畢業設計-高壓輸電網絡規劃設計(更新版)

　　

【正文】 。 LGJ— 185/30，3 N PS U J C O S?? ? ? ?河北工程大學畢業設計 18 S=,d=。當一臺主變壓器故障或檢修時，一臺保證全部的一次負荷和大部分二次負荷。乙變的一 、二 次側母線主接線為雙母線單斷路器，具有兩組母線之間通過母聯斷路器連接，而且每一組電源和出線都通過一臺斷路器和兩組隔離開關分別接在兩組母線上，正常運行時只合一組隔離開關。 電壓等級為 330kv 及以下電力系統中，一般 都應選用三相變壓器。 按允許長期最大載流量校驗 允許溫度取 70℃ 環境溫度取 25℃ 當地最熱月平均氣溫取θ =30℃ 水電廠 —— 甲變電所的線路校驗 LGJ800/55， 長期允許最大載流量為 XUI =972A 972 =865（ A） ( 7 35)S = = ? m a xI 1 . 0 5 7 9 4 . 2 8 ( )3g NS AU? ? ?? maxIg K XUI 故所選線路合格 各變電站之間的校驗 甲 —乙線路的校驗 LGJ300/70 長期允許最大載流量為 XUI =766（ A） 766 =(A) 河北工程大學畢業設計 14 NU =110kv ( + ) 57= = 6 0 MV ACO S 0 .9 5PPS ?? 乙 丁 g m a x NSI = 1 .0 5 = 3 3 0 ( A )3U maxIg K XUI 故所選線路合格 甲 —丁線路的校驗 LGJ300/70 長期允許最大載流量為 XUI =766（ A） 766 =(A) NU =110kv ( + ) 57= = 6 0 MV ACO S 0 .9 5PPS ?? 乙 丁 g m a x NSI = 1 .0 5 = 3 3 0 ( A )3U maxIg K XUI 故所選線路合格 甲 —丙線路的校驗 LGJ50/30 長期允許最大載流量為 XUI =250（ A） 250 =(A) NU =110kv 13S = = = 13 .68 MV AC O S 5P ?丙 g m a x NSI = 1 .0 5 = 7 5 (A )3U maxIg K XUI 故所選線路合格 當一回線路斷開時流過另一回線路的最大電流為 2 maxIg =150（ A） K XUI 〉 2 maxIg 故所選線 路合格 乙 —丁線路的校驗 LGJ185/45長期允許最大載流量為 XUI =543（ A） 543 =（ A） NU =110kv 河北工程大學畢業設計 15 S= = 35 .7 9M V ACO SP ?丁 g m a x NSI = 1 .0 5 = 1 9 7 .2 5 ( A )3U maxIg K XUI 故導線滿足允許載流量的要求。 廠用變壓器的選擇 本系統電廠采用雙變壓器并聯合單變壓器形式，都從單元接線發電機出口端引出，平時只讓一臺變壓器工作，另一臺備用。 （ 2）、發電廠主變壓器繞組的選擇 對深入至負荷中心具有從高壓降為低壓供電條件的發電廠簡化電壓等級或減少重復降壓容量，易采用雙繞組變壓器。 河北工程大學畢業設計 10 352 2 8 2 . 3 5c o s 0 . 8 5P M WS M V A?? ? ? ? ? 變壓器采用 。 方案二 : 擴大單元接線 在系統備用能力足夠的情況下，可采用兩臺發電機組共用一臺變壓器的接線，每臺發電機出口均裝設斷路器以使各機組可獨立開、停。大型主力或電廠靠近煤礦或沿海、沿江，并接入 300500KV超高壓系統；地區電廠靠近城鎮，一般接入 110220KV 系統，也有接入 330KV 系統；企業自備電廠則以本企業供電供熱為主，并與地區 110220KV系統相連。方案一的線路太長，只有方案三的 A 網絡在經濟上比較合理，所以本系統采用方案三的 A 網絡。 續表 我國各級電壓輸送能力統計 輸電電壓（ KV） 輸送容量（ MW） 傳送距離（ KM） 及以下 及以下 3 —— 1—— 3 6 —— 4—— 15 10 —— 6—— 20 35 2—— 10 20—— 50 110 10—— 50 50—— 150 220 100—— 500 100—— 300 330 200—— 1000 200—— 600 500 600—— 1500 400—— 1000 接線方案 簡單結構的電力系統宜分為以下幾種類型 （ 1）、放射形三 級 系統 （ 2）、鏈形 系統 河北工程大學畢業設計 7 （ 3）、輻射形系統 （ 4）、環形系統 （ 5）、多回路系統 系統接線方案比較 方案一：射形接線 因為每個變電所的負荷一、二次負荷都占很大的比例，所以每條線路都用雙回路，保證供電的可靠性，且接線簡單，清晰，線路間聯系不大，但用料投資大，線路利用率低，從經濟 考慮有些不合理。 （ 1） 可靠性：衡量可靠的標準，一般是根據主接線型式機主要設備操 作的可能方式，按一定的規律計算出 “ 不允許 ” 事件發生的規律，停運的持續時間期望值等指標，對幾種主接線型式中擇優 （ 2） 靈活性 在調度時，可以靈活的投入 和切除發電機、變壓器和線路，調配電源和負荷，滿足系統在事故運行方式、檢修運行方式以極特殊運行方式下的系統電鍍要求；在檢修時，可以方便的停運斷路器、母線及其繼電保護設備，而不致影響電力網的運行和對用戶的供電；在擴建時，可以容易的從初期接線擴建到最終接線，在不影響連接供電或停電時間最短的情況下，投入新機組、變壓器或線路，并對一次和二次部分的改建工作量最少。 電力網絡的基本原則 （ 1）、 滿足國民經濟各部門用電增長的要求。 （ 6）、確定水電廠電量的利用程度，以論證水電裝機容量的合理性。但對于有些設備在滿足一定的技術基礎上再考慮經濟方面，使其滿足可靠性，經濟性。 （ 3）、水電廠 W 的主接線，主要包括接線形式、主變和出線的選擇。 甲變電所為 220/110/10KV降壓站，其 110KV 母線在最大負荷時不低于 104KV，在最小負荷時不高于 112KV； 220KV母線短路時，系統提供的短路容量為 3000MVA。負荷最大值 800MW，平均功率因數 Cos? =，最大負荷利用小時數maxT =5400 小時。 （ 2）、確定網絡的設計方安，在可靠、合理的基礎上保證其經濟性。我們首先考慮技術方面，再考慮經濟方面。 （ 5）、確定各代表水文年各類型電廠的發電設備利用小時數，檢驗電量平衡。 河北工程大學畢業設計 5 第二章 電力網絡的設計方案 電網設計的一般內容 （ 1）、確定輸電方式 （ 2）、選擇電網電壓 （ 3）、確定網絡結構 （ 4）、確定變電所布局和規模 根據以下原則進行設計，使電網的設計做到合理性，可靠性，在此基礎上做到經濟性。 具有運行，維護的靈活性、經濟性、方便性和發展性。各級電壓間的級差不宜太小，根據任務書數據，結合本系統的現有的條件，發電機出口側電壓為 ， W—— 甲的輸送電壓為 220KV，各變電所的輸送電壓為 110KV。 綜合得： 三個方案都有比較高的可靠性， 但從經濟上考慮，雖然方案二的線 路 比較短，卻大大加粗 了 其截面積。 電氣主接線形式 電力系統中的發電廠有大型主力電廠、中小型地區電廠及企業自備電廠三種類型。本電廠為水利發電廠，枯水期與豐水期發電容量相差懸殊，故可以在豐水期 5 臺機組同時運行，故可靠性高，而在枯水期可以逐漸停下 ，而利用 1 臺機組發電，利用率比較高 缺點：由于單位容量的選價隨單位容量的增加而下降，因此減少變壓器的臺數，提高單位容量可以降低變壓器投資，隨之配套的配電設備相應減少，并使配電裝置相應減少，并使配電裝置結構簡化。 主變壓器容量的確定 水電廠發電機采用擴大單元接線：發電機單機容量 35MW， Cos? =，總共 5 臺發電機。本水電廠 在丘陵地帶，在運輸條件允許情況下，選擇三相變壓器。 綜合得： 本發電廠為水電廠，并且有遠景規劃，為了保證其運行的可靠性，采用雙母線加旁河北工程大學畢業設計 11 路母線接線方式保證系統可靠性。 表 鋼芯鋁絞線長期允許載流量（ A） 載流量 210 445 510 690 835 導線型號 LGJ50 LGJ150 LGJ185 LGJ300 LGJ400 按機械強度校驗 為了保證架空線路有必要的機械 強度，規定 1—— 10KV線路不得采用單股線，對于高電壓線路，一般認為不能小于 35 ㎜ 2，所以本段線路合格。當只有一個電源或變電所的一組負荷另有備用電源保證供電時，可裝設一臺主變壓器。 2 %KV，低壓側電壓為 。 （ 3）、 丁變的確定 丁變電所變壓器的選擇 丁變電所的最大負荷為 34MW， Cos? = 34 3 5 . 7 90 . 9 5PS M V AC O S ?? ? ? S’=（ P 60%） /（ 1+30%） =（ 34 60%） /（ 1+30%） = 經查表： SFL1—25000/110且為兩臺 丁變位于環網中，供電可靠性高，因為其一二次負荷所占的比例高達 90%，所以選用兩臺變壓器并聯運行。 （ 3）乙 — 丁 按線路甲 — 丁故障或檢修時，流過乙 — 丁的確負荷最大選擇。 （ 3）、 乙 — 丁 Ucr=。 河北工程大學畢業設計 19 導線間距的確定 根據 SP— 79 規程規定： 220KV 單回路兩線間為 。在電力系統中 ,整個系統的自然無功負荷總大于原有的無功電源 ,因此必須進行無功補償。 （ 4）、 按經濟原則進行補償。 (1 1 0 % ) 2 2 0L L K M? ? ? ? 線路初端的充電功率： 39。 （ 2）、 丙變壓器采用常調壓，范圍 — 。 m a x m a x1 m a x1 m a xm a x 22 m a xFNP R Q XUUUUU????m i n m i n1 m i n1 m i nm i n 22 m i nP R Q XUUU????m a x m in2FFFav UUU ??河北工程大學畢業設計 33 第八章 網絡中的設備配置 水電廠主設備的選擇 水輪發電機出口斷路器的選擇 發電機持續工作電流為： 3m a x 5 5 35 10 23773 3 10 .5 5NN PIAU C O S ? ??? ? ?? ? ? ? （ ） 根據發電機回路的 NU 、 maxI 及斷路器安裝在屋內的要求，查表選 SN—10/3000 短路計算電抗 X =，查短路運算曲線并換算為有名值 I =（ KA） shi = I =（ KA） 續表選擇 斷 路器型號為 SN—10/3000 計算數據 斷路器 隔離開關 SN—10/3000 GN10107/3000160 NU 10KV NU 10KV NU 10KV maxI 2377A NI 3000A NI 3000A I NbrI 29KA NbrI shi NcI 75KA NcI 160KA 擴大單元接線母線截面的選擇 P=35 2=70MW m a x 1 . 0 5 4 7 5 7( )3g N PIAU C O S ????? maxT =5714h 由于 maxT ＞ 5000h 故 J= m ax 25282gIS mmJ?? 經查表母線選用槽型鋁裸導線： h=200,b=90,c=10,r=14 xuI =7550（ A）溫度修正系數 K= K xuI =7550 =7097（ A）＞ 4757（ A） K xuI ＞ maxgI 河北工程大學畢業設計 34 乙變電站主設備的選擇 高壓側 主設備的選擇 P=23MW COS Φ= m a x 1 . 0 5 1 3 3 ( )3g N PIAU C O S ????? maxT =4500h查經濟電流密度曲線的 J= m ax 2116gIS mmJ?? 選用矩形鋁導線 25 5 平方 xuI =332（ A） K xuI = 332=312（ A） K xuI ＞ maxgI 由短路計算得知乙變電站高壓側短路短路電流為 I =（ KA） shi = I =（ KA） 續表選擇 斷 路器型號為 SW4—110/1000 計算數據 斷路器 隔離開關 SW4—110/1000 GW4110D/100080 NU 110KV NU 110KV NU 110KV maxI 133A NI 1000A NI 1000A I NbrI