电力系统基础课程设计报告

山东大学

电力系统基础课程设计说明书

电气工程学院

胡明20071901068

2010/7/5

前言

电力工业是国民经济发展的基础工业。电网是电力工业发展的一个重要环节，一个良好的电网结构能便利地实现电的供需平衡，更好地使电源结构优化。良好的规划方案是良好的电网结构的基础，它应能保证系统在安全稳定的方式下运行，并且在此前提下获得最良好的经济效益和社会效益。良好的规划方案是电力工程前期工作的重要组成部分，它是关于本体工程的总体规划，是具体建设项目实施的方针和原则，是工程建设的关键环节。做好规划设计工作对工程建设的工期质量、投资费用和建成投产后的运行安全可靠性和生产的综合经济效益，起着决定性的作用。

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水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、设计及远行管理水平。

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、设计以及新设备试制等任务。

电力系统课程设计是在学完电力系统课程后的一次综合性训练，复习巩固本课程及其他课程的有关内容、增强工程观念，培养电力网规划设计的能力。

通过课程设计应达到下列要求：

1)熟悉国家能源开发策略和有关的技术规程、规定、导则等，树立供电必须安全可靠、经济的观点；

2) 掌握电力网初步设计的基本方法和主要内容；

3）熟练电力网的基本计算；

4）学习工程设计说明书的撰写。

第一部分、设计任务书及原始资料

1.1 设计任务

课程设计的主内容有：

1）电网接线方案的技术论证及经济比较； 2）发电厂、变电所主接线选择； 3）潮流计算和电压计算； 4）编写设计说明书，绘图。 1.2 原始资料

1.2．1地区电网原始情况： 1．该地区原有一个发电厂： 装机容量： 25MW 机组二台50MW 机组二台 升压变压器：31.5MVA 二台 变比：10.5/38.5±2*

2.5%/121±2×2.5% 63MVA 二台 变比：1

3.8/38.5±2*2.5%/121±2×2.5% 2．该地区原有降压变电站7个

3．其线路距离已经标注上。

图中线路长度x,y 的算法：x ’=349.+a y ’=332.+a ， a 取学号最后两位，如果按你自己学号计算出x ’,y ’，x,y 取x ’，y ’小数点后两位(例如若x ’=1.16123，则x 取16)，若x,y 结果小于50，则再增加30，即x=x+30。

1.2.2 该地区五年远景规划：

1．新增负荷点2、6、7，见图1； 2．五年后的负荷预测见表2；

3．在变电站7处新建一个区域变电站，由系统通过220kV 输电线路供电 变压器容量：150MVA 二台 变比：220/121/38.5kV 1.2.3 提出技术与经济上合理的电网规划方案。要求如下： 1．提出网络接线方案。

(1)至少提出两种在技术、经济上较合理的方案；

(2)参考下面的经济技术指标要求，选出一种较好的方案； (3)确定新增线路的导线型号或导线截面积（应适当考虑发展）。 (4)确定各变电站的变压器数量和容量。 2．方案的经济技术指标：

(1)安全可靠性指标：城网的供电可靠性要满足“N-1”供电安全准则和满足用户用电的需要。方案

要满足最大、最小负荷运行方式下，线路、变压器N-1开断后（网络中任意一个元件），各节点电压满足上下限0.95~1.08p.u的要求，线路变压器不过载。如果存在节点电压、元件过载等不满足要求的情况，必须提出相应措施加以消除。最大负荷运行时，发电厂出力按为90%计算；最小负荷运行时,发电厂出力按80%计算。

(2)经济性指标：规划方案要经济合理，通过对网络损耗与线路投资进行综合分析，以0.5元/度电价，给出规划方案的总支出。按运行5年时间的总网络损耗费用计入支出，仅计算线路投资，不计算变压器投资。同时，线损率不超过6.3%。公式：线损率=(供电量-售电量)/供电量*100 方案经济比较中，建设期的投资和运行期的年运行费用都应考虑时间因素。衡量经济效益的准则是：工程建设期内的逐年投资及工程经济使用期内的逐年年运行费用折算到某一年的总费用(或折算到使用期内每年等值的年计算费用)为最小。

3．规划方案应该包括最终所定线路的型号，并适当考虑发展。

4．规划方案应该包括各变电站的变压器数量、容量和型号。

5．规划方案明确画出元件（线路、变压器）的参数图

6．规划出合理的变电站3和7的全站主接线图，变电站主接线力求简单、可靠、规范化。

表2 五年后的负荷预测

表3 送电工程综合造价(电压等级110kV）

表4 电压等级与输送距离、额定电压

表 5

最大

负荷

损耗时间t max与最大负荷利用小时数T max的关系

cosΦ

0.80 0.85 0．90 0.95 1.00

T max(h)

2000 1500 1200 1000 800 700

2500 1700 1500 1250 1100 950

3000 2000 1800 1600 1400 1250

3500 2350 2150 2000 1800 1600

4000 2750 2600 2400 2200 2000

4500 3150 3000 2900 2700 2500

5000 3600 3500 3400 3200 3000

5500 4100 4000 3950 3750 3600

6000 4650 4600 4500 4350 4200

6500 5250 5200 5100 5000 4850

7000 5950 5900 5800 5700 5600

7500 6650 6600 6550 6500 6400

8000 7400 7350 7250