华立学院电力系统课程设计,辐射式输电网络电压损失及导线截面选择计算.docVIP

广东工业大学华立学院 课 程 设 计（论文） 课程名称 电力系统课程设计 题目名称 辐射式输电网络电压损失及导线截面选择计算 学生学部（系） 机电与信息工程学部 专业班级 10电气工程及其自动化2班 学 号 学生姓名 指导教师 丁延林 2013 年 5 月28 日 广东工业大学华立学院 课程设计（论文）任务书 题目名称 基于拉格朗日乘数法的辐射式输电网络电压损失及导线截面选择计算 学生学部（系） 机电与信息工程学部 专业班级 10电气工程及其自动化2班 姓 名 学 号 辐射式输电网络电压损失及导线截面选择计算 一、课程设计（论文）的内容 在假定（或规定）从变电所I到变电所Ⅳ电压损失允许值为10%，并已知电网各部分输送容量（或电流），各部分输送距离，各部分功率因数的情况下，如何适当选择三段导线截面，使得导线所用铝材为最省？ 二、课程设计（论文）的要求与数据 原始资料 已知图2中，改造前线路长度a1=53km，钢芯铝绞线的规格型号为 LGJ-120，；a2=15km ，导线规格为LGJ-95； a3=49km，导线规格为LGJ-70。铝材料的电阻系数，电网各部分的电抗X可近似地按每公里，假定各段功率因素均为0.9，各台变压器的容量如图所示。 三、课程设计（论文）应完成的工作 1、针对图1画出电压损失的向量图，然后推导电压损失的理论公式。 2、计算改造前从变电所Ⅰ至变电所Ⅳ全线电压损失率。 3、分别选择三段导线的型号，使改造后从变电所I到变电所Ⅳ电压损失允许值为10%之内。 （较大规格的导线型号有LGJ-150，LGJ-185，LGJ-240，LGJ-300，LGJ-400） 4、比较采用不同的截面组合，使三段导线所用铝材总量最少（导线所用铝材份量的多少取决于其体积q1、q2、q3的大小）。 5、用拉格朗日乘数法推导从变电所I到变电所Ⅳ电压损失允许值为10%，在已知电网各部分输送容量（或电流），各部分输送距离，各部分功率因数的情况下，如何适当选择三段导线截面，使得导线所用铝材为最省？ 四、摘要 本世纪初结束的全国大规模电网（主网、城网、农网）改造中，经常遇到幅射式（即链式）输电网络电压损失及导线截面的选择问题。 由于近年来负荷增加很快，原有设计的导线截面均太小，在电网改造中，必须以小换大。否则，全线电压损失超过甚至大大超过10﹪时，将给用户造成严重后果，如灯光暗淡，电动机起动困难甚至烧损的事故时有发生。可见，电网改造势在必行。但当我们用经济电流密度选择好各段导线截面，并通过有关设计手册，进而用电压损失校验导线截面时，虽然可分别满足各段电压损失不超过10﹪的要求。为此，在幅射式网络导线截面选择这类问题中，涉及数千万元巨额改造资金及其技术经济性，因而有必要寻求某种精确的计算方法。 关键词：幅射式（即链式）输电网络、导线截面、电损失、经济性 五、目录 辐射式输电网络电压损失及导线截面选择计算 2 一、课程设计（论文）的内容 2 二、课程设计（论文）的要求与数据 2 三、课程设计（论文）应完成的工作 2 四、摘要 2 五、目录 2 六、计算任务 2 1、针对图1画出电压损失的向量图，然后推导电压损失的理论公式。 2、计算改造前从变电所Ⅰ至变电所Ⅳ全线电压损失率。 3、分别选择三段导线的型号，使改造后全线电压损失允许值为10%内。 2 （1）、三段导线各加一档后。 2 （2）、三段导线各加二档后。 2 （3）、三段导线各加三档后。 2 （4）、三段导线各加四档后。 2 4、用拉格朗日，求三段导线所用铝材最少 5、因数对电压损失及导线截面选择的影响 2 七、课程设计（论文）进程安排 2 八、结束语 2 九、应收集的资料及主要参考文献 2 六、计算任务 一．针对图1画出电压损失的向量图，然后推导电压损失的理论公式。 如图为电压向量图。 公式 △U= 推导过程如下： （UIR+UIR）/U=△U 因为UI=P，UI=Q 所以 △U= 二．按照式（2）计算改造前从变电所Ⅰ至变电所Ⅳ全线电压损失率。 改造前各数据如下： 站号 S (MVA) P (MW) Q (MVAr) Ⅱ 20 0.90 0.44 18 8.72 Ⅲ 15.5 0.90 0.44 13.95 6.76 Ⅳ 20 0.90 0.44 18 8.72 各段线路电阻、电抗数据列于表2： 电网各部分的电抗X可近似地按每公里0.4Ω计算 铝材料的电阻系数 R1=C =0.0283*53000/120=12.5 R2=C