【电气工程及其自动化】110-220kv小区域输配电网络设计

本科生毕业论文（设计）110220KV小区域输配电网络设计二级学院信息科学与技术学院专业电气工程及其自动化完成日期2014年5月10日A基础理论B应用研究C调查报告D其他目录1绪论111概述112电网规划设计原则113毕业设计的主要内容1131原始资料及设计要求2132本设计内容3133本设计的基本步骤32网络基本情况分析及电力电力平衡421网络基本情况分析422电力电量平衡5221概述5222电力电量平衡63网络方案设计731网络方案设计原则732网络方案形成及初步比较8321网络方案形成8322各网络方案的电压等级选择9323网络方案初步比较1133网络方案详细的技术经济比较12331架空输电线路导线截面的选择与校验12332方案技术比较15333方案经济比较16334结论174电气主接线设计1741概述1742发电厂主接线的设计19421发电厂主接线的确定1943变电所主接线的设计20431变电所主接线的确定20432变电所主变压器的选择2144系统接线图235潮流计算2351电力系统元件技术数据及其参数计算23511变压器参数有名值计算（归算到高压侧）23（1）发电厂主变压器参数有名值23512单相输电导线有名值计算2552最大负荷下的潮流计算26521系统等值电路26522最大负荷下的功率分布计算26523最大负荷下的节点电压分布计算2953最大最小负荷下的潮流计算图326调压计算及电气设备的选择3261电压调整的必要性及调压措施3262变压器分接头的选择33621变压器分接头的选择原则33622变压器分接头的选择计算3463主要电气设备的选择357总结38参考文献40附录41致谢48110220KV小区域输配电网络设计摘要根据电厂和变电所之间的距离、负荷及电源情况，对网络基本情况作简要分析，接着进行电力电量平衡校验；网络方案设计包括8种方案的电压等级确定、初步比较，保留下2种较好的方案，接着进行详细的经济技术比较，确定最佳方案；对设计方案进行电气主接线设计；在最大负荷与最小负荷运行方式下计算潮流分布，计算电能损耗；最后进行变压器分接头调压计算。关键词规划设计；电力电量；网络方案；主接线；潮流计算SMALLAREASOF110220KVPOWERTRANSMISSIONANDDISTRIBUTIONNETWORKDESIGNABSTRACTACCORDINGTOTHEDISTANCEBETWEENPOWERPLANTSANDSUBSTATIONS,LOADANDPOWERCONDITIONS,THEBASICINFORMATIONFORABRIEFANALYSISOFTHENETWORK,ANDTHENCHECKTHEELECTRICALENERGYBALANCEWEBDESIGNPROGRAMS,INCLUDINGEIGHTKINDSOFVOLTAGELEVELSTODETERMINETHEINITIALCOMPARISON,PRESERVINGTWOKINDSOFBETTEROPTIONS,ANDTHENCONDUCTADETAILEDECONOMICANDTECHNICALCOMPARISON,DETERMINETHEBESTSOLUTIONONTHEDESIGNOFTHEELECTRICALMAINWIRINGDESIGNINTHELARGESTLOADANDMINIMUMLOADOPERATIONWAYOFCALCULATINGTHEPOWERFLOWANDPOWERLOSSFINALLYCALCULATINGTHETAPVOLTAGEKEYWORDSPLANNINGANDDESIGNPOWERCONSUMPTIONNETWORKSOLUTIONSMAINCONNECTIONPOWERFLOWCALCULATION1绪论11概述电网规划设计是所在供电区域国民经济和社会发展的重要组成部分，同时也是电网经营企业自身长远发展规划的重要基础之一。电网规划设计的目标就是能够使电网发展，能适应、满足并适度超前于供电区域内的经济发展要求，并能发挥其对于电网建设，运行和供电保障的先导和决定作用。电网规划设计是电网发展和改造的总体计划。其任务是研究负荷增长的规律，改造和加强现有电网结构，逐步解决薄弱环节，扩大供电能力，实现设施标准化，提高供电质量和安全可靠性，建立技术经济合理的城网。为保证电网的建设合理利用资金和节能降损，提高供电质量和供电的安全、可靠性水平，必须采用科学的方法和手段进行电网规划设计，使电网建设适应社会发展定位要求。12电网规划设计原则灵活性一是指能适应电力系统的近、远景发电网规划设计的基本原则是满足运行中的安全可靠性，近、远景发展的灵括适应性及供电的经济合理性的要求14。（1）可靠性可靠性主要是指应当具有电力系统安全稳定导则所规定的抗干扰的能力，满足向用户安全供电的要求，防止发生灾难性的大面积停电。（2）灵活性展，便于过渡，尤其要注意到远景电源建设和负荷预测的各种可能变化；二是指能满足调度运行中可能发生的各种运用方式下潮流变化的要求。（3）经济性在满足上述要求的条件下，设计方案要节约电网建设费（包括节约钢材、水泥、木材和设备）和年运行费，使年计算费用达到最小。这三项要求往往受到许多客观条件（如资源、财力、技术及技术装备等）的限制，在某些情况下，三者之间相互制约井会发生矛盾，因此必需进一步研究三个方面之间综合最优的问题。13毕业设计的主要内容131原始资料及设计要求（1）负荷点、电源点已经确定，由一个发电厂和四个变电所组成，其相对位置地理接线如图11所示。图11地理接线图（2）各地区负荷调查确定的待设计电网年负荷水平（以后510年中某年为准）如表11所示。表11待设计电网负荷水平变电所发电厂项目BCDEA最大负荷，MW20,1520252020最小负荷，MW10,1012151212I类负荷，302030040II类负荷，4040405050III类负荷，3040305010负荷对供电要求有备用最大负荷利用小时5000COS085低压母线电压，KV35，1010101010调压要求逆逆常常逆负荷单位调节功率K15以新系统负荷容量为基值（3）本地电源情况当系统负荷发展水平确定以后，电源容量必须满足负荷的要求。A火电厂，总装机容量150MW，3台机组。其中厂用电率为10350MW105KV,COS085,24（4）系统情况原系统最大负荷1000MW,COS085电厂A处以110KV双回路与系统联系。正常时基本保持本系统与原系统无交换功率。原系统总装机容量为1050MW,4,负荷的单位调节功率K13以老系统负荷容量为基值。最大负荷利用小时数TMAX5000，最大负荷同时系数为09。132本设计内容（1）网络基本分析及网络电力电量平衡（2）网络方案设计（3）电气主接线设计（4）潮流计算（5）调压计算133本设计的基本步骤（1）网络基本情况分析及电力电量平衡根据电厂和变电所之间的距离和负荷情况，对网络基本情况作简要分析包括网络情况、电源规模及构成、输变电规模及供用电情况。然后根据电源装机容量和负荷大小，进行电力电量供应与需求之间的平衡校验，即电力电量平衡校验，为拟定电源方案、网络方案设计等方面提供依据。（2）网络方案设计根据电力系统设计技术规程规定的网络方案设计有关原则11，首先列出8种网络接线方案，并根据各电厂和变电所之间的距离和线路输送的功率容量确定线路的电压等级；从供电可靠性、运行维护的灵活性等角度去掉明显不合理的方案；暂留下的方案，按类似的接线方式进行粗略的经济比较，办法是按110KV站、220KV站投资的座数及需要架设110KV、220KV线路长度进行比较，留下2种较好的方案；对留下的2种方案进行架空线路导线截面选择及校验，接着进行详细的经济技术比较，包括电压损耗、投资规模及电能损耗计算，最后确定出一个最佳方案。（3）主接线设计主接线应满足可靠性、灵活性和经济性三项基本要素59。发电厂主接线设计10包括发电机变压器连接形式、主变压器的选择及电气主接线的确定，并完成A、B电厂的系统电气主接线图；变电站主接线设计713主要包括主变的选择（其容量、台数）及电气主接线的确定，并完成C、D、E变电站的电气主接线图。（4）潮流计算首先对电力系统各元件参数计算，由已知的系统接线图作出等值电路图，简化等值电路。其次对电力网络的设计方案的各种运行方式（包括最大负荷时、最小负荷时及事故时）进行潮流计算，可以得到电网各节点的电压，并求得网络的潮流及网络中各元件的电力损耗，进而求得电能损耗。最后，网络通过潮流计算可以分析该网络的电压水平高低，功率分布和电力损耗的合理性及性等，从而对该网络的设计及运行作出评价。（4）调压计算电力系统的电压经常需要调整，由于电压偏移过大时，会影响工农业生产产品的质量和产量，损坏设备，甚至引起系统性的“电压崩溃”，造成大面积停电，因此必须对电压进行调整。2网络基本情况分析及电力电力平衡21网络基本情况分析（1）网络情况新规划系统是有1个发电厂（A厂）和4个变电站（B、C、D、E站）组成。新旧系统联系密切，A发电厂处以110KV双回路与旧系统联络，从而提高系统的可靠性。另外新规划系统主要电压等级有10KV、110KV、220KV。（2）电源规模及构成A电厂向外输送电。原系统总机容量为1050MW，年发电量约为525亿KWH。新规划系统总机容量为150MW,年发电量约为75亿KWH。具体如下A厂为火电厂，装机容量150MW（2350MW），占新规划系统总装机容量的100，承担所有的发电任务。（3）输变电规模根据新建B、C、D、E变电站和A发电厂的负荷要求，初步规划变电的容载比为1621，确保其供电可靠性和并具有一定的裕度。新架设线路46条，其中部分的线路的送电容量较大和供电距离较长，须考虑其经济投资、技术要求等方面因素择优选择网络供电方案。（4）供用电情况原系统最大负荷为1000MW。新规划系统最大供电负荷为120MW，具体如下B变电站最大负荷为35MW,C的变电站最大负荷为20MW，D变电站最大负荷为25MW，E变电站最大负荷为20MW，A发电厂最大负荷为20MW。根据负荷要求，I类负荷占25，II类负荷占43,III类负荷占32，并要求新规划系统的负荷都有备用，必须满足供电的可靠性。新规划系统用电年最大负荷利用小时为TMAX5500H，最大负荷同时系数K09。22电力电量平衡221概述（1）电力电量平衡是电力电量供应与需求之间的平衡。（2）电力平衡指有功、无功功率平衡，其目的是确定系统是否有足够的有功和无功功率备用容量，并确定系统需要的装机容量、调峰容量、电源的送电方向，为拟定电源方案、调峰方案、网络方案及计算燃料需要量等提供依据1。（3）电源容量可投入发电设备的可发功率之和才是真正可供调度的系统容量。显然，系统电源容量应不小于包括网络损耗和厂用电在内的系统总发电量。而为保证可靠供电和良好的电能质量，应大于系统发电负荷，即电源容量发电负荷。（4）装机容量指系统中各类电厂发电机组额定容量的总和（5）供电负荷指系统最大综合用电负荷加上网络损耗。（6）发电负荷指发电负荷为发电机出力，即供电负荷加上厂用电负荷。（7）系统备用容量电力系统在运行时,负荷时刻在变化，电力设备随时都有故障的可能，此外，运行的设备总要定期检修，为维持系统的正常运行，在规划设计时必须考虑足够的备用容量。负荷备用容量指接于母线上能立即带负荷的旋转备用容量，以备各平衡负荷瞬间波动与发电负荷曲线的差值。事故备用容量指系统中电源发生偶然事故时，为了系统正常供电，在短时间内可调用的备用容量，其中有一部分备用容量可在系统频率下降时自动投入。检修备用容量检修备用容量应考虑系统负荷特点、水火电比例、设备质量、检修水平等因素应能满足对运行机组进行周期期性计划检修的需要，故一般按系统中最大一台机组容量来参照确定检修备用容量。222电力电量平衡（1）有功功率平衡（A）新系统用电负荷10921502018YIPKMW（B）新系统供电负荷（指系统的用电负荷加电网损耗）28375GY（C）新系统发电负荷（供电负荷加上厂用电）130915027FGCYGPKPMW系统的电源容量25D系统的备用容量918BYFF系统备用容量占系统的最大发电负荷的百分比172810106829BYBYFFP式中、分别为新旧规划系统的最大发电负荷。系统的发电负荷FF为发电机出力；新系统厂用电；、分别为A和旧系统的总装机CYP1P2容量；同时率取09；网损率取5；厂用电率，取1K2K3K10。（2）无功功率平衡新系统用户最大负荷11MAXTNCOS20520TANCOS085743VARYQPM新系统厂用无功负荷113TSTANCOS8596VRCAK旧系统总的无功负荷11TANCOS0TANCOS085697VARJFQPM系统总的无功负荷1974323RZYCJK系统的无功备用容量1501TANCOS0856107VARBFZQ系统无功备用容量占系统的总无功的百分比74963BZ电力平衡结论新规划系统备用容量符合规定5系统的总备用容量占系统最大发电负荷的1520，但不小于系统一台最大的单机容量（新系统最大一台机组的容量为50MW）。新规划系统满足电力平衡。（2）电量平衡电量平衡指有功功率能量的平衡。系统需要发电量为发电负荷与最大利用小时的乘积，系统需要发电量除以发电设备所能发出的最大功率即得火电利用小时。新规划系统需要的发电量91MAX1275071FWPTKWH（）旧系统需要的发电量294F（）新旧系统所需发电总量12KH（）火电利用小时数12504350TP结论发电量能够满足负荷需求，新规划系统满足电量平衡。3网络方案设计31网络方案设计原则（1）网络方案设计应从全网出发，合理布局，消除薄弱环节，加强受端主干网络，增强抗事故干扰的能力，贯彻“分层分区”原则，简化网络结构，降低网损，并满足电压质量的标准、系统运行安全稳定、调度灵活等要求。（2）网络的输电容量必须满足各种正常和事故运行方式的输电需要。事故运行方式是在正常运行方式的基础上，考虑线路、变压器或发电机组单一故障。（3）网络应满足以下供电安全可靠的要求同级电压网络内任一元件变压器、线路、母线事故时，其它元件不应超过事故过负荷的规定。向无电源或电源很小的终端地区供电的同级电压网络二回及以上线路中任一回线路事故停运后，应分别保证地区负荷的70及80。电厂送出线路有二回及以上时，任一回线路事故停运后，若事故后静稳定能力小于正常输电容量，应按事故后静稳定能力输电。否则，应按正常输电容量输电。受端主干网络已形成多回路结构中任一回线路事故停运后，应保持正常供电。32网络方案形成及初步比较321网络方案形成根据上述网络方案设计原则简化网络结构，满足电能的质量、运行及维护的灵活性、供电安全可靠性及工程投资等方面的要求列出八个初步方案如表31，并按均一网办法估算网络最大负荷时的初步功率潮流分布。表318种网络初步方案322各网络方案的电压等级选择（1）电压等级选择的原则输电电压及合理的电压系列的选择是一个涉及面很广的综合性问题，除考虑送电容量、距离、运行方式等多种因素外，还应根据远景发展情况，进行全面的技术经济比较。选定的电压等级应符合国家电压标准3、6、10、35、63、110、220、330、500、750KV。电压等级不宜过多，以减少变电重复容量，同一地区、同一电力网内，应尽可能简化电压等级，各级电压级差不宜太小。在确定电压系列时应考虑到与主系统及地区系统联网的可能性，故电压等级应服从于主系统及地区系统，例如必须考虑新规划系统的A电厂以110KV双回路与旧系统连接。（2）电压等级选择结果经验公式（KV）31416PLUE式中PL为单位负荷矩（MWKM）。电压等级选择结果由线路送电容量和送电距离，利用公式（31）计算出各方案的电压等级结果如表32所示。表32各方案的电压等级选择结果方案线路名称距离KM距离（考虑5弯曲度）L（KM）回路单回输送功率（MW）负荷矩PL（MWKM）计算电压等级（KV）选用电压等级（KV）方案1ACADDBCEEB404530304042473315315421111148385162266228388382031962441638385389397351961074211247861087496930110220110110110方案2ACCDCEEBDB40253040304226331542315211115044435615619421001167721121465526111108319353925980957955110110110110110方案3ACCDDBBE4025304042263315422221504027520210010528662584010831911286808614110110110110方案4ACCDCBCE4025303042263315315222150125175202100328755512563010831681377538016110110110110ACCD4025422632250125210032875108316813110110方案5CBCEEB30304031531542111305245459607577175189890884335932110110110方案6ACCDCBCEDB4025303030422633153153152111150303020521007899456301575108318480887180165668110110110110110方案7ACCDCEDB4025303042263315315221250302017521007086305512510831825380167753110110110110方案8ADDCCBBE4525304047326331542222150375275202365986258662584011158896686808614220110110110323网络方案初步比较网络方案初步比较的思路从供电可靠性、运行维护的灵活性等角度去掉明显不合理的方案；暂留下的方案，参考总负荷距，将总负荷距明显大的方案给予淘汰；并按类似的接线方式进行粗略的经济比较，办法是按110KV站、220KV站投资的座数及需要架设110KV、220KV线路长度进行比较，留下2种较好的方案。8种网络方案的初步比较结果如表33所示。表33网络方案的初步比较结果投资规模项目方案20LKM1KM20LKM10LKM20N台10台20LKM10LKM总负荷距PLMWKM方案147314747314728553179655805方案2017330202701203037565542方案301418021166014026766485825方案0131302011601402571636104方案501733022111014027711435025方案601628019220120240246215方案701313020116014025716398925方案847399880411402641096411802650575说明、分别为220KV，110KV路径长度；、分别指220KV，110KV20L120L1线路长度；、分别指220KV，110KV等级断路器数目；、分别指N020L1220KV，110KV等级等效线路长度；总负荷矩。PL路径长度体现勘探、建造等费用大小，考虑了5的弯曲度。线路长度体现线路投资费用大小，双回路考虑同时勘探、同时架设等，认为投资为单回线的17倍，即双回线为单回线的17倍，已考虑5的弯曲度。断路器数目体现变电所投资大小。等效线路长度将断路器投资折算为线路投资，一个短路器的投资约为4KM线路投资。负荷矩单位负荷矩，体现有功、电压损耗及有关电能损耗的大小。网络方案初步比较分析方案1，方案2，方案3,方案6，方案8总负荷矩很大，表示其网络方案损耗最高，同时方案5，方案8的网络方案等效线路长度数很大，表示投资很大，应淘汰；而方案4与方案7总负荷矩最小，同时等效线路路径较短，一、二类负荷都是双回线路供电，有备用，系统稳定性高。结论保留方案4和方案7，进行下一步详细技术经济比较。33网络方案详细的技术经济比较331架空输电线路导线截面的选择与校验架空送电线路导线截面一般按经济电流密度来选择，并根据电晕、机械强度以及事故情况下的发热条件进行校验，必要时通过技术经济比较确定。（1）导线截面的选择按经济电流密度选择导线的截面用的输送容量。导线截面的计算公式如下（32）COS3NJUPS式中S导线截面,；P送电容量,KW；2M线路额定电压，KV；NJ经济电流密度,A/，根据经济电流密度表3，选J104。2导线截面选择结果利用公式（32）计算导线的截面，导线截面选择结果如表34所示。表34导线截面选择结果方案线路长度KM单回有功MW电压等级KV单相电流A计算截面2M导线型号电阻KM/电抗/电钠S/KM方案四ACCDCBCE4025303050125175201101101101103288211481312315478811041262LGJ400/40LGJ95/20LGJ150/25LGJ150/2500790332021002100386042904160416方案七ACCDCEDB402530305030201751101101101103281968131211483154189212621104LGJ400/50LGJ240/40LGJ150/25LGJ150/2500790131021002100386040104160416610852导线截面的校验按机械强度校验导线截面积，为保证架空线路具有必要的机械强度，对于110KV、220KV等级的线路，一般认为不得少于35，因2M此所选的全部导线均满足机械强度的要求；按电晕检验导线截面积，导线截面积不小于表35所列型号，可不进行电晕校验。表35不必验算电晕临界电压的导线最小型号及外径330额定电压（KV）110220单导线双分裂500（四分裂）导线外径（M）96214331相应型号LGJ50LGJ240LGJ600LGJ23004LGJQ300结论所选的全部导线均不用校验电晕。（2）按导线长期容许电流校验导线截面积选定的架空输电线路的导线截面，必须根据各种不同运行方式以及事故情况下的传输容量进行发热条件校验，即在设计中不应使预期的输送容量超过导线的发热所能容许的数值。按容许发热条件的持续极限输送容量的计算公式（33）MAXMAX3IUWN式中持续极限输送容量（MVA）线路额定电压（KV）；N导线持续容许电流（KA），具体表36长期容许截流量进行选择。MAXI利用公式（33）计算出所选的导线型号在最大负荷时（正常与N1运行情况）容许发热条件的持续极限输送容量，各种导线的长期允许通过电流如表36所示，校验结果如表37所示。表36导线长期允许通过电流（环境温度20）单位A标号（）2M3550709512015018524030040070183231291351410466534634731879LJ8019023930136042047654364373888370189234289357408463539655735898LGJ80195240297365417472548662742901表37按导线长期容许电流校验结果方案线路导线型号电压等级KV长期允许截流量A极限输送容量MVA最大负荷时单回输送容量N1运行时输送容量是否满足发MVAMVA热条件方案四ACCDCBCELGJ400/50LGJ95/20LGJ150/25LGJ150/2511011011011079023142407440741505559867762776262515622188251253124437650方案七ACCDCEDBLGJ400/50LGJ240/40LGJ150/25LGJ150/25110110110110790257644074407415055109827762776262537525218812575504376注明按导线周围的空气温度35C、最高容许温度70C条件选择钢心铝绞线长期允许截流量，即按钢心铝绞线的长期允许截流量乘以温度修正系数088；N1运行时输送容量指在正常运行方式的基础上，考虑线路单一故障时，线路的最大输送容量。输送容量计算取功率因数为08。332方案技术比较方案技术比较主要考虑线路电压损耗（取09计算），暂不计主变损COS耗,比较的详细数据如下表38。电压损耗指线路始末两端电压的数值之差（），电压损耗近似电压21U降落的纵分量（34）UNQXPR电压损耗率（35）012N表38路线电压损耗及电压损耗率的计算结果方案线路名称单相输送容量（MVA）线路等值阻抗（）线路电压损耗UKV电压损耗率AC2887J1398316J154428731698542790254CD722J305830J107331076方案4CB1010J48963J12480648921103CE1155J55963J1248156391248300118AC288J1398316J1544287579254CD1732J839382J100313130124CE1155J55963J12485692480118方案7DB1010J48963J124811103结论方案4与方案7线路电压损耗都控制在4之内，满足电力系统对电压损耗的要求。333方案经济比较方案经济比较主要考虑两方面投资规模与线路电能损耗。（1）投资规模投资规模比较主要指标变电站的电压等级、出线回路数量和架空线路长度。变电站的电压等级直接关系到变电站的投资规模；出线回路数量反映断路器投资的大小；架空线路长度反映有色金属投资大小。下面主要从两个方案的3项指标的相同点和不同点进行详细比较。相同点两个方案中，变电站的电压等级相同。不同点不同点比较结果如表39所示。表39不同点比较结果方案A电厂110KV出线数AC线路型号及长度CD线路型号及长度CE线路型号及长度CB线路型号及长度DB线路型号及长度方案44回LGJ400/50（40KM）LGJ95/20（25KM）LGJ150/25（30KM）LGJ150/25（30KM）无方案74回LGJ400/50（40KM）LGJ240/40（25KM）LGJ150/25（30KM）无LGJ150/25（30KM）注线路长度双回路考虑同时勘探、同时架设等，认为投资为单回线的17倍，已考虑5的弯曲度。结论综合上述比较，方案7的整体投资规模略大于方案4的。（2）线路的电能损耗电能损耗为标志经济性性能指标。最大负荷时功率损耗（36）RUQPN2MAX最大负荷时电能损耗（37）XMAZW其中为最大负荷损耗小时，查表1（最大负荷损耗时间与最大利用XXMA小时的关系），按5500H、取3950H。MATAX90COSXMA根据上述公式（36）及（37）计算功率损耗及电能损耗结果如表310所示。表310功率损耗及电能损耗结果方案线路名称输送容量MVA线路等值阻抗功率损耗MAXPMW电能损耗亿KWHAC100J4843316J154422104831601272CD25J1211830J1073225059300209CB35J169563J124822316978400311CE20J968663J12482208305100102方案4损耗合计479401894AC100J4832316J154422104831601272CD60J2906382J1003226940300554CE20J968663J12482086571100102方案7DB35J169563J124835800311损耗合计566902239334结论综合技术与经济两方面比较，最后确定方案4为最佳方案。从技术比较，方案7的电能损耗和电压损耗都比方案4大；从经济比较，方案7的投资规模比较大。4电气主接线设计41概述电气主接线是构成电力系统的重要环节，是电力系统设计和发电厂、变电所电气设计的主要部分，主接线的确定与电力系统整体及发电厂、变电所本身运行的可靠性、灵话性和经济性密切相关，并且对电气设备选择、配电装置布置、继电保护和控制方式的拟定有较大影响。因此，必须正确处理好各方面的影响，全面分析其相互关系，通过技术经济综合比较，合理确定主接线方案。电气主接线的基本要求主接线应满足可靠性、灵活性、经济性和发展性等基本要素。（1）可靠性供电可靠性是电力生产和分配的首要任务，主接线首先应满足这个要求，主接线可靠性的具体要求断路器检修时，不宜影响对系统的供电。断路器或母线发生故障以及母线计划检修时，应尽量减少进出线停运的回路数和停运的时间，并要保证对一级负荷及全部或大部分二级负荷的供电。尽量避免发电厂、变电所全部停运的可能性。特别是对大型电厂、超高压变电所的电气主接线提出了可靠性的特殊要求。（2）灵活性主接线应满足在调度运行、检修及扩建时的灵活性。调度运行中应可以灵活地投入和切除发电机、变压器和线路，调配电源和负荷，满足系统在事故、检修以及特殊运行方式下的系统调度运行要求。检修时，可以方便地停运断路器、母线及其继电保护设备，进行安全检修而不致影响电力网的运行和对用户的供电。扩建时，可以适应从初期接线过渡到最终接线。在影响连续供电或停电时间最短的情况下，投入新装机组、变压器或线路而不互相干扰，并且使一次、二次部分的改建工作量最少。（3）经济性主接线在满足可靠性、灵活性等要求的前提下应做到经济合理。投资省主接线应力求简单，继电保护和二次回路不过于复杂，要能限制短路电流；能满足系统安全运行及继电保护要求下，110KV及以下终端或分支变电所主接线应尽量简单。占地面积小。主接线设计要为配电装置布置刨造条件，尽量使占地面积减少。电能损失少。经济合理地选择主变压器的种类（如双绕组、三绕组或自耦变压器）、容量、数量，要避免因两次变压而增加电能损失。（4）发展性主接线可以容易地从初期接线方式过渡到最终接线。42发电厂主接线的设计421发电厂主接线的确定（1）发电厂电气主接线的确定A电厂110KV等级出线有4回，为了提高供电可靠性，确定采用双母带旁路接线方式，为了减少断路器的投资，采用母联断路器兼做旁路断路器的接线方式；50MW发电机10KV母线考虑到要供给地区负荷、厂用电以及系统，确定采用双母接线，并通过三台双绕组变压器连接110KV母线。（A电厂电气主接线见附图1）（2）发电机的选择根据设计要求选择发电机的选型发电机型号1A电厂350MW机组选用QFS502（3台）。发电机的选型发电机型号、参数如表41所示。表41发电机的选型发电机型号、参数型号额定功率MW功率因素COS额定电压KV额定电流（A）效率（）额定转速（R/MIN）QFS502500810534409833000（3）发电厂主变压器的选择13连接在发电机电压母线与系统之间的主变压器容量，应按下列条件计算较大值选择当发电机电压母线上最小负荷时，能将发电机电压母线上剩余容量送入系统。即（41）NCOSSSGPNG/1MIN式中主变的容量；发电机容量；厂用电N；发电机电压母线上最小负荷；负荷功率因数，取功10MINS率因数为085；N发电机电压母线上的主变压器的台数；发电机的GCO额定功率因数。对装有两台或两台以上主变压器的发电厂，当有一台退出运行时，其余的变压器容量按能承担70的电厂容量选择，即当其中一台主变压器退出运行时，其余主变压器仍能承担全部电厂的70容量。即（4701/P/MINCOSSSGPNG2）A电厂主变的确定与50MW发电机连接的变压器MIN1/P/150/812/0573NGPGCOSSMVA（）（）IN/71821PN选取两台型号为SFP7120000/110的双绕组升压变压器，连接组别为YND11，变比为。125/0KV43变电所主接线的设计431变电所主接线的确定（1）C变电所主接线的确定C变电所110KV电压等级出线7回，采用双母带旁路接线。地区最大负荷20MW，考虑采用10KV母线供给，负荷较大，10KV母线采用双母接线方式，并通过两台双绕组变压器连接到110KV母线。（C变电所电气主接线见附图2）（2）B变电所主接线的确定B变电所110KV电压等级出线2回，考虑到连接B变电所的线路较长，确定采用内桥接线方式；地区负荷有2个，采用两个电压等级供给负荷，35KV电压等级线路供给最大负荷为20MW的地区负荷，10KV电压等级线路供给最大负荷为15MW的地区负荷，因此变电所主变采用两台三绕组变压器；为了节省投资，35KV电压等级采用内桥接线方式供给地区负荷，同时连接变压器35KV侧；10KV母线采用双母接线方式供给地区负荷，同时连接变压器10KV侧。（B变电所电气主接线见附图3）（3）D变电所主接线的确定D变电所110KV电压等级出线2回，地区负荷最大为25MW，用10KV母线供电。一类负荷较大，为了提高供电可靠性，10KV母线采用双母接线方式，同时通过两台双绕组变压器连接到C电所的110KV母线。（D变电所电气主接线见附图4）（4）E变电所主接线的确定E变电所110KV电压等级出线1回，地区负荷最大为20MW，采用10KV电压等级供电；由于负荷对供电的可靠性要求相对低些，因此变电所主变采用一台双绕组变压器；10KV母线采用单母接线方式供给地区负荷。（E变电所电气主接线见附图5）432变电所主变压器的选择（1）选择原则8装有两台及以上主变压器的变电所，当断开一台时，其余主变压器的容量不应小于70的全部负荷，并应保证用户的一、二级负荷、选择。即ISI（43）COSNPSN170MAX或（44）INS式中N变电所主变压器台数,为地区最大有功负荷MAXP（2）C变电所主变的确定MAX200771647185NPSMVANCOS）（）242I（）选取型号为SF716000/110双绕组降压变压器，连接组别为YND11，变比为。/1KV512（3）B变电所主变的确定MAX35070728121NPSMVANCOS）（）340I（）选取两台型号为SFS731500/110的三绕组降压变压器，连接组别为YNYN0D11，变比为，容量比为100/100/50。1025/325/1K（4）D变电所主变的确定MAX25070709118NPSMVANCOS）（）34I（）选取两台型号为SF725000/110双绕组降压变压器,连接组别为YND11，变比为。1025/1KV（5）E变电所主变的确定NSMA01IVA选取两台型号为SF720000/110双绕组降压变压器,连接组别为YND11，变比为。125/K综上所述，主变压器的型号、参数如表42所示。表42主变压器的型号、参数额定电压KV阻抗电压地点型号空载损耗KW负荷损耗KW高压中压低压高中高低中低空载电流（）台数A电厂SF7120000/110650260125105105062C变电所SF716000/11023585211105092B变电所SFS731500/11046175152381110510565102D变电所SF725000/110325125011105082E变电所SF720000/11027510415211105091注明1表中阻抗电压已归算为100额定容量下的数值2表中的负荷损耗为100容量绕组通过额定电流时的损耗，即最大短路损耗。44系统接线图根据方案六的网络接线形式，以及地区电网各个电厂和变电所的电气主接线形式，绘制该地区电网的系统接线图，见附图6。5潮流计算51电力系统元件技术数据及其参数计算511变压器参数有名值计算（归算到高压侧）（1）发电厂主变压器参数有名值A电厂SF763000/110；260KPKW226019513KNTPURS；15U2240TNX；06PK602265111TPGSU；0I5022380NTISB（2）变电所主变压器参数有名值C变电所SF716000/110；85KPKW22851048106KNTPURS；10U22791TNX；0235PK602235401TPGSU；09I50229161NTISBB变电所SFS731500/110；MAX175KPW22MAX107501673KNTPURS50102674TR1KU3105K2365K12237KKU（）2231KK（）33125KKU（）221751078503KNTUXS2224TN2235108103KTUXS；046PKW6022463011TNPGS；01I5022351TISBUD变电所SF725000/110；125KPKW2250410KNTPRS；0U22158TNUX；0325PK60223100TPGS；08I50228511NTISBUE变电所SF720000/110；104KPKW22043461KNTPRS；5U22155TNUX；027PK602273100TPGS；09I502294811NTISBU512单相输电导线有名值计算AC段1100KV导线LGJ400/401079/RKM10386/XKM612850/BSKM40LK；4ACRLX315ACXL；6512572BBACGCD段110KV导线LGJ95/20103/RKM1049/XKMKMSB/10826125LK；2583CDRLX49573CDXL；6512BBCDGCB段110KV导线LGJ150/2510/RKM104/XKMKMSB/10826130LK；236CBRLX4248CXL；51857BCBGCE段110KV导线LGJ150/25102/RKM1046/XKMKMSB/10826130LK；3CERLX4248CEXL；6518572BBCEG52最大负荷下的潮流计算521系统等值电路根据电力系统元件技术数据及其参数计算的结果以及系统接线图绘制系统等值电路图，见附图6。522最大负荷下的功率分布计算设全网电压都为额定值，计算功率损耗，负荷功率因数为085,两台NU50MW机组满发，另一台50MW机组作为平衡机。（一）D变电所及CD线路的功率分布计算D变电所的地区负荷725149SJMVA15NUKV27667091462ZNPQSZJMVAU）2663YTTJ77625167ZYSSJ21656521094VARNBUJM165217BSSJVA5656035ZNPQZJ21565621942VARBSUJM1562315ZBSJVA（二）B变电所与CB线路的功率分布计算地区负荷109J105926SJMVA29191236ZNPQSZJVAU919105ZJM2109910231469ZNPSJ9109105ZJVA3209SSM298896418ZNPQJU28805YTTSJVA998321ZYTSJM（）2185852113VARNBSUJM1852208BJVA（）585841653ZNPQSZJ2158582VARBUJM158236217ZBSSJVA（三）E变电所及CE线路的功率分布计算E变电所的地区负荷1309J21311237265ZNPQSZJMVAU）2110198YTTJ232312645ZYTSS1125250VARNBUJM12561428BSSJVA21512520654VARNBSUJM51229ZBSJVA（四）C变电所及AC线路的功率分布计算C变电所地区负荷为403J2445178YTNTSUMVA125512970ZPQZJ2433408162ZNPQSZJMVAU4344374ZYTSJ35685120698S2132321VARNBUJM1320764BSJVA23231839ZNPQZJ2133250VARBSUJM21234735ZBSJVA（五）A电厂的功率分布计算（1）机组350MW输送至旧系统负荷0S（旧系统）211746829YTNTSUJMVA2212357YTJ（旧系统）12122064ZNPQSZJ121283ZJMVA地区负荷及厂用电负荷52169S机组的发电功率为350MW1213907GSJVA（）（）523最大负荷下的节点电压分布计算（1）A电厂机组设发电机出口电压为350MW105UKV归算到115KV侧1510UKV12421976PRQX122113KVU2122057903615JJKV（2）AC输电线路及C变电所32123468BSSJMVA（）232325PRQXUK233492268V32933171082JUJKV44045YTSSMA33493PRQXUKV34347644343492510653JUJKV归算到11KV侧，则C变电所11KV母线电压为419261505UKV（3）CB输电线路及B变电所5815823289BSSJMA（）58550PRQXUKV5885149858589631704513UJUJKV93120YTSSMVA（）8989357PRQXK89894UV989893062103548JUJKV101910979PRQXK9101099109805UV109101021520JUJKV归算到11KV侧，则B变电所11KV母线电压为104755UKV9191910932PRQXU919191KV1919