第一部分：总论
本设计的内容为一地方电力网的规划设计。在该地方电力网内规划有1座发电厂，总的容量为84MW，电网内规划了3座变电变电站，用于将发电厂电能输送到用户负荷中心，变电站最大负荷可达到25MW。总的来说，该地方电网的规模比较小。发电厂离其最近的变电站距离约为20.8KM，需要用110KV高压线路将电厂电能送出。
本电网的规划设计为近期规划，电网内的发电厂、变电站位置及负荷分布已基本确定。主要设计内容为：
1.在认为电力电量平衡的前提下，确定最优的电力网及各发电厂、变电站的接线方式；
2.确定系统内电力线路及变电站主设备的型号、参数及运行特征；
3.计算电力网潮流分布，确定系统运行方式及适当的调压方式；
4.进行物资统计和运行特性数据计算。
第二部分：电网电压等级的确定
原始材料：
发电厂装机容量：2×30+2×12MW
功率因数：0.8
额定电压：10.5KV
电网负荷：
最大负荷（MV A）最小负荷（MV A）Tmax (h) 调压要求二次电压(KV)
变电站1：|10+j7| =12.21 8+j6 5000 常调压10
变电站2：|9+j4| =9.88 15+j11 5800 常调压10 用S1~S4表示
变电站3：|13+j9| =15.81 12+j9 3500 常调压10
机端负荷：|8+j4| =10 6+j4 4700 逆调压10 各条架空线路的范围：（MIN）16.8KM~（MAX）39.2KM
电网电压等级的选取主要是根据电网中电源和负荷的容量及其布局，按输送容量及输送距离，根据设计手册选择适当的电压等级，同一地方、同一电力网内，应尽量简化电压等级。
查阅资料[3]P34表2-1可知各电压级架空线路输送能力如下：
1.10kv电压级：输送容量—0.2~2MV A；输送距离—6~20KM
2.35kv电压级：输送容量—2~15MV A；输送距离—20~50KM
3.110kv电压级：输送容量—10~50MV A；输送距离—50~150KM
本地方电力网发电厂容量较小，输电距离范围为50~150KM，除变电站2最大负荷比重稍微较大于25MW外，各厂、站负荷均在10~20MW以内。
综上所述，各发电厂、变电站之间输电线路均宜采用110kv电压等级。
第三部分
电网接线方案的初步选择
根据电网的安全、经济、可靠和灵活性等要求，在初选本地方电网主接线着重考虑了以下几个方面：
a.变电站2重要负荷比重大，可靠性要求高，要保证2条以上110kv进线；
b.发电厂应当就近向变电站送电，避免长距离输电，以降低网损率及节约有色金属；
c.从系统调度及继电保护配合方面考虑，网络接线尽量简单，避免形成复杂环网，避免形成电磁环网；
d.任—110kv线路检修或故障断开时，应能尽量保证电力系统的稳定运行，且不致使其他元件超过负荷的规定。
一、5个初选方案
5个初选方案分别见附录：图3-1、图3-2、图3-3、图3-4、图3-5。
二、各厂、站35kv电压级主接线说明
确定各发电厂、变电站的主接线方式，其依据是各厂、站在系统中的地位、负荷情况、出线回路数及最终规模等。主接线的确定仍应考虑保证向重要负荷的可靠供电，各变电站可
以设计两台主变压器。
方案一：由于发电厂和变电站进出线不多，环行，发电厂用单母线分段接线，变电站用单母线接线。
方案二：变电站用桥形接线，发电厂用单母线分段接线。
方案三：变电站1用桥形接线，2，3用单母线分段接线，发电厂进出线较多用双母线分段接线。
方案四：发电厂用双母线分段接线，变电站3用单母线接线，变电站1，2用单母线分段接线。
方案五：变电站1用桥形接线，变电站2用单母线接线，变电站3用单母线分段接线，发电厂进出线较多采用双母线分段接线。
三、电网主接线方式的初步比较
拟定了可能接线方案，接下来就按照路径长度、线路长度、负荷矩及开关数等指标对各方案进行初步比较。
1、路径长度（L1）：
路径弯曲系数取1.05，l为线路地理距离长度，则：L1=1.05*∑1
方案一：L1=1.05*（20.8+28.0+16.8+32.8）=103.32（KM）；
方案二：L1=1.05*（20.8+39.2+32.8）=97.44 (KM)；
方案三：L1=1.05*（20.8+39.2+16.8+32.8）=115.08（KM）；
方案四：L1=1.05*（20.8+28.0+39.2+32.8）=126.84（KM）；
方案五：L1=1.05*（20.8+32.8+16.8）=73.92（KM）；
2、线路总长度（L2）：
路径弯曲系数取1.05，1为线路长度（双回线路乘2），则L2=1.05*∑1
方案一：L2=1.05*（20.8+28.0+16.8+32.8）=103.32（KM）；
方案二：L2=1.05*（20.8+39.2+32.8）=97.44 (KM);
方案三：L2=1.05*（20.8+39.2+16.8+32.8）=115.08（KM）；
方案四：L2=1.05*（20.8+28.0+39.2+32.8×2）=161.28（KM）;
方案五：L2=1.05*(20.8 +32.8×2+16.8×2)=126.00（KM）；
3、总负荷矩（∑P1）：
总负荷矩是线路上通过的有功功率与输送距离的乘积。全网总负荷距等于各线段负荷距之和。它反映了电网有色金属消耗量，也部分反映网络的电压损耗和功率损耗。对环网，可按线路段长度和负荷功率求出各线路段功率初分布，再计算其负荷矩。
环网：P=∑PiLi/∑L
式中：P：电源送出功率，MW Li：i点到对侧电源总线路长度，KM
Pi：i点负荷功率，MW ∑L：环网线路段总长度，KM
（1）方案一：见图3-6
∑L=98.4 L1=77.6 L2=49.6 L3=32.8
P=P A1 =（10×97.6+25×49.6+18×32.8）/98.4=26.5
P12=P A1－P1=16.5 P23=P12－P2=－8.5 P34=P23－P3=－26.5
总负荷矩：∑PL=26.5×20.8+16.5×28.0+8.5×16.8+26.5×32.8 =2025.2
（2）方案二：见图3-7abc
总负荷矩：∑PL=10×20.8+25×39.2+18×32.8=1778.4
（3）方案三：见图3-8ab
∑AA`=88.8 L2=16.8+32.8=49.6 L3=32.8
P=P A2=（25×49.6+18×32.8）/88.8=20.6
P23=P A2－P2=20.6－25=－4.4 P3A`=P23－P3=－4.4－18=－22.4 总负荷矩：∑PL=10×20.8+20.6×39.2+4.4×16.8+22.4×32.8=1824.16
（4）方案四，见图3-9ab
∑AA` =20.8+28.0+39.2=88km L1=28+39.2=67.2km L2=39.2km P A1=(10×67.2+25 ×
39.2)/ 88=18.8 km P12=P A1－10 =18.8－10=8.8km P2A`= P12－25=－16.2km
总负荷矩：∑PL=18.8×20.8+8.8×28.0+16.2×39.2+18×32.8=1862.88
（5）方案五，见图3-10ab
P A3=18+25=43
P32=25
总负荷矩∑PL=10×20.8+43×32.8+25×16.8=2038.4
4、总高压开关数（∑K）：
双母线分段主接线：K=N+1，单母线分段主接线：K=N+1，
桥形接线：K=N－1，无备用终端变电站：K=N
K：各变电站高压开关数（含发电厂高压开关）
N：元件数（一条出线或一台变压器为一个元件）
根据前面的各厂、站110kv电压级主接线说明可以统计出总高压开关数（∑K）。
计算如下：
方案一：变电站（单母线接线）：变电站的电压元件均为4（两台变压器与两条出线公式）K=2+2（变压器）+1（单母线分段）+2（变压器）×3+2×3=17
故∑K=17
方案二：发电厂用单母线分段接线，变电站用桥形接线。
K=3+2（变压器）+1（单母线分段）+[1+2－1（桥形）] ×3=12
故∑K=12
方案三：发电厂用双母线分段接线，变电站1用桥形，2，3用单母线分段接线。
K=3+2（变压器）+1（双母线分段）+1（母联）+1+2（变压器）－1（桥形）=19
故∑K=19
方案四：变电站1，2（单母线分段）变电站3（单母线接线）发电厂（双母线分段）K=4+2（变压器）+1（双母线分段）+1（母联）+2+2（变压器）+2×2+2×2（变
压器）+1（单母线分段）×2=22
故∑K=22
方案五：发电厂用双母线分段接线，变电站1用桥形接线，变电站2用单母线接线，
变电站3用单母线分段接线
K=3+2（变压器）+1（双母线分段）+1（母联）+1+2（变压器）－1（桥形）+2+2（变压器）+4+2（变压器）+1（单母线分段）=20
故∑K=20
统计如下：
总高压开关数（∑K）分别为17，12，19，22，20
5、方案初步比较结果。见下表3-2：
表3-2：5个初选方案初步比较
综合以上的比较，“方案二、三”各项指标较优，“方案一、方案四和五”总负荷矩较小，各指标也较差，方案淘汰。
初步比较后，选定方案二、三接着将对这两个方案进一步比较。
第四部分：电网主接线方案的详细比较和确定
对筛选出来的方案还要进行进一步的技术经济比临界状态，包括最大电压损耗、电能损耗及总投资、年运行费用等的比较，确定最佳的接线方案。
1、正常情况下的最大电压损耗：
对所选方案二、三按各厂、站负荷最大值确定电网的有功功率和无功功率初分布，由经
济电流密度选择导线截面积，并进行导线的发热与允许最小截面积的校验，确定各线路段的R、X值，再进行功率分布及电压损耗计算，最终确定各方案最大电压损耗。
各变电负荷、发电厂送出功率为（单位：MV A）：
变电站1：10+J7 变电站2：25+J18 变电站3：18+J11
机端负荷：8+J6 发电厂A：59.2+J44.4
（1）有功功率、无功功率初分布：
对环网，按线路段长度计算电源送出功率，有：
S=∑SiLi/∑L
式中：S：电源送出功率，MV A Li：i点到对侧电源线路段总长度，KM
Si：i点负荷功率，MV A ∑L：环网线路段总长度，KM。
方案二：见图3-7abc
对图3-7（a）：S A1=S1=10+J7
对图3-7（b）：S A2=25+J18
对图3-7（c）：S A3=18+J11
方案三：见图3-8ab
对图4-2（a）：S A1=S1=10+J7
对图4-2（b）：S3A`= S23–(18+J11)= –4.4–J 3.9–18–J11=–22.4–J14.9
对图4-2（c）：S23=S A2 –(25+J18)=20.6+ J14.1–25–J18= –4.4–J 3.9
S A2=[（25+J18）*L2A` +(18+ J11) * L3A` ]/ L AA` =20.6+ J14.1
（2）架空线路导线截面积的选择及线路参数
按经济电流密度选用导线截面积，有：
S=1000P/（1.732U*Cos *J）=1000|S S|/(1.732U*J)=14.35* |S S| 式中：S：导线截面积|S S|：导线复功率的模，Sqrt（P2+Q2），MV A
U：线路额定电压110KV J：经济电流密度，1.15A/mm2
用LAi表示发电厂A与变电站i之间输电线路，Lij表示变电站i、j之间输电线路，对所选导线截面积按发热及允许最小截面积校验：
a.110kv铝架空线路导线最小允许截面积为78mm2
b.导线温度70℃，导线周围空气温度25℃，110kv各型导线持续容许负荷为：
LGJ-70：16.6MV A LGJ-95：20.1MV A LGJ-120：23.0MV A
LGJ-150：26.9MV A LGJ-185：31.2MV A LGJ-240：36.9MV A
本地方网各35kv架空线路导线的几何均距为4.5m，线路阻抗为线路长度和乘以其线路阻抗率，既R+Jx= (r0+j x0)*1（单位：Ω）。
方案二：
各输电线路导线截面积、参数及其校验如下：
L A1：S=14.35*12.21=175.2，选择导线：LGJ-185
截面积大于78mm2；每回线路负荷12.21MV A小于该型导线持续容许负荷98.0MV A 110KV以下电晕可不考虑，机械强度及发热校验均符合要求；
查参数表：r0+j x0=0.17+J0.402，故：R+Jx=（r0+j x0）*175.2=305+J8.4
L A2：S=14.35*30.81=442.1，选择LGJ-500
截面积大于78mm2；其线路负荷30.81MV A小于该型导线持续容许负荷170.0MV A 110KV以下电晕可不考虑，机械强度及发热校验均符合要求；
参数：r0+j x0=0.1+J0.350，故：R+jX=（r0+j x0）*442.1=3.9+J13.7
L A3：S=14.35*21.1=302.8，选择LGJ-400
截面积大于78mm2：线路负荷21.1MV A小于该型导线持续容许负荷161.0MV A
110KV以下电晕可不考虑，机械强度及发热校验均符合要求；
参数：r0+j x0=0.08+J0.360，故：R+jX=（r0+jx0）*302.8=2.6+J11.8
方案三：
各输电线路导线截面积、参数及其校验如下
：L A1：S=14.35*12.21=175.2，选择导线：LGJ-185
截面积大于78mm2；每回线路负荷12.21MV A小于该型导线持续容许负荷98.0MV A
110KV以下电晕可不考虑，机械强度及发热校验均符合要求；
查参数表：r0+j x0=0.17+J0.402，故：R+Jx=（r0+j x0）*175.2=305+J8.4
L A2：S=14.35*25.0=358.2，选择LGJ-400
截面积大于78mm2；其线路负荷25.0MV A小于该型导线持续容许负荷161.0MV A
110KV以下电晕可不考虑，机械强度及发热校验均符合要求；
参数：r0+j x0=0.08+J0.360，故R+jX= （r0+jx0）*39.2=3.1+J14.1
L23：S=14.35*5.9=84.4，选择LGJ-95
截面积大于78mm2；其线路负荷5.9MV A小于该型导线持续容许负荷63.3MV A
110KV以下电晕可不考虑，机械强度及发热校验均符合要求；
参数：r0+j x0=0.33+J0.422，故R+jX= （r0+jx0）*16.8=5.5+J7.1
L3A`：S=14.35*27.0=386.1，选择LGJ-400
截面积大于78mm2；其线路负荷27.0MV A小于该型导线持续容许负荷161.0MV A
110KV以下电晕可不考虑，机械强度及发热校验均符合要求；
参数：r0+j x0=0.08+J0.360，故R+jX= （r0+jx0）*32.8=2.6+J11.8
（3）、正常情况下的电压分布和电压损耗计算：
正常情况下，根据上面所选出的导线参数及各厂、站功率，对上面两个方案的潮流进行进一步计算，计算出各线路段的电压损耗值。环网功率分布讲计算时
S＝∑Si Zi* /∑Z*
式中： S：电源送出功率，MV A Zi* : i点到对侧电源总阻的抗共轭值，Ω
Si：i点负荷功率，MV A∑Z*：环网总阴搞共轭值，Ω
线路电压的损耗计算为：△U＝（PiR+QiX）/Ui（kV）
其中：Pi、Qi、Ui：线路同一端的有功功率、无功功率、电压值
R、X：线路的电阻、电抗值（双回线路阻抗值应除以2）
为保证用户电能质量，正常情况下，网络中电源到任一负荷点的最大电压损耗，一般不超过额定电压的10%。
方案二：贝图4-1
对图4-1（a）：L A1：△S A1＝(102+72)(3.5+j8.4)/1102＝0.04+j0.10
对图4-1（b ）：L A2： △S A2＝(252+182)(3.9+j13.7)/1102＝0.31+j0.29 对图4-3（c ）：L 3A ： △S 3A ＝(182+112)(2.6+j11.8)/1102＝0.10+j0.43
计算电压损耗。U A ＝38kv
△U A1＝（0.04×3.5+0.1×8.4）/115＝0.01 U 1＝115－0.01=114.99 △U 1A2＝（0.31×3.9+0.29×13.7）/115＝0.02 U 2＝115－0.02=114.98
△U 1A3＝（0.10×2.6+0.43×11.8）/115＝0.05 U 2＝115－0.05=114.95 发电厂到全网电压最低点变电站2的电压损压耗为： （115－114.95）/115<10%,符合要求。
方案三：见图4-2
对图4-2（a ）：L A1：△S A1＝(102+72)(3.5+j8.4)/1102＝0.04+j0.10 ∑Z=3.5+j8.4+5.5+j7.1+2.6+j11.8=11.6+j27.3 ∑2A` =5.5+j7.1+2.6+j11.8=8.1+j18.9 ∑3A` =2.6+j11.8
S A2=[(25+j18)(8.1+j18.9)+(18+j11)(2.6+j11.8)]/11.6+j27.3 =(-220.7+j859.3)/11.6+j27.3=23.8+j18.2 S 23 = S A2- S 2 =23.8+j18.2-25-j18=-1.2+j0.2 S 3A` = S 23- S 3 = S -1.2+j0.2-18-j11=-19.2-j10.8
因为环行线路，发电厂一直输送功率逐级减小，则变电站3为功率分点，见图4-3a ，4-3b 潮流负荷△S 23= （1.22+0.22)(5.5+j7.1)/1102 S 3= （19.22+10.82)(2.6+j11.8)/1102＝0.1+j0.5 变电站2原点S 23 + S 3zuo ＝-1.2+j0.2
变电站2前b 点S b2＝25+j18-1.2+j0.2=23.8+j18.2 发电厂S A 前端=（23.82
+18.22
)(3.5+j8.4)/1102
＝0.3+j0.6 计算电压损耗。U B ＝38kv
△U A1＝（0.04×3.5+0.1×8.4）/115＝0.01 U 1＝115-0.01=114.99 △U 1A 4＝（0.3×3.5+0.6×8.4）/115＝0.05 U 2＝115-0.05＝114.95 △U A 23＝（1.2×5.5+0.2×7.1）/114.95＝0.07 U 3＝114.95-0.07=114.88 △U 3 A`＝（19.2×2.6+10.8×11.8）/114.88＝1.54 U A ＝114.88-1.54=113.54 发电厂到全网压最低点变电站3的电压损耗为：
（115－113.34）/115＝1.4%,小于10%，可采取一定的调压措施使电压符合要求。
2、电力网电能损耗（∑△A）：
将各线路的电能损耗叠加，就是全电网的电能损耗。各线路段的电能损耗为：
△A=△Pmax*t （MW.h）
式中：△Pmax:最大负荷时线路功率损耗：MW。
最大负荷损耗时间t与线路负荷的最大负荷利用小时Tmax和流过线路复功率的功率因数cos 有关，其中：Tmax.1=∑Pi*Tmax.i/∑Pi（h）[3]P100表3-1
式中：Pi、Tmax.i 为线路L后的各变电站最大负荷、最大负荷利用小时数。
方案二：
L A1：Tmax.1==5000 cos.1=0.80 查表：ι=3600 △A=0.04×3600=144
L A2：Tmax.1=5800 cos.1=0.80 查表：ι=4600 △A=0.31×4600=1426
L A3：Tmax.1=3500 cos.1=0.85 查表：ι=2150 △A=0.43×2150=924.8
∑△A=144+1426+924.8=2494.8(MW.h)= 2494.8 (万度)
方案三
L A2：Tmax.1=5800 cos.1=0.85 查表：ι=4500 △A=0.2×4500=900
L A1：Tmax.1=5000 cos.1=0.80 查表：ι=3600 △A=0.04×3600=144
L3A`：Tmax.1=3500 cos.1=0.90 查表：ι=2000 △A=0.3×2000=600
L23：Tmax.1=2300 cos .1=1.00 查表：ι=950 △A=0.9×950=855
∑△A=144+900+855+600=2499(MW.h)=2499(万度)
3、线路和变电站的一次投资（K）：
计算投资费用是为了进行方案的比较，故此处仅对两个方案的不同部分的投资费用进行计算与比较。它由线路、变压器和高压断路器的投资构成。其中，各厂、站变压器构成相同（投资相同），不做
变压器投资部分（Kt）比较。
线路投资部分（K1），按平丘地区110KV架空线路计算，其综合投资指标为：
L GJ—185：130.0万元/公里L GJ—2*240：56.7万元/公里
L GJ—400：41.8万元/公里L GJ—95：23.7万元/公里
高压断路器投资部分（Ks），采用110KV户外少油式（SW）断路器，每个间隔综合投资为14.5万元。两方案不同部分总投资费用为：K=K1+Ks（万元）
方案二：
线路投资K1=30.0×20.8+56.7×39.2+41.8×32.8=4217.7（万元）
高压断路器投资：K s=14.5*12=174（万元）
总投资费用：K=K1+K s=4391.7（万元）
方案三：
线路投资K1=30.0×20.8+41.8×39.2+ 26.7×16.8+41.8×32.8=4082.2（万元）
高压断路器投资：K s=14.5*19=275.5（万元）
总投资费用：K=K1+K s=4357.7（万元）
4、电力网的年运行费用（C）：
电力网年运行费用由年电能损耗费和设备的折旧维护费组成，具体为：
C=△A*β+K*σ% （万元）
式中、△A：全网年电能损耗（万度）β：电价，0.35元/度
K：一次投资（万元）σ%：维护折旧费，线路为2.2%，变压器为4.2%。
方案二：C=△A*β+K*σ%=2494.8×0.35+4217.7*2.2%+174×4.2%=973.1（万元）
方案三：C=△A*β+K*σ%=2499×0.35+4082.2×2.2%+275.5×4.2%=976.0（万元）
5、详细比较及结果：
两个方案都能保证及故障情况下全电力网的电压质量。投资费用上，方案二投资较大；年运费用上，方案二比方案三要好点。但应采用回收年限法继续比较，T=（K2－K4）/（C4－C2）=（4391.7－4357.7）/（976.0－973.1）=11.7（年）>Tn
故方案三为最佳方案。
第五部分潮流分布计算与调压措施选择确定方案四为最佳方案后，将对该电力网的潮流分布情况进行计算，根据各负荷点对电压质量的要求确定合适的系统调压方案。
一、各发电厂、变电站变压器选择
各发电厂、变电站有110KV、10KV（6.3KV）两个电压等级，各厂、站负荷较小选用。γ采用二相油浸风冷式铝线双绕组变压器，即SJL1型。
发电厂采用发电机-变压器单元接线，变压器容量应与发电机容量配套，无法配套时，选用大一级容量的变压器。变电站变压器容量应当满足本站最大负荷的需要。
选用的变压器容量及参数见表5-1。
表中：电阻R=1000△PKUn2/Sn2(Ω)电抗X=1000Uk%Un2/100Sn（Ω）
空载无功损耗△Qo=1%Sn/100 （Kvar ）
式中：△Pk:短路损耗（kV A）Un、Sn：额定电压、额定容量。
Uk%：短路电压百分比1%：空载电流百分比
表5-1：变压器选择及参数表
二、最大负荷潮流计算
1、计及变压器励磁及负载损耗后各厂、站运算负荷（计算功率）见表5-2：
表5-2：最大负荷时各发电厂计算功率、变电站运算负荷
变压器损耗由绕组损耗、铁芯损耗两部分组成。 绕组损耗：（R+JX ）S 2/U N 2 铁芯损耗：△P 0+△Q 0 式中：S 为变压器中通过的视在功率
变电站运算负荷为其总出线负荷与降压变压器总损耗之和 发电厂计算功率为其机端送出容量与升压变压器总损耗之和
2、正常情况下，功率分布及线路损耗计算（见图5—1）
方案三：图4-1
对图4-1（a ）：L A1：△S A1＝(10.122+7.832)(3.5+j8.4)/1102＝0.05+j0.04 首端（发电厂A 端）功率：S A ＝0.05+j0.04+10.12+j7.83 ∑Z*＝3.5+j8.4+5.3+j7.1+2.6+j11.8=11.6+j27.3
Z 2A ＝5.5+j7.1+2.6+j11.8=8.1+j18.9
Z 3A`＝2.6+j11.8
S=S A2=[(25.12+j19.16)*(8.1+j18.9)+(18.13+j12.12)*(2.6+j11.8)]/ (11.6+j27.3) ＝（－254.53+j875.41）/(11.6+j27.3) ＝23.8+j19.4 S 23= S A2－S 2＝23.8+j19.4 －25.12－j19.16 =－1.32+j0.24 S 3A` =S 23－S 3＝－1.32+j0.24－18.13－j12.12=－19.45－j11.88
确定功率分点为变电站3。在此处将网路解开,按线路额定电压计算线路功率项耗。
图4-1（b ）：
LA2:末端（变电站2端）功率：S 3A`＝(19.452+11.882)(2.6+j11.8)/1102＝0.11+j0.51
△S A2＝(11.822+8.482)(4.5+j13.6)/352＝0.78+j2.35 首端（发电厂A 端）功率：S A2a ＝S A2b +△S A2＝12.6+j10.83 负荷 △S A3＝(1.322+0.242)(5.5+j7.1)/1102＝0
变电站2原点：△S 23+S 3zuo ＝－1.32+j0.24
变电站2前b 点S b 2＝25.12+j19.16－1.32+j0.24＝23.8+j19.4 发电厂S A 前端＝(23.82+19.42)(3.5+j8.4)/1102＝0.27+j0.65 计算电压损耗。
△U A1＝（0.05×3.5+0.04×8.4）/115＝0.01 U 1＝115－0.01＝114.99 △U 1A 42＝（10.17×3.5+7.87×8.4）/115＝0.88 U 2＝115－0.88＝114.12 △U A 3＝（1.32×5.5+0.24×7.1）/114.12＝0.08 U 2＝114.12－0.88＝114.04 △U 3A`＝(19.45×2.6+11.88×11.8)/114.04＝1.67 U A ＝114.04－1.67＝112.37 发电厂到全网电压最低点变电站3的电压损压耗为： （115－112.37）/115＝2.3%<10%,电压符合要求。
三、最小负荷潮流计算
1、计及变压器励磁及负载损耗后各厂、站运算负荷（计算功率）见表5-3：
表5-3：最小负荷时各发电厂计算功率、变电站运算负荷
正常情况下，功率分布及线路损耗计算（见图5—3）
方案三：图4-3
对图4-3（a）：L A1：△S A1＝(8.142+7.052)(3.5+j8.4)/1102＝0.03+j0.08
首端（发电厂A端）功率：S A＝0.03+j0.08+8.14+j7.05＝8.17+j7.13
∑Z*＝3.5+j8.4+5.3+j7.1+2.6+j11.8＝11.6+j27.3
Z
2A`
＝5.5+j7.1+2.6+j11.8 ＝8.1+j18.9
Z
3A`
＝2.6+j11.8
S=S A2=[(15.15+j12.42)*(8.1+j18.9)+(12.15+j10.35)*(2.6+j111.8)]/ (11.6+j27.3) ＝（－202.563+j557.217）(111.6-j27.3)/(11.62+27.32 )＝14.62+j13.63 S23= S A2－S2＝14.62+j13.63-15.15-j12.42＝-0.53+j1.21
S3A` =S23－S3＝－0.53+j1.21－12.15－j10.35＝-12.68-j9.14
确定功率分点为变电站3。在此处将网路解开,按线路额定电压计算线路功率项耗。
图4-4（ab）中：
末端（变电站2端）功率：S3A`＝(12.682+9.142)(2.6+j11.8)/1102＝ 0.05+j0.24
LA3:负荷S△S23＝(0.532+1.212)(5.5+j7.1)/1102＝0
变电站2原点S△S23+ S3zuo ＝-0.53+j1.21
变电站2前b点Sb2＝15.15+j12.42-0.53+j1.21＝14.62+j13.63
发电厂SA前端＝(14.622+13.632)(3.5+j8.4)/1102＝0.12+j0.28
计算电压损耗
△U
A1＝（0.05×3.5+0.24×8.4）/115＝0.02 U
1
＝115－0.02＝114.98
△U
A2＝（8.14×3.5+7.05×8.4）/115＝0.76 U
2
＝115－0.76＝114.24
U 23＝（0.53×5.5+1.21×7.1）/3114.24＝0.10 U
3
＝114.24－0.10＝114.14
△U
3A`＝(12.15×2.6+10.35×11.8)/114.14＝1.35 U
A
＝114.14－1.35＝112.79
发电厂到全网电压最低点变电站3的电压损压耗为：
（115－112.79）/115＝2.0%<10%,电压符合要求。
四、系统运行及电压调整分析
综合以上的潮流计算可见，系统装机可以满足各种条件下的负荷供应，并有足够的备用容量。由于
在变电站安装了无功补偿装置，即使在单条线路发生最严重的故障情况下也能够保证电压质量及负荷供应。
根据各种情况下的潮流分布计算，变电站降压变压器的接头使用：110/10.5KV，发电厂升压变压器分接头使用：115/6.3KV。
发电机可以在额定电压的（95~105）%范围内保持额定功率运行。发电厂A的机端负荷要求逆调压，由调整该发电厂发电机机端电压实现。在整个系统电压偏高或偏低时，可联合2个电厂的发电机组共同调压，以避免单独采用电容器调压时，可能造成局部电压偏高或偏低。
在调整系统电压时，要避免长距离输送无功功率，尽量保证无功功率就地平衡。
第五部分物资统计和运行特性数据的计算
一、物资统计（含导线、变压器、高压开关）
导线：
L A1：单回线，型号：LGJ-185，长度；20.8Km，阻抗：3.8+J8.4
L A2：单回线，型号：LGJ-400，长度：39.2Km，阻抗：3.1+J14.1
L23：单回线，型号：LGJ-95，长度；16.8Km，阻抗：5.5+J7.1
L3A：单回线，型号：LGJ-400，长度；32.8Km，阻抗：2.6+J11.8
变压器：
变电站1：型号SFZ7-6300/110，容量：6.3MV A，台数：2
变电站2：型号SFZ7-15000/110，容量：15MV A，台数：2
变电站3：型号SFZ7-12500/110，容量：12.5MV A，台数：2
发电厂型号SFZ7-15000/110，容量：15MV A，台数：5
高压开关：
110KV侧的断路器：
变电站1：型号：SW3—110G/1000，台数：2
变电站2、3：型号：SW3—110G/1000，台数：10
发电厂：型号：SW2—110I/1500，台数：7
二、运行特性数据计算
1、最大负荷时：
功率损耗率=（发电机送出总功率—负荷总功率）/发电机送出的总功率×100% =（55.14－10－25－18）/55.14=3.9%
年电能损耗率=全网年电能损耗/（全网负荷年电能消耗+全网年电能损耗）×100% =2499/(2499+10×5000+25×5800+18×3500) ×100%=0.96%
输电效率=1—年电能损耗率=1—0.96%=99.04%
2、最小负荷时：
功率损耗率=（发电机送出总功率—负荷总功率）/发电机送出的总功率×100% =（38.21－8－15－12）/38.21=8.4%
年电能损耗率=全网年电能损耗/（全网负荷年电能消耗+全网年电能损耗）×100% =2499/(2499+8×5000+15×5800+12×3500) ×100%=0.26%
输电效率=1—年电能损耗率=1—0.26%=99.74%
参考资料：
[1]电力系统设计手册电力工业部电力规划设计总院编
[2]电力系统分析理论刘天琪、邱晓燕编科学出版社
[3]发电厂电气部分熊信银中国电力出版社
[4]电力系统设计技术规程SDJ161-85 水利电力出版社
[5]PQ分解法电力系统潮流计算程序四川大学电气信息学院
发电厂电气部分课程设计 设计题目地区电网及发电厂电气部分规划设计指导教师 院（系、部）自动化与电子工程学院 ~ ~ ~ [键入作者姓名]
1第一部分设计任务书 设计题目：某地区电网规划及XX发电厂电气部分设计 设计工程项目情况如下 1.电源情况 某市拟建一座XX火电厂，容量为2×50+125MW。Tmax取6500h。该厂部分容量的30%供给本市负荷：10kV负荷16MW；35kV负荷26MW，其余容量都投入地区电网，供给地区负荷。同时，地区电网又与大系统相连。 地区原有水电厂一座，容量为2×60MW。Tmax取4000h；没有本地负荷，全部供出汇入地区电网。 2.负荷情况 地区电网有两个大型变电所： 清泉变电所负荷为50+j30MV A，Tmax取5000h。 石岗变电所负荷为60+j40MV A，Tmax取5800h。 （均有一、二类负荷，约占66%，最小负荷可取60%） 3.气象数据 本地区平均气温15℃，最热月平均最高气温28℃。 4.位置数据 见图9-1（图中1cm代表30km）。数据如下： ①石岗变②水电厂③新建火电厂④清泉变⑤大系统 5.设计内容 ⑴根据所提供的数据，选定火电厂的发电机型号、参数，确定火电厂的电气 主接线和升压变压器台数、型号、容量、参数。 ⑵制定无功平衡方案，决定各节点补偿容量。 ⑶拟定地区电网接线方案。可初定出两个比较合理的方案参加经济比较。 (4)对火电厂内高、中、低三个电压等级母线进行短路电流计算。 图1-1 地区电网地理位置图
⑺选择火电厂电气主接线中的主要设备，并进行校验 6.设计成果 ⑴设计计算说明书一份，要求条目清楚，计算正确，文本整洁。 ⑵地区电网最大负荷潮流分布图一张，新建火电厂电气主接线图一张。 第二部分设计计算说明书 设计说明书 一、确定火电厂和水电厂的发电机型号、参数。 根据设计任务书，拟建火电厂容量为汽轮发电机50MW 2台、125MW1台；水电厂容量为水轮发电机60MW2台。 确定汽轮发电机型号、参数见表1-1，水轮发电机型号、参数见表1-2。 表1-1 汽轮发电机型号、参数 型号额定容 量 （MW）额定电压 （kV） 额定电 流 （A） 功率因 数 cosФ 次暂态电抗 Xd’’ 台数 QF-50-2 50 10.5 3440 0.86 0.124 2 QFS-125-2 125 13.8 6150 0.81 0.18 1 表1-2 水轮发电机型号、参数 型号额定容 量 （MW）额定电 压 （kV） 额定电 流 （A） 功率因 数 cosФ 次暂态电 抗 Xd’’ 台数 SF60-96/9000 60 13.8 2950 0.86 0.270 2 三、确定发电厂的电气主接线 1.火电厂电气主接线的确定 ⑴50MW汽轮发电机2台，发电机出口电压为10.5kV。10kV机压母线采用双母线分段接线方式，具有较高的可靠性和灵活性。 ⑵125MW汽轮发电机1台，发电机出口电压为13.8kV，直接用单元接线方式升压到110kV ⑶10kV机压母线接出2台三绕组升压变压器，其高压侧接入110kV母线；其中压侧为35kV，选用单母线接线方式。 2.水电厂电气主接线简图。 水电厂有60MW水轮发电机2台，发电机出口电压为13.8kV。直接用单元接线方式升压到110kv，110kv侧选用内桥接线方式，经济性好且运行很方便。 四、确定发电厂的主变压器 1.确定火电厂的主变压器 1台125MW发电机采用150MV A双绕组变压器直接升压至110kv；2台50MW 发电机采用2台63MV A三绕组变压器升至35kv和110kv两台变压器可以互为备用。 发电厂主变压器型号、参数见表9-4 表9-4 发电厂主变压器型号、参数
机电工程学院 《电力系统规划》课程设计 第二组 题目：某地区电网规划初步设计 专业：电气工程及其自动化 年级： 学号： 姓名： 指导教师： 日期： 云南农业大学机电工程学院
目录 摘要 (2) 课程设计任务书 (3) 第一章原始资料的分析 (5) 1.1发电厂技术参数 (5) 1.2发电厂和变电所负荷资料 (5) 1.3 负荷合理性校验 (5) 第二章电力网电压的确定和电网接线的初步选择 (7) 2.1电网电压等级的选择 (7) 2.2 电网接线方式的初步比较 (9) 2.2.1电网接线方式 (9) 2.2.2 方案初步比较的指标 (11) 第三章方案的详细技术经济比较 (12) 3.1导线截面参考数据 (12) 3.2方案（B）中的详细技术经济计算 (12) 3.2.1先按均一网对其进行粗略潮流分布的计算 (13) 3.2.2导线截面面积的选择 (13) 3.2.3根据查阅的导线截面面积，计算线路的阻抗 (15) 3.2.4计算正常运行时的电压损失 (15) 3.2.5投资费用（K） (15) 3.3方案（C）中的详细技术经济计算 (17) 3.3.1先按均一网对其进行粗略潮流分布的计算 (17) 3.3.2 导线截面的选择 (19) 3.3.3、线路阻抗计算 (20) 3.3.4正常运行时的电压损失 (20) 3.3.5投资（K） (21) 3.3.6、年运行费用（万元）年运行费用包括折旧费和损耗费 (21) 第四章最终方案的选定 (23) 第五章课程设计总结 (25) 参考资料 (26) 课程设计指导教师评审标准及成绩评定 (27)
摘要 该课程设计是进行地方电网规划设计。规划设计一个容量为5×25MW+1×50MW的发电厂和4个变电站的地方电力网。 本设计根据地方电力网规划的要求，在对原始资料系统负荷、电量平衡分析的基础上，运用传统的规划方法，并结合优化规划的思想，从拟定的五种可行方案中，通过技术和经济的比较，选择出两个较优的方案作进一步的深入分析：先对电网进行潮流计算，然后根据潮流计算结果，从最大电压损耗、网络电能损耗、线路和变电站的一次投资及电力网的年运行费用等角度，详细的分析两个较优方案，以此确定最优规划设计。 【关键词】方案拟定潮流计算导线截面选择投资年运行费用
主电网规划设计 摘要 电网规划又称输电系统规划，以负荷预测和电源规划为基础。电网规划确定在何时、何地投建何种类型的输电线路及其回路数，以达到规划周期内所需要的输电能力，在满足各项技术指标的前提下使输电系统的费用最小。一个优秀的电网规划必须以坚实的前提工作为基础，包括收集整理系统的电力符合质料，当地的社会经济发展状况，电源点和输电线路方面的原始质料等。本文主要介绍了电网规划的内容、应具备的条件，电压等级选择及选择的原则；电网规划中的方案形成、方案校验及架空送电线路导线截面及输电能力。 关键词：电网规划内容条件方案
引言 城市是电力系统的主要负荷中心，城市电网运作是否良好取决于城市电网的规划与建设是否科学，是否经济合理，对于固定资产额巨大的供电企业而言，城网规划工作在供电企业的生存与发展中始终起着决定性的作用。 以前，供电企业既是政府的电力管理部门，又是电力供应商。供电企业城网规划的目标主要是提高城市电网的供电能力、供电质量与供电可靠性来满足社会对电力的需求，各级政府在政策、投资与管理上予以必要的支持，主要考虑的是社会效益。而目前，城网规划时还要考虑企业资产的保值。 量入为出，保持企业可持续发展是现代企业财务管理的一个基本要点。作为一个供电企业要从自己的产品——电，尤其是电价入手做好自己的财务分析工作。在同样供电能力、不同电价条件下，必有不同的供电产值与效益。不仅要围绕电价进行自己的财务分析，而且还要对电价的变化进行预测，进而精打细算自己的收入与支出，为电网建设定下目标，为设备的选型定下标准，为城网的规划工作定下基调。在一个供电企业正常经营的条件下，由目前的电价水平引起的企业收益状况将是影响城网规划工作总体思路的一个重要方面；同时电价的变化趋势也会对城网规划思路产生影响。 按照市场营销学的理论，任何市场都是可细分的。供电企业须对用户在目前的电价下，对供电能力、供电质量、供电可靠性方面的满意度进行分析，以此电价水平确定一个供电标准，了解用户高于或低于这个标准的各类需求，为今后供电市场的细分提供参考。国外出现的定制电价是优质优价的体现，是工业化国家政府所支持的，极有可能是我国将来电价改革的一个方向。 供电企业首先要根据公司的财务状况合理安排资金进行电网规划，进行电网投资，其次根据用户对供电能力、供电质量、供电可靠性的差异及对电价的承受
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：
1总则 2规划的编制和要求 2.2规划的主要内容 城网规划一般应包括以下主要内容； 2.2.1 分析城网布局与负荷分布的现状。明确以下问题： （1）供电能力是否满足现有负荷的需要，及其可能适应负荷增长的程度； （2）供电可靠性； （3）正常运行时各枢纽点的电压水平及主要线路的电压损失； （4）各级电压电网的电能损失； （5）供电设备更新的必要性和可能性。 2.2.2 负荷预测 2.2.3 确定规划各期的目标及电网结构原则和供电设施的标准化。包括中、低压配电网改造原则。 2.2.4 进行有功、无功电力平衡，提出对城网供电电源点（发电厂、220kV 及以上的变电所）的建设要求。 2.2.5 分期对城网结构进行整体规划。 2.2.6 确定变电所的地理位置、线路路径。确定分期建设的工程项目。 2.2.7 确定调度、通信、自动化等的规模和要求。 2.2.8 估算各规划期需要的投资，主要设备的规范和数量。 2.2.9 估算各规划期末将取得的经济效益和扩大供电能力以后取得的社会经济效益。
2.2.10 绘制各规划期末的城网规划地理位置结线图（包括现状结线图）。 2.2.11 编制规划说明书。 2.3经济分析 2.3.1经济分析包括经济计算和财务计算。经济计算一般用于论证方案和选择参数。财务计算一般用于阐明建设方案的财务现实可能性。对参与比较的各个方案都必须进行经济分析，选择最佳方案。 2.3.2 在经济分析中．一切费用（包括投资和运行费用）和效益都应考虑时间因素，即都应按照贴现的方法，将不同时期发生的费用和效益折算为现值。贴现率暂定为10%，城网供电设施的综合经济使用年限可定为20～25年。 2.3.3经济分析中各个比较方案一般设定相同的可比条件，即： （1）供电能力、供电质量、供电可靠性、建设工期方面能同等程度地满足同一地区城网的发展需要； （2）工程技本、设备供应、城市建设等方面都是现实可行的； （3）价格上采用同一时间的价格指标； （4）环境保护方面都能满足国家规定的要求。 2.3.4 参与比较的各方案由于可比条件相同，经济计算一般可以选取年费用最小的方案。在计算各方案的费用时．应计算可能发生的各项费用，包括：建设和改造的各项费用（土地征用、建筑物拆迁、环境保护、设备、设施、施工等）运行费用（运行维护、电能损失等）。 2.3.5 方案比较还可以用优化供电可靠性的原则进行，即不先设定可靠性指标，将不同可靠性而引起的少供电损失费用引入计算，以取得供电部门和
《 电力系统课程设计《三相短路故障分析计算机算法设计》 一． 基础资料 1. 电力系统简单结构图如图 25MW cos 0.8N ?=cos 0.85 N ?=''0.13 d X =火电厂 110MW 负载 图1 电力系统简单结构图 '' 0.264 d X = 2．电力系统参数 如图1所示的系统中K （3） 点发生三相短路故障，分析与计算产生最大可能的故障电流 和功率。 （1）发电机参数如下： 发电机G1：额定的有功功率110MW ，额定电压N U =；次暂态电抗标幺值'' d X =，功率因数N ?cos = 。 … 发电机G2：火电厂共两台机组，每台机组参数为额定的有功功率25MW ；额定电压U N =； 次暂态电抗标幺值'' d X =；额定功率因数N ?cos =。 （2）变压器铭牌参数由参考文献《新编工厂电气设备手册》中查得。 变压器T1：型号SF7-10/，变压器额定容量10MV ·A ，一次电压110kV ，短路损耗59kW ，
空载损耗，阻抗电压百分值U K %=，空载电流百分值I 0%=。 变压器T2：型号，变压器额定容量·A ，一次电压110kV ，短路损耗148kW ，空载损耗，阻抗电压百分值U K %=，空载电流百分值I 0%=。 变压器T3：型号SFL7-16/，变压器额定容量16MV ·A ，一次电压110kV ，短路损耗86kW ，空载损耗，阻抗电压百分值U K %=，空载电流百分值I 0%=。 （3）线路参数由参考文献《新编工厂电气设备手册》中查得。 线路1：钢芯铝绞线LGJ-120，截面积120㎜2 ，长度为100㎞，每条线路单位长度的正 序电抗X 0（1）=Ω／㎞；每条线路单位长度的对地电容b 0(1)=×10﹣6 S ／㎞。 对下标的说明 X 0(1)=X 单位长度（正序）；X 0（2）=X 单位长度（负序）。 / 线路2：钢芯铝绞线LGJ-150，截面积150㎜2 ，长度为100㎞，每条线路单位长度的正 序电抗X 0（1）=Ω／㎞；每条线路单位长度的对地电容b 0(1)=×10﹣6 S ／㎞。 线路3：钢芯铝绞线LGJ-185，截面积185㎜2 ，长度为100㎞，每条线路单位长度的正 序电抗X 0（1）=Ω／㎞；每条线路单位长度的对地电容b 0(1)=×10﹣6 S ／㎞。 （4）负载L ：容量为8＋j6（MV ·A ），负载的电抗标幺值为=* L X ** 22 *L L Q S U ；电动机为2MW ，起动系数为，额定功率因数为。 3．参数数据 设基准容量S B =100MV ·A ；基准电压U B =U av kV 。 （1）S B 的选取是为了计算元件参数标幺值计算方便，取S B -100MV ·A ，可任意设值但必须唯一值进行分析与计算。 （2）U B 的选取是根据所设计的题目可知系统电压有110kV 、6kV 、10kV ，而平均额定电压分别为115、、。平均电压U av 与线路额定电压相差5%的原则，故取U B =U av 。 / （3）'' I 为次暂态短路电流有效值，短路电流周期分量的时间t 等于初值（零）时的有效值。满足产生最大短路电流的三个条件下的最大次暂态短路电流作为计算依据。 （4）M i 为冲击电流，即为短路电流的最大瞬时值（满足产生最大短路电流的三个条件 及时间K t =）。一般取冲击电流M i =2×M K ×''I ='' I 。 （5）M K 为短路电流冲击系数，主要取决于电路衰减时间常数和短路故障的时刻。其范围为1≤M K ≤2，高压网络一般冲击系数M K =。 二．设计任务及设计大纲 1.各元件参数标幺值的计算，并画电力系统短路时的等值电路。 （1）发电机电抗标幺值 N B G G P S 100%X X ?= N ?cos 公式①
区域电力网规划设计方 案 第1章绪论 电力工业是国民经济发展的基础工业。区域电力网规划、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[1]。 区域电网规划是根据国民经济发战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、勘探、设计以及新设备试制的任务。 电力系统设计是在审议后的电力系统规划的基础上，为电力系统的发展制定出具体方案[2]。在电力系统设计中，贯彻国家各项方针政策，遵照有关的设计技术规定：从整体出发，深入论证电源布局的合理性，提出网络设计方案，并论证其安全可靠性和经济性，为此需进行必要的计算：尚需注意近期与远期的关系，发电、输电、变电工程的协调，并为电力系统继电保护、安全自动装置以及下一级电压的系统设计创造条件。电力系统设计包括电厂接入系统设计，电力系统专题设计，发电、输电、变电工程可行性研究及初步设计的系统部分[3]。 区域电网设计的水平年，一般取今后5-10年的某一年，远景水平年取今后10-15年的某一年。设计水平年的选取最好与国民经济计划的年份相一致。电源和网络设计，一般以设计水平年为主，并对设计水平年以前的过渡年份进行研究，同时还要展望到远景水平年[4]。 第2章原始资料分析
2.1 原始资料 （1) 发电厂装机情况 （2)负荷情况 2.2 原始资料分析 （1）发电厂、变电所地理位置如下：
(备注：A 为火电厂，B 为水电厂，1～5为变电站) （2）发电厂、变电所地理负荷分布 发电厂A 、B 带有包括厂用电的负荷，变电所（1）～（5）都有本地负荷且发电厂、变电所都有一、二类负荷。 （3）校验负荷合理性（ max max min 8760 P T P >?） 发电厂A ：14?5000＝70000<8?8760=70080 发电厂B: 12?5000＝60000<8?8760=70080 变电所（1）:33?5500=181500>17?8760=148920 变电所（2）:18?5500=99000>10?8760=87600 变电所（3）:26?5000=130000>14?8760=122640 变电所（5）:18?5000=90000>8?8760=70080 所以，以上负荷都合理。 第3章 电力电量的平衡 3.1系统功率平衡 （1）有功功率平衡 5K P P +∑ｎ １２max 综合i=1＝ＫＰ
基于PSASP的电网规划课程设计1 设计任务 本次电力系统规划设计是根据给定的发电厂、变电所原始资料完成如下设计：1.1 确定供电电压等级； 1.2 初步拟定若干待选的电力网接线方案； 1.3 发电厂、变电所主变压器选择； 1.4 电力网接线方案的技术、经济比较； 1.5 输电线路导线截面选择； 1.6 调压计算。 2 原始资料 2.1 发电厂、变电所相对地理位置及距离 2.2 发电厂技术参数
2.3 负荷数据及有关要求 3 课程设计任务说明及注意事项 3.1 确定电网供电电压等级 应考虑变电所负荷大小、变电所与发电厂的距离。 3.2 初步拟定若干待选的电力网接线方案 需考虑发电厂、变电所的相对地理位置、距离，变电所负荷的大小、对供电可靠性的要求。 3.3 选择发电厂、变电所主变压器台数、容量及电气主接线形式 应注意： （1）发电厂主变压器至少两台，变电所主变压器一般按两台考虑。 （2）发电厂电气主接线可采用有母线接线、单元接线或扩大单元接线；变电所电气主接线一般采用有母线接线或桥形接线。 （3）选择发电厂主变压器容量时，应注意：发电厂低压母线负荷直接从发电机出口供电（没有经过主变压器），具体按如下方式考虑： ①若采用单元接线、且没有发电机电压负荷，主变压器容量只需与发电机容量配套；
② 若采用单元接线、但有发电机电压负荷，主变压器容量应满足：扣除机端最小负荷、厂用电后，保证将全部剩余功率送入系统； ③ 若采用有母线接线，当机端母线上最大一台发电机故障或检修时，主变压器应能从系统倒送功率保证机端负荷的需要； ④ 若发电机端母线上接有多台主变压器，当其中容量最大一台主变压器因故退出运行时，其它主变压器应在允许的过负荷范围内保证输送全部剩余功率的70％以上。 （4）变电所主变压器容量按容载比等于1.6考虑，即： 6.1== max P S K 3.4 电力网接线方案的技术性比较 内容包括：供电可靠性、电压质量、运行灵活性、电网将来发展的适应性等，此次课程设计只要求作定性分析。电力网接线方案的经济性比较内容包括：投资、运行维护费、电能损失费。经技术、经济比较后，从各待选方案中选出最佳方案作为推荐方案。 在进行电力网接线方案技术、经济比较时，需要进行初步潮流计算。由于此时输电线路导线截面尚未确定，因此，可首先按某一种导线截面计算线路电阻、电抗等参数，然后进行初步潮流计算。 3.5选择输电线路导线截面 根据初步潮流计算结果，按经济电流密度选择输电线路导线截面，按技术条件(如电晕、机械强度、发热条件等)进行校验。 3.6 调压计算 对于经过技术、经济性比较后得到的推荐方案，根据调压要求进行调压计算。调压计算方法是：通过选择合适的主变压器分接头，满足10KV 调压要求。 若通过选择主变压器分接头不能满足调压要求，则应考虑采用有载调压变压器，或采用并联无功补偿装置调压（计算所需要的并联无功补偿容量）。
城市经济发展对电力需求的增长需要，是城市电网发展的原动力。城市高压配电网的规划建设，起着承上启下的作用，一方面要接受上一级输电网或地方电厂的电力，另一方面还要起着向下一级中低压配电网提供电源的作用。如何保证城市高压配电网既有充足的接受电力的能力，又能安全可靠地给下一级中低压配电网提供优质可靠的电源，是城市高压配电网规划所要解决的主要任务。 城市高压配电网规划原则 在电力市场条件下，高压配电网规划必须加强对电力市场的研究，提高电力需求预测的水平，以电力需求为导向，既要考虑电网建设的社会效益也要考虑电网建设的经济效益。规划所安排的电网建设项目必须有利于电力市场的开拓，有利于电网的安全稳定运行，有利于供售电量的增长。 高压配电网的规划建设，也要贯彻电力与经济、社会、环境协调发展和适度超前的方针，加强高压配电网的建设与改造，满足社会经济发展和人 城市高压配电网规划方法 民生活水平的提高，满足用户对供电可靠性和供电质量越来越高的新要求。使近期城市高压配电网的建设，能够兼顾长远目标，更好地发挥送变电工程的效益。 高压配电网规划要充分发挥市场在资源配置中的基础性作用，充分体现行业规划的宏观性和指导性，坚持电力工业的可持续发展战略，提高能源利用率，加快高压配电网的技术创新，以确保高压配电网的安全经济运行。 综上所述，电网规划的基本原则是在保证将电力安全可靠地输送到负荷中心的前提下，使电网的建设和运行费用最小。 在城市高压配电网规划工作中应体现如下四点原则[1]： (1）合理利用能源的原则。要认真研究，科学分析能源分布，合理规划和布局城市高压配电网的骨干网架结构。 (2）电网配套发展原则。电力的生产、供应和销售是相对独立但又不可分割的统一过程，必须同时加大输变电设施、调度通信自动化设施等的规划和 ◆ 华北电力大学 孔维利 陈广娟 ◆ 中国电力企业联合会 侯 勇
数字电路课程设计 一、概述 任务：通过解决一两个实际问题，巩固和加深在课程教学中所学到的知识和实验技能，基本掌握常用电子电路的一般设计方法，提高电子电路的设计和实验能力，为今后从事生产和科研工作打下一定的基础。为毕业设计和今后从事电子技术方面的工作打下基础。 设计环节：根据题目拟定性能指标，电路的预设计，实验，修改设计。 衡量设计的标准：工作稳定可靠，能达到所要求的性能指标，并留有适当的裕量；电路简单、成本低；功耗低；所采用的元器件的品种少、体积小并且货源充足；便于生产、测试和维修。 二、常用的电子电路的一般设计方法 常用的电子电路的一般设计方法是：选择总体方案，设计单元电路，选择元器件，计算参数，审图，实验（包括修改测试性能），画出总体电路图。 1．总体方案的选择 设计电路的第一步就是选择总体方案。所谓总体方案是根据所提出的任务、要求和性能指标，用具有一定功能的若干单元电路组成一个整体，来实现各项功能，满足设计题目提出的要求和技术指标。 由于符合要求的总体方案往往不止一个，应当针对任务、要求和条件，查阅有关资料，以广开思路，提出若干不同的方案，然后仔细分析每个方案的可行性和优缺点，加以比较，从中取优。在选择过程中，常用框图表示各种方案的基本原理。框图一般不必画得太详细，只要说明基本原理就可以了，但有些关键部分一定要画清楚，必要时尚需画出具体电路来加以分析。 2．单元电路的设计 在确定了总体方案、画出详细框图之后，便可进行单元电路设计。 （1）根据设计要求和已选定的总体方案的原理框图，确定对各单元电路的设计要求，必要时应详细拟定主要单元电路的性能指标，应注意各单元电路的相互配合，要尽量少用或不用电平转换之类的接口电路，以简化电路结构、降低成本。
第一部分：总论 本设计的内容为一地方电力网的规划设计。在该地方电力网内规划有1座发电厂，总的容量为84MW，电网内规划了3座变电变电站，用于将发电厂电能输送到用户负荷中心，变电站最大负荷可达到25MW。总的来说，该地方电网的规模比较小。发电厂离其最近的变电站距离约为20.8KM，需要用110KV高压线路将电厂电能送出。 本电网的规划设计为近期规划，电网内的发电厂、变电站位置及负荷分布已基本确定。主要设计内容为： 1.在认为电力电量平衡的前提下，确定最优的电力网及各发电厂、变电站的接线方式； 2.确定系统内电力线路及变电站主设备的型号、参数及运行特征； 3.计算电力网潮流分布，确定系统运行方式及适当的调压方式； 4.进行物资统计和运行特性数据计算。 第二部分：电网电压等级的确定 原始材料： 发电厂装机容量：2×30+2×12MW 功率因数：0.8 额定电压：10.5KV 电网负荷： 最大负荷（MV A）最小负荷（MV A）Tmax (h) 调压要求二次电压(KV) 变电站1：|10+j7| =12.21 8+j6 5000 常调压10 变电站2：|9+j4| =9.88 15+j11 5800 常调压10 用S1~S4表示 变电站3：|13+j9| =15.81 12+j9 3500 常调压10 机端负荷：|8+j4| =10 6+j4 4700 逆调压10 各条架空线路的范围：（MIN）16.8KM~（MAX）39.2KM 电网电压等级的选取主要是根据电网中电源和负荷的容量及其布局，按输送容量及输送距离，根据设计手册选择适当的电压等级，同一地方、同一电力网内，应尽量简化电压等级。
电力系统分析 综合课程设计报告 电力系统的潮流计算和故障分析 学院：电子信息与电气工程学院 专业班级： 学生姓名： 学生学号： 指导教师： 2014年 10月 29 日
目录 一、设计目的 (1) 二、设计要求和设计指标 (1) 2.1设计要求 (1) 2.2设计指标 (2) 2.2.1网络参数及运行参数计算 (2) 2.2.2各元件参数归算后的标么值： (2) 2.2.3 运算参数的计算结果： (2) 三、设计内容 (2) 3.1电力系统潮流计算和故障分析的原理 (2) 3.1.1电力系统潮流计算的原理 (2) 3.1.2 电力系统故障分析的原理 (3) 3.2潮流计算与分析 (4) 3.2.1潮流计算 (4) 3.2.2计算结果分析 (8) 3.2.3暂态稳定定性分析 (8) 3.2.4暂态稳定定量分析 (11) 3.3运行结果与分析 (16) 3.3.1构建系统仿真模型 (16) 3.3.2设置各模块参数 (17) 3.3.3仿真结果与分析 (21) 四、本设计改进建议 (22) 五、心得总结 (22) 六、主要参考文献 (23)
一、设计目的 学会使用电力系统分析软件。通过电力系统分析软件对电力系统的运行进行实例分析，加深和巩固课堂教学内容。 根据所给的电力系统，绘制短路电流计算程序，通过计算机进行调试，最后成一个切实可行的电力系统计算应用程序，通过自己设计电力系统计算程序不仅可以加深学生对短路计算的理解，还可以锻炼学生的计算机实际应用能力。 熟悉电力系统分析综合这门课程，复习电力系统潮流计算和故障分析的方法。了解Simulink 在进行潮流、故障分析时电力系统各元件所用的不同的数学模型并在进行不同的计算时加以正确选用。学会用Simulink ，通过图形编辑建模，并对特定网络进行计算分析。 二、设计要求和设计指标 2.1设计要求 系统的暂态稳定性是系统受到大干扰后如短路等，系统能否恢复到同步运行状态。图1为一单机无穷大系统，分析在f 点发生短路故障，通过线路两侧开关同时断开切除线路后，分析系统的暂态稳定性。若切除及时，则发电机的功角保持稳定，转速也将趋于稳定。若故障切除晚，则转速曲线发散。 图1 单机无穷大系统 发电机的参数： SGN=352.5MWA,PGN=300MW,UGN=10.5Kv,1=d x ,25.0'=d x ,252.0''=x x ,6.0=q x , 18.0=l x ,01.1'=d T ,053.0"=d T ,1.0"0=q T ,Rs=0.0028,H(s)=4s;TJN=8s,负序电抗：2.02=x 。 变压器T-1的参数:STN1=360MVA,UST1%=14%,KT1=10.5/242; 变压器T-2的参数:STN2=360MVA,UST2%=14%,KT2=220/121;
题目：某地区电网规划初步设计专业：电气工程及其自动化
摘要 电网规划是所在供电区域国民经济和社会发展的重要组成部分，同时也是电力企业自身长远发展规划的重要基础之一。电网规划的目标就是能够使电网发展，能适应，满足并适度超前于供电区域内的经济发展要求，并能发挥其对于电网建设，运行和供电保障的先导和决定做用。 电网规划是电网发展和改造的总体计划。其任务是研究负荷增长的规律，改造和加强现有电网结构，逐步解决薄弱环节，扩大供电能力，实现设施标准化，提高供电质量和安全可靠性，建立技术经济合理的电网。 电网是电源和用户之间的纽带，其主要功能就是把电能安全、优质、经济地送到用户。电力工业发展是实践表明，要实现这一目标，大电网具有不可取代的优越性，而要充分发挥这种优越性，就必须建设一个现代化的电网。随着电网的发展和超高压大容量电网的形成，电力给国民经济和社会发展带来了巨大的动力和效益，并成为当今社会发展和人民日常生活不可缺少的能源之一。但随着经济时代的到来，电网的运行和管理已发生了深刻的变化，国内外经验表明，如果对供电电网设计不善，一旦发生自然和认为故障，轻者造成部分用户停电，重者则使电网的安全运行受到威胁，造成电网运行失去稳定，严重时甚至会使电网瓦解，酿成大面积停电，给国民经济带来灾难性的后果。因此对电网的合理设计已经成为了电力系统运行维护的主要部分。 电力系统是由生产、输送、分配和消费电能的发电机、变压器、电力线路和电力用户组成的整体，是将一次能源转换成电能并输送和分配到用户的一个统一系统。电力系统还包括保证其安全可靠运行的继电保护装置、安全自动装置、调度自动化系统和电力通信等相应的辅助系统（一般成为二次系统），以及通过电或机械的方式联入电力系统中的设备。 关键字：电力系统规划电力电量平衡供电可靠经济
目录 摘要................................................. - 1 - 1.设计意义与要求..................................... - 2 - 1.1设计意义 ...................................... - 2 - 1.2设计要求（具体题目）........................... - 2 - 2.题目解析........................................... - 3 - 2.1设计思路 ...................................... - 3 - 2.2详细设计 ...................................... - 4 - 2.2.1节点类型.................................. - 4 - 2.2.2待求量 ................................... - 4 - 2.2.3导纳矩阵.................................. - 4 - 2.2.4潮流方程.................................. - 5 - 2.2.5牛顿—拉夫逊算法.......................... - 6 - 2.2.5.1牛顿算法数学原理：................... - 6 - 2.2.5.2修正方程............................. - 7 - 2.2.5.3收敛条件............................. - 9 - 3.结果分析.......................................... - 10 - 4.小结.............................................. - 11 - 参考文献............................................ - 12 -
摘要 将电网规划真正纳入城市规划当中，使之既满足电网供电的需要，又不与城市规划发展产生较大的矛盾，是电网规划真正具有可操作性的最有效手段。目前城市规划与电力行业发展规划分别由城市规划部门和供电部门编制，两者由于各有侧重，因此很难达到真正的协调统一。为此，该文将主要探讨了电网规划与城市规划相结合要解决的主要问题。 关键字：城市电网电网规划城市规划
目录(示例) 1前言 (3) 1.1 研究背景 (3) 1.2 国内外研究现状 (3) 1.3 研究目的和意义 (4) 2城市电网规划的基本概念 (4) 2.1 城市电网规划 (4) 2.2 城网规划的内容 (4) 3城市电网规划与城市规划的关系 (4) 4城市电网规划与城市规划中的矛盾冲突 (5) 4.1城市建设规划中的电力专项规划不能满足电网建设的需要 (5) 4.2电力负荷高速增长，城市电网规划用地日益减少 (6) 4.3 城市电网建设与城市基础建设的冲突 (6) 4.4城市电网对城市环境造成的影响 (6) 4.5 科学性不够、实施不好、规划之间不衔接。 (7) 5两个规划不协调的原因分析 (7) 6协调城市电网规划与城市规划的措施 (7) 7 总结与建议 (9) 后记 ..................................................................................................... 错误！未定义书签。参考文献 ............................................................................................. 错误！未定义书签。附录 ..................................................................................................... 错误！未定义书签。
信息工程系 2011-2012学年度下学期电力系统分析课程设计 电力系统短路故障的计算机 算法程序设计 姓名 学号 班级K0309414 指导教师钟建伟
信息工程学院课程设计任务书
电力系统短路故障的计算机算法程序设计 目录 1前言 (4) 1.1短路的原因 (4) 1.2短路的类型 (4) 1.3 短路计算的目的 (4) 1.4 短路的后果 (5) 2电力系统三相短路电流计算 (6) 2.1电力系统网络的原始参数 (6) 2.2制定等值网络及参数计算 (6) 2.2.1标幺制的概念 (6) 2.2.2有三级电压的的网络中各元件参数标幺值的计算 (7) 2.2.3计算各元件的电抗标幺值 (7) 2.2.4系统的等值网络图 (10) 3程序设计 (11) 3.1主流程图 (11) 3.2详细流程图 (12) 3.2.1创建系统流程图 (12) 3.2.2加载系统函数流程图 (13) 3.2.3计算子函数流程图 (14) 3.2.4改变短路点流程图 (15) 3.3数据及变量说明 (15) 3.4程序代码及注释 (16) 3.5测试例子 (17) 4结论 (23) 5参考文献 (24)
1前言 因为它们会破坏对用户的供电和电气设备的正常工作，而且还可能对人生命财产产生威胁。从在电力系统的设计和运行中，都必须考虑到可能发生的故障和不正常运行的情况，电力系统的实际运行情况看，这些故障绝大多数多数是由短路引起的，因此除了对电力系统的短路故障有一较深刻的认识外，还必须熟练掌握电力系统的短路计算。 短路是电力系统的严重故障。所谓短路，是指一切不正常的相与相之间或相与地（对于中性点接地的系统）发生通路的情况。 1.1 短路的原因 产生短路的原因很多，主要有如下几个方面：（1）元件损坏，例如绝缘材料的自然老化、设计、安装及维护不良所带来的设备缺陷发展成短路等；（2）气象条件恶劣，例如雷击造成的网络放电或避雷器动作，架空线路由于大风或导线覆冰引起电杆倒塌等；（3）违规操作，例如运行人员带负荷拉闸，线路或设备检修后未拆除接地线就加上电压等；（4）其他，如挖沟损伤电缆，鸟兽跨接在裸露的载流部分等。 1.2 短路的类型 在三相系统中，可能发生的短路有：三相短路、两相短路、两相短路接地和单相接地短路。三相短路也称为对称短路，系统各项与正常运行时一样仍处于对称状态。其他类型的短路都是不对称短路。 电力系统的运行经验表明，在各种类型的短路中，单相短路占大多数，两相短路较少，三相短路的机会最少。三相短路虽然很少发生，但情况较严重，应给予足够的重视。况且，从短路计算方法来看，一切不对称短路的计算，在采用对称分量法后，都归结为对称短路的计算。因此，对三相短路的的研究是具有重要意义的。 1.3 短路计算的目的 在电力系统的设计和电气设备的运行中，短路计算是解决一系列问题的不可缺少的基本计算，这些问题主要是： （1）选择有足够机械稳定度和热稳定度的电气设备，例如断路器、互感器、瓷瓶、母线、电缆等，必须以短路计算作为依据。这里包括计算冲击电流以校验设备的电动力稳定度；计算若干时刻的短路电流周期分量以校验设备的热稳定度；计算指定时刻的短路电流有效值以校验断路器的断流能力等。 （2）为了合理地配置各种继电保护和自动装置并确定其参数，必须对电力网中发生的各种短路进行计算和分析。在这些计算中不但要知道故障支路中的电流值，还必须知道电流在网络中的分布情况。有时还要知道系统中某些节点的电压值。 （3）在设计和选择发电厂和电力系统主接线时，为了比较各种不同方案的接线图，确定是否需要采取限制短路电流的措施等，都要进行必要的短路电流计算。 （4）进行电力系统暂态稳定计算，研究短路对用户工作的影响等，也含有一部分短路计算的内容
西南科技大学本科毕业论文（设计） 西南科技大学（本科） 毕业论文 题目：区域电力网规划设计 完成人： XXX 专业：电力系统及其自动化 完成时间： 2014年3月17日 西南科技大学教务处制
区域电力网规划设计 XXX 西南科技大学电力系统及其自动化专业 摘要：随着电力在国民经济发展中作用的日益突出，电网的建设与发展正扮演着越来越重要的角色。而电力系统规划在电网的建设与发展中占据极其重要的地位。电力系统规划主要由电力负荷预测、电源规划和电网规划构成。本文简明扼要地介绍了区域电网设计的过程与方法。区域电网的设计应根据用户负荷的相关资料，各变电站的地理位置和供电情况做出相应的功率平衡，确定各变电站变压器的主变容量与台数。根据已有的知识做出几种备选的方案，通过技术经济比较，主要从以下几个方面：(1) 按经济截面选择导线，按机械强度、载流量等情况校验导线，确定各段导线型号。(2) 对各种备选方案进行正常和故障情况下的电压和电能损耗的计算，本过程的计算主要采用手工算潮流电能的方法，得出各种正常及故障时的电压损耗情况，评定各种接线方案。(3) 从各种方案线路的损耗，线路投资，变电所的投资以及年运行费用等方面进行经济比较。综合以上三个方面确定最佳的方案，即为本设计的选定方案。最后对最优方案进行潮流计算，根据其结果对最优方案评定调压要求，选定调压方案。 关键词：潮流计算；调压方案；电网接线方案 Abstract:Along with development of national economy, the construction of electrical network is acting more and more important role. The power system plan has very important positions in the construction of power industry ,which is formed mainly by power load prediction , power plan and electric wire netting plan . This paper concisely has introduced method and the process of the distribution net design of regional power grid. It should be according to the related information of user loads, each distribution station site and the condition of power supply of existed power plants, making corresponding power balance, and then determine every distribution transformer capacity and number. According existing knowledge and experience, imagine two kinds alternative scheme, compare through technical economy from some following aspects, require best design: (1) select wire according to economic section, according to machinery strength, the current-carrying capacity etc, checking the wire model. (2) Various choose schemes must be carried out calculation for normal and fault condition by manual power flow calculation .Calculation result are normal and fault voltage wastage conditions, remarking various wiring schemes. (3) From the wastage, line investment, the electrical energy of various scheme lines, distribution system annual operation cost as well as investment of electrical place, carrying out economic comparison and https://www.doczj.com/doc/9d14613520.html,prehensive above three aspects, that is sure the best scheme for the selection of the design schemes. Finally to the best scheme flow calculation, according to its results we should assess the surge plan requirements of the optimum scheme, and select the final surge plan. Keywords:Power flow calculation; Voltage regulation scheme; Network connection program