电力系统课程设计.doc

【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流电力系统课程设计.精品文档.前 言 地区电力网是支撑本地区国民经济和社会发展的基础，是工业、工矿用电，城市商业、居民用电的基础，关系国民经济命脉和社会稳定，是实现完善小康社会发展目标，构建社会主义和谐社会的重要基础。 随着我国经济的飞速发展，对电力安全性、经济性、可靠性提出了更高的要求。目前我国面临着电力网结构不合理、电网发展滞后的瓶颈制约。为此，科学规划，统筹协调，优化电力网结构和布局，充分发挥电网在能源资源优化配置中的功能与作用显得尤为重要。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，并加深对基础知识的理解和应用，提高实践能力，为将来的实际工作打下良好的基础。1. 设计资料1.1发电厂变电所地理位置1.2电源情况水电厂：TS900/13556，额定容量45MW（），台数3 。系 统：与3#变电所由2LGJ150相连，系统母线电压最大最小负荷时均维持115KV，最大负荷时提供功率50MW（），最小负荷时为30MW（）。1.3说明1）变电所3#是原有变电所，主接线为双母线结构；2）为开发利用水资源，在距离变电所3#约100KM处新建一水力发电厂，发电能力在春夏秋三季满发，冬季最大出力为最大容量的3/4；3）发电厂国际厂用电率2%，机压负荷2MW；4）区域气温最高为40C，年平均温度为25C，最热月平均气温为32C。1.4各变电所负荷情况编 号1234变压器额定容量（MW）25231.5231.52252最大负荷（MW）30455025最小负荷（MW）25273020（小时）600050005000650009090909负荷性质工业城市城市工矿2. 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。系统总装机容量：P =25×2+31.5×2+25×2=226MW由于P=226MW>1.2=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。无功负荷： 变压器无功损耗：(式中m为电压变换次数)系统中无功电源：（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 电压等级的选择电压等级的选择是一个涉及面很广的综合性问题，除了考虑输电容量和距离等各种因素外，还应该根据动力资源的分布电源及工业布局等远景发展情况，通过全面的技术比较后，才能确定电力网选择110KV电压等级。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）0.380.10.6352.0-10100-20 30.1-1.0 3-1 605.0-20100-2060.1-1.215-411010-50150-50100.2-2.020-6220100-300300-1003.2 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。由原始数据可得最大负荷时各变电所功率如下：取考虑到3#为原有变电所，可不考虑。故， 为说明方案设水电厂结点为0结点3.2.1 技术方面由于在方案初步比较时，电网功率分布以及导线截面积均未知，可以近似取作为线路电抗方案1：图A在零结点解开环网，如图a 图a正常运行时电压损耗如下：计算故障情况下的最大电压损耗：断开0-1段：可见方案1在故障情况下电压损耗不满足要求，因此，舍去此种方案。 方案2：图B设全网为均一网络，在零结点解开环网，如图b 图b正常运行时电压损耗如下：计算故障情况下的最大电压损耗：断开2-3段：断开0-2段：可见方案2在正常和故障情况下最大电压损耗均满足要求。方案3 图E设全网为均一网络，在零结点解开环网，如图e图e 正常运行时电压损耗如下：计算故障情况下的最大电压损耗：断开2-3段：断开0-2段：可见方案5在正常和故障情况下最大电压损耗均满足要求。3.2.2经济方案 在初步比较时，经济指标包括线路长度和所需的高压开关数目，以上2,3两个方案中高压开关数相同，因此只要比较输电线路的长度即可。长度分别为：由此可知方案3经济损耗最大3.3详细经济技术比较，确定电网接线的最优方案方案2：1）导线截面的选择此网Tmax都大于5000，查表B5可知经济电流密度为0.9A/mm2由表B16可得：02 选取 LGJ15024 选取 LGJ500-4 选取 LGJ1852)导线截面积的校验可见4为无功功率分点查表B16得02 选取 LGJ15024 选取 LGJ50 04 选取 LGJ1203)电压损耗的校验由表B7可得：正常情况下，4为无功功率分点断开04线，02及24上流过的无功功率分别为因此01 选取 LGJ95当断开母线时通过分析计算方案2的各项指标均满足条件，故方案2截面积选择为：01 LGJ95，02 LGJ15004 LGJ150， 24 LGJ504）计算电力网投资根据表B11可得线路投：变电所投资：=63.1+63.1+63.1-8.09=181.21万元电力网总投资:5）计算年运行费用线路折旧维修费：变电所折旧维修费:电能损耗：根据表B13得最大损耗时间在4点重新解开环网如图方案3：1)导线截面积的选择根据方案2的计算方法可得由表B16可得：0-2 选取 LGJ2404-2 选取 LGJ500-4 选取 LGJ950-1 选取 LGJ952）导线截面积的校验最大负荷电流为当(小时)时所选择的经济电流密度为查表B-16可知：0-2 选取 LGJ2400-4 选取 LGJ120 4-2 选取 LGJ70选线有差异，需要再次功率分布并重复上述计算，其所选数据如下最大负荷电流为 各线段的经济截面积如下查表B-16可知：0-2 选取 LGJ2400-4 选取 LGJ1204-2 选取 LGJ703) 电压损耗的校验正常运行时，节点2为功率分点当线路34或23发生故障，退出运行时由此可见，正常运行时的最大电压损耗为8.4%小于10%,故障运行时最大电压损耗9.7%小于15%均符合要求。4)计算电力网投资线路投资： 万元变电所投资：万元电力网总投资：万元5) 计算年运行费用线路折旧维修费：万元变电所折旧维修费：万元电能损耗费 ：根据表B13得最大损耗时间在2点重新解开环网如图确定最优方案：方案2和方案5在技术方面均能够满足要求，在费用方面：由于，所以选择方案2为最优方案。4.心得体会通过一周时间的努力“电力系统分析”的课程设计终于完成了。老师布置完课题之后，我就开始收集资料，从学校的图书管和电子图书馆到各种学习网站找到了这次课程设计所需要的资料内容。虽然在收集资料的过程中很累，但我仍然很高兴.通过这次资料的收集，使得我知道很多学习资料的网站同时我也知道了如如去收集自己所需要的资料，为我以后的学习和工作打下了一定的基础。在做设计的时候我也遇到了很大的困难，因为对所学知识并没有充分的理解，做起来很费劲，我一边看书一边研究设计方案，遇到不明白的地方就向其他同学请教。经过自己不懈的努力，我所设计的方案全部运算出来了。总之，经过这次课程设计，使我对电力系统分析内容有了更加充分的理解，同时并能将所学的知识运用到具体的问题分析当中去。在一后的学时中，我一定要以“学以致用”为原则，不要为了学习而学习。5.参考文献1 韦钢. 电力系统分析.北京. M. 中国电力出版社.2006.2 熊信银. 发电厂电气部分（第三版）.北京. M. 中国电力出版社.2006.3 刘源琪 ,张航 ,钱霞 ,等. 地区电网无功优化规划J . 山东工业大学学报，2000 ,30(5) :401 407.4 王刚军 ,王承民 ,李恒 ,等.基于实测数据的配网理论网损计算方法J . 电网技术 ,2002 ,26(12) :18220.