恩施某地区高压电网规划设计毕业论文.doc 83页

'南华大学电气工程学院毕业设计毕业设计(论文)题目恩施某地区高压电网规划设计学院名称电气工程学院指导教师职称班级学号学生姓名2015年5月31日 南华大学电气工程学院毕业设计南华大学毕业设计（论文）任务书学院：电气工程学院题目：恩施某地区高压电网规划设计起止时间：2014年12月12日至2015年5月31日学生姓名：专业班级：指导教师：教研室主任：院长：2014年12月12日 南华大学电气工程学院毕业设计毕业设计（论文）任务书：一、原始资料1、电源及负荷点地理位置（注：电源点Ａ由大电网用110KV线路与设计地区相连，大电网系统容量足够大，设其与地区之间的功率交换不受大小限制，母线电压也不受限制。）2、地区负荷预测值，功率因素和调压要求见表1.1表1.1地区负荷预测值及功率因素和调压要求表负荷点A12345电压等级10101010101035最大负荷（MW）382124292515190.90.80.850.80.90.850.85最小负荷（MW）291717212212160.90.90.80.850.90.80.9Tmax5000380040004800350040004500调压要求（MAX）10.310.210.410.310.310.437（MIN）10.11010.210.110.210.235Ⅰ、Ⅱ类负荷比例％60453555102040二、设计内容和步骤1、原始资料分析2、电力电量平衡 南华大学电气工程学院毕业设计1、电力网电压等级的选择2、电力网接线方案的初步选择3、电力网的导线截面积选择4、变电所主接线及变压器选择5、电力网网损计算6、电力网投资及年运行费计算7、电力网最佳方案计算10、电力网调压计算第一阶段：12月16至2015年1月27日进行英文翻译，查阅资料、调研、选题和开题；第二阶段：3月10日至3月24日完成前三步；第三阶段：3月25日至4月11日完成第四步；第四阶段：4月12日至4月30日完成第五、六、七步；第五阶段：5月1日至5月7日完成第八步；第六阶段：5月8日至5月22日完成第九、十步；第七阶段：5月23日至5月底对设计进行整理并画出总图，形成设计（论文）初稿三、设计要求：1、确定地区与大电网供应的功率和电量2、确定地区电力网的电压3、确定地区电力网的接线4、选定变电所的接线和电器设备5、论文总字数不少于一万五千字指导老师：年月日 南华大学电气工程学院毕业设计南华大学本科生毕业设计（论文）开题报告设计（论文）题目恩施某地区高压电网规划设计设计（论文）题目来源自选题目设计（论文）题目类型　工程设计起止时间2014.12至2015.6一、设计（论文）依据及研究意义：依据：设计手册:电力系统设计手册，电力系统稳态分析，电力工程设计手册，发电厂及其主接线，电力设备选型手册。目的：(1)通过本次设计了解电网规划对国民经济生活的重要影响，以及电网规划要遵循的原则。(2)初步掌握电网规划设计的基本内容和步骤，通过潮流计算分析线路的电能损耗和电压损耗，并能进行相关的调压计算。(3)通过此次设计能对大学四年来学习的知识进一步的巩固与加强，培养自主分析问题、通过阅读文献解决问题的能力，初步具有从事科学研究的能力。二、设计（论文）主要研究的内容、预期目标：（技术方案、路线）内容：1、原始资料分析2、电力电量平衡3、电力网电压等级的选择4、电力网接线方案的初步选择5、电力网的导线截面积选择6、变电所主接线及变压器选择7、电力网网损计算8、电力网投资及年运行费计算9、电力网最佳方案计算10、电力网调压计算预期目标：设计说明书，设计计算书，电气主接线图、潮流分布图及本专业一篇相关英文文章的翻译（附原文及翻译） 南华大学电气工程学院毕业设计三、设计（论文）的研究重点及难点：重点：(1)潮流计算与电压损耗的计算(2)变电站的调压计算难点：(1)三绕组变压器的变压器损耗(2)环网的潮流计算与线路的电压损耗(3)各个变电站的调压计算与无功补偿四、设计（论文）研究方法及步骤（进度安排）：1．2014年12月16日至2015年1月27日查阅国内外相关文献资料，完成选题和开题报告；2．3月10日至3月24日完成前三步；3．3月25日至4月11日完成第四步；4．4月12日至4月30日完成第五、六、七步；5．5月1日至5月7日完成第八步；6．5月8日至5月22日完成第九、十步；7．5月23日至5月底对设计进行整理并画出总图，形成设计（论文）初稿五、进行设计（论文）所需条件：1.计算机：使用WPS编辑论文，AutoCAD、protel99SE等软件进行绘图，此外还需上网查阅相关资料2.图书馆：主要进行专业资料的查找和借阅3.指导老师：设计进度的督促，解答学生设计中遇到的难题，及时指出设计的错误防止学生走弯路。4.同学的相互帮助：每周进行一次讨论，探讨设计中的优点与不足并及时改善。六、指导教师意见：签名：年月日 南华大学电气工程学院毕业设计摘要:随着我国电力事业的发展，电力在国民经济发展中作用的日益突出，电网的发展和建设越来越需要投入更多的关注。电网作为联系发电厂与用户的桥梁，对供电的质量、稳定性以及可靠性需要极大的保障，而电网的设计作为电网建设中的重要环节，必须给予高度的重视。本毕业设计的主要任务是根据给出的数据及要求，按国民经济应用的要求设计一个供电、变电网络。该网络包括一个无穷大电源点、五个变电站以及输电线路。设计的主要内容包括：分析原始资料；校验系统有功、无功平衡和各种运行方式；确定系统接线方案；确定发电厂、变电所的接线方案和变压器的型号、容量及参数；进行系统的潮流计算；进行系统的调压计算，选择变压器的分接头；线路投资折旧费用以及年运行费用.关键词：潮流计算；调压方案；电网接线方案ii 南华大学电气工程学院毕业设计Abstract:WiththedevelopmentofChina"spowerindustry,electricityinthenationaleconomyincreasinglyprominentroleinthedevelopmentandconstructionofpowergridsneedtoinvestmoreandmoreattention.Powerplantsascontactwithusersofthebridge,thequalityofpower,stability,andreliabilityrequiredagreatdealofprotection,andthegriddesignasanimportantpartofthepowergridconstruction,mustbegivenhighpriority.Themaintaskofthisgraduationprojectisbasedonthedatapresentedandrequirements,accordingtotheapplicationrequirementsofthenationaleconomytodesignapowersubstationnetworks.Thenetworkincludesapowerplant,fivesubstationsandtransmissionlines.Thenetworkmustensurereliability,stabilityandqualityoftheuser"sentireelectricitygridinconformitywiththerequirementsofthenationaleconomy.Themaincontentsofdesigninclude:analysisoftherawdatavalidationoperationcondition;checksystemactiveandreactivepowerbalanceandthevariousmodesofoperation;throughtheprogramcomparedtodeterminesystemwiringscheme;determiningpowerplants,substationsandtransformerswiringschememodel,sizeandparameters;flowcalculationsystem;computingsystemregulator,thetransformertap;mainstatisticalindicatorssystemdesign;mappingsystemmainelectricalwiringdiagram.Keywords:Powerflowcalculation;Voltageregulationscheme;Networkconnectionprogramii 南华大学电气工程学院毕业设计目录1电力电量平衡校验11.1有功功率平衡校验11.2无功功率平衡校验11.3电量平衡22电力网络电压等级和接线方案的初步确定32.1网络电压等级确定32.2电力网络的接线方案32.3计算网络在最大运行方式下的初步潮流分布62.4计算电压损耗计算182.5接线方案的初步确定263电力网导线截面积的选择273.1按经济电流密度计算导线截面积273.2按照机械强度，允许载流量，电晕校验303.3线路阻抗计算313.4线路故障时电压损耗精确计算313.5线路和断路器的投资344发电厂、变电所主接线及变压器的选择364.1主接线形式以及选择364.1.1电源点高压侧母线的选择364.1.2变电所主接线以及变压器接线方式的选择364.2确定变压器型号、台数及容量374.2.1发电厂和变电站的变压器台数和容量374.2.2各变电站的容量和接线方式385电力网络精确潮流计算405.1根据所选择的各型号变压参数求出变压器的阻抗和导纳。415.2求出各变电站最大负荷和最小负荷时的运算负荷425.3方案三的电力网损和电压降落的计算465.4方案六的电力网损和电压降落的计算545.5.1两种各线路的功率损耗595.5.2年运行费用605.5.3最优方案的确定646电力网调压计算656.1变电站1的调压计算666.2变电站2的调压计算666.3变电站3的调压计算676.4变电站4的调压计算686.5变电站5的调压计算68参考文献70谢辞711 南华大学电气工程学院毕业设计随着国民经济的发展，切实保障人民对用电的安全性、可靠性、优质性以及经济性，电网规划设计已经成为了其中最关键的一个环节。我们作为电力行业的未来新秀，更应该努力学习专业知识成为中国电力行业的英才。通过本次本次毕业设计，希望能够将所学的知识付诸于实践，通过反复的检讨、反复的尝试提高自己的专业素养。1电力电量平衡校验电力电量平衡是进行电力系统规划设计的基本约束条件，换句话说就是系统需要多少负荷就要提供多少负荷。进行电力电量平衡要分别进行最大负荷情况下有功功率、无功功率平衡的计算以及有功功率和无功功率备用的校验，最后还需要进行电量平衡。在电网规划的设计中进行电力电量平衡校验计算的时候，一定要考虑系统的总装机容量、备用容量、厂用电、网损率等因素。下面来进行具体的分析。1.1有功功率平衡校验系统最大有功综合负荷：系统最小有功综合负荷：（其中—同时系数取1，—厂用电和网损系数之和，包括网损7%、厂用8%）若备用容量占系统最大有功综合负荷百分比这里取5%，则：最大负荷时有功备用容量：最大负荷时有功备用容量：1.2无功功率平衡校验第73页共83页 南华大学电气工程学院毕业设计系统最大无功综合用电负荷：系统最小无功综合用电负荷：发电机能提供的最大无功功率:发电机能提供的最小无功功率：代入数据计算得：所以，最大负荷时无功备用容量为：最小负荷时无功备用容量为：1.3电量平衡最大负荷时系统的电量平衡计算如下：第73页共83页 南华大学电气工程学院毕业设计2电力网络电压等级和接线方案的初步确定2.1网络电压等级确定据变电所负荷大小、变电所与发电厂的距离，由有关资料确定电压等级，采用架空线时与各额定电压等级相适应的输送功率和输送距离。该电网电源为无穷大电源点，最大负荷功率为156.92MW，最小负荷功率为136.60MW，离发电厂最远的输送距离为90Km。从输送功率和输送距离综合考虑，输送距离不变，因此可以不采用非常高的电压等级，而根据等压输电与网络损耗及技术经济支持之间的关系以及输送距离和输送容量所采用的合理的电压等级，参照下表选取110KV输电线路电压较为合理。表2.1各电压等级输电线路合理输送容量及输送距离额定电压（KV）输送功率（KW）输送距离（KM）3100～10001～36100～12004～1510200～20006～20352000～1000020～50603500～3000030～10011010000～5000050～150220100000～500000100～3002.2电力网络的接线方案假设导线单位长度阻抗为：r+jx=0.132+j0.188以此代入以下其中电力网络进行粗略的初步潮流计算。因为要考虑到导线的弧垂和裕度，导线的实际长度是路径的1.08倍。而双回路导线实际长度取路径的1.8倍。计算可得如表2.2所示八种方案导线的总长度以及断路器数量。第73页共83页 南华大学电气工程学院毕业设计表2.2初步的八种方案的比较方案接线图线路长度（KM）设计合理性I639.36KM有25个断路器供电可靠性高线路较短II691.2KM有27个断路器供电可靠性最高,电压损耗小III653.04KM有25个断路器供电可靠性高，输电线路较短IV726.48KM有25断路器，供电可靠想较高第73页共83页 南华大学电气工程学院毕业设计V619.2KM有23个断路器供电可靠性较高输电线路较短VI671.04KM有25个断路器供电可靠性高VII601.2KM有23个断路器，供电可靠性较高线路较短第73页共83页 南华大学电气工程学院毕业设计VIII768.96有23断路器，供电可靠性高2.3计算网络在最大运行方式下的初步潮流分布线路潮流分布计算的两个假定：a、计算时不考虑线路功率损失；b、功率小按导线的长度均匀分布。有原始资料分析可知：，，，，，，，，图中。根据集中参数公式＝和＝可以计算出各方案的初步潮流如下：（1）、方案一：图2.1方案一第73页共83页 南华大学电气工程学院毕业设计=21+=21+j15.75MVA,=24+j14.87=29+j21.75MVA所以在双回路中有：而对于右侧环网，将环网从电源A点儿打开，如下图示，从而可计算初步潮流计算得：图2.2环网A-5-4-A则根据集中参数公式＝和＝=30.74+j17.83MVA=28.26+j15.35MVAMVA综上所述：MVAMVA第73页共83页 南华大学电气工程学院毕业设计MVA（2）、方案二：图2.3方案二所有线路均为双回路，所以根据双回路的特性可知，各线路的潮流分布为：（3）、方案三：图2.4方案三第73页共83页 南华大学电气工程学院毕业设计已知：在双回路A-3、A-5、A-4中由上文知：MVAMVAMVA在左侧环网中将环网从电源点A打开，潮流分布图如下图所示：图2.5环网A-1-2-A根据集中参数公式＝和＝(MVA)(MVA)综上所述:线路A-3:14.5+j10.88MVA线路A-5:17+j10.54MVA线路A-1:28.05+j19.51MVA线路1-2：7.05+j3.76MVA线路A-4:12.5+j6.06MVA线路A-2：16.95+j11.11MVA第73页共83页 南华大学电气工程学院毕业设计（4）、方案四：图2.6方案四已知：=所以在双回路A-3、A-5、A-4中有：在环网A-2-4-A中，将环网在电源点A处打开，则线路潮流分布如下图2.7所示：根据集中参数公式＝和＝第73页共83页 南华大学电气工程学院毕业设计图2.7环网A-2-4-A综上所述：线路A-3:14.5+j10.88MVA线路A-5:17+j10.54MVA线路A-1:10.5+j7.88MVA线路4-2：0.33+j1.08MVA线路A-4:25.33+j13.19MVA线路A-2：23.67+j13.79MVA（5）、方案五：图2.8方案五第73页共83页 南华大学电气工程学院毕业设计如图所示，双回路A-2中将左侧A-3-1-A环网在电源点A处打开，潮流分布图如下：图2.9环网A-3-1-A根据集中参数公式＝和＝而对于右侧环网，将环网从电源A点儿打开，如下图示，从而可计算初步潮流计算得：图2.10环网A-5-4-A则根据集中参数公式＝和＝第73页共83页 南华大学电气工程学院毕业设计综上所述：线路A-3:21.04+j15.78MVA线路1-3:7.96+j5.97MVA线路A-5:30.74+j17.83MVA线路4-5：3.26+j3.24MVA线路A-4:28.26+j15.35MVA线路A-2：12+j7.44MVA线路A-1：28.96+j21.72MVA（6）、方案六：图2.11方案六如图所示，可知双回路A-5、A-4、A-2的潮流分别为：在左侧环网A-3-1-A中，从电源点A点打开潮流分布如下图所示：第73页共83页 南华大学电气工程学院毕业设计图2.12环网A-3-1-A根据集中参数公式＝和＝综上所述：线路A-3:21.04+j15.78MVA线路1-3:7.96+j5.97MVA线路A-5:17+j10.54MVA线路A-1：28.96+j21.72MVA线路A-4:12.5+j6.06MVA线路A-2：12+j7.44MVA（7）、方案七：图2.13方案七第73页共83页 南华大学电气工程学院毕业设计如图所示双回路A-3中：在左侧环网中将环网从电源点A打开，潮流分布图如下图所示：图2.14环网A-1-2-A根据集中参数公式＝和＝而对于右侧环网，将环网从电源A点儿打开，如下图示，从而可计算初步潮流计算得：图2.15环网A-5-4-A则根据集中参数公式＝和＝第73页共83页 南华大学电气工程学院毕业设计综上所述：线路A-3:14.5+j10.88MVA线路1-2:7.05+j3.76MVA线路A-5:30.74+j17.83MVA线路A-1：28.05+j19.51MVA线路A-4:28.26+j15.35MVA线路A-2：16.95+j11.11MVA线路A-4:3.26+3.24MVA（8）、方案八：图2.16方案八如图所示双回路A-1中：在环网A-2-4-A中，将环网在电源点A处打开，则线路潮流分布如下图所示：第73页共83页 南华大学电气工程学院毕业设计图2.17环网A-4-2-A根据集中参数公式＝和＝将上侧环网A-5-3-A在电源点A打开则有如下图潮流分布：图2.18环网A-5-3-A第73页共83页 南华大学电气工程学院毕业设计综上所述：线路A-5:32.49+j21.11MVA线路5-3:7.05+j3.76MVA线路A-3:30.51+j21.71MVA线路A-1：10.5+j7.88MVA线路A-4:25.33+j13.19MVA线路A-2：23.67+j13.79MVA线路4-2:0.33+j1.08MVA2.4计算电压损耗计算电压损耗计算可以只对线路部分的电压损耗进行初步计算，计算时可以假设该网络各点电压都等于额定电压即110KV，需要计算正常运行时最大负荷和故障两种情况下的电压损耗。正常情况下电压损耗不超过10％，故障时不超过15％即符合要求。以方案一为例进行计算。（其中单位长度阻抗取0.132+j0.188）计算公式如下：电压损耗％＝%（1）、方案一：正常运行时：故障运行时：第73页共83页 南华大学电气工程学院毕业设计因为在电力网络中无功分点的电压往往低于有功分点，所以电网在电压最低处解列电压损耗最大，即在无功功率分点处。若电路在无功功率分点5处断开则有：图2.19故障时的环网A-5-4-A已知MVA，MVA所以MVA，MVA所以根据公式可以求得：（2）、方案二正常运行时：第73页共83页 南华大学电气工程学院毕业设计（3）、方案三正常运行时：故障运行时：若环网在无功功率分点即点2处断开电压损耗最大则有：图2.20故障时的环网A-1-2-A已知则，所以第73页共83页 南华大学电气工程学院毕业设计（4）、方案四正常运行时：故障运行时：将环网在无功功率分点2处断开电压损耗最大，则电压损耗如图所示，已知图2.21环网A-2-4-A所以，第73页共83页 南华大学电气工程学院毕业设计（5）、方案五：正常运行时：故障运行时：左侧环网A-3-1-A在无功功率分点处断开电压损耗最大，即点3处，潮流如下图所示：（其中已知）图2.22故障时的环网A-3-1-A则，第73页共83页 南华大学电气工程学院毕业设计右侧环网如方案一计算得：（6）、方案六：正常运行时：在双回路A-2、A-4、A-5中有：在左侧环网A-1-3-A中，同方案五故障运行时：左侧环网A-1-3-A在无功功率分点即点3处断开，电压损耗最大。如方案五中所计算得：第73页共83页 南华大学电气工程学院毕业设计（7）、方案七：正常运行时：故障运行时：左侧环网在无功功率分点2处断开电压损耗最大：右侧环网在无功功率分点5处断开电压损耗最大：第73页共83页 南华大学电气工程学院毕业设计（8）、方案八：正常运行时：故障运行时：在环网A-2-4-A中，在无功功率分点2处断开电压损耗最大，则电压损耗：在环网A-5-3-A中，在无功率分点3处断开，已知则有：第73页共83页 南华大学电气工程学院毕业设计2.5接线方案的初步确定通过以上初步计算，根据计算结果将八个方案进行初步比较，比较它们的导线长，断路器数目，正常时线路的最大电压损耗以及故障时的最大电压损耗。比较结果如下表所示：表2.3各个接线方案的初步比较项目正常运行时的故障时的最大值线路长度（KM）断路器数目方案一5.56%15.35%639.36KM25方案二1.47%5.28%691.2KM27方案三3.55%7.25%653.04KM25方案四4.69%16.63%726.48KM25方案五5.56%15.35%621.36KM23方案六4.20%9.78%673.2KM25方案七5.56%15.33%601.2KM23方案八6.19%22.9%768.9623比较结果：通过上表比较可知方案二、方案三以及方案六相比其他五种方案断路器数量少、故障时电压损耗较小，但是方案二均为双回路线路长度最大经济性差，所以从该八种方案接线中初步选择方案三和方案六。需经过将这两种方案进行导线的选择然后进一步详细的计算选出最优方案。第73页共83页 南华大学电气工程学院毕业设计3电力网导线截面积的选择3.1按经济电流密度计算导线截面积已知电网电压等级为110KV，公式为：其中：S——导线截面积（mm2）；P、Q——流过线路的有功功率和无功功率；J——经济电流密度（A/mm2）；——线路额定线电压（kV）；目前我国高压输电线主要采用钢芯铝绞线。按电力工程基础设计手册，当负荷的年最大利用小时数达5000小时以上时，钢芯铝绞线的经济电流密度取J=0.9A/mm2。而当负荷年最大利用小时数小于5000时可参照下表四选择J值。表3.1经济电流密度与负荷最大利用小时的关系导线材质年最大负荷利用小时数3000以内3000～50005000以上铜线3.02.251.75铜芯电缆2.52.252.0铝线1.651.150.9铝芯电缆1.921.731.54在高压区域电力网，用经济电流密度法选择导线截面，用发热校验。因本设计是110kV电压等级，为了避免电晕损耗，导线的截面不得小于LGJ-70。关于线路横截面积、最大载流量以及单位长度的投资等有关数据可查参考书下表：表3.2各型号导线的参数导线截面载流量（A）ro(Ω/km)xo(Ω/km)导线投资（万元）线路综合投资（万元）LGJ-702750.450.4320.291.95LGJ-953350.330.4160.42.1LGJ-1203800.270.4090.492.25LGJ-1504450.210.4030.622.45LGJ-1855150.170.3950.762.7LGJ-2406100.1320.1880.982.95第73页共83页 南华大学电气工程学院毕业设计（1）、方案（三）：由加权平均公式以及原始资料分析可知各线路的年最大负荷时间为：环网A-1-2-A：线路A-5：线路A-3：4800h线路A-4：3500h所以，通过查表可知各线路的经济电流密度为J=1.15A/mm2然后可以计算各线路的导线实际的横截面积。对应于上一步潮流计算可知各线路的传输功率已知，所以根据公式式为得：线路A-2：mm线路A-3：mm线路3-1：mm线路1-2：mm线路A-5:mm线路A-4:mm所以导线型号的选择为：线路A-2：LGJ-95线路A-5：LGJ-95线路A-3：LGJ-95线路1-2:LGJ-70线路A-4：LGJ-70线路A-1：LGJ-185第73页共83页 南华大学电气工程学院毕业设计（2）、方案（六）：由加权公式以及原始资料分析可知各线路的年最大负荷时间为：线路A-5：环网A-3-1-A：线路A-2：4000h线路A-4：3500h所以，通过查表可知各线路的经济电流密度为J=1.15A/mm2然后可以计算各线路的导线实际的横截面积。根据公式式为得：线路A-1:mm线路A-4:mm线路A-2:mm线路A-5:mm线路A-3:mm线路1-3:mm所以线路的导线型号选择为：线路A-1:LGJ-185线路A-4：LGJ-70线路A-2:LGJ-70线路A-5:LGJ-120线路A-3:LGJ-120线路1-3:LGJ-70第73页共83页 南华大学电气工程学院毕业设计3.2按照机械强度，允许载流量，电晕校验（1）、方案（三）：＜525A＜335A＜335AA＜275AA＜275AA＜335A均小于线路最大载流量，符合要求（2）、方案（六）A＜515AA＜275AA＜275AA＜380AA＜380AA＜275A均小于线路最大载流量，符合要求第73页共83页 南华大学电气工程学院毕业设计3.3线路阻抗计算（1）、方案三：线路A-3r+jx=(0.33+j0.416)×4.1×1.08×20÷2=14.61+j18.42线路A-4r+jx=(0.45+j0.432)×4.2×1.08×20÷2=20.41+j19.60线路A-5r+jx=(0.33+j0.416)×4.2×1.08×20÷2=14.97+j18.87线路A-1r+jx=(0.17+j0.395)×2.1×1.08×20=7.71+j17.92线路A-2r+jx=(0.33+j0.416)×4.6×1.08×20=32.79+j41.33线路1-2r+jx=(0.45+j0.432)×2.7×1.08×20=26.24+j25.19（2）、方案六：线路A-1r+jx=(0.17+j0.395)×2.1×1.08×20=7.71+j17.92线路A-2r+jx=(0.45+j0.432)×4.6×1.08÷2×20=22.36+j21.46线路A-3r+jx=(0.27+j0.409)×4.1×1.08×20=23.91+j36.22线路A-4r+jx=(0.45+j0.432)×4.2×1.08÷2×20=20.41+j19.60线路A-5r+jx=(0.27+j0.409)×4.2×1.08÷2×20=12.25+j18.55线路1-3r+jx=(0.45+j0.432)×3.2×1.08×20=31.10+j29.863.4线路故障时电压损耗精确计算（1）、方案三正常运行时：第73页共83页 南华大学电气工程学院毕业设计故障运行时：环网A-1-2-A在无功功率分点2处断开时线路的电压损耗最大，其中△S为线路1-2上的功率损耗，如下图所示：图3.1环网A-1-2-A已知MWAMWAr+jx=7.71+j17.92r+jx=26.24+j25.19所以根据公式得MWA所以线路A-1：MWA，线路1-2：MWA所以线路A-1：线路1-2：所以线路:（2）、方案六第73页共83页 南华大学电气工程学院毕业设计正常运行时：故障运行时：环网A-1-3-1在无功功率分点3处断开时线路的电压损耗最大，其中△S为线路1-3上的功率损耗，如下图所示：图3.2环网A-1-3-A已知MWAMWAr+jx=7.71+j17.92r+jx=31.10+j29.86所以根据公式得第73页共83页 南华大学电气工程学院毕业设计MWA所以线路A-1：MWA线路1-3：MWA所以线路A-1：线路1-3：所以线路3.5线路和断路器的投资为进一步比较这两种方案的最优性，需比较线路上的投资包括导线和断路器的投资。（1）、方案（三）：已知所选线路分别为：线路A-2：LGJ-95线路A-5：LGJ-95线路A-3：LGJ-95线路1-2:LGJ-70线路A-4：LGJ-70线路A-1：LGJ-185通过查表3.2可知对应线路的线路综合投资。所以导线总投资：+=1367.172(万元)断路器的投资=15×25=375（万元）线路总投资为：(万元)（2）、方案（六）：已知线路的导线型号选择为：线路A-1:LGJ-185线路A-4：LGJ-70线路A-2:LGJ-70线路A-5:LGJ-120线路A-3:LGJ-120线路1-3:LGJ-70第73页共83页 南华大学电气工程学院毕业设计所以导线总投资为：+（万元）断路器的投资=15×25=375（万元）总投资Z=D+12×27=1789.476（万元）综上所述，方案三与方案六相比较结果如下表所示：表3.3两种方案的线路的比较项目正常时的最大故障时的最大线路总投资（万元）方案三8.93%16.28%1742.172方案六5.06%23.93%1789.476第73页共83页 南华大学电气工程学院毕业设计4发电厂、变电所主接线及变压器的选择4.1主接线形式以及选择4.1.1电源点高压侧母线的选择根据设计的原始资料，该电源点A为无穷大电源点，机端电压为10kV，出口没有机压负荷，直接将电能经变电站升压为110KV送入电网。而据负荷情况分析来看，各变电所均有一、二类负荷，在系统中只有一个电源点的情况下，保证供电的可靠性成为选择发电厂主结最关键的问题，应该首先考虑。对于升压变压器高压侧母线的选择。因为这个电力系统的网络中第一、二类负荷所占比重较大，只有一个电源点，而且双母线比单母分段的可靠性和灵活性都要优秀，所以高压侧母线均选用双母线结线时最优。图4.1母线连接方式4.1.2变电所主接线以及变压器接线方式的选择通常为了提高供电的可靠性，考虑因双回线输电，3、5、4变电所应设置桥形接线，必须考察变压器的经济运行而决定是内桥还是外桥接线，同时变电站的变压器的台数也是两台。五个变电站都可以选用桥形接线，所用的断路器数少，投资较少。如果是环形网时，为了防止穿越功率通过三台断路器，则应选用外桥接线。第73页共83页 南华大学电气工程学院毕业设计因为这五个变电所均有第一、第二类负荷，所以对安全可靠供电要求很高，需要有两个电源互为备用，而且还有两条高压进线，所以采用桥型接线，每个变电所设置两台变压器。必须要注意的是方案三和方案六的的环网均采用外桥，双回路均采用内桥接线。桥型接线分内桥和外桥接线，见下图：图4.2内桥连接图4.3外桥连接4.2确定变压器型号、台数及容量4.2.1发电厂和变电站的变压器台数和容量从原始资料给出的数据分析可知：电源点A为无限大电源，电压从电源点A出来之后直接就经变压器升压到110KV。所以此处不需要考虑升压变压器的选择。一般变电站主变压器容量的确定一般从符合性质、电通的地方变电站，当一台主变压器停运时，其余变压器的容量要能满足全部负荷网结构、城市规划等方面的诸多因素。对枢纽变电站，需考虑当一台主变压器停运时，其余变压器容量在计及过负荷能力允许时间内，要足以满足Ⅰ类及Ⅱ类负荷的供电需求，以及对负荷的70%左右才行。由于5个变电站一二类负荷的比重较大，所以选择主变压器台数为两台，以保证有节能和有充足余量。对于变电站1、2、3、4的低压母线均为10kV,所以应选各选择两台双绕组变压器。而变电站5有35KV和10KV两个电压等级，所以选择两个三绕组变压器。第73页共83页 南华大学电气工程学院毕业设计4.2.2各变电站的容量和接线方式（1）、变电站一：每台变压器容量按最大视在功率的70％考虑，则26.25×70％＝18.375MVA故选2×SF7-20000/110降压变压器。变压器参数为：空载损耗ΔP0=27kW，负载损耗ΔPs=104kW，短路阻抗Us%=10.5%，空载电流I0%=0.8%。（参照《电力设备选型手册》下同）因为变电站1在环网A-1-2-A中，所以为了防止穿越功率通过三台断路器，则变电站1应选用外桥接线。（2）、变电站二：=24/0.85=28.24MVA=17/0.8=21.25MVA每台变压器容量按最大视在功率的70％考虑，则28.24×70％＝19.768MVA故选2×SF7-20000/110降压变压器。同理，因为变电站2在环网A-1-2-A中，所以为了防止穿越功率通过三台断路器，则变电站2应选用外桥接线。（3）、变电站三：=29/0.8=36.25MVA=21/0.85=24.71MVA每台变压器容量按最大视在功率的70％考虑，则36.25×70％＝25.375MVA故选2×SF7-315000/110降压变压器。变压器参数为：空载损耗ΔP0=31kW，负载损耗ΔPs=147kW，短路阻抗US%=10.5%,空载电流I0%=0.8%。（4）、变电站四：=25/0.9=27.78MVA=22/0.9=24.44MVA每台变压器容量按最大视在功率的70％考虑，则27.78×70％＝19.45MVA故选2×SF7-20000/110降压变压器。第73页共83页 南华大学电气工程学院毕业设计变电站的切除功率MVA，小于最小功率，所以变电站四也采用内桥式结线方案。（5）、变电站五：对于变电站五，因为变电站有35KV和10KV两个电压等级，所以应采用三绕组变压器110/35/10，容量按最大视在功率的70%考虑。由加权平均公式可知最大负荷时功率因数为0.85，所以代入公式得，40MVA；最小负荷时功率因数为0.86，所以代入公式有=32.56MVA。而变压器的容量按最大视在功率的70%即28MVA，所以选择两台三绕组变压器SFS7-31500/110三绕组降压变压器。变压器参数为：空载损耗ΔP0=39kW，负载损耗ΔPs=165kW，短路阻抗US%=10.5/17.5/6.5%，空载电流I0%=1.0%。变电站的切除功率MVA，小于最小功率，所以变电站五也采用内桥式结线方案。综上所述变压器型号及选择情况如下表所示：表4.1变压器的型号及选择项目变压器器型号连接组变电所的结线变电站12×SF7-20000/11027/10410.5/0.8YN,d11外桥式变电站22×SF7-20000/11027/10410.5/0.8YN,d11外桥式变电站32×SF7-31500/11031/10410.5/0.8YN,d11内桥式第73页共83页 南华大学电气工程学院毕业设计变电站42×SF7-20000/11027/10410.5/0.8YN,d11内桥式变电站52×SFS7-31500/11046/175YN,Yn0，d11内桥式第73页共83页 南华大学电气工程学院毕业设计5电力网络精确潮流计算5.1根据所选择的各型号变压参数求出变压器的阻抗和导纳。（1）、由SF7-20000/110变压器的参数：kWKW代入公式计算得：（2）、由SF7-31500/110变压器的参数：kWKW代入公式计算得：（3）、由SFS7-31500/110变压器的参数：kWKW因为该三绕组变压器生产厂家只给了一个最大短路损耗即第73页共83页 南华大学电气工程学院毕业设计KW，所以参照《电力系统分析下册》P29页的说明，带入下述公式，可以求出各个绕组的阻抗为：Ω,,又由三绕组阻抗特性可知：所以5.2求出各变电站最大负荷和最小负荷时的运算负荷（1）、变电站1最大负荷时：变电1中=21+j15.75MWA，两台变压器并联运行，则有：，所以有：＝＝（MVA）＝（MVA）又的值为线路上变电所母线上所联线路电纳中充电无功功，因为当变电站1在环网A-1-2-A中时第73页共83页 南华大学电气工程学院毕业设计（式子中S/KM，导线采用单杆塔，排列呈三角形，间距4米）所以，最大负荷时节点1的运算负荷为：MWA最小负荷时:变电站1中=17+j8.23，同理可得=0.047+j0.94(MWA)=0.054+j0.32（MVA），=(Mvar)所以最小负荷时节点1的运算负荷为：MWA（2）、变电站2：最大负荷时：变电站2与变电站1是同样型号的变压器，所以两台变压器并联运行时有参数：，又因为有最大负荷时：=24+j14.87MWA,所以可以计算出：=MWA＝（MVA）因为当变电站1在环网A-1-2-A中时：所以最大负荷时节点2运算负荷为：最小负荷时：在最小负荷时：=17+j12.75MWA，变压器的参数不变，则计算可得：第73页共83页 南华大学电气工程学院毕业设计==0.059+j1.19（MVA）＝=0.054+j0.32（MVA）所以，最小负荷时节点2的运算负荷：(MWA)（3）、变电站3：最大负荷时：变电3中=29+j21.75MWA，两台变压器并联运行，则有：，所以有：＝＝（MVA）＝（MVA）又的值为线路上变电所母线上所联线路电纳中充电无功功率的，即所以节点3最大负荷时的运算负荷为：MWA最小负荷时：变电站3中=21+j13.01，变压器的参数一致=0.045+j1.02(MWA)=0.062+j0.50（MVA）所以最小负荷时节点3的运算负荷为：（4）、变电站4：第73页共83页 南华大学电气工程学院毕业设计最大负荷时：因为变电站4与变电站1是同样型号的变压器，所以两台变压器并联运行时有参数：，又因为有最大负荷时：=25+j12.11MWA,所以=＝所以最大负荷时节点4的运算负荷为：在最小负荷时：最小负荷时，变压器的参数与最大负荷时一致，已知=22+j10.66MWA，所以有：==0.078+j1.57（MVA）＝=0.054+j0.32（MVA）所以最小负荷时节点四的运算负荷为：=(MWA)（5）、变电站5最大负荷时：最大负荷时，因为变电5有两台三绕组变压器，所以根据上文中得出的参数：=10.75.=-0.25，=6.75，,=2.73，KW,求得变压器各绕组的损耗如下：第73页共83页 南华大学电气工程学院毕业设计0.162+j3.36MWA0.232+j0.567MWA0.272+j2.34MWA所以最大负荷时节点5的运算负荷为：=最小负荷时：最小负荷时MWA=10.75.=-0.25=6.75，,=2.73，KW,。求得变压器各绕组的损耗如下：0.139+j2.45MWA0.187+j0.21MWA0.212+j1.77MWA=(Mvar)所以最小负荷时节点5的运算负荷为：=(MWA)5.3方案三的电力网损和电压降落的计算第73页共83页 南华大学电气工程学院毕业设计因为该设计方案既包括双回路A-3、A-4、A-5又包括环网A-1-2-A。所以分别对环网和双回路讨论。（1）、双回路A-3、在双回路A-3中，最大负荷时，已知运算负荷为MWA，双回路导线并联，线路A-3的阻抗为14.61+j18.42，电源点A处电压为110KV如下图所示：图5.1双回路A-3根据公式可知：线路A-3上的功率损耗为：MWA线路A-3的注入功率为：MWA线路A-3上的压降落为：=8.01=2.03所以，节点3的电压KV、最小负荷时，已知运算负荷为MWA，所以根据公式可知：线路A-3上的功率损耗为：MWA第73页共83页 南华大学电气工程学院毕业设计线路A-3的注入功率为：MWA线路A-3上的压降落为=5.06=1.94所以，节点3的电压KV（2）、双回路A-4、同理，在双回路A-4中，最大负荷时已知运算负荷为=(MWA)，线路A-4的阻抗为20.41+j19.60，电源点A处电压为110KV。根据公式可以求出，所以：线路A-4的功率损耗为：MWA线路A-4的注入功率为：MWA线路A-4上的压降落为：=7.31=2.23所以，节点四的KV、最小负荷时，已知运算负荷为=(MWA)，所以按照上述计算方法计算得：MWAMWA第73页共83页 南华大学电气工程学院毕业设计线路A-4上的压降落为：=6.24=2.09所以，节点四的KV（3）、环网A-1-2-A、最大负荷时，在环网A-1-2-A中，已知各节点的运算负荷为：MWA=24.15+j15.58(MWA)，线路A-1的阻抗为7.71+j17.92，线路A-2：32.79+j41.33，线路1-2：26.24+j25.19,电源点A电压为110KV，如下图5.2所示：图5.2环网的等值电路在左侧环网A-1-2-A将环网从电源点A打开，潮流分布图如下图所示：图5.3环网A-1-2-A根据集中参数公式＝和＝第73页共83页 南华大学电气工程学院毕业设计所以有计算结果可知节点2为无功功率分点，从节点2打开环网A-1-2-A，则可以计算得：所以根据简单潮流计算的前推后推原则，已知电源点A的低压为110，可以求出电源点A的注入功率为：所以可以知道线路A-1上的电压降落为；所以节点1的电压为：从电源点A到节点2计算可计算节点2的电压，线路A-2上的功率损耗为：电源点A的注入功率为：第73页共83页 南华大学电气工程学院毕业设计所以可以知道线路A-2上的电压降落为；所以节点2的电压为：最小负荷时：已知运算负荷为：MWA=17.15+j12.85(MWA),线路阻抗跟上按照上述最大负荷时一样，则按照最大负荷时的方法计算得：所以有计算结果可知节点2为无功功率分点，从节点2打开环网A-1-2-A，则可以计算得：所以可以知道线路A-1上的电压降落为；第73页共83页 南华大学电气工程学院毕业设计所以节点1的电压为：从电源点A到节点2计算可计算节点2的电压，线路A-2上的功率损耗为：电源点A的注入功率为：所以可以知道线路A-2上的电压降落为：所以节点2的电压为：（4）、变电站五、最大负荷时在双回路A-5中，最大负荷时已知运算功率为=(MWA)，线路A-5的阻抗为14.97+j18.87，电源点A处电压为110KV。可以求出：MWAMWA所以，线路A-5上的压降落为：第73页共83页 南华大学电气工程学院毕业设计所以节点五高压侧的KV又因为三绕组等值电路如下图所示：图5.4三绕组变压器的等值电路已知高压侧母线电压为101.14KV，设上图中绕组的交点为“0”，则,，。所以根据上述条件可求得两台并联的三绕组变压器三个绕组对应的各母线的电压（均为归算到110KV电压级后的值），计算过程如下。绕组1-0上电势降落为：节点“0”的电压为为：KV流经2、3绕组的潮流:绕组0-2上电势降落为：中压侧母线的电压为：KV绕组0-3上电势降落为：第73页共83页 南华大学电气工程学院毕业设计中压侧母线的电压为：KV最小负荷时：已知运算功率为MWA，所以按照上述计算方法计算得：MWAMWA所以，线路A-5上的压降落为所以节点五高压侧的KV有上文计算可知：,，。同理可以计算两台并联的三绕组变压器三个绕组对应的各母线的电压如下：绕组1-0上电势降落为：节点“0”的电压为为：KV流经2、3绕组的潮流:绕组0-2上电势降落为：中压侧母线的电压为：KV第73页共83页 南华大学电气工程学院毕业设计绕组0-3上电势降落为：中压侧母线的电压为：KV综上所述：各绕组的母线电压如下表所示:表5.1各绕组母线电压项目高压母线中压母线低压母线最大负荷时101.1496.4294.71最小负荷时102.4498.4097.055.4方案六的电力网损和电压降落的计算因为该设计方案既包括双回路A-2、A-4、A-5又包括环网A-1-3-A。所以分别对环网和双回路讨论。（1）双回路A-2、在双回路A-2中，最大负荷时已知运算负荷为=24.15+j15.58(MWA)，线路A-2的阻抗为22.36+j21.46，电源点A处电压为110KV。根据公式可以求出，所以：线路A-2的功率损耗为：MWA线路A-2的注入功率为：MWA所以，线路A-2上的压降落为第73页共83页 南华大学电气工程学院毕业设计所以节点2最大负荷时的电压KV、最小负荷时，已知运算负荷为=17.15+j12.85(MWA)，所以按照上述计算方法计算得：MWAMWA所以，线路A-2上的压降落为所以节点2的KV（2）双回路A-4、同理，在双回路A-4中，最大负荷时已知运算负荷为=(MWA)，线路A-4的阻抗为20.41+j19.60，电源点A处电压为110KV。根据公式可以求出，所以：线路A-4的功率损耗为：MWA线路A-4的注入功率为：MWA所以，线路A-4上的压降落为：=7.31=2.23所以节点四的电压降落：第73页共83页 南华大学电气工程学院毕业设计KV、最小负荷时，已知运算负荷为=(MWA)，所以按照上述计算方法计算得：MWAMWA所以，线路A-4上的压降落为=6.24=2.09所以节点四的KV（3）环网A-1-3-A、最大负荷时，在环网A-1-3-A中，已知各节点的运算负荷为：MWA=29.13+j21.67(MWA)，线路A-1的阻抗为7.71+j17.92，线路A-3：23.91+j36.22，线路1-3:31.10+j29.86,电源点A电压为110KV，在左侧环网A-1-3-A将环网从电源点A打开，潮流分布图如下图所示：图5.5环网A-1-3-A根据集中参数公式＝和＝第73页共83页 南华大学电气工程学院毕业设计所以有计算结果可知节点3为无功功率分点，从节点3打开环网A-1-3-A，则可以计算得：所以根据简单潮流计算的前推后推原则，已知电源点A的低压为110，可以求出电源点A的注入功率为：所以可以知道线路A-1上的电压降落为；所以节点1的电压为：从电源点A到节点3计算可计算节点3的电压，线路A-3上的功率损耗为：电源点A的注入功率为：第73页共83页 南华大学电气工程学院毕业设计所以可以知道线路A-3上的电压降落为；所以节点3的电压为：、最小负荷时：已知运算负荷为：MWA,MWA,线路阻抗跟上按照上述最大负荷时一样，则按照最大负荷时的方法计算得：所以有计算结果可知节点3为无功功率分点，从节点3打开环网A-1-3-A，则可以计算得：所以根据简单潮流计算的前推后推原则，已知电源点A的低压为110，可以求出电源点A的注入功率为：第73页共83页 南华大学电气工程学院毕业设计所以可以知道线路A-1上的电压降落为；所以节点1的电压为：从电源点A直接到节点3计算可计算节点3的电压，线路A-3上的功率损耗为：电源点A的注入功率为：所以可以知道线路A-3上的电压降落为；所以节点3的电压为：5.5最佳接线方案的确定5.5.1两种各线路的功率损耗经过上文中的计算可知方案三与方案六的线路的最大负荷时的功率损耗、电压损耗情况归纳如下所示：方案三：线路A-1：线路A-2:线路1-2:第73页共83页 南华大学电气工程学院毕业设计线路A-3:线路A-4:线路A-5:线路的总的功率损耗：正常运行时的最大电压损耗：方案六：线路A-1：线路A-3:线路1-3:线路A-2:线路A-4:线路A-5:线路的总的功率损耗：正常运行时的最大电压损耗为：5.5.2年运行费用年运行费用主要包括电能损耗和设备的折旧维护的费用。每年电能损耗的总量按度数折算为电价后也属于电力系统年运行费用的一部分了，这一部分成为年电能损耗折价费用，即年电能损耗。又因为年电能损耗计算公式为：，所以为了计算电能损耗需要先统计处各线路的有功功率损耗以及负荷的年最大运行时间。而需要通过和功率因数根据查表5.2可知。(以下计算均按最大负荷的情况计算，详细表格参照《电力系统分析第三版下册》表14-1p129)表5.2最大负荷损耗小时数与最大负荷的利用小时的关系第73页共83页 南华大学电气工程学院毕业设计250015001200100030001700150012503500200018001600400027502150200045003150300029005000360035003400550041004000395060004650460045006500525052005100（1）方案三有上文计算可知,在环网A-1-2-A中各线路的功率损耗分别为：线路1-2：线路A-1：线路A-2：则环网中个线路的有功功率损耗：=0.19,=1.03,=0.85。又因为由加权平均公式：所以，通过查表知道：=2750即在环网A-1-2-A中均取=2750对于双回路A-3、A-4、A-5：线路A-3：线路A-4：线路A-5：所以，,,第73页共83页 南华大学电气工程学院毕业设计又因为;;通过查表可知：分别为：线路A-33600、线路A-42000、线路A-53000对于各个变压器经过查表可知各个变压器的分别为：2750、2600、3600、2000、2600.变压器的空载损耗分别为：27KW、27KW、31KW、27KW、46KW。综上所述，代入公式计算得：各个线路的电能损耗:=（MWA·小时/年）变压器上的电能损耗分为负载损耗和空载损耗：2768.16（MWA·小时/年）（MWA·小时/年）、总的电能损耗：（MWA·小时/年）将电能损耗这算为电费的话，按照每度电0.6元则电费=×0.6=1807.65（万元）、折旧费用线路折旧费用：1367.172×3.4%=46.48万元，（折旧率取3.4%）断路器折旧费用：375×5%=18.75万元，（折旧率取5%）变压器折旧费用：（80×3+90+100）×2×8%=68.8万元（折旧率取8%）所以折旧费：万元、维护费用线路维护费用：1367.172×1.6%=22.63万元，（维护率取1.6%）断路器维护费用：375×2%=7.5万元，（维护率取2%）第73页共83页 南华大学电气工程学院毕业设计变压器维护费用：（80×3+90+100）×2×5%=43万元（维护率取5%）所以维护费万元所以年运行费用为：万元（2）方案六同理，方案六的计算如方案三。在环网A-1-3-A中各线路的功率损耗分别为：线路1-3：线路A-1：线路A-3：则环网中各线路的有功功率损耗：，，又因为由加权平均公式得：所以通过查表知道：=3150即在环网A-1-2-A中均取=3150对于双回路A-2、A-4、A-5：线路A-2：线路A-4：线路A-5：所以,,。又因为；；通过查表可知：分别为：线路A-22600、线路A-42000、线路A-53000.对于各个变压器经过查表可知各个变压器的分别为：2750、2600、3600、2000、2600.变压器的空载损耗分别为：27KW、27KW、31KW、27KW、46KW。第73页共83页 南华大学电气工程学院毕业设计综上所述，代入公式计算可得：各个线路的电能损耗:=（MWA·小时/年）变压器上的电能损耗：2768.16（MWA·小时/年）（MWA·小时/年）、总的电能损耗：（MWA·小时/年）将电能损耗这算为电费的话，按照每度电0.6元则电费=×0.6=1807.65（万元）、折旧费用线路折旧费用：1414.476×3.4%=48.09万元，（折旧率取3.4%）断路器折旧费用：375×5%=18.75万元，（折旧率取5%）变压器折旧费用：（80×3+90+100）×2×8%=68.8万元（折旧率取8%）所以折旧费万元、维护费用线路维护费用：1414.476×1.6%=25.65万元，（维护率取1.6%）断路器维护费用：375×2%=7.5万元，（维护率取2%）变压器维护费用：（80×3+90+100）×2×5%=43万元（维护率取5%）所以维护费万元所以年运行费用为：万元5.5.3最优方案的确定第73页共83页 南华大学电气工程学院毕业设计由上文的对比可知:方案三和方案六的线路的功率损耗、年运行费用相近，但是电压损耗则方案三比方案六少。此外两种方所选择的变压器型号一样而线路的年运行费用分别为：方案一2014.81万元、方案六2019.44万元。所以综上所述参考该两个方案的线路总投资、总的年运行费用、线路的总的功率损耗以及线路上的最大电压损耗，可以确定方案三作为最优接线方案，并按照任务书的要求进行调压计算。第73页共83页 南华大学电气工程学院毕业设计6电力网调压计算双绕组变压器的高压绕组和三绕组变压器的高、中压绕组因为有好几个分接头可供选择。例如或者,即可有三个或五个分接头可供选择。分接头的选择则为调压计算，计算方法一般为：式子中：为变压器负荷最大的时候应选择的变比为变压器低压绕组的额定电压为变压器负荷最小的时候应选择的高压绕组分接头电压所以，根据以上计算公式可以计算各变压的调压如下。6.1变电站1的调压计算由上文中计算所得：，，变压器最大负荷时的电压损耗为变压器最小负荷时的电压损耗为又由上文的计算可知：KV，KV所以，KVKVKV（此处，根据便器的参数去变压器二次侧的额定电压为10.5KV）所以，变压器的接头为110×（1-2×2.5%）即变比为104.5/10.5校验：最大负荷时二次侧的实际电压为：（103.96-5.55）×10.5÷第73页共83页 南华大学电气工程学院毕业设计104.5=9.89KV最小负荷时二次侧的实际电压为：（105.95-2.86）×10.5÷104.5=10.36KV因此可以看出电压偏移量不出过规定的2.5%，所以在允许范围内。6.2变电站2的调压计算由上文中计算所得：，，变压器最大负荷时的电压损耗为变压器最小负荷时的电压损耗为又由上文的计算可知：KV，KV所以，KVKVKV（此处，根据便器的参数去变压器二次侧的额定电压为10.5KV）所以变压器的接头为110×(1-3×2.5%)/10.5即101.75/10.5校验：最大负荷时二次侧的实际电压为（100.52-5.30）×10.5÷101.75=9.83KV最小负荷时二次侧的实际电压为：（101.96-4.21）×10.5÷101.75=10.09KV因此可以看出电压偏移量不出过规定的2.5%，所以在允许范围内。6.3变电站3的调压计算由上文中计算所得：，，变压器最大负荷时的电压损耗为第73页共83页 南华大学电气工程学院毕业设计变压器最小负荷时的电压损耗为又由上文的计算可知：KV，KV所以，KVKVKV（此处，根据便器的参数去变压器二次侧的额定电压为10.5KV）所以变压器的接头为110(1-2×2.5%)/10.5即104.5/10.5校验：最大负荷时二次侧的实际电压为（102.01-4.50）×10.5÷104.5=9.80KV最小负荷时二次侧的实际电压为：（106.53-2.49）×10.5÷104.5=10.45KV因此可以看出电压偏移量不出过规定的2.5%，所以在允许范围内。6.4变电站4的调压计算由上文中计算所得：，，变压器最大负荷时的电压损耗为变压器最小负荷时的电压损耗为又由上文的计算可知：KV，KV所以，KVKVKV（此处，根据便器的参数去变压器二次侧的额定电压为10.5KV））所以变压器的接头为110×(1-3×2.5%)/10.5即101.75/10.5校验：最大负荷时二次侧的实际电压：最小负荷时二次侧的实际电压：第73页共83页 南华大学电气工程学院毕业设计因此可以看出电压偏移量不出过规定的2.5%，所以在允许范围内。6.5变电站5的调压计算首先根据原始资料所给出的低压侧母线电压对要求，选择高压侧绕组的分接头。通过上文的计算，已知：变压器最大负荷时的高低侧电压损耗为变压器最小负荷时的高低侧电压损耗为又知：KV，KV，，所以，KVKVKV（此处，根据便器的参数去变压器二次侧的额定电压为10.5KV）所以变压器高压绕组的接头为110×（1-3×2.5%）/10.5即101.75/10.5校验：最大负荷时低压侧的实际电压为：（101.14-6.43）×10.5÷101.75=9.77KV最小负荷时低压侧的实际电压为（102.44-5.39）×10.5÷101.75=10.01KV选定变压器高压绕组的主接头之后，就可以选择中压绕组的分接头了。由原始资料可知中压绕组的电压，所以，KVKVKV所以变压器中压绕组的接头为35KV校验：最大负荷时中压侧的实际电压为：101.14×37.22÷101.75=37.00KV第73页共83页 南华大学电气工程学院毕业设计最小负荷时中压侧的实际电压为：102.44×34.76÷101.75=35.00KV所以三绕组变压为：101.75/35/10综上所示电压偏移量不出过规定的2.5%，所以在允许范围内，均符合要求。第73页共83页 南华大学电气工程学院毕业设计参考文献[1]梁志瑞.电力系统课程设计参考资料[M].保定：华北电力大学，2004.[2]黄纯华.发电厂电气部分课程设计参考资料[M].北京：中国电力出版社，1998.[3]陈珩.电力系统稳态分析[M]水利电力出版社,1995[4]电力工程设计手册[M]东北西北电力设计院,1998[5]电力系统规划设计手册[M]东北电力设计院,1995[6]电力系统课程设计及毕业设计参考资料[M]东南大学,1994[7]电力建设工程预算定额第四册送电线路工程（2001修订本）.中国电力企业联合会,2002,4.[8]傅知兰.电力系统电气设备选择与使用计算[M].北京：中国电力出版社，2004.[9]熊信银.发电厂电气部分[M].中国电力出版社，2004[10]宋继成.220—500kV变电所电气接线设计.中国电力出版社，1993[11]刘振亚.国家电网公司输变电工程典型设计[M].中国电力出版社,2005[12]戈东方.电力工程电气设计手册电气一次部分[M].水利水电出版社，1990[13]刘笙.电气工程基础[M].科学出版社，2002[14]水利电力部西北电力设计院.电气工程设计手册电气一次部分[M].中国电力出版社，1989[15]电力工业部西北电力设计院.电气工程设计手册电气一次部分[M].中国电力出版社，1998[16]丁德劭.怎样对新技术标准电气一次接线图[M].中国水利水电出版社，2001[17]雷振山.中小型变电所实用设计手册[M].中国水利水电出版社,2000[18]曹绳敏.电力系统课程设计及毕业设计参考资料[M].中国水利水电出版社,1993[19]黄纯华.发电厂电气部分课程设计参考资料[M].1998[20]蒋本一．电力系统规划[M]．中国建材工业出版社,1995[21]顾秋心杨以涵应同城.电力网及电力系统[M].北京：中国工业出版社，1961.[22]Ejebe,G.C.andWollenberg,B.F.AutomaticContingencyselection.IEEETrans.onPowerApparatusandSystems[DB].1979,98(1):97~109.第73页共83页 南华大学电气工程学院毕业设计谢辞本次毕业设计的主题是恩施地区高压电网的规划设计，按照计算书中的主要内容设计的过程大致步骤为：电网系统的电力电量平衡的计算，电力网的电压等级的选择与确定，电力网接线方案的初步讨论与选择，然后通过电压损耗和经济投资更进一步确定最优方案，接着根据该方案进行导线横截面积的选择。选出导线之后随即也就确定了导线的阻抗，与此同时根据计划书所给的原始资料确定变电所的主接线形式以及变压器的装机容量。之后就要开始具体的潮流计算，计算电力网损。按照手算潮流的基本方法以及前推后推法，确定上回路以及环网的各节点在最大负荷时和最小负荷时的电压。根据潮流计算的结果，进行变压器的调压计算。最后根据上文得出的各项数据、参数进行该电网年总运行费用的计算。以上只是对于本次设计的步骤的简单的总结，具体的很多细节需要较深入的计算和思考。刚开始接触这个课题的时候，因为考虑到本次设计的内容与我考研的时候专业相关，所以对课题一开始没有重视起来。慢慢接触之后发现了很多严重的问题。比如说，通过对各个变电站地理位置的分析进行接线方案的初步选择的时候，自己没有考虑套环和大环网的问题，从而使自己的设计从一开始就错误，不得不从头再来。在这里也要特别的、衷心的感谢的毕业设计指导老师赵宇红老师的指点和帮助。很快在老师的嘱咐和指导下，我开始了第二次的设计。这一次我很谨慎，但是在计算电压损耗的时候没能正确的区分双回路的阻抗的计算。后来经过查阅相关文献，这个问题得到了解决。随后我在八种方案中选择了相对较好的两种方案进行深入的比较。在接着进行的变电站的装机容量的选择的时候，因为对于变压器型号、参数以及三绕组变压器的特性的陌生，导致设计迟迟无法进行下去。在赵老师的帮助下，我最后经过反复的学习使得问题得以解决。对于调压计算不算难，只是因为计算时的参数是上一步进行详细的电力网损耗和潮流计算得出的结果，两步之间息息相关。就好像牵一发而动全身，而进行计算的时候状态往往不能如一，有时候会忘记某些关键点儿，有时候会记错数，甚至算错数。这都需要很坚强的意志，需要我们发现问题，能够正视问题，认真想办法解决问题。第73页共83页 南华大学电气工程学院毕业设计通过这次的毕业设计我真的学会了好多东西。在知识上，我深刻的意识到了就算自己的专业课的成绩再好，可真正接触到实践，实际应用的时候其实会发现自己的知识并不是那么巩固，自己根本就没把课本吃透，没注意到的问题还有很多很多。课本上的知识要反复的去看，并不是成绩好就代表你学会了！因为本次的毕业设计的计算量真的相当大，很多时候的一不小心，一时的粗心大意就会使得好多地方的计算必须从头再来。以前碰到这种情况的时候情绪总是特别低落，有种世界末日的感觉。经过这次的磨练之后，面对这种挫折，我还是能够坦然面对的。值得庆幸的是，其实有些错误只要稍加修改就能重新步入正轨，这样又可以节省很多的时间。最后再次衷心的感谢老师孜孜不倦的指导，同时还要感谢同组的同学和对我的帮助，我在遇到问题的时候也总是请教他们，在从他们身上我也学到了很多东西，这也使得我受益匪浅。第74页共83页'