电力系统课程设计地区电力网设计.doc

前 言 电力是一种能源，他不仅为工业农业，现代科学和现代国防提供了必不可少的动力，而且与现代社会生活有着日密切的联系，电能已经广泛应用到社会的各个领域，电力工业已成为国民经济的重要部门。 《电力系统分析》课程本身是电气工程及自动化专业的专业课，同时又是学习电气工程及自动化专业课程的基础。电力系统分析取决于电力系统本身客观规律的认识，同时也取决于当时能够采取的研究，分析计算的手段和工具。 地区电力网是支撑本地区国民经济和社会发展的基础，而我国面临着电力网结构不合理、电网发展滞后的制约。这次课程设计将设计一个地区电力网，综合考虑电力安全性、经济性、可靠性等方面，通过实践更进一步的体会科学规划，统筹协调，优化电力网结构和布局在电力系统中的重要性。 2. 功率平衡计算 功率平衡计算包括有功功率平衡计算和无功功率平衡计算 2.1有功功率平衡计算 为了维持功率的稳定，满足用户对功率的要求，电力系统装设的发电机额定容量必须大于当前的最大负荷。因此要进行最大负荷时有功功率平衡计算，以计算系统备用容量是否符合要求。 n 式中 ∑ Pmax i — n 个变电所最大负荷之和； i =1 K1 —同时率 K 2 —网损率 K 3 —厂用电率 Py —发电厂的机压负荷 同时率 K1 的大小与电力用户的多少、各用户的用电特点等有关，一般应根 据实际统计资料确定。当无实际统计资料时，可参考附表 B—1 的同时率 K1 。 网损率 K 2 以供电负荷的百分数表示，一般为 5% ~ 10% 。 厂用电率 K 3 以厂用电负荷占发电负荷的百分数表示，通常发电厂厂用电率 如附表 B—2 所示。 系统总装机容量：P =25×2+31.5×2+25×2=226MW 由于P=226MW1.2=186.12MW,所以系统备用容量符合要求. 2.2无功功率平衡计算 电力系统的无功功率平衡是系统电压得到根本保证，对其计算主要目的在于初步估计系统中发电机的容量是否能够满足系统最大负荷时的需求，是否需要加装无功功率补偿设备。 根据《电力系统电压和无功电力技术导则》规定：220KV及其以下电压等级变电所，在主变压器最大时，其二次侧的功率因数或电网供给的无功功率之比应满足规定；不满足规定的，需做无功补偿，使其全部满足规定值。 功负荷： 变压器无功损耗： =12%Mvar. 式中m为电压变换次数 系统中无功电源：Mvar（式中n为发电机台数，为主网和邻网输入的无功功率) 系统无功备用容量： =（7%～8%）=（7%～8%）×72=（5.04-5.76）Mvar 整个系统无功功率： 3. 电力网供电方案的确定 3.1 电压等级的选择 由于电网的电压等级和接线方案有着密切的关系，因此，一般地区电网设计中，接线方案和电压等级确定同时进行，综合考虑输电容量、距离等各种因素以及根据动力资源的分布、电源及工业布局等远景发展情况，确定合适的电压等级。在此次的电力系统课程设计中，由于条件限制，不可能同时论证电压等级和进行方案。因此，根据题目所给数据：1、2、3、4各点的输送距离集中在50-100 km之间，输送容量在10-50MW之间，参考附表B—4，并根据同一地区，同一电力系统内应尽可能简化电压等级的原则，确定电压等级为110kv。 附表 B—4 各电压等级输电线路合理输送容量及输送距离 线路额定电压 （KV） 输送容量 （MW） 输送距离 （km） 线路额定电压 （KV） 输送容量 （MW） 输送距离 （km） 0.38 0.1 0.6 35 2.0 ~ 10 50 ~ 20 3 0.1 ~ 1.0 3 ~ 1 60 5.0 ~ 20 100 ~ 20 6 0.1 ~ 1.2 15 ~ 4 110 10 ~ 50 150 ~ 50 10 0.2 ~ 2.0 20 ~ 6 220 100 ~ 300 300 ~ 100 3.2 电力网接线方案的初步选择 对所给的原始资料进行定性分析，根据用户对供电可靠性的要求，地理位置及负荷的大小提出各种可能接线方案。接线方案应考虑以下因素： 确定电源处断开一回线的情况下，仍能将所有功率送出去的最少出线数。根据负荷备用的要求及负荷大小确定对变电所的供电方案。考虑运行灵活方便，不宜有太多环网。 所以确定如下六个可能的接线方案： 图（1）方案1 图（2）方案2 图（3）方案3 图（4）方案4 图（5）方案5 图（6）方案6 由原始数据可得最大负荷时各变电所功率如下： 取 Q1=P*tanarccosφ=14.53kvar 同理 Q2=21.79 kvar Q4=12.11 kvar 则1=30+j14.53MVA 2=45+j21.79MVA 4=25+j12.11? MVA 由于﹟3是原变电所，故3=0 MV