地方电网规划课程设计

地方电网规划设计

（一） 目的要求：

通过设计掌握电网规划设计的一般原则和常用方法，综合运用所学专业知识，特别是有关电力网、发电厂和变电站方面的理论、概念和计算方法，加深对电网特性的了解,进而了解有关技术政策、经济指标、设计规程和规定，树立统筹兼顾、综合平衡、整体优化的观点，培养从技术、经济诸多方面分析和解决实际工程问题的能力。

（二） 设计内容：

本规划设计包括有一个电厂，四个变电站的地方电网。他们的地理位置如下图：

发电厂G 装机（MV ）：

4⨯12MV 85.0cos =φ 10.5KV 电网负荷（MV A ） 最大负荷 最小负荷 Tmax 调压要求 低压侧电压 变电所1 7+j6 6+j4 4000 顺调压 10KV 变电所2 7+j4.5 6.5+j4 3000 顺调压 10KV 变电所3 7.5+j4 5+j3 3500 逆调压 10KV 变电所4 8.5+j5 7+j4 4800 顺调压 10KV 机端负荷

5+j3

4+j2

3800

逆调压

10KV

具体设计过程如下：

距离关系：

Km S G 162=- Km S G 203=-

Km S G 6.334=-Km

S G 4.381=-Km S 4.2221=- Km S 1232=- Km S 1643=- Km S 3241=-

Km S 2.2731=- Km S 2.2742=-

第一节电力网规划设计方案拟订及初步比较

1、电力网电压的确定和电网接线的初步选择

由于电网电压的高低与电网接线的合理与否有着相互的影响，因此，在这里设计的时候是将两者的选择同时予以考虑。

1.1 电网电压等级的选择

电网电压等级符合国家标准电压等级，根据网内线路输送容量的大小和输电距离，在此确定电网的电压等级为110KV

1.2 电网接线方式

这里所拟订的电网接线方式为全为有备用接线方式，这是从电网供电的可靠性、灵活性与安全性来考虑的。当网络内任何一段线路因发生故障或检修而断开时，不会对用户中断供电。这里结合所选的电网电压等级，初步拟订了五种电网接线方式，方案（1）、方案（2）为双回线路，方案（3）为环网，方案（4），方案（5）中既有环网又有双回线路。它们均满足负荷的供电的可靠性。五种方案的电网接线方式如图1-1所示：

图 1-1 电网的接线方式

2. 方案初步比较的指标

2.1 路径长度（公里）

它反映架设线路的地理长度，考虑到架线地区地形起伏等因素，单回线路长度应在架设线路的厂、站间直线距离的基础上增加（5-10）%的弯曲度。这里对各种方案的架空线路的长度统一增加8%的弯曲度。

方案（1）：Km 36.9908.1)6.33204.2216(1=⨯+++=L

方案（2）：Km 35.8008.1)16204.2216(2=⨯+++=L 方案（3）：Km 91.11408.1)3216204.2216(3=⨯++++=L 方案（4）：Km 92.13308.1)6.3332204.2216(4=⨯++++=L 方案（5）：Km 74.12808.1)2.276.33204.2216(5=⨯++++=L 。 2.2 线路长度（公里）

它反映架设线路的直接费用，双回路线路的长度应为地理长度的2倍。 方案（1）：Km 72.19808.12)6.33204.2216('

1=⨯⨯+++=L

方案（2）：Km 7.16008.12)16204.2216('2=⨯⨯+++=L 方案（3）：Km 91.11408.1)3216204.2216('

3=⨯++++=L 方案（4）：Km 52.15508.1)6.33322204.2216('4=⨯++⨯++=L 方案（5）：Km 02.16508.1)2.2726.33204.2216('5=⨯+⨯+++=L 2.3. 负荷矩（兆瓦*公里）

全网负荷矩等于各线段负荷矩之和，即i i l P ∑。它可部分反映网络的电压损耗和功率损耗。在方案（3）、方案（4）、方案（5）中有环型网络，这里先按线段长度和负荷功率求出各线段上的功率分布（初分布），再计算其负荷矩。

方案（1）的电网接线及功率初分布图如下所示：

2-G S =14+j10.5MV A 3-G S =7.5+j4 MV A

12-S =7+j6MVA

4-G S =8.5+j5MV A

i i l P ∑=22--⋅G G l P +1212--⋅l P +33--⋅G G l P +

44--⋅G G l P =14*16+7*22.4+7.5*20+8.5*33.6

=816.4 (MW.km)

方案（2）的电网接线及功率初分布图如下所示：

2-G S =14+j10.5 MVA 3-G S =16+j9 MV A

12-S =7+j6 MV A 43-S =8.5+j5 MVA

i i l P ∑=22--⋅G G l P +1212--⋅l P +33--⋅G G l P +

4343--⋅l P =14*16+7*22.4+16*20+8.5*16

=836.8 (MW.km)

方案（3）的电网接线及功率初分布图如下所示：

将环网拆开：

（阻抗的大小与线路长度成正比，假设所有导线型号均相同） 4

.10620

)45.7(36)55.8(68)67(4.90)5.47(*1*2⨯++⨯++⨯++⨯+=

∑=

∑

=-j j j j S Z S Z G k

i i

i

=14.71+j10.10 (MV A) 4

.1064

.86)45.7(4.70)55.8(4.38)67(16)5.47(*1'*3⨯++⨯++⨯++⨯+=

∑=

∑

=-j j j j S Z S Z G k

i i

i

=15.29+j9.40 (MV A)

12-S =7+j5.6 (MV A) 43-S =7.79+j5.4 (MV A) 41-S =0.71-j0.4 (MV A) 4为有功功率分点，2为无功功率分点。

i i l P ∑=22--⋅G G l P +1212--⋅l P +33--⋅G G l P +4343--⋅l P +1414--⋅l P

=14..71*16+7*22.4+15.29*20+7.79*16+0.71*32=861.22 (MW.km)

方案（4）的电网接线及功率初分布图如下所示：

104

6

.33)55.8(6.65)67(88)5.47(2⨯++⨯++⨯+=-j j j S G =13.08+j9.21MV A

104

4

.70)55.8(4.38)67(16)5.47(4

⨯++⨯++⨯+=

-j j j S G =9.42+j6.29MV A 12-S =6.08+j4.71MV A 14-S =0.92+j1.29MV A 3-G S =7.5+j4 MV A 1为功率分点 i i l P ∑=13.08*16+6.08*22.4+7.5*20+9.42*33..6+0.92*32=841.42 (MW.km)

方案（5）的电网接线及功率初分布图如下所示：