电力工程设计项目设计方案

电力工程设计项目设

计方案

一、设计题目：电力系统规划设计

二、设计的原始资料（另附）

三、设计的容要求

按照下述设计的容与要求，每个小组的学生合作完成本设计，共同形成1份“电力工程课程设计说明书”

1.原始资料分析、系统的功率平衡及无功补偿的装置

2.确定若干可能的网络方案

1)设计电网布线形式及相应的电压等级。

2)选择线路的导线型号。

3)选择各变电站中主变压器的台数、容量及主接线形式。

3.对上述方案经初步比较（比较项目如下）选择出2~3个设计方案

1)路径长度

2)导线长度

3)有色金属消耗量

4)系统侧高压断路器数目

4.对上述方案经详细比较（比较项目如下）选择一个最优设计方案

1)电压损耗 (2)一次投资 (3)年运行费 (4)电能损耗

5.对最优方案进行下列三种方式的潮流计算，并绘出潮流分布图

1)正常情况最大负荷（此时，一般应再校验各导线的型号，必要时做相应

重选）。

2)正常情况最小负荷。

3)故障情况最大负荷。

6.按照各结点电压的要求进行调压方式的选择和相应的计算

7.最优网络的统计数字如下

1)一次投资

2)年运行费

3)输电效率

4)物资消耗统计表

8.标准图纸要求

1)初步方案比较图一（2号图纸）。

2)最优方案主接线图一（2号图纸）。

3)最大及最小潮流分布图一（2号图纸）。

四、主要参考资料

1.《电力工程设计手册》1、3册西北电力

2. 《电力系统课程设计参考资料》 梁志瑞

3. 《电力系统毕业设计及课程设计参考资料》 东南大学 绳敏

4. 《电力工业常用设备手册》 第3册

5. 《电力系统稳态分析》

1电力电量平衡

1.1系统有功平衡

1.1.1 系统用电负荷

发电机总装机容量（有功功率的额定值之和）应大于所有最大负荷之和。 系统总用电负荷为：

4.max 3.max 2.max 1.max 4

4

.max P P P P P

i i

+++=∑=

MW MW MW MW 51457+++= MW 31=

有了各个区域的最大用电负荷，将其相加，再乘以同时率，即得系统最大用电负荷y P ，其表达式为：

∑==4

1.max 1*i i y P K P

式中 ∑=4

1

.m ax i i P ----区域各个所最大用电负荷之和；

1K ----同时率。

同时率1K 与电力用户的多少，各用户的用电特点等因素有关，参照表1-1，去同时率为0.90，得y P =27.9MW 。

表1-1同时率1K 参考值

1.1.2 系统供电负荷和发电负荷

系统的供电负荷，就是用电负荷加上为输送负荷而产生的功率损耗。系统的供电负荷g P 表达式为：

y g P K P 2

11

-=

式中 2K ----网损率； y P ----系统的用电负荷。

在规划设计时，网损是用网损率计算，而网损率是以供电负荷的百分数所表示，一般为5%~10%，本设计取2K =8%，则33.30=g P MW 。

系统发电负荷是指满足系统供电负荷，以及发电机电压支配负荷的需要，发电厂发出的功率，其表达式为：

)(11

3

z g f P P K P +-=

式中 g P ----系统的供电负荷； z P ----发电机电压支配负荷； 3K ----厂用电率。

通常发电厂厂用电率如表1-2，查表，取3K =6%，得f P =49.29MW 。

表1-2发电厂厂用电率K 3（%）

1.1.3 系统备用容量

负荷备用容量。通常为最大发电负荷的2%~5%，低值适用于大系统，，高值适用于小系统。本设计为小系统，取为5%。

事故备用容量。通常为最大发电负荷的10%左右，本设计取为10%。

检修备用容量。通常为最大发电负荷的8%~15%，具体数值有系统情况而定，本设计取为10%。

考虑备用容量后，系统发电负荷为：

'f P =f P *（1+5%+10%+10%）=61.61MW

发电机组额定容量为：

e f P .=25*3=75MW

发电机组工作效率为K=61.61/75=82.14%，正好满足发电机组在80%~100%的经济出力的要求，有利于事故时系统频率的稳定，也有利于供电的可靠性及运行的经济性。

1.2 无功补偿的设置

取各个变电站补偿后的功率因数为0.95。每个站的补偿容量计算如下：

1.2.1 1号变电站的无功补偿

补偿前的无功为：

Q max .1=P max .1cosθ0√1−cosθ02=7

0.85

×√1−0.852=4.34Mvar

补偿后的无功容量为：

Q max .1=P max .1cosθ0√1−cosθ2=7

0.95

×√1−0.952=2.30Mvar

1号变电站无功补偿容量为Q c .1=Q max .1−Q′max .1=2.04Mvar

1.2.2 2号变电站的无功补偿

补偿前的无功为：

Q max .2=P max .2

cosθ

√1−cosθ02=50.85

×√1−0.852=3.10 Mvar 补偿后的无功容量为:

Q max .2=P max .2cosθ√1−cosθ2=5

0.95×√1−0.952=1.64Mvar 2号变电站无功补偿容量为Q c .2=Q max .2−Q ′max .2=1.46Mvar

1.2.3 3号变电站的无功补偿

补偿前的无功功率：