【电气工程及其自动化】小区域电网规划设计

本科生毕业论文（设计）小区域电网规划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13日A基础理论B应用研究C调查报告D其他目录1网络方案的分析与确定111概述112网络基本情况分析213电力电量平衡3131电力系统备用容量3132电力电量平衡校验314网络方案的形成及初步比较5141网络方案的形成5142系统网络方案的初步比较615系统网络方案的详细技术经济比较10151架空输电线路导线截面的选择与校验10152方案技术比较12153方案经济比较132电气主接线设计1421概述1422发电厂主接线的设计14221发电厂主接线的确定1423变电所主接线的设计16231变电所主接线的确定16232变电所主变压器的选择1724系统接线图193潮流计算1931电力系统元件技术数据及其参数计算19311变压器参数有名值计算（归算到高压侧）19312单回架空导线参数计算2232最大负荷下的潮流计算22321系统等值电路22322最大负荷下的功率分布计算22323最大负荷下的节点电压分布计算2633潮流计算分布图（最大负荷）3034潮流计算分布图（最小负荷）304调压计算3041电压调整的必要性及调压措施3042变压器分接头的选择31421变压器分接头的选择原则31422变压器分接头的选择计算325电气设备的选择346总结37参考文献38附录39附图1A电厂电气主接线39附图2D变电所主接线40附图3E变电所电气主接线41附图4B变电所电气主接线42附图5C变电所电气主接线43附图6系统接线图44附图7系统等值电路图44附图8最大负荷潮流分布图45致谢46小区域电网规划设计摘要根据该地区电厂与变电所的地理位置、电源以及负荷情况，简要分析网络基本情况，接着进行电力电量平衡校验；拟定8种网络接线方案，确定线路电压等级，进行初步比较，保留2种较好的方案；接着进行详细的技术经济比较，确定最佳网络接线方案；完成该方案的电气主接线设计；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；最后完成主要电气设备的选型。关键词电力电量；网络方案；电气主接线；潮流计算；电气设备SMALLREGIONALPOWERGRIDPLANNINGABSTRACTACCORDINGTOTHISAREAPOWERPLANTSANDSUBSTATIONSGEOGRAPHICALPOSITION,POWERANDLOADCONDITIONS,ABRIEFANALYSISOFNETWORKBASICSITUATION,ANDTHECALIBRATION,ANDTHENCHECKTHEELECTRICALENERGYBALANCEEIGHTKINDSOFNETWORKWIRINGSCHEMEWORKED,SURECIRCUITRYVOLTAGELEVEL,PRELIMINARYCOMPARISON,RESERVETWOKINDSOFGOODPROJECTTHENPERFORMDETAILEDTECHNICALANDECONOMICCOMPARISON,DETERMINEDTHEBESTNETWORKWIRINGSCHEMESTHECOMPLETIONOFTHISSCHEMEANDTHEMAINELECTRICALWIRINGDESIGNINTHELARGESTLOADANDMINIMUMLOADOPERATIONWAYOFCALCULATINGTHEPOWERFLOWANDPOWERLOSSFINALLYCOMPLETETHEMAINELECTRICALEQUIPMENTSELECTIONKEYWORDSELECTRICPOWERNETWORKSOLUTIONSTHEMAINELECTRICALWIRINGFLOWCALCULATIONELECTRICALEQUIPMENT1网络方案的分析与确定11概述电力是国民经济发展的基础，也是目前世界各国能源消费的主要形式之一。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。电力系统包括发电、送电、变电、配电、用电以及与之相适应的通信、安全自动装置、继电保护、调度自动化等设施。国内外大量事实表明，供电的可靠、经济以及电能的质量不仅取决于系统中各种设备的性能和质量，而且还取决于电力系统的规划、设计及运行管理水平。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，拟定科研、勘测、设计以及新设备度制等任务。电力系统设计包括电厂接入系统设计，电力系统专题设计，发电、输电、变电工程可行研究及初步设计的系统部分。电力系统设计水平年，一般取今后510年的某一年，远景水平年取今后1015年的某一年。设计水平年的选取最好与国民经济计划的年份相一致。电源和网络设计，一般以设计水平年为主，并对设计水平年以前的过渡年份进行研究，同时还要展望到远景水平年。国内外电力系统发展状况2001年，美国电科院EPRI最早提出“INTELLIGRID”智能电网，并开始研究；2005年，“智能电网SMARTGRIDS欧洲技术论坛”正式成立，并提出了智能电网SMARTGRIDS概念；2009年，国家电网公司在特高压输电技术国际会议上宣布了建设中国坚强智能电网的发展战略。虽然各国发展智能电网的推动力和侧重点也各不相同，但建设智能电网已经成为全世界电力行业的一种美好愿景。我国在积极发展以特高压电网为骨干网架，各级电网协调发展的同时，需要发挥一体化管理的优势，开展智能电网架构设计，统筹考虑电网规划、建设、改造及技术升级，注重形成完整的智能电网规范和标准体系，制定试点方案及实施计划，积极有序推进智能电网的研究及建设。12网络基本情况分析（1）一个地区性电网的负荷点、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图见图11图11系统地理接线图（2）负荷情况各地区负荷调查确定的待设计电网设计负荷水平（以后510年中某年为准），见表11。表11待设计电网设计负荷水平变电所发电厂项目BCDEA最大负荷，MW5060304050最小负荷，MW3040152530I类负荷，30II类负荷，60III类负荷，10负荷对供电要求有备用最大负荷利用小时5500COS085低压母线电压，KV1010101010调压要求顺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300MW，4台机组。其中厂用电率为8250MW105KV,COS085,242100MW105KV,COS085,46（4）系统情况原系统最大负荷1000MW,COS085电厂A处以220KV双回路与新系统联系。最大负荷时A厂向系统送15MW,始端COS09最小负荷时A厂向系统送110MW,始端COS09。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。13电力电量平衡电力系统设计时，应编制从当前到设计水平年的逐年电力电量平衡，以及水平年系统和地区的电力电量平衡，必要时还应作地区最小负荷时的电力平衡1。通过电力电量平衡，明确系统所需的装机容量、调峰容量以及电能输送方向，为撰写电源方案、装机计划、调峰措施、网络方案、燃料需要量等提供依据。131电力系统备用容量电力系统中各类电厂机组额定容量的总和，称为电力系统容量，也称系统装机容量或系统发电设备容量。但不是所有的发电设备都能不间断地投入运行，也不是所有发电设备都能按额定容量发电，为保证电力系统运行能安全可靠、不间断供电和良好的电能质量，系统电源容量应大于发电负荷，大于部分称为系统的备用容量2。电力系统中的备用容量可分为负荷备用、事故备用、检修备用和国民经济备用等，还可分为热备用和冷备用。负荷备用容量根据系统负荷大小、运行经验等情况考虑通常取最大发电负荷的25，低值适用于大系统，高值适用于小系统；事故备用容量通常约为最大发电负荷的510，但不小于系统中最大一台机组的容量；检修备用容量通常为最大发电负荷的815，具体数值由系统情况而定，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；国民经济备用是为了满足国家其他所有行业的发展需要而设置的备用容量3。电力系统中只有具备了备用容量，才有可能保证电力系统优质、安全、经济地运行。132电力电量平衡校验（1）电力平衡校验（有功功率平衡）（A）系统最大负荷系统最大用电负荷PYPYK1（11）NJJMAX式中区域内各类最大用电负荷之和；NJJAXK1同时率（K1090）故，新系统最大用电负荷520091MWPIY540365（B）新系统供电负荷（指系统的用电负荷加电网损耗）1252KYG（C）新系统发电负荷（供电负荷加上厂用电）72530893213MWPPGCYGF系统的电源容量150D系统的备用容量19672FFYB系统备用容量占系统的最大发电负荷的百分比019017253610FFBYBYP式中、分别为新旧规划系统的最大发电负荷,系统的发电负荷为发FF电机出力；新系统厂用电；CYP、分别为A和旧系统的总装机容量；12同时率取09；网损率取5；厂用电率，取8。K2K3K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100MW）。新规划系统满足电力平衡。（2）电量平衡校验电量平衡电力系统规划设计和电力生产调度在进行电力平衡后，对规定的时间内各类发电设备的发电量与预测需用电量的平衡。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1MAX253701953FWPTKWH万（）原系统需要的发电量）万（F42新旧系统所需发电总量1298K万（）火电利用小时数1258304650THP电量平衡结论发电量能够满足负荷需求，新规划系统满足电量平衡。14网络方案的形成及初步比较141网络方案的形成根据网络方案设计一般规定5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8种初步方案见表12。表128种网络初步方案142系统网络方案的初步比较（1）网络方案选择的原则根据发电厂和变电所的具体地理位置以及负荷的特点列出在技术上可行的网络方案，然后从供电的可靠性、电能的质量、运行及维护的方便灵活性等各种经济条件上考虑，初步选出两个较合理的方案。（2）电力网电压等级的选择在同一电力系统内，电网的电压等级应尽量简化，各级电压间的级差不宜太小，并且要符合我国的电力网额定电压标准（3、6、10、35、60、110、220、330、500、750KV和220、380V）4。电力网的电压等级选择应根据网络现状及今后115年的负荷发展所需的输送容量、输送距离而确定。各电压等级线路合理输送容量及输送距离，参见曹绳敏主编的电力系统课程设计及毕业设计参考资料中的表315。在网络方案拟定及设计中，应既可满足远景发展需要，又要具有近期过渡的可能。当各方案相差不大时，应选用电压等级高的方案，必要时可初期降压运行。本设计要确定电压等级所需要的功率分布，采用近似的功率分布计算，即忽略、变压器损耗且假设全网电压为额定电压，环网按相同计算，并按最大运行方式考虑。根据经验公式、经验数据确定电压等级（12）164KVPLU式中PL为单位负荷矩（MWKM）。L已经考虑5弯曲度为电源至负荷的长度。根据网络选择原则和电压等级确定的原则，系统网络接线方案及电压等级选择的结果，见表13。表13各方案的电压等级选择结果方案线路距离KM距离（考虑5弯曲度）L（KM）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）方案一ADDBBCCEEA413046352943053154833675304581225122122587898783496521613435893216017300785123031014044331090811849220110110110220方案二ADDBAEEC413029354305315304536754025503017227875152251102510307847699949020110110110110方案三ADDBBAAEEC4130582935430531560930453675429512953705503018494079322563515225110251049271911102799949220110110220110110方案四ADDBAEECAC413029356143053153045367564054025602040172278751827735256210307847610461833111383110110110110220方案五ACEDDBBCCE294030463530454231548336757562783278172277222283752636761032578317328378411061114659070859211678220220110110220方案六AEEDDBEC2940303530454231536756040253018271680787511025104611024384769220110110110110方案七ADDEEADBEC414029303543054230453153675765534510345253032954814493150057875110251212355511198784769220220110220110110方案八ADDBBEEAEC413040293543053154230453675665736571343113433028658411519656406345394110251170793217797122669220220110110220110初比指标线路长度、路径长度、断路器数N、等效线路长、负荷距方案比较选择原则A、各项指标均大方案应淘汰；B、其余指标接近，负荷矩大者淘汰；负荷矩小的，其余指标均大者应保留。根据指标（路径长度等）进行技术经济条件的初比，淘汰若干不合理的接线方案，保留两个方案进行详细技术经济比较，见表14。表14网络方案的初步比较方案20LKM10KM20LKM10KM20N台1台20LKM10KMPLMWKM一二三四五六七八73506096405109207357351165514175141751417579814071102511025735060964051305207357351165524098188791939479823919158031359840228044616121241610889506897205162520895895140553049823679241949583031919803167981033695134571382876335962265539784804391383、分别为220KV，110KV路径长度体现勘探、建造等费用大小，已20L1考虑了5的弯曲度；、分别指220KV，110KV线路长度，体现线路投资费用大小，双回路201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；、分别指220KV，110KV等级断路器数目，体现变电所投资大小；20N1、分别指220KV，110KV等级等效线路长度，将断路器投资折算为线L路投资，一个短路器的投资约为4KM线路投资，即L4NL（13）；总负荷矩，单位负荷矩，体现有功、电压损耗及有关电能损耗的大小。PL网络方案初步比较分析方案一，方案五，方案七，方案八总负荷矩最大，表示其网络方案损耗最高，应淘汰；方案二，方案六的总负荷矩和等效线路长度相近，但方案二的稳定性更高，因此淘汰方案六；考虑供电的可靠性以及发电厂和变电所的位置方案三和方案四之间应选择方案四；而方案二与方案四总负荷矩较小，同时等效线路路径也较短，线路有备用，系统稳定性高。根据初比原则，通过对初比指标的比较，上述8个方案中方案二、四较好。15系统网络方案的详细技术经济比较151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积的选择，是按网络中各节点的负荷功率进行的，一般应考虑到经济电流密度、允许载流量、电晕、机械强度、电压损耗等5个条件，但不是所有的线路都必须同时考虑。如选择电缆时就可以不考虑电晕；在选择35KV及以上电压等级的导线截面积时，主要是按经济电流密度选择，按允许载流量、电晕进行校验，当线路电压为110KV及以上时，电晕可能是主要限制条件；当线路电压为10KV及以下时，电压损耗是主要选择条件，应按允许载流量和机械强度进行校验。（1）导线截面的选择按经济电流密度以及该线路在正常运行方式下的最大持续输送功率，可求得导线的截面。导线截面的计算公式如下（14）COS3NJUPS式中S导线截面,；2MP送电容量,KW；线路额定电压，KV；NJ经济电流密度,A/。根据软导体经济电流密度与最大负荷利用小时数2关系图6，最大负荷利用小时数TMAX5500，选J1047；功率因数，取085。COS送电线路导线截面的选择，应根据510年电力系统的发展规划进行。导线截面选择结果利用公式（14）计算导线的截面，导线截面选择结果如表15所示。110KV和220KV的三相导线都按等边三角形布置，相间距离分别为6000MM和7000MM。线路电阻计算公式（15）SR导线的电阻率，铝取315KM/2S导线截面积，2M线路电抗计算公式（10157LG1450RDXM6）表15导线截面选择结果方案线路电压等级KV单相电流A负荷矩MWKM计算截面2M导线型号电阻KM/电抗/方案二ADDBAEEC1101101101102471544308718521722787515225110252375148429691781LGJ240/40LGJ150/25LGJ300/40LGJ240/4001310210010501310401041603950401方案四ADDBAEECAC1101101101102202471544370512351235172278751827735256223751484356211871187LGJ240/40LGJ150/25LGJ400/50LGJ150/25LGJ240/400131021000790210013104010416038604160432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，因此所选的2M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16所列型号，可不进行电晕校验。根据表17所列的要求进行检验，所选的全部导线均满足电晕的要求；按允许载流量校验导线截面积允许载流量是根据热平衡条件确定的导线长期允许通过的电流。所有线路都必须根据可能出现的长期运行情况作允许载流量校验6。因此，所选导线型号均满足要求。表16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（）M96214331相应型号LGJ50LGJ240LGJ600LGJ23004LGJQ300表17导线长期允许通过电流及相关数据7方案线路导线型号电压等级（KV）单相电流（A）导线长期允许通过电流A是否满足要求方案二ADDBAEECLGJ240/40LGJ150/25LGJ300/40LGJ240/40110110110110247154430841852655463735655满足满足满足满足方案四ADDBAEECACLGJ240/40LGJ150/25LGJ400/50LGJ150/25LGJ240/401101101101102202471544370512351235655463898463655满足满足满足满足满足152方案技术比较方案技术比较主要考虑线路电压损耗，暂不计主变损耗，计算方案二、六的路线电压损耗及电压损耗率，计算结果如表18所示。UU结论参照各级电网的电压损失，按具体情况计算，并规定各级电压的允许电压损失值的范围，一般情况可参考所列数值8；设线路首端功率因数为09。路线电压损耗（17）NUQXPR电压损耗率（18）N表18路线电压损耗及电压损耗率的计算结果U方案线路名称单相输送容量（MVA）线路等值阻抗（）电压损耗KV电压损耗率UAD2309J1118537J16442825DB1443J69963J124816215AE2887J1398305J114622621方案二EC1732J839459J140417916方AD2309J1118537J16442825DB1443J69963J124816215AE3464J1678229J111924322EC1155J559735J145615114案四AC2309J11181281J253826312方案二和方案四的线路电压损耗都控制在5之内，满足电力系统对电压损耗的要求。153方案经济比较（一）经济比较中需考虑的几个费用（1）建设投资。建设投资是指为实现该方案，在建设期间需支付的资金。（2）年运行费。年运行费是指该方案建成或部分建成时，在投运期间为维护其正常运行每年需付出的费用，通常包括四个部分设备折旧费；设备的经常性小修费；设备的维护管理费；年电能损耗。（二）经济比较计算项目（1）查最大负荷损耗时间与最大负荷利用小时数的关系图9，新系统MAXMAXT的功率因数COS09，最大负荷利用小时数5500，查得最大负荷损耗时间MAXT4000H。MAX（2）线路电能损耗可通过最大负荷损耗时间计算电网全年电能损耗，计算公式如下功率损耗公式（1RUSPN2MAXAX9）电能损耗公式（1MAXWZ10）计算方案二和方案四的线路电能损耗，如表19所示表19方案的电能损耗方案线路名称双回线路输送容量（MVA）线路等值阻抗功率损耗MWMAXP电能损耗亿KWHAD80J3875537J164435101404DB50J242263J12481610064AE100J4843305J114631101141EC60J2906459J140412801244方案二总损耗95104429AD80J3875537J164435101404DB50J242263J124816100644AE120J5812229J111933601356EC40J1937735J145612000480AC80J38751281J253820900836方案四总损耗11770472方案四和方案二的线损之差（047204429）00291（亿KWH）结论有上述计算知道，方案四的电能损耗比方案二大，所以从运行与造价的经济性上、系统运行的稳定性上考虑，确定方案二为最终的网络接线方案。2电气主接线设计21概述电气主接线的基本要求主接线应满足可靠性、灵活性、经济性和发展性四方面的要求11。（1）可靠性主接线的可靠性不仅包括开关、母线等一次设备，而且包括相对应的继电保护、自动装置等二次设备在运行中的可靠性。（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。（3）经济性方案的经济性体现在投资省、占地面积小和电能损耗小。（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。22发电厂主接线的设计221发电厂主接线的确定（1）发电厂电气主接线的确定A电厂220KV电压等级出线只有2回，接线方式宜采用比较简单的接线方式，考虑到以后发展和线路断路器的检修需要，确定采用单母分段带旁路接线方式，为了减少断路器的投资，采用旁路断路器兼做分段断路器的接线方式；两台100MW发电机由于容量较大，与双绕组变压器采用单元接线直接接入220KV母线；两台50MW发电机由于容量较小，主要供给地区负荷和厂用电，多余部分供给系统，因此，50MW发电机10KV母线采用双母接线，供给地区负荷和厂用电，同时通过两台变压器连接220KV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12A电厂2100MW机组选用QFQ1002（2台）；A电厂250MW机组选用QFS502（2台）。发电机的选型发电机型号、参数如表21所示。表21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KVQFS50250085105QFQ1002100085105（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（21）NCOSSSGPNG/1MIN式中主变的容量；发电机容量；厂用电；N10发电机电压母线上最小负荷；负荷功率因数，取功率因数为085；NMINS发电机电压母线上的主变压器的台数；发电机的额定功率因数。GCO对装有两台主变压器的发电厂，其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，另一台主变压器仍能承担全部电厂的容量。即（22）701/P/MINCOSSSGPNG发电机与主变压器为单元连接时，按发电机的额定容量扣除本机组的厂用负荷后，留有10裕度。即单元接线中的主变压器容量确定（23）GPNCOS1A电厂主变的确定与100MW发电机连接的变压器51685011MWACOSGPN故选择容量为120MW的变压器，型号SFS11120000/220，三相三绕组无励磁调压电力变压器（2台），连接组别为YNYN0D11,变比为KV/123854，容量比为100/50/100。与50MW发电机连接的变压器）（）（MVANCOSSSGPNG375028/10/1/MIN1/071/ICOPN选取两台型号为SF1175000/110的双绕组升压变压器，连接组别为YND11，变比为。/05KV21发电厂主变压器的型号、参数如表22所示。表22主变压器的型号、参数发电厂发电机组容量（MW）主变计容量MVA主变型号升压、双绕组连接组别变比台数507051SF1175000/110YND11（121225）/1052A电厂1001165SFS11120000/220YNYN0D11242225/121/105223变电所主接线的设计231变电所主接线的确定（1）D变电所主接线的确定D变电所110KV电压等级进出线共4回，出线较多，要求供电可靠性高，因此110KV母线采用双母带旁路接线,为减少断路器的投资，采用母联断路器兼做旁路断路器的接线方式，同时母线连接至变压器110KV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。（D变电所电气主接线见附图3）（2）E变电所主接线的确定E变电所110KV电压等级进出线共4回，出线较多，要求供电可靠性高，因此110KV母线采用双母带旁路接线,为减少断路器的投资，采用母联断路器兼做旁路断路器的接线方式，同时母线连接至变压器110KV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。（E变电所电气主接线见附图4）（3）B变电所主接线的确定B变电所110KV电压等级出线2回，出线较少、线路较长、电压等级较低，主接线可采用内桥接线方式；线路由降压变压器向地区负荷供电；低压侧的10KV母线采用可靠性较高的双母接线方式。（B变电所电气主接线见附图5）（4）C变电所主接线的确定C变电所110KV电压等级出线2回，出线较少、线路较长、电压等级较低，主接线可采用内桥接线方式；线路由降压变压器向地区负荷供电；低压侧的10KV母线采用可靠性较高的双母接线方式。（C变电所电气主接线见附图5）232变电所主变压器的选择（1）选择原则14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（24）COSNPSN170MAX或（25）I式中N变电所主变压器台数,为地区最大有功负荷MAXP（2）D变电所主变的确定712485012370170MAXMVACOSNPSN）（）7631850630MVASIN）（选取型号为SF1140000/110双绕组降压变压器，连接组别为YND11，变比为。/1KV5210（3）E变电所主变的确定94328501247017MAXMVACOSNPSN）（）63I）（选取两台型号为SFS1150000/110的双绕组降压变压器，连接组别为YND11，变比为。/1KV5210（4）B变电所主变的确AXMVACOSNPSN）（）92653I）（选取两台型号为SF1163000/110双绕组降压变压器,连接组别为YND11，变比为。/1KV5210（5）C变电所主变的确定4198501267017MAXMVACOSNPSN）（）33I）（选取两台型号为SF1175000/110双绕组降压变压器,连接组别为YND11，变比为。/1KV5210综上所述，主变压器的型号、参数如表23所示。表23主变压器的型号、参数变电所主变计容量MVA主变型号降压连接组别变比台数D变电所3176SF1140000/110YND11110225/112E变电所4235SF1150000/110YND11110225/112B变电所5294SF1163000/110YND11110225/112C变电所6353SF1175000/110YND11110225/11224系统接线图根据方案二的网络接线形式，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。3潮流计算电力系统潮流计算是电力系统设计及运行时必不可少的基本计算。在设计时，潮流计算的目的是为评价网络方案，选择导线及变电所主设备的型号，并为选用调压装置、无功补偿设备及其配置提供依据，为稳定性计算分析提供原始条件。在运行时，用于确定运行方式、制定检修计划、确定调整电压的措施。31电力系统元件技术数据及其参数计算311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SFS11120000/220的参数空载损耗P085（KW），短路损耗PK410（KW），空载电流百分比I0049，短路电压百分比，231KU133K，则832KU；KWPK410MAX837012042MAX10NKTSPR6783250T13KU1KU832KU14232321）（21）（KKKK921333）（UU681204102NKTSX412010228NKTSUX93923T；KWP850SUPGNT6220104518；490ISIBT5220049SF1175000/110的参数空载损耗P0472（KW），短路/负载损耗PK2641（KW），空载电流百分比I0042，短路电压百分比UK13，则；1264KWK68740512642NKTSUR；3U37032TX；KP2470SUPGNT62210141；0ISIBT522075（2）变电所主变压器参数有名值D变电所SF1140000/110的参数空载损耗P0294（KW），短路/负载损耗PK1482（KW），空载电流百分比I0056，短路电压百分比UK105，则；2148KWK12401282NKTSUR；50U76350TX；KP4290SUPGNT622104191；560ISIBT52208056E变电所SF1150000/110的参数空载损耗P0352（KW），短路/负载损耗PK1843（KW），空载电流百分比I0052，短路电压百分比UK105，则；3184KWK89205138422NKTSUR；50U410TX；KP230SUPGNT622090135；50ISIBT5220141B变电所SF1163000/110的参数空载损耗P0416（KW），短路/负载损耗PK2223（KW），空载电流百分比I0048，短路电压百分比UK105，则；32KWK67803122NKTSUR；510U1502TX；KP640SUPGNT6220438016；80ISIBT52201948C变电所SF1175000/110的参数空载损耗P0472（KW），短路/负载损耗PK2641（KW），空载电流百分比I0042，短路电压百分比UK13，则；1264KWK5680712642NKTSUR；3U9032TX；KWP2470SUPGNT6220109310471；0ISIBT52205312单回架空导线参数计算所有回路的电纳取常规值、电导设为0，即KMSB/108561，G0；根据表19的方案五的阻抗计算值，有AD线路,4163751JJXRZAD1043810852661SLB5DB线路,128RJXJ722661LAE线路,130546ZRJ10391085661SLB4EC线路,32191RJXJ522661L32最大负荷下的潮流计算321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7。322最大负荷下的功率分布计算设A电厂中的50MW机组全部满发，而A电厂的100MW机组做为调频机组，所有的功率S默认单位为MVA,故（1）B变电所和DB线路地区负荷50J30987,12KVUN12380121JZQPSTNZT7320121JYUSTNYT45851112JSYZ211JSLNYL5974185011JY6031211JZUQPSLNZL541951119JSYLZB（2）D变电所和AD线路地区负荷30J1859,10KVUN235104822102JZQPSTNZT722JYUTYT3981022109JSSYZ7122JLNYL215098291JSSYD97622912JZUQPLNZL8514822913JSSYLZD（3）C变电所和EC线路地区负荷60J37185,8KVUN563093283JZUQPSTNZT7214323JYTYT983063387JSSYZ4123JULNYL93806371JSY46232713JZUQPLNZL3105633715JSSYLZC（4）E变电所和AE线路地区负荷40J2479,6KVN2910683264JZUQPSTNZT25424JYTYT086134465JSSYZ681055JCE2424JYUSLNYL3165180451JYE79242514JZUQPSLNZL7469201344513JSSYLZE（1）A电厂取1100J62,KVUN地区与厂用电1AS74J45864126J4AS519378011JYUGNYG41126JYS21601241JZUQPGNZG843651413ZASSJ129071332AED6522332JZUQPSGNZG旧系统15J9296SJ926152S1602323JZUQPGNZG94015321ZSJ16236223GA0534180321S7213904214JZUQPSGNZG723JYY1385，9041ZGSJ7，831Y323最大负荷下的节点电压分布计算（1）A电厂设2台100MW机组出口电压为051KVU归算到242KV侧，A电厂母线电压0241K9121,1KVUXQRP861,1K4629015329111KVJUJU0313331KVXQRPAA131331KUAA98357201240313113KVJJ26归算到121KV侧，A电厂母线电压93U2613414134KVUXQRPA1523414134KVURQXPAA276319043434KVJJ归算到105KV侧，A电厂母线电压0454U7193012221KVUXQRP4112221K2863075630212112KVJUJU91（2）AD段线路及D变电所948729130JSSZL23302309KVUXQRPL73202309KLL4827915693939KVJUJU390归算到121KV侧，D变电所母线电压19U4419083210JSSZT79210210910KVUXQRPT59210210910KTT16254782910910910KVJUJU45归算到11KV侧，D变电所母线电压8010U（3）DB段线路及B变电所294351190JSSZL69102901KVUXQRPL359101019KLL263169219191KVJUJU394归算到121KV侧，C变电所母线电压11U36805112JSSZT51121212KVUXQRPT81121212KTT83247134121212KVJUJU52归算到11KV侧，B变电所母线电压012U（4）AE段线路及E变电所95706124513JSSZL4335KVUXQRPL0823414153KVURQXPLL328157953535KVJJ2归算到121KV侧，E变电所母线电压31545U8712608460JSZT554604605KVUXQRPTT892637565656KVJUJU43归算到11KV侧，E变电所母线电压1012U9（5）EC段线路及C变电所401263710JSSZL89530507KVUXQRPL4615303075KLL512692575757KVJUJU24归算到121KV侧，C变电所母线电压37U754096380JSZT6173803807KVUXQRPT7327803807KVURQXPTT7824914787878KVJJ95归算到11KV侧，E变电所母线电压108U433潮流计算分布图（最大负荷）根据以上的潮流计算和各点的电压计算，绘制潮流计算分布图（最大负荷），如附图8所示。34潮流计算分布图（最小负荷）用上述同样的方法，结合最小负荷时各处的功率与阻抗等条件，计算出潮流与电压，绘制潮流计算分布图（最小负荷），如附图9所示。4调压计算41电压调整的必要性及调压措施（1）电压调整的必要性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）调压措施调压措施主要有发电机调压，改变变压器分接头调压和增加附加设备进行调压。在各种调压手段中，应首先考虑利用发电机调压，因这种措施不用附加设备，从而不需附加投资，同时大多数发电机都装设自动励磁调节装置进行自动调压，本设计不做这方面研究。而通过改变变压器分接头调压一般只能在变压器退出运行的条件下才能做出这种改变，本设计的调压计算着重借改变变压器变比调压。42变压器分接头的选择421变压器分接头的选择原则（一）双绕组变压器分接头选择原则14将最大（最小）负荷时潮流计算得到的变压器高压侧电压（），减AXUIMINI去变压器绕组中的电压损失（），得到最大（最小）负荷时变压器低AXUIMINI压侧母线电压归算到高压侧的值（），此值与变压器低压侧母线电压要求II值（）之比，即理想变压器的变比。于是最大（最小）负荷时变压器高MAXIUAXI压侧分接头电压值由公式（41）和公式（42）求得（41）MAXMAXAXMAXII/INIINIAXAXTUU（42）ININININIIMIIININT变压器I低压绕组的额定电压；变压器I最大负荷时应选择的高压绕NIUAXTIM组分接头电压；变压器I最小负荷时应选择的高压绕组分接头电压。INTIM无励磁调压变压器，其分接头开关根据与的算术平均值选择，AXTUIMINTITIU即（43）2IMIINTAXTTIU（二）三绕组变压器分接头选择原则上述双绕组变压器分接头选择的计算方法也适用于三绕组变压器，只不过这时要对高，中压侧的分接开关位置分两次逐次选择。根据电源所在位置的不同，计算步骤为（1）高压侧有电源的三绕组降压变压器。首先根据低压母线对电压的要求值，选择高压侧绕组的分接开关位置；然后再根据中压侧所要求的电压与选定的高压绕组的分接开关位置来确定中压侧的分接开关位置。（2）低压侧有电源的三绕组升压变压器。高、中压侧的分接开关位置可根据高、中压侧的电压和低压侧电源的电压情况分别进行选择，不必考虑高、中压侧之间的影响，即可视为两台双绕组升压变压器。422变压器分接头的选择计算A电厂要求采用逆调压方式，即最大负荷时要求低压母线电压升高至,NU105最小负荷时要求母线电压下降为。A发电厂的主变压器分接头选择如表41所示NU表41A电厂主变压器分接头选择根据潮流计算结果得到变压器母线电压（已归算到高压侧）A电厂A电厂变压器SFS11120000/220变压器SF1175000/110母线电压高压母线中压母线低压母线母线电压高压母线低压母线最大负荷23086KV23057KV242KV最大负荷11529KV11588KV最小负荷20171KV20787KV220KV最小负荷11433KV11495KV分接头选择计算KVUT24510/24MAX1VUTK8150/815MAX2T3INT7294INKT5261TK51822选择高压分接头为24225KV选择高压分接头为121KVVUT14730/485MAX1选择变比为121/105KVKT2620INT7161选择中压分接头为1215KV变比为24805/12705/105KVD和E变电所要求采用常调压方式，即在任何负荷下都保持母线电压为基本不变的数值。D变电所和E变电所的主变压器分接头选择如表42所示表42D变电所及E变电所主变压器分接头选择根据潮流计算结果得到变压器母线电压（已归算到高压侧）D变电所E变电所变压器SFS1140000/110变压器SF1150000/110母线电压高压母线低压母线母线电压高压母线低压母线最大负荷11374KV11308KV最大负荷11415KV11345KV最小负荷11349KV11311KV最小负荷11348KV11297KV分接头选择计算KVUT461850/813MAX3VUTK8510/4513MAX4TINT3972INKT4182463TK61884选择高压分接头为1105KV选择高压分接头为1105KV变比为1155/11KV变比为1155/11KVB变电所要求采用顺调压方