电网规划课程设计

电力工业是国家的基础工业，在国家建设和国民经济发展中占据十分重 要的地位。电能是一种无形的，不能大量储存的二次能源。电能的发、变、 送、配和用电，几乎是在同一瞬间完成的，须随时保持有功功率和无功率的 平衡。电力工业发展的经验告诉我们，电力系统愈大，调度运行就愈合理， 经济效益愈好，应变事故的能力就俞强，这也是我国电力工业必然的发展趋 势。然而联合电网也是由地方电力网相互联接而成的。要满足国民经济发展 的要求，电力工业必须超前发展，因此，做好电力规划，加强电网的建设十 分重要。电力规划是根据社会经济发展的需求，能源资源和负荷的分布，确 定合理的电源结构和战略布局。确立电压等级，输电方式和合理的网架结构 等，电力规划合理与否，事关国民经济的发展，直接影响电力系统今后的运 行的稳定性，经济性，电能质量的好坏和未来的发展。 关键词:地区力电网 规划设计 技术比较 调压计算 分接头

引 言

根据电能生产、输送、消费的连续性，瞬时性，重要性的特点，对电力 系统的运行也必须保证对第一类负荷的不间断供电，对第二类负荷的供电可 靠性，同时，保证良好的电能质量，除此之外降低变换、输送、分配时的损 耗，保证系统虑供电的可靠性、灵活性和经济性的基础上，使方案达到最合

理化。保证良好的电能质量和较好的经济效益运行的经济性也极为重要。于 是在规划电力网时应该根据各个负荷点对电能要求的不同和保证运行的灵活 和操作时的安全来选择合适的接线方式和合理的电压等级。在选择电网设计 方案时，首先考虑系统对负荷供电的可靠性，在保证供电可靠性的基础上， 对供电的灵活性和经济性进行设计和规划。为保证供电的可靠性，对有一类 负荷的负荷点采用双回或环网供电。对于灵活性，系统主要通过变电所的接 线来实现。在本电网设计中，电压中枢点是变电所，故通过调节变电所的电 压来实现电压调整。

总之：进行电网规划设计时，要根据当地地理条件，合理选泽方案，综 合考虑。

目 录

1. 设计任务和原始资料 ................................................. 1 1.1 设计任务 .......................................................... 1 1.2 原始资料 .......................................................... 1 2. 电网初步方案的拟定与比较 ........................................... 2 2.1 电力电量平衡计算 .................................................. 2 2.2. 供电电压等级的确定 ............................................... 3 2.3. 初步接线方案及其拟定依据 ......................................... 4

2.3.1．方案初选： ..................................................... 5 2.3.2．备选方案参数一览表: ............................................ 5 2.4. 初步潮流计算结果 ................................................. 7 2.5. 优选方案经济比较 ................................................. 9 2.6. 二导线截面积的校验 .............................................. 14 2.7. 较优方案一，二的经济比较 ........................................ 14 3. 变压器的选取及电网的接线图 ........................................ 16 3.1. 变压器的选取和校验 .............................................. 16 3.1.1．变压器容量的确定 .............................................. 16 3.1.2．变压器型号的选择 .............................................. 16 3.2. 变压器参数的计算 ................................................ 18 3.3. 发电厂接线 ...................................................... 22 4. 电压调整与精确潮流计算 ............................................ 22 4.1. 精确潮流计算 .................................................... 22 4.1.1．精确潮流计算 .................................................. 22 4.1.2．潮流分布计算结果 .............................................. 25 4.2. 电压调整计算 .................................................... 26 4.2.1．计算各线段的电压降落 .......................................... 26 4.3. 变压器变比接头选择及校验 ........................................ 27 附录一 ............................................................... 31 附录二 ............................................................... 31 致谢 ................................................................. 35 参考文献 ............................................................. 35

1. 设计任务和原始资料

1.1 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。

1.2 原始资料

（1）发电厂、变电所相对地理位置及距离

（2 ）发电厂技术参数

表1-1

发电厂 A 装机台数、容量（MW） 4×75 额定电压（kV） 10.5 额定功率因数cose 0.8 （3） 发电厂与负荷数据及有关要求

1

表1-2

厂 站 项 目 最大负荷（MW） 最小负荷（MW） 功率因数cos A 1 2 3 发电厂 变电所 20 10 0.85 80 40 0.85 60 30 0.9 70 35 0.85 Tmax(h) 低压母线电压(kV) 最大负荷(%) 调压要求 最小负荷(%) 5000 10 2～5 6000 10 5 5500 10 2.5 5000 10 2.5 2～5 0 7.5 7.5 I类 各类负荷(%) II类 30 0 35 30 25 50 30 30

2. 电网初步方案的拟定与比较

2.1 电力电量平衡计算

电力平衡：

2

① 最大负荷时

发电厂最大负荷功率：PALmax20MW 电源最大出力：

PGmax30020280MW

变电所最大负荷功率：PLmax806070210MW 从电网S吸收的功率：PSmax② 最小负荷时

发电厂最小负荷功率：PALmin10MW 电源最小出力：

PLmaxPGmax70MW

PGmin30010290MW

变电所最小负荷功率：PLmin403035105MW 从电网S吸收的功率：PSmin电量平衡：

PLminPGmin185MW

系统发电量：系统用电量：PGmaxTmax28050001400000MW

PLmaxTmax8060006055007050001160000MWPSmaxPGmaxTmaxPLmaxTmax240000MW

往电网输送电量：（注：本次设计中对于无功功率一律采取电容器“就地补偿”）

2.2. 供电电压等级的确定

根据图1中的变电所负荷大小、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。 发电厂A最大功率300MW, 1变电站最大负荷为80MW, 2变电站最大负荷为 60MW, 3变电站最大负荷为70MW。结合设计的地理分布,最长输电线路70km， 最短输电线路30km，选择110KV的输电等级。 依据如下表所示：

表2-1 额定电压（KV） 3 输送功率（KW） 100～1000 输送距离（KM） 1～3 3

6 10 35 60 110 220 100～1200 200～2000 2000～10000 3500～30000 10000～50000 100000～500000 4～15 6～20 20～50 30～100 50～150 100～300

2.3. 初步接线方案及其拟定依据

（1）根据任务书上的发电厂和变电所的相对地理位置，作出大致的5个供电 可靠性高，节省线长的地理接线图方案。

（2）假设全网的输电线路都是一个型号的电力线路，将整个电网均一化，利 用均一网的潮流分布计算公式，确定整个线路上的初步潮流分布。

（3）通过负荷矩（即输电线路的电能指标）和线长（即输电线路的一次投资 量指标）进行筛选，选出两个备选方案进行精确潮流计算。

（4）为了便于选择和计算，设计地理接线图时统一采用110KV电压等级， LGJ-240型号导线进行初步潮流计算，以有功功率损耗及电压偏移为参考指 标，选出两个方案进行精确潮流计算，重新计算导线截面积及阻抗标幺值， 带入程序计算。

均一网初步功率分布的计算公式如下：

SSZii1nn*iZi1*i即：

SSi1ni1niLiiL

4

2.3.1．方案初选：

方案一 方案二

方案三 方案四

方案五 方案六

2.3.2．备选方案参数一览表:

表2-2

5

备选方案 方 案 一 方 案 二 方 案 三 方 案 四 方 案 五 420 973500 供电可靠，电能质量好，但线路最长，传输中功耗比较大，也不宜采用。 370 670750 供电可靠性比较好，线路较长，功耗较小，电能质量好，维修方便。 305 1141878 线路最短，但损耗最大，不宜采用 390 659250 线路长度较长，损耗较小，电能质量好，供电可靠，维修方便， 但是1-2线路的负荷过重 370 线路长度（KM） 线路损耗 技术比较 lmPm2（MW2×KM） 471250 线路较短，A的功率直接供给负荷，功率损耗最少，比较经济，且电压质量好，维修方便。 6

方 案 六 350 66 线路较短，电能质量好，供电可靠，维修方便。

2.4. 初步潮流计算结果

初步方案的潮流计算

初步方案并未确定导线截面积，因此先按均一网对其进行初步功率分布 的计算。均一网初步功率分布的计算公式如下：

SSZii1nn*iS 即：

SLii1nniZii1*Li1i

2.4.1各节点编号及性质

表2-3

名称 发电厂A 变电所1 变电所2 变电所3 无穷的系统 1 2 3 4 5 编号 节点性质 PV节点 PQ节点 PQ节点 PQ节点 平衡节点

7

方案一：

线路功率MW 80 60 70 70 1—2 1-3 1-4 1-5 l22mm（MWP×KM） 471250 方案二：

线路功率MW 140 60 70 70 1—2 2-3 1-4 1-5 l 2mmP（MW2×KM） 659250 方案三：

线路功率MW 1-2 80 1-3 116.1 1-4 83.9 3-5 56.1 4-5 13.9 l 2mmP（MW2×KM） 1141878 方案四：

线路功率MW 1—2 80 1-3 130 1-4 70 3-5 70 l 22 mm（MW×KM）P 670750 方案五： 线路功率MW 1—2 80 1-3 60 1-4 140 4-5 70 l 22 mm（MW×KM）P 973500 方案六：

线路功率MW 1-2 .28 1-3 75.71 1-4 70 1-5 70 3-2 17.71 l 2mmP（MW2×KM） 66 通过对以上方案的经济性和技术性的比较，方案一和方案六投资、功率损耗 较其它的方案优，所以选择这两个方案作为初选方案。

8

2.5. 优选方案经济比较

我们初选方案一和六，重新标号一和二，如下: 方案一：

初步潮流计算得到各线路上的功率传输如下表所示：

表2-4

线路 1-2 1-3 1-4 1-5 传输功率 80 60 70 70 tanQ/Parctan(Q/P)coscos[arctan(Q/P)]S截面ISPJj3UNJj3UNcosJj

IP3U

9

架空输电线路导线经济电流密度A/mm2

表2-5 铝 铜 年最大负荷利用小时数 3000以下 1.65 3.00 Tmax 5000以上 0.90 1.75 3000~5000 1.15 22.5 根据方案我们选取铝线，取经济电流密度为0.90，通过以上公式我们得出各 线路的截面积：

表2-6 线路 1-2 419.8 466. 1-3 314.92 349.91 1-4 367.4 408.23 1-5 367.4 408.23 IA Smm2 因为存在S>400，故应采用双回路接线。

根据初步计算的截面积可选出架空线的型号：

线路 1-2 1-3 1-4 1-5 导线型号 LGJ-240*2 LGJ-185*2 LGJ-240*2 LGJ-240*2 表2-7 电阻 0.13125 0.163 0.13125 0.13125 感抗 0.407 0.402 0.407 0.407 允许载流量（A） 610 515 610 610 线路总阻抗Z总=（r+jx）*L

Z12=0.5(0.13125+j0.407)*50=3.281+j10.175 Z13=0.5(0.163+j0.402)*30=2.445+j6.03 Z14=0.5*(0.13125+j0.407)*60=3.936+j12.21 Z15=0.5(0.13125+j0.407)*45=2.953+j9.156

10

重新计算电网的初步潮流分布，按非均一网计算：

表2-8 S12 80 S13 60 S14 70 S15 70 P12(S12/U)2*R12(80/110)2*3.2811.735MW P13(S13/U)2*R13(60/110)2*2.4450.727MW

P14(S14/U)2*R14(70/110)2*3.9361.594MW P15(S15/U)2*R15(70/110)2*2.9531.196MW

线路年总损耗：

表2-9

线路 1-2 1-3 1-4 1-5 cos 0.85 0.9 0.85 0.85 max W(MW) 7981 2871.65 W(MW) 4600 3950 3500 3500 20617.6 5579 4186 根据附录线路的投资指标表格得出架空线路的总投资： Z=L12*24+L1-3*30+L1-4*45+L1-5*24

=50*1.5*32+30*1.5*30+60*1.5*32+45*1.5*32 =8790万元

C2W1Z2Z1512.72万元

式中：

0.35元/KW.h损耗电能的电价1检修维护费率取0.05 2折旧率（取0.04，即按经济使用年限25年计）W电能损耗KW.h/年方案二:

11

初步潮流计算得到各线路上的功率传输如下表所示：

表2-10

线路 传输功率 1-2 .29 1-3 75.71 1-4 70 1-5 70 3-2

15.71

tanQ/Parctan(Q/P)coscos[arctan(Q/P)]S截面IJjS3UNJjP3UNcosJj IP3U

架空输电线路导线经济电流密度A/mm2

年最大负荷利用小时数 3000以下 铝 铜 1.65 3.00 3000~5000 1.15 22.5 Tmax 5000以上 0.90 1.75 12

根据方案我们选取铝线，取经济电流密度为0.90，通过以上公式我们得出各 线路的截面积：

线路 1-2 337.41 374.9 1-3 397.35 441.5 1-4 367.38 408.2 1-5 367.38 408.4 3-2 82.44 91.6 IA Smm2 因为存在S>400，故应采用双回路接线。 根据初步计算的截面积可选出架空线的型号：

线路 1-2 1-3 1-4 1-5 3-2 导线型号 LGJ-400 LGJ-240*2 LGJ-240*2 LGJ-240*2 LGJ-120 表2-11 电阻 0.08 0.105 0.13125 0.13125 0.63 感抗 0.406 0.399 0.407 0.407 0.452 允许载流量（A） 800 610 610 610 700

线路阻抗参数：

Z12 4+j20.3 Z13 1.97+j6.105 Z32 37.8+j27.12 Z14 3.938+j12.21 Z15 2.953+j9.158

重新计算电网的初步潮流分布，按非均一网计算：

S12 .07+j9.255 S13 75.93 S32 15.93 S14 70 S15 70

功率损耗：

P12(MW) 1.37 P13(MW) 0.93 P14(MW) 1.59 P15(MW) 1.2 P32(MW) 0.77

线路总损耗：

13

表2-12

线路 cos 0.85 0.9 0.85 0.85 0.9 max W(MW) 6302 3673.5 5565 4200 3045.5 W(MW) 1-2 1-3 1-4 1-5 3-2 4600 3950 3500 3500 3950 22786 根据附录线路的投资指标表格得出架空线路的总投资： Z=60*32*1.5+32*45*1.5+32*30*1.5+25*60+50*45 =10230万元

C2W1Z2Z1718.21万元

式中

0.35元/KW.h损耗电能的电价1检修维护费率取0.05

2折旧率（取0.04，即按经济使用年限25年计）W电能损耗KW.h/年2.6. 二导线截面积的校验

一. 按机械强度校验，对于跨运河，公路，通讯线路，居民区线路，导线界 面记不得小于35mm，应此所选导线截面积满足机械强度的要求;

二. 按电晕条件进行校验，对于110KV电压等级的线路大于50mm,就不会 产生电晕现象，我们选的导线截面都大于50mm，满足电晕条件;

三. 按发热条件进行校验，发热条件主要依据容许载流量进行判断与前面计 算所得电流值进行比较满足发热条件。

2222.7. 较优方案一，二的经济比较

比较两种方案:

14

表2-13

方案一 方案二 Z C 8790万元 10230万元 1512.72万元 1718.21万元 根据上表：抵偿年限法的计算公式如下：

Z1Z2NC2C1

按电力工业投资回收系数0.1考虑，当N小于10年时，采用投资大、年运行 费用低的方案，否则应采用投资小的方案。

N=( Z1- Z2)/( C2- C1)<10

综合比较后方案一为最佳方案。

15

3. 变压器的选取及电网的接线图

3.1. 变压器的选取和校验

一．选择发电厂、变电所主变压器台数、容量及电气主接线形式时，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；

（4）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；

（5）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；

（6）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；

（7）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。

二．变电所主变压器容量按容载比等于1.6考虑，即：

KSPmax1.6

3.1.1．变压器容量的确定 发电厂A：SN(PGN30010Pmm)/0.9()/0.9403.6

cos0.80.85变电站1：S1801.6150.6 0.85601.6106.7 变电站2：S20.9变电站3：S3701.6131.8 0.85

型号SFP7-120000/110×4 型号SFP7-75000/110×2 型号SFP7-63000/110×2

3.1.2．变压器型号的选择 发电厂A：SN403.6MVA 变电站1：SN150.6MVA 变电站2：SN106.7MVA

16

变电站3：SN131.8MVA

型号SFP7-75000/110×2

表3-1

额定容型号 量（MA） SFP7-120000/110 120 121±2×2.5% 10.5 高压 低压 空载损耗 短路电压（%） 短路损耗 空载电流（%） 106 10.5 422 0.5 SFP7-75000/110 75 121±2×2.5% 10.5 75 10.5 300 0.6 SFP7-50000/110 50 121±2×2.5% 10.5 55 10.5 216 0.7 SFP7-63000/110 63 121±2×2.5% 10.5 65 10.5 260 0.6

三．变压器的检验： 发电厂A：

SNiSNmax0.7(i1i1nnPGiSmin)

cosn 120*4-120

10750.7(4)

0.85i10.8010754)4 0.7(0.800.85

360

2.8（93.75-2.94）

2.27

3602.27

满足

变电站1：当一台主变压器停机时，是否满足Ⅰ、Ⅱ类负荷的供电需求。

变电站2：Ⅰ类负荷：35%×60=21MW Ⅱ类负荷：30%×60=18MW

Ⅱ类负荷：50%×80=40MW

SN(120)>40

满足条件

17

变电站3：Ⅰ类负荷：30%×70=21MW Ⅱ类负荷：30%×70=21MW

SN(63)>21+18=39

满足条件

SN(75)>21+21=42

满足条件

3.2. 变压器参数的计算

一．最大负荷时，变压流损耗： 发电厂A：

2075SZ487.87

0.80.852PK•SZ42287.872PZI0.2321000SN10001202

QZI2UK%•SZ10.587.8726.67100SN100120PYIQYIPO1060.10610001000 I%6.5O•SN1200.6100100S13(PZIPYI)2(QZIQYI)230.33627.36222.1S4S1422.188.4变电站1：

SZ18047.06 20.85

2PK•SZ30047.062PZI0.1221000SN10007522UK%•SZ10.547.062QZI3.1

100SN10075

PO750.07510001000

IO%0.6QYI•SN1200.72100100PYI 18

S2(PZIPYI)2(QZIQYI)220.12122.6625.33

变电站2：

SZ16033.33 20.92PK•SZ26033.332PZI0.07221000SN100063QZIUK%•S10.533.331.85100SN100632Z2

PO650.06510001000IO%0.6QYI•SN630.378100100PYIS2(PZIPYI)2(QZIQYI)220.13522.22824.46变电站3：

SZ17041.18 20.852PK•SZ30041.182PZI0.09221000SN1000752UK%•SZ10.541.182QZI2.37100SN10075

PO750.07510001000

I%0.6QYIO•SN750.45100100PYI

S2(PZIPYI)2(QZIQYI)220.16522.8225.65

二．最小负荷时，变压器损耗： 发电厂A：

1075SZ491.81

0.80.85 19

2PK•SZ42290.812PZI0.24221000SN1000120QZIPYIUK%•S10.590817.22100SN1001202Z2

PO1060.10610001000

IO%6.5QYI•SN*1200.6100100S4(PZIPYI)2(QZIQYI)240.34627.82231.33

变电站1：

SZ14023.53 20.852PK•SZ30023.532PZI0.0321000SN1000752QZIPYIUK%•S10.523.530.78100SN100752Z2

PO750.07510001000 I%0.6QYIO•SN750.045100100S2(PZIPYI)2(QZIQYI)220.10520.82521.66

变电站2：

SZ13016.67 20.92PK•SZ26016.672PZI0.46221000SN100063QZIPYIUK%•S10.516.670.065100SN100632Z2

PO650.06510001000I%0.6QYIO•SN630.378100100S2(PZIPYI)2(QZIQYI)220.08520.44320.90变电站3：

135SZ20.59

20.85

20

2PK•SZ30020.592PZI0.023221000SN100075QZIPYIUK%•S10.520.590.59100SN100752Z2

PO750.07510001000

IO%0.6QYI•SN750.45100100S2(PZIPYI)2(QZIQYI)220.09821.0422.09

三．变压器计算参数 发电厂A：

SFP7-120000/110：

RT0.43XT12.81GT7.2410-6 BT4.110-5

变电所1：

SFP7-75000/110：

RT0.78XT12.81GT5.1210-6BT4.30710-5

变电所2：

SFP7-50000/110：

RT1.26XT30.75GT3.7610-6BT2.3910-5

21

变电所3：

SFP7-63000/110：

RT0.96XT24.4GT4.4410-6BT2.5810-5

3.3. 发电厂接线

发电厂接线图如下：

图3-1

（注：本次设计发电厂采用双母线接线方式，如上图所示）

4. 电压调整与精确潮流计算

4.1. 精确潮流计算

4.1.1．精确潮流计算 (1)最大负荷时

按全网110Kv计算功率损耗： 线路阻抗（欧姆）

22

Z123.281j10.175Z132.445j6.03z143.936j12.21z152.953j9.15

变压器阻抗（两台变压器并联折算到高压侧）

zT142.8j702.9zT269.145j1687.4 zT352.68j1338.96

每个变电所两台变压器中的损耗

S2(PyTjQyT)2[S2*PzT/(2*SN)2S2*QzT/(2*SN)2]ST10.244j3.88ST20.192j2.395ST30.267j2.925

线路末端输送功率



S'STSS'1280.244j53.46S'1360.192j31.195 S'1420.267j46.325S'1570j90.8

线路损耗功率：

 23

SP2Q2U(RjX)S122.521j7.817S130.929j2.291S

142.304j7.148S153.208j9.946

线路首端输送功率：

SSS'S1282.765j61.277S1361.121j33.486S

1472.571j53.473S1573.208j100.476

（2）最小负荷时

按全网110Kv计算功率损耗 线路阻抗（欧姆）

Z123.281j10.175Z132.445j6.03Z143.936j12.21

Z152.953j9.156

变压器阻抗（两台变压器并联折算到高压侧）zT142.8j702.9zT269.145j1687.4 zT352.68j1338.96

每个变电所两台变压器中的损耗

24

S2(PyTjQyT)2[S2*PzT/(2*SN)2S2*QzT/(2*SN)2]ST10.174j2.05ST20.146j1.167ST30.169j1.406

线路末端输送功率

S'STSS'1240.174j26.84S'1330.146j15.697

S'1435.169j23.096S'15185j157.8

线路损耗功率

SP2Q2U(RjX)S120.633j1.963S

130.233j0.576S140.576j1.787S1514.43j44.74

线路首端输送功率

SSS'S1240.807j28.803S

1330.379j16.273S1435.745j24.883S15199.43j202.4.1.2．潮流分布计算结果

25

图4-1

4.2. 电压调整计算

4.2.1．计算各线段的电压降落 最大负荷时

电压降落纵分量（KV）：

UPRQXUN

U127.397U132.904U147.757U159.41

电压降落横分量：

PXQRUUNU12U13U14U15

5.2982.9765.5843.081

变电所高压侧电压：

26

U2T(UNU)U2UT1113.726UT2118.133U

T3113.381Us111.633

电压降落纵分量（KV）

UPRQXUNU123.529U131.85

U143.672U1520.19

电压降落横分量

UPXQRUNU122.65U131.186

U142.978U1510.148

变电所高压侧电压

U2T(UNU)U2UT1117.5UT2119.8UT3117.37

Us101.324.3. 变压器变比接头选择及校验变电所1：

27

STmax80j49.58STmin40j24.79Umax113.726Umin117.5113.726*10.5113.72610.5117.5UTmin*10.5123.37510UUUavTminTmax118.552选择分接头UTmaxUf110*(10.05)115.5即选择5%分接头变压器变比为115.5/10.5113.725校验：Umax*10.510.4310115.5117.5Umin*10.510.68(略大于10.5可视具体运行情况考虑115.5无功补偿)选择分接头满足要求

变电所2：

STmax60j28.8STmin30j14.53Umax118.13Umin119.8118.13*10.512110.25119.8.UTmin*10..511710.75UUUavTminTmax1192选择分接头Uf110*(10.07)117.7UTmax即选择5%分接头变压器变比为117.7/10.5118.13校验：Umax*10.510.5610.25117.7119.8Umin*10.510..6910.75 117.7选择分接头满足要求 28

变电所3：

STmax70j43.4STmin35j21.69Umax113.38Umin117.37113.38*10.5116.1510.25117.36UTmin*10.5114.10.75UUTmaxUavTmin115.382选择分接头Uf110*(10.05)115.5UTmax即选择5%分接头变压器变比为115.5/10.5113.38校验：Umax*10.510.3110.25115.5117.36Umin*10.510.6710.75 115.5选择分接头满足要求

发电厂A最大负荷UtImax最小负荷UtImixUtUUjtmax

+UtmaxUNiUimax122.610.8510.5127.09KV10.2129.80.8810.5130.68KV10.5

jtmix+UtmixUNiUimix127.09130.68128.98KV2选择22.5%UtI1211.05127.05KV校验：122.610.85最大负荷时：10.510.210.5127.05130.68最小负荷时：10.510.810.51.0511127.05

29

最佳方案接线图：

图4-2

30

附录一

一．架空输电线路导线经济电流密度

表附录1 架空输电线路导线经济电流密度（A / mm）

铝 铜 3000以下 1.65 3.00

年最大负荷利用小时数Tmax 3000～5000 1.15 2.25 5000以上 0.90 1.75 2

二．规划方案的经济性比较方法

本次《电网规划课程设计》要求按年费用最小法进行规划方案的经济性比较， 年费用最小的规划方案为经济性最好的方案。规划方案年费用的计算范围包 括：（1）输电线路的投资；（2）输电线路的年运行费用；（3）网络电能损失 费。

三．规划方案的年费用计算方法

NFZ其中：

i0(1i0)n(1i0)1nu

NF——规划方案的年费用

Z——折算至基准年（规划水平年）的总投资

n——电力工程经济使用年限（取25年） i0——电力工业投资回收系数（取 0.1）

u——基准年的年运行费用（取投资的5％）

四．输电线路的投资指标

31

表附录1-2 110KV架空输电线路单位投资指标

类 别 LGJ－400 LGJ－300 LGJ－240 LGJ－185 LGJ－150 LGJ－120 单位造价指标 45万元／公里 40万元／公里 32万元／公里 30万元／公里 28万元／公里 25万元／公里

五．电能损失费计算方法

（1）由潮流计算结果得出全网最大损耗功率Pmax；

（2）根据附录中给出的年最大负荷利用小时数Tmax、负荷功率因数cos， 根据下表查出年最大负荷损耗时间max；

（3）计算整个电网全年电能损耗WPmaxmax（Kwh／年）； （4）按电力系统综合成本电价（取0.35元／Kwh）计算电能损失费。

（5）最大负荷损耗小时max与最大负荷利用小时Tmax(h)、功率因数cos之 间的关系如下表所示：

32

表附录1-3

cos 0.80 1500 1700 2000 2350 2750 3150 3600 4100 4650 5250 5950 6650 7400 1200 1500 1800 2150 2600 3000 3500 4000 4600 5200 5900 6600 1000 1250 1600 2000 2400 2900 3400 3950 4500 5100 5800 6550 7350 800 1100 1400 1800 2200 2700 3200 3750 4350 5000 5700 6500 700 950 1250 1600 2000 2500 3000 3600 4200 4850 5600 00 7250 0.85 0.95 0.95 1.00 Tmax(h)2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 6000 6500 7000 7500 8000 33

附录二

课程设计注意事项

1.根据任务书的原始资料，检验系统的功率平衡和确定电厂的运行方式 校验系统功率平衡的目的是分析系统的有功和无功电源容量是否足够，是否 有必要补充装设有功或无功电源(做功率平衡时，应计及负荷的同时系数、网 损及厂用电，并需要有足够的备用容量)。 系统的最大综合负荷：PLk1k2Pmax

其中：k1为同时系数，近似取0.9；k2为厂用电率+网损率，网损率取5%。根 据综合最大，最小负荷，考虑电厂的运行方式，确定机组的运行台数和出力。 2.确定电网供电电压等级时，应考虑变电所负荷大小、变电所与发电厂的距离。 3.对初选方案，进行详细的技术经济比较，确定技术合理，经济效益佳的方 案为最佳方案

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。

34

致谢

通过这次电网课程设计让我更深刻的体会到了“一分耕耘，一分收获收

获，有志者，事竟成！”这两句警示名言深意。一个人只要有动力，肯下苦 工就没有做不成的事情。

在此次课程设计进程中，通过指导老师悉心的讲解和指导之下，使得原有的理论知识得到了进一步的加深和巩固，此外，通过在图书馆多次借阅资料加之网上查寻的大量信息也扩充了自我的知识面，并对所学课程及本专业有了进一步的认识。忙忙碌碌的一周电网课程设计终于结束！

刚刚得到课题时，面对从未涉足过的课程设计大家都是一脸的茫然，不

知从何下手，更不知道应该去查寻哪一方面的资料书籍，再加之末考临近，使得课程设计的时间十分紧凑。但是我们组各成员团结一致，众志成城，因为大家都知道这次课程设计时间是相当紧张的，而且工作量极大，不是个别

人能在短时间内可以顺利完成的，在这次课程设计中也使我深刻地认识到一个团队的重要性，更何况积极参与设计同样也是对自己的一种锻炼和能力的培养，培养自我工作严禁认真的作风、团队合作的精神、求实创新的能力，与此同时也能学到更多的团队合作经验及如何能使自己在团队中充分发挥自己的成员作用，为团队做出更多的贡献。所以，通过我们组十个人亲密无间的分工合作，每个人完成自己的任务，最后一起通过讨论把所有任务串连起来完成总的设计任务。大家连续埋头苦干好几天的时间，其乐融融，完全没有丝毫怨言，相反，通过这次实习还增进了彼此的感情，获益匪浅！

虽然在课程设计过程中也遇到了很多的困难，但通过自己的不懈努力和艰苦钻研之下，最终还是把所有问题一一顺利解决，从而使得自己所学的理论知识得到了充分的实践运用。

总之，这次课程设计在大家的共同努力之下取得了成功！

参考文献:

[1] 陈衍主编，《电力系统稳态分析》，中国电力出版社，2007年6月第三版。

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[2] 王锡凡主编，《 电力系统规则基础》，中国电力出版社，1994年10月。 [3] 王晓文主编，《供用电系统》，中国电力出版社，2005年2月第一版。 [4] 姚春球主编，《发电厂电气部分》，中国电力出版社，2004年。

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