大跨越、出线走廊、通信干扰等； (7)电力网方案的综合技术经济比较。 1.2.2 对电力网方案的主要要求 (1)系统主干网络机构应与电源方案协调一致，并且具有一定的适应发展能力。 (2)主干网络应有一定的抗干扰能力，防止发生灾害性的大面积停电；在主干网络上不得有“T”型接线几用户变电所。 (3)有利于“分层分区”调度控制的实施以及受端系统的加强。 (4)受端主干网络发生三相短路又重合不成功时，应能保持系统稳定运行和正常供电。但在初期，受端主干网络尚未形成多回路结构时，允许采取切除部分发电机几负荷的措施。 (5)送端系统与受端系统间有多回路连接时，交流一回线或直流单极故障，应能保持系统稳定运行并不损失负荷。 (6)网络的输送容量必须满足各种正常几事故后运行方式的送电要求，其输送容量至少应考虑投运后5-10年的发展。若线路走廊困难时，应充分考虑发展裕度。 (7)同一电压等级网络内任一元件（变压器、线路、母线、断路器等）事故时，其他元件不应超过事故过负荷的规定值。 (8)向无电源或电源很小的终端地区供电，若同一电压等级线路有两回几以上是，任一回线事故停运后，应分别能保证地区负荷的70%-80%以上。 除此之外，尚须满足其他有关技术规定的要求。 第二章 电力系统功率平衡 电力负荷分析是根据国民经济发展规划，计算相应的电力、电