电力系统课程设计指导.pdf
《电力系统课程设计指导.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《电力系统课程设计指导.pdf(110页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、2014-01-021电力系统分析课程设计指导电力系统分析课程设计指导电力系统分析课程设计指导电力系统分析课程设计指导电气与信息工程学院电气与信息工程学院电气与信息工程学院电气与信息工程学院粟时平粟时平粟时平粟时平刘桂英刘桂英刘桂英刘桂英2014-01-022设计的主要内容设计的主要内容设计的主要内容设计的主要内容1 制订网络可能的接线方案,选择电力网的电压等级 制订网络可能的接线方案,选择电力网的电压等级;2.电力系统功率平衡;电力系统功率平衡;3发电厂、变电所主接线选择发电厂、变电所主接线选择(选择各方案发电厂及变电站的主接线,选择各方案发电厂及变电站的主接线,根据电网运行的可靠性、灵活性
2、和经济性,比较各方案的负荷矩、根据电网运行的可靠性、灵活性和经济性,比较各方案的负荷矩、线路长度和高压开关数等指标,摒弃显然不合理的方案线路长度和高压开关数等指标,摒弃显然不合理的方案);4对待选的各方案,确定其输电线路的导线截面及发电厂、变电站的主对待选的各方案,确定其输电线路的导线截面及发电厂、变电站的主要电气设备(变压器及断路器);要电气设备(变压器及断路器);5 网络潮流计算和电压计算网络潮流计算和电压计算(对所选方案进行对所选方案进行调调压压或稳或稳定性计算,定性计算,提出提出调调压压或提或提高高稳稳定性的定性的措施措施);6电力网电力网结结线方案的线方案的技术论证技术论证及经济比较
3、(及经济比较(计算各方案的计算各方案的一次投资一次投资,对,对待选方案进行待选方案进行工工程经济计算程经济计算。进行进行技术技术经济比较,选定经济比较,选定最优最优设计方设计方案);案);7.物资物资统计,统计,列出列出设备设备清单。清单。8.编写编写设计设计说明书说明书、绘图绘图;9 答辩。答辩。(时间:两周时间:两周)2014-01-023原始资料原始资料原始资料原始资料1电电源源及负荷及负荷点点的的地地理理位置图位置图;2各发电厂各发电厂装机情况:型号装机情况:型号、单机单机容容量量、台台数(数(假假设设A 水水;B 火火););3各负荷各负荷点点及发电及发电机直配机直配负荷的负荷的最大
4、值与最小值最大值与最小值(或或负荷负荷曲曲线)、功率线)、功率因因数、数、额额定电压、负荷的定电压、负荷的电压要电压要求求、供供电可靠性要电可靠性要求求等;等;4其其他条件他条件及要及要求求:(如任务书如任务书)规模:规模:3个个电电源点源点(A、B 火火及系统及系统S)、)、3个个负荷负荷点点,构成地区构成地区性电力系统性电力系统。2014-01-024目目的要的要求求综综合合训练训练,培养培养电网电网规划规划设计的能力设计的能力。1熟悉国家熟悉国家能能源形势源形势、策略策略及及有有关关技术规技术规程、程、规规定导定导则则,树立树立供供电电安全安全、可靠、经济的、可靠、经济的观观点点;2掌握
5、掌握电网电网初步初步设计的设计的基本基本方方法法;3熟悉熟悉电网的电网的基本基本计算;计算;4学会学会编写编写设计设计说明书。说明书。2014-01-0252014-01-0262014-01-027800kV直直流输电流输电2014-01-0282014-01-0292014-01-02102014-01-02112014-01-0212主要内容主要内容说明说明1 制订网络可能的接线方案,选择电力网的电压等级 制订网络可能的接线方案,选择电力网的电压等级2014-01-0213电力网的接线电力网的接线地地理理接线接线图图v 主要显示发电厂、变电站的位置,电力线主要显示发电厂、变电站的位置,电
6、力线的路径和长度,以及它们之间的相互连接。的路径和长度,以及它们之间的相互连接。2014-01-0214o 有有备备用用接线方接线方式式(a)(b)(c)(d)电网络接线电网络接线介绍介绍电网络接线电网络接线介绍介绍2014-01-0215【决【决策策分分段】段】电网电网规划规划问题问题要要考虑具体考虑具体的网络的网络拓扑拓扑结构结构,而由而由待选路待选路径径构成构成的的独立独立变变量量又是多样又是多样的,的,故故电网电网规划规划是是一个一个多维多维数的数的规划规划问题问题。又考虑到又考虑到电网电网规划规划涉涉及及到到的的约束约束条件条件的的复杂复杂性,要性,要构成一个构成一个完整完整的电网的
7、电网规划规划数数学学模型模型是是比较比较困难困难的的。为了避免建为了避免建模模的的困难困难,一一般将般将电网电网规划规划问题问题分分为为方案方案形成形成和方案和方案检验检验两个两个阶段阶段。方案方案形成形成方案方案检验检验电网规划决策过程主要内容主要内容说明说明2014-01-0216【任务任务】:根据输电容根据输电容量量和输电和输电距离距离,拟拟定定几几个个可比的网络可比的网络方案方案。【步骤】【步骤】送送电电距离距离的确定的确定。一。一般是在般是在有有关的关的地形图地形图上上量量得得长度,长度,再乘再乘以以曲曲折折系数系数1.11.15(这只是这只是经经验验数数字字,具体具体情况情况还应具
8、体还应具体分析,分析,一一般般不不超过超过1.4)。送送电容电容量量的确定的确定。对待对待规划规划电网进行分电网进行分层层分分区区域域的电力电的电力电量量平衡计算,平衡计算,观察观察各各区区电力电力余缺余缺,从而从而确定各确定各地区间地区间的的送送电电量。量。待待规划规划电网的电网的送送电电距离距离和和送送电容电容量量决决定定后后,按送按送电线路输电电线路输电能力,能力,结结合合以往类似以往类似工工程程实例实例及及规划规划者者的经的经验验,即即可可拟拟出出几几个个待选的网络待选的网络连连接方接方式式。方案形成 1主要内容主要内容说明说明2014-01-0217【网络网络结构结构】:无无备备用用
9、网络、网络、有有备备用用网络网络【无无备备用用网络网络】:(a)单单回回路路放射放射式式;(b)单单回回路路链链式式【有有备备用用网络网络】:(c)双回双回路路放射放射式式;(d)双回双回路路链链式式;(e)环环网;网;(f)双回双回路路与与环环网网混混合合型型方案形成 2主要内容主要内容说明说明2014-01-0218方案形成 3主要内容主要内容说明说明2014-01-0219【任务任务】对对已已形成形成的方案进行的方案进行技术技术经济分析,其经济分析,其中包括中包括电力系统潮流、电力系统潮流、调调相相、调调压计算,压计算,稳稳定计算,定计算,短短路电流路电流计算及计算及技术技术经济比较等经
10、济比较等。【潮流计算分析潮流计算分析】观察观察各方案各方案是是否满足正常否满足正常与与事事故故运行运行方方式式下下送送电能力的电能力的需需要要。在在正常正常运行方运行方式式下下,各线路的,各线路的潮流潮流一一般应般应接接近近线路的经济输线路的经济输送送容容量量,各主要变压器,各主要变压器(联联变)的潮流变)的潮流应应小小于于其其额额定容定容量。量。在在网络网络中中任任意意一条一条线路线路故故障障(包括包括检检修修)的)的情况情况下下,各线路潮流不,各线路潮流不超过超过其其持续允许持续允许的发的发热热容容量量,各变压器,各变压器没没有有长长时间时间过过负荷负荷现现象象,即满足即满足N-1检验检验
11、原原则则。主要内容主要内容说明说明-方案检验2014-01-0220【暂态暂态稳稳定计算定计算】检验检验各方案各方案在在SDJ161-1985电力系统设电力系统设计计技术规技术规程程中中所所规规定的关定的关于于电网电网结构结构设计的设计的稳稳定标定标准准下下,电力系统能,电力系统能否保持否保持稳稳定定。以以下下故故障障时时网络网络结构结构必须满足必须满足系统系统稳稳定运行定运行或或正常正常供供电电:单单回回线输电网络线输电网络中中发发生生单单相瞬相瞬时时接接地地故故障重障重合合成成功功。同同级电压级电压多多回回线和线和环环网发网发生生单单相永久相永久接接地地故故障重障重合不合不成成功功及及无无
12、故故障障断开不断开不重重合(对合(对于于水水电厂的电厂的直直接接送送出出线,线,必必要要时时采采用用切切机措施机措施)。主主干干线路各线路各侧侧变电站变电站同同级电压的级电压的相邻相邻线路发线路发生生单单相永久相永久接接地地故故障重障重合不合不成成功及功及无无故故障障断开不断开不重重合合。核核电站电站送送出出线线出出口口及及已已形成形成回回路网络路网络结构结构的的受端受端主主干干网络网络发发生三相短生三相短路不路不重重合合。主要内容主要内容说明说明-方案检验2014-01-0221任一台任一台发电发电机机(除占除占系统容系统容量量比比例过例过大大者者外外)跳闸跳闸或或失磁失磁。系统系统中中任一
13、大任一大负荷负荷突突然变然变化化(如如冲击冲击负荷负荷或大或大负荷负荷突突然然退退出出)。以以下下故故障障时时可可采取采取措施措施保持保持系统系统稳稳定运行,定运行,但允许损失部但允许损失部分负荷分负荷:单单回回线输电网络发线输电网络发生生单单相永久相永久接接地地故故障重障重合不合不成成功功。同同级电压级电压多多回回线,线,环环网及网络网及网络低低一一级电压的线路发级电压的线路发生三相生三相短短路不路不重重合合。注意注意:当当系统系统稳稳定性定性水水平较平较低低时时,应应采取采取提提高高稳稳定性的定性的措措施。施。系统系统规划规划可根据电网可根据电网具体具体情况情况具体具体分析,分析,从而从而
14、采采用用合合适适的的手手段段提提高高稳稳定性,定性,为为下下一一阶段阶段的设计的设计提供提供依依据据。主要内容主要内容说明说明-方案检验2014-01-0222【短短路电流计算路电流计算】检验检验网络网络中中所所有有断路器断路器是是否否能能承受承受各各水水平平年年的网络的网络短短路路容容量量,提出提出今今后后发发展新展新型型断路器的断路器的额额定断流容定断流容量量,以以及及研究限研究限制系统制系统短短路电流路电流水水平的平的措施措施(包括包括提提高变压器高变压器中中性性点点绝缘绝缘水水平)平)。【调调相相调调压计算压计算】检验检验无无功功补偿补偿是是否满足否满足系统系统在在各各种种正常正常及及
15、事事故故运行方运行方式式下下电压电压水水平的平的需需要,要,达达到到经济运行的经济运行的效果效果,原原则上应则上应使使无无功功率功功率就就地地、分、分层层、分、分区区基本基本平衡平衡。主要内容主要内容说明说明-方案检验2014-01-0223【经济比较经济比较】需需综综合合考虑考虑的的因因素素有:有:主主干干电网电网结构结构,厂内,厂内或或者者变变电站内接线,运行灵活性,电站内接线,运行灵活性,是是否否便便于于过过渡渡,电,电源源、负荷变负荷变化化的的适适应应性,对性,对国国民民经济其经济其他他部部门门的的影响影响,国家资源国家资源利利用用政政策策,国家物资国家物资、设备的平衡,、设备的平衡,
16、环环境境保保护护和和生态生态平衡,平衡,工工程程规模规模和和措施措施是是否否与与现现有技术有技术水水平平相适相适应应,缩缩短短建建设设工工期期和和改善改善技术技术经济指标的经济指标的可能性和可能性和必必要性,要性,建建设设条件条件和运行和运行条件条件,对,对人民人民生生活活条件条件的的影响影响,对,对远景远景发发展展的的适适应应情况。情况。主要内容主要内容说明说明-方案检验2014-01-0224电网电压等级选择的电网电压等级选择的原原则则n(1)选定的电压等级选定的电压等级应应符符合合国家国家电压标电压标准准。n(2)同同一地区一地区、同同一一电网内,电网内,应应尽尽可能可能简简化化电压等级
17、电压等级。电压等级不电压等级不宜宜过多过多,各级压,各级压差也差也不能不能太太小。小。n(3)选定的电压等级要能选定的电压等级要能满足近满足近期期过过渡渡的可能性,的可能性,同同时时也也要能要能适适应应远景远景系统系统规划规划发发展展的的需需要要。n(4)考虑到考虑到与与主系统及主系统及地区地区系统系统联联络的可能性,电压等络的可能性,电压等级级应应服服从从于于主系统及主系统及地区地区系统系统。如。如不能不能采采用用同同一一电压电压系系列列,需研究需研究互互联联措施。措施。2014-01-0225电网电压等级选择的电网电压等级选择的原原则则n(5)对对于于跨省跨省电网电网之之问问的的联联络线,
18、络线,应考虑应考虑适适应应大工大工业业区区与与经济经济体体系的要系的要求求,进,进一一步建步建成一个成一个统统一一的的联联合系统,合系统,最最好好采采用用单一单一的合理的电压系的合理的电压系列。列。n(6)大大容容量量发电厂发电厂向向系统系统送送电,电,考虑考虑采采用用高高一一级电压级电压回回线线还是还是低低一一级电压级电压多多回回线线向向系统系统送送电,电,与与该该电厂电厂在在系统系统中中的的重重要性要性有有关关。n(7)对对于于单单回回线线供供电系统,电系统,在在输电电压确定输电电压确定后后的的一一回回线线送送电容电容量与量与电力系统电力系统总总容容量量应应保持保持合合适适的比的比例例,以
19、以保保证证在在事事故故情况情况下下电力系统的电力系统的安全安全。2014-01-0226电网电压等级选择电网电压等级选择应应根据线路根据线路送送电容电容量量和和送送电电距离距离选择电网电压选择电网电压2014-01-0227电网电压等级选择电网电压等级选择【注意注意】由由于于负荷负荷密密度的度的增加增加,提提升升配配电等级电等级在在技术技术上是上是可行可行的的。国。国内内已已出出现现20kV配配电电压电电压。电压等级的选择电压等级的选择需需考虑考虑网络网络中中的电力的电力损失损失,一一般按般按照照送送电线路的电力电线路的电力损失正常损失正常情况情况下下不不超过超过5%,结结合线合线路输路输送送
20、容容量量,来来确定各级线路的电压等级确定各级线路的电压等级。2014-01-0228主要内容主要内容说明说明2系统功率平衡计算系统功率平衡计算2014-01-0229主要内容主要内容说明说明2014-01-02303电网接线方案的电网接线方案的技术论证技术论证及经济比较及经济比较(1)电压等级确定)电压等级确定:根据根据现现状状、输、输送送功率、功率、距距离离及发及发展展;(2)接线方案)接线方案初初选选:提:提多多个个(68个个)初初方案,方案,按按可靠灵活、经济可靠灵活、经济原原则则选择选择34个个详细详细比比较;较;(3)接线方案确定、计算)接线方案确定、计算:选导线截面;选导线截面;计
21、算计算投资投资及及年年运行运行费费;进行各方案的进行各方案的技术技术经济比较,确定方案经济比较,确定方案。主要内容主要内容说明说明2014-01-02314发电厂、变电所主发电厂、变电所主结结线选择线选择(1)运算负荷,主变压器)运算负荷,主变压器台台数、容数、容量量、型号型号及及主主结结线确定;线确定;(2)总总投资。投资。主要内容主要内容说明说明2014-01-02325网络潮流网络潮流与与电压计算电压计算:(1)元元件件参参数;数;(2)最大最大、最小最小负荷负荷时时的运算负荷及电的运算负荷及电源源运算运算功率;功率;(3)潮流,电压;)潮流,电压;(4)各变压器分接开关)各变压器分接开
22、关位置位置选择,选择,并作并作电压电压验验算算。主要内容主要内容说明说明2014-01-0233设计内容设计内容与与进度进度安安排排设计内容设计内容与与进度进度安安排排1系统系统有有功、功、无无功功率平衡;功功率平衡;2系统系统有有功功率、电功功率、电量量平衡;平衡;3电力网电力网结结线方案比较;线方案比较;4各各降降压变压器主接线、压变压器主接线、型号型号、容、容量量、台台数选择;数选择;5确定电力网电气确定电力网电气结结线线图图;6导线截面选择;导线截面选择;1天天2天天2014-01-02347电力网潮流及电力网潮流及调调压计算;压计算;8各变压器分接各变压器分接头头选择选择或或确定其确
23、定其他调他调压压措施措施;9计算计算结结果总表果总表;10主要设备主要设备规规格格及数及数量量表表;11设计设计说明书说明书(含附录含附录:计算计算书书););12图图纸纸(电力网电气(电力网电气结结线线图:图:2号图号图纸纸)。13 答辩答辩3天天1天天2天天设计内容设计内容与与进度进度安安排排设计内容设计内容与与进度进度安安排排2014-01-0235设计设计步骤步骤设计设计步骤步骤2014-01-0236设计设计步骤步骤设计设计步骤步骤2014-01-0237设计设计步骤步骤设计设计步骤步骤2014-01-0238设计设计步骤步骤设计设计步骤步骤2014-01-02394.电力网接线方案
24、比较电力网接线方案比较根据根据:电电源与源与负荷负荷相相对对位置位置负荷负荷大小大小及对可靠性要及对可靠性要求求(负荷等级)(负荷等级)比较比较:可行方案可行方案初步初步比较(选比较(选3个个)详细详细比较(确定比较(确定1个个)设计设计步骤步骤设计设计步骤步骤2014-01-0240(1)初步初步比较比较4321主要主要优优缺缺点点变压断路器变压断路器台台数数路路径径长长线路长线路长各方案各方案变压断路器数变压断路器数:只只统计电厂统计电厂出出线及各变高压线及各变高压侧侧数数量如量如如:如:110kV:双回双回桥桥型型接线接线3-4回回单单母母线分线分段段5回回双双母母线分线分段段8回回以上
25、以上双双母母分分段段带旁带旁路路设计设计步骤步骤设计设计步骤步骤2014-01-0241(2)详细详细比较比较选选LGJ型型导线导线a.不计线变功率不计线变功率损损耗耗及及充充电功率,电功率,b.按按枯枯大大、丰丰小小负荷计算线路输负荷计算线路输送送功率功率P,Q,及及I的的大值大值,按按VN计,经济电流计,经济电流密密度度=1.15A/MM2c.按按允许允许电流电流校校验验严严重重故故障障时时导线导线是是否否过过载载:双回双回线断开线断开一一回回;环环网断开功率网断开功率最大最大的线路;的线路;两两端端供供电电时时断开变断开变损损功率功率最大最大的线路;的线路;d.对对水水电厂电厂A的的出出
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 电力系统 课程设计 指导
限制150内