地方电力网规划毕业设计(doc 41页)

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重庆大学网络教育学院

毕业设计（论文）

题目 地方电力网规划

学生所在校外学习中心内蒙古呼和浩特校外学习中心

批次 层次 专业 111批次、专科起点本科

电气工程及其自动化

学 号 W11109509 学 生 曹志通 指 导 教 师 郭文宇 起 止 日 期 2013.2.1～2013.4.30

1

摘 要

电能是目前世界各国能源消费的主要形式之一。要满足国民经济发展的需要，电力工业必须先行，因此做好电力工程建设的前期工作，落实发、送、变电本体工程的建设条件，协调其建设进度，优化其设计方案，其意义尤为重大。电力系统规划设计正是电力工程前期工作的重要组成部分，它是关于单项本体工程设计的总体规划，是具体建设项目实施的方针和原则，是一项具有战略意义的工作。电网设计的任务是根据设计期内的负荷要求及电源建设方案，确定相应的电网接线，以满足可靠、经济地输送电力的要求。电力网规划设计是在负荷分析、电源规划之后，发电厂与变电站的位置、容量、负荷等已确定的条件下，进行网络的规划设计。即要选定网络电压等级、网络接线方式、导线型号等，并进行潮流分布及调压计算，通过技术经济分析，得出最佳方案。现规划设计了一个容量在100MW以下的，包括2个发电厂（1个火电厂，1个水电厂）、5个变电站的35~110kV的地方电力网。 关键词： 电力系统 电力网 规划 设计

I

目 录

中文摘要 .............................................................. I 1.引言 ............................................................... 1 2.我国电力网简述 ..................................................... 2 3.电力电量平衡 ........................................................ 2 3.1系统最大供电负荷计算 .............................................. 2 3.2工作容量计算 ...................................................... 2 3.2.1水电工作容量的计算 .............................................. 2 3.2.2火电厂工作容量的计算 ............................................ 4 3.3备用容量的计算 .................................................... 5 3.3.1负荷备用容量的计算 .............................................. 5 3.3.2事故备用容量的计算 .............................................. 5 3.3.3水电厂承担的备用容量 ............................................ 6 3.3.4火电厂承担的备用容量 ............................................ 7 3.3.5系统需要的备用容量 .............................................. 7 3.4系统需要装机容量计算 .............................................. 8 3.5总的电力平衡表 .................................................... 9 3.6用表格法进行电量平衡 ............................................. 10 3.6.1按月求电力网月平均负荷.......................................... 10 3.6.2按月求火电厂的月平均出力 ........................................ 11 3.7求年利用小时数 ................................................... 13 3.7.1水电年利用小时数 ............................................... 13 3.7.2火电年利用小时数 ............................................... 13 4.电网电压等级的确定和电网接线方案的初步选择 ......................... 14 4.1电网电压等级的选择 ............................................... 14 4.2电网接线方案的初步选择和比较 ...................................... 14 4.2.1第一种方案 ..................................................... 14 4.2.2第二种方案 ..................................................... 15 4.2.3第三种方案 ..................................................... 16 5.电网接线方案的详细比较和确定 ....................................... 17 5.1第二种方案 ....................................................... 17 5.1.1线路导线截面积的选择 ........................................... 18 5.1.2架空线电压损耗和电能损耗的计算 .................................. 20 6.2第三种方案 ....................................................... 23 6.2.2线路导线截面积的选择 ........................................... 23 6.2.3架空线电压损耗和电能损耗的计算 .................................. 25 6.3电网一次投资的计算 ............................................... 28

II

6.4年运行费用 ....................................................... 28 7.潮流分布与调压措施的选择 ........................................... 29 7.1变压器的选择 ..................................................... 29 7.2电力网等值电路图 ................................................. 32 8.运行特性的计算 ..................................................... 33 8.1最大运行方式 ..................................................... 33 8.2最小运行方式 ..................................................... 33 附录：设备和材料清单 ................................................. 33 参考文献 ............................................................. 33

III

1 引言

电能是目前世界各国能源消费的主要形式之一。要满足国民经济发展的需要，电力工业必须先行，因此做好电力工程建设的前期工作，落实发、送、变电本体工程的建设条件，协调其建设进度，优化其设计方案，其意义尤为重大。电力系统规划设计正是电力工程前期工作的重要组成部分，它是关于单项本体工程设计的总体规划，是具体建设项目实施的方针和原则，是一项具有战略意义的工作。电网设计的任务是根据设计期内的负荷要求及电源建设方案，确定相应的电网接线，以满足可靠、经济地输送电力的要求。电力网规划设计是在负荷分析、电源规划之后，发电厂与变电站的位置、容量、负荷等已确定的条件下，进行网络的规划设计。即要选定网络电压等级、网络接线方式、导线型号等，并进行潮流分布及调压计算，通过技术经济分析，得出最佳方案。

2 我国电力网简述

目前经济的发展潜力预示着城市电网的大幅度扩容的压力，这完全不同于西方发达国家的已成型的城高电网，因此供电企业应面对实际，利用目前国家在经济发展过程中对其它公用行业所采取的扶持政策，在城市电网规划上尤其是新市区与准市区的规划上，争取更多的多元化投资对城市电网进行规划建设是必不可少的。 争取城网投资多元化是对搞好城网规划工作的有利保障。城网投资多元化也是供电企业进入市场经济后必须协调解决的问题。

在市场经济条件下，供电企业在进行城网规划设计时，在完成好社会责任与效益的前提下，应从规划的各个时期、层面做好经济分析工作，使经济效益的观点寓于城网规划之中，只有这样，供电企业的效益才能有机的增长，才能保证供电企业的可持续发展，规划的作用与意义才能充分显现出来。不仅如此，供电企业还要利用市场经济的内在规律，立足实际，变被动为主动，充分利用各种因素，影响政策制定部门，争取更多的政策用之于城市电网的规划与改造建设之中

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3 电力电量平衡

3.1系统最大供电负荷计算

一月：系统最大供电负荷=32/（1-5%）=33.68MW 二月：系统最大供电负荷=31.3/（1-5%）=32.95MW 三月：系统最大供电负荷=30.2/（1-5%）=31.79MW 四月：系统最大供电负荷=26.5/（1-5%）=27.89MW 五月：系统最大供电负荷=25.5/（1-5%）=26.84MW 六月：系统最大供电负荷=24.8/（1-5%）=26.11MW 七月：系统最大供电负荷=25/（1-5%）=26.32MW 八月：系统最大供电负荷=26.2/（1-5%）=27.58MW 九月：系统最大供电负荷=27/（1-5%）=28.42MW 十月：系统最大供电负荷=31/（1-5%）=32.63MW 十一月：系统最大供电负荷=32/（1-5%）=33.68MW 十二月：系统最大供电负荷=32.8/（1-5%）=34.53MW 月份 一 月 二 月 32.95 三 月 31.79 四 月 27.89 五 月 26.84 六 月 26.11 七 月 26.32 八 月 27.58 九 月 28.42 十 月 32.63 十 一 月 33.68 十 二 月 34.53 系统 最大33.6供电8 负荷 （MW）

3.2工作容量计算 3.2.1水电工作容量的计算

先求出夏季及冬季的最小负荷系数：

最小负荷系数变电站总的最小有功负荷

变电站总的最大有功负荷4.1+5.0+5.2+7.5+3.8=0.76

5.3+6.2+7.0+10.3+4.83.54.04.25.52.7夏季：0.72

4.55.55.8.8.04.0冬季：β=第 2 页，共 36 页

然后按下面公式计算水电厂的可调日保证电量

AtjKtj(PshypPq)24 (Ktj1.1)

其中：

Pshyp——水电月平均出力 Pq——水电厂不可调节部分出力 Ktj——水电厂月调节系数 一月：Atj1.1(2.80)2473.92MW 二月：Atj1.1(3.70)2497.68MW 三月：Atj1.1(4.90)24129.36MW 四月：Atj1.1(60)24158.4MW 五月：Atj1.1(7.20)24190.08MW 六月：Atj1.1(90)24237.6MW 七月：Atj1.1(10.80)24285.12MW 八月：Atj1.1(9.30)24245.52MW 九月：Atj1.1(6.20)24163.68MW 十月：Atj1.1(5.40)24142.56MW 十一月：Atj1.1(3.20)2484.48MW 十二月：Atj1.1(2.50)2466MW

计算日峰荷电量：Pmax()24

一月:33.68 (0.78-0.76)2416.17MW 二月: 32.95(0.78-0.76)2415.82MW

三月：31.79 (0.78-0.76)2415.26MW 四月： 27.89(0.8-0.72)2453.55MW

五月: 26.84(0.8-0.72)2451.53MW 六月： 26.11(0.8-0.72)2450.13MW

七月：26.32 (0.8-0.72)2450.53MW 八月: 27.58 (0.8-0.72)2452.95MW

九月：28.42 (0.8-0.72)2454.57MW 十月：32.63 (0.78-0.76)2415.66MW

十一月：33.68 (0.78-0.76)2416.17MW 十二月： 34.53(0.78-0.76)2416.57MW

因为12个月的水电厂的可调日保证电量均大于相应月份的系统日峰荷电量，

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所以水电厂的工作容量均可按下式计算：

PshgKtj(PshypPq)Pmax(1)Pq

一月：Pshg1.1(2.80)33.68(10.78)010.49MW 二月：Pshg1.1(3.70)32.95(10.78)011.32MW 三月：Pshg1.1(4.90)31.79(10.78)012.38MW 四月：Pshg1.1(6.00)27.89(10.80)012.18MW 五月：Pshg1.1(7.20)26.84(10.80)013.29MW 六月：Pshg1.1(9.00)26.11(10.80)015.12MW 七月：Pshg1.1(10.80)26.32(10.80)017.14MW 八月：Pshg1.1(9.30)27.58(10.80)015.75MW 九月：Pshg1.1(6.20)28.42(10.80)012.50MW 十月：Pshg1.1(5.40)32.63(10.78)013.12MW 十一月：Pshg1.1(3.20)33.68(10.78)010.93MW 十二月：Pshg1.1(2.50)34.53(10.78)010.35MW

因为水电厂的装机容量为2*6MW，三月至十月的工作容量大雨水电厂的装机容量，所以这几个月的水电厂工作容量均按水电厂装机容量得下述表格： 月份 一 月 二 月 11.32 三 月 12.00 四 月 12.00 五 月 12.00 六 月 12.00 七 月 12.00 八 月 12.00 九 月 12.00 十 月 12.00 十 一 月 10.93 十 二 月 10.35 水电 厂 10.4工作9 容量（MW）

3.2.2火电厂工作容量的计算

火电厂的工作容量=系统最大供电负荷 -水电厂的工作容量

一月：33.6810.4923.19MW 二月：32.9511.3121.64MW

三月：31.7912.0019.79MW 四月：27.8912.0015.89MW

五月：26.8412.0014.84MW 六月：26.1112.0014.11MW

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七月：26.3212.0014.32MW 八月：27.5812.0015.58MW

九月：28.4212.0016.42MW 十月：32.6312.0020.63MW

十一月：33.6810.9322.75MW 十二月：34.5310.3524.18MW

月份 一 月 二 月 21.64 三 月 19.79 四 月 15.89 五 月 14.84 六 月 14.11 七 月 14.32 八 月 15.58 九 月 16.42 十 月 20.63 十 一 月 22.75 十 二 月 24.18 火电 厂 23.1工作9 容量（MW）

3.3备用容量的计算 3.3.1负荷备用容量的计算

负荷备用容量系统最大供电负荷负荷备用率（2%~5%）

一月：33.683%1.01MW 二月：32.953%0.99MW

三月：31.793%0.95MW 四月：27.893%0.84MW

五月：26.843%0.81MW 六月：26.113%0.78MW

七月：26.323%0.79MW 八月：27.583%0.83MW

九月：28.423%0.85MW 十月：32.633%0.98MW

十一月：33.683%1.01MW 十二月：34.533%1.04MW

3.3.2事故备用容量的计算

事故备用容量系统最大供电负荷事故备用率（10%）

一月：33.6810%3.37MW

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二月：32.9510%3.30MW

三月：31.7910%3.18MW 四月：27.8910%2.79MW

五月：26.8410%2.68MW 六月：26.1110%2.61MW

七月：26.3210%2.63MW 八月：27.5810%2.76MW

九月：28.4210%2.84MW 十月：32.6310%3.26MW

十一月：33.6810%3.37MW 十二月：34.5310%3.45MW

因为一至十二月的事故备用容量均小于最大机组容量，因此十二个月的事故备用容量均取最大机组容量6MW。 3.3.3水电厂承担的备用容量

水电厂承担的事故备用容量为：

10.491.87MW 33.6811.312.06MW 二月：632.95122.26MW 三月：631.79122.58MW 四月：627.89122.68MW 五月：626.84122.76MW 六月：626.11122.74MW 七月：626.32122.61MW 八月：627.58122.53MW 九月：628.42122.21MW 十月：632.6310.931.95MW 十一月：633.6810.351..8MW 十二月：634.53一月：6第 6 页，共 36 页

备用容量在水火电厂之间的分配原则是：负荷备用一般由水电承担，事故备用一般按水火电厂担负系统工作容量的比例分配。所以水电厂应分担的备用容量为：

一月：1.011.872.88MW 二月：0.992.063.05MW

三月：0.952.263.21MW 四月：0.842.583.42MW

五月：0.812.683.49MW 六月：0.782.763.54MW

七月：0.792.743.53MW 八月：0.832.613.44MW

九月：0.852.533.38MW 十月：0.982.213.19MW

十一月：1.011.952.96MW 十二月：1.041.802.84MW 3.3.4火电厂承担的备用容量

一月：61.874.13MW 二月：62.063.94MW

三月：62.263.74MW 四月：62.583.42MW

五月：62.683.32MW 六月：62.763.24MW

七月：62.743.26MW 八月：62.613.39MW

九月：62.533.47MW 十月：62.213.79MW

十一月：61.954.05MW 十二月：61.804.20MW 3.3.5系统需要的备用容量

系统需要的备用容量负荷备用容量事故备用容量

一月：1.0167.01MW 二月：0.9966.99MW

三月：0.9566.95MW 四月：0.8466.84MW

五月：0.8166.81MW

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六月：0.7866.78MW

七月：0.7966.79MW 八月：0.8366.83MW

九月：0.8566.85MW 十月：0.9866.98MW

十一月：1.0167.01MW 十二月：1.0467.04MW 列出备用容量表格如下：

电力系统备用容量表 月 一 二 三 四 五 六 七 八 备用 月 月 月 月 月 月 月 月 一，负 荷备用1.01 0.99 0.95 0.84 0.81 0.78 0.79 0.83 容量（MW） 二，事 故备用6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 容量（MW） 其中： 水电2.88 3.05 3.21 3.42 3.49 3.54 3.53 3.44 （MW） 火电4.13 3.94 3.74 3.42 3.32 3.24 3.26 3.39 （MW） 三，系 统需要7.01 6.99 6.95 6.84 6.81 6.78 6.79 6.83 备用容量（MW） 九 十 十 十 一 二 月 月 月 月 0.80.98 1.01 1.04 5 6.00 6.00 6.00 6.00 3.38 3.19 2.96 2.84 3.47 3.79 4.05 4.20 6.85 6.98 7.01 7.04

3.4系统需要装机容量计算

系统需要装机容量工作容量备用容量

一月：33.687.0140.69MW 二月：32.956.9939.94MW

三月：31.796.9538.74MW 四月：27.896.8434.73MW

五月：26.846.8133.65MW 六月：26.116.7832.89MW

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系统 电力平衡表 一 月 二 月 三 月 四 月 五 月 六 月 七 月 八 月 九 月 十 月 十 一 月 十 二 月 七月：26.326.7933.11MW 八月：27.586.8334.41MW

九月：28.426.8535.27MW 十月：32.636.9839.61MW

十一月：33.687.0140.96MW 十二月：34.537.0441.57MW 月 份 一 月 二 月 39.94 三 月 38.74 四 月 34.73 五 月 33.65 六 月 32.89 七 月 33.11 八 月 34.41 九 月 35.27 十 月 39.61 十 一 月 40.69 十 二 月 41.57 系统 需要40.6装机9 容量（MW）

3.5总的电力平衡表

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一， 系 统最大33.6供电负8 荷 （MW） 二， 工作容量 水电厂 其 工作容10.4 量（MW） 9 火电厂 中 工作容23.1量（MW） 9 三， 备用容量 负荷备 其 用容量1.01 （MW） 事故备 中 用容量6.00 （MW） 系统需要的 总备用容量7.01 （MW） 四，系统需 要装机容量40.6（MW） 9 32.95 31.79 27.89 26.84 26.11 26.32 27.58 28.42 32.63 33.68 34.53 11.31 21.61 12.00 19.79 12.00 15.89 12.00 14.84 12.00 14.11 12.00 14.32 12.00 15.58 12.00 16.42 12.00 20.63 10.93 22.75 10.35 24.80 0.99 0.95 0.84 6.00 6.00 6.00 0.81 0.78 0.79 0.83 0.85 0.98 1.01 1.04 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.99 6.95 6.84 6.81 6.78 6.79 6.83 6.85 6.98 7.01 7.04 39.91 38.74 34.73 33.65 32.89 30.00 12.00 33.11 34.41 35.27 39.61 40.69 41.57 五， 系统原有装机容量 水电装 其 机容量30.030.0 （MW） 0 0 火电装 中 机容量12.012.0（MW） 0 0 30.00 12.00 30.00 12.00 30.00 12.00 30.00 12.00 30.00 12.00 30.00 12.00 30.00 12.00 30.00 12.00 30.00 12.00

3.6用表格法进行电量平衡 3.6.1按月求电力网月平均负荷

一月：pyp33.680.780.8823.12MW 二月：pyp32.950.780.8822.67MW

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三月：pyp31.790.780.8821.82MW 四月：p五月：p六月：p七月：p八月：p九月：p十月：pypypypypypypyp27.890.800.8218.30MW

26.840.800.8217.61MW 26.110.800.8217.13MW

26.320.800.8217.27MW 27.580.800.8218.09MW

28.420.800.8218.64MW 32.630.780.8822.40MW ypyp33.680.780.8823.12MW 34.530.780.8823.70MW

十一月：p十二月：p则全年发电量为：

2.3131242.2628242.1831241.8330241.7631241.7130241.7331241.8131241.8630242.2431242.3130242.37312417783.52万KWh3.6.2按月求火电厂的月平均出力

火电厂月平均出力电力网月平均负荷水电厂实际月平均负荷

一月：2.310.282.03万KW 二月：2.260.371.89万KW

三月：2.180.491.69万KW 四月：1.830.601.23万KW

五月：1.760.721.04万KW 六月：1.710.900.81万KW

七月：1.731.080.65万KW 八月：1.810.930.88万KW

九月：1.860.621.24万KW 十月：2.240.541.70万KW

十一月：2.310.321.99万KW 十二月：2.370.252.12万KW

第 11 页，共 36 页

电量 平衡 表 一 月 二 月 三 月 四 月 五 月 六 月 七 月 八 月 九 月 十 月 十 一 月 十 年二 发月 电量 一， 1电量平衡表

第 12 页，共 36 页

系统 月平均 负荷 2.31 2.26 2.18 1.83 1.76 1.71 1.73 1.81 1.86 2.24 2.31 2.37 （万KW） 7783.52 5192.2 二， 系统月平均出力 （万 KW ） 水 电 厂 实 际0.28 0.37 0.49 0.60 0.72 月 其 平 均 出中 力 火 电 厂 月2.03 1.89 1.69 1.23 1.04 平均出力 水电厂的年发电量为：

0.90 1.08 0.93 0.62 0.54 0.32 0.25 0.81 0.65 0.88 1.24 1.70 1.99 2.12 12591.32 0.2831240.3728240.4931240.63024 0.7231240.930241.0831240.9331240.6230240.5431240.3230240.2531245192.2万KWh则火电厂的年发电量为：

17783.525192.212591.32万KWh

4.7求年利用小时数 4.7.1水电年利用小时数：

水电年利用小时数(10.280.370.490.60.720.91.080.930.620.540.320.25)7304319.17小时0.624.7.2火电年利用小时数

：

第 13 页，共 36 页

火电年利用小时数（2.031.891.691.231.040.810.650.881.241.71.992.12）7304202.37小时0.655. 电网电压等级的确定和 电网接线方案的初步选择

5.1电网电压等级的选择

根据已知的发电厂到各变电站的距离及各变电站的负荷，查表5-2（《电力系统规划设计》）可知电网电压等级为110KV。 5.2电网接线方案的初步选择和比较 5.2.1第一种方案

路径长度L1(282623282329)1.08169.56KM 线路长度L2(282623282329)21.08339.12KM 总

负

荷

矩

PL5.3296.22372810.3(2628)4.8231158.9MVA

因为水、火电厂均采用双母线带旁路接线，变电站均采用单母线接线，故：

K31

第 14 页，共 36 页

5.2.2.第二种方案：

路径长度：L1(2845232628235029)1.08272.16KM 线路长度：L2(2845232628235029)1.08272.16KM 对两个环网分别进行功率分布计算： 环网一：

SI

Pli1niiljPli1niil7(4523)6.2233.5(4523)3.123j6.444j3.222MVA9696SIII

Pli1niiljPli1niil6.2(2845)7283.1(2845)3.528j6.756j3.378MVA9696所以II段上流过的功率由变电站2流向变电站3，其值为：

SII6.756j3.3786.2j3.10.556j0.278MVA

环网二：

SIVPli1niiljPli1niil4.8(5029)5.3292.4(5029)2.729j5.225j2.626M102102第 15 页，共 36 页

SVI

Pli1niiljPli1niil5.3(5023)4.8232.7(5023)2.423j4.875j2.474MVA102102所以V段上的功率由变电站5流向变电站1，其值为：

SV5.225j2.6264.8j2.40.425j0.226MVA

总的负荷矩：

Pl6.444280.556456.756235.225230.425504.87529

5.15(2826)921.74MVA对于变电站均可采用桥形接线，而两发电厂可采用单母线分段接线，总的开关数为：

K235.2.3.第三种方案：

路径长度：L1(28452326282329)1.08218.16KM 线路长度：L2(2845232628223229)1.08274.32KM 对环网进行功率分布计算：

第 16 页，共 36 页

SIPli1niilnjPli1niiln7(4523)6.2233.5(4523)3.123j6.444j3.222MVA9696SIII

Pli1iiljPli1iil6.2(2845)7283.1(2845)3.528j6.756j3.378MVA9696所以II段上流过的功率由变电站2流向变电站3，其值为：

SII6.756j3.3786.2j3.10.556j0.278MVA

总的负荷矩：

Pl6.444280.556456.756235.15(2628)4.8235.329903.04MVA

由于变电站均可采用桥形接线，火电厂采用单母线分段接线，水电厂采用双母线带旁路接线，故总的开关数为：

K28

对比以上四个参数，且考虑经济性和供电的可靠性，第二种和第三种方案更好，现对其进行进一步比较。

6.电网接线方案的详细比较和确定

6.1.第二种方案：

第 17 页，共 36 页

6.1.1.线路导线截面积的选择：

令各条架空线的功率因数分别为：cosI、cosII、cosIII、cosIV、cosV、

cosVI、cosVII、cosVIII，则：

架空线I段的选取：

cosIcos(tg1QI3.222)cos(tg1)0.89 PI6.444SIPI3VcosIJ6.444100031100.891.1533.05(mm2)

查附表5-6可选LGJ-35，参数：

RI0.85Ω/KM XI0.446Ω/KM

BI2.54106S/KM

架空线II段的选取：

cosIIcos(tg1QII0.278)cos(tg1)0.89 PII0.556SIiPII3VcosIIJ0.556100031100.891.152.85(mm2)

第 18 页，共 36 页

查附表5-6可选LGJ-35，参数：

RII0.85Ω/KM XII0.446Ω/KM

BII2.54106S/KM

架空线III段的选取：

cosIIIcos(tg1QIII3.378)cos(tg1)0.89 PIII6.756SIIIPIII3VcosIIIJ6.756100031100.891.1534.65(mm2)

查附表5-6可选LGJ-35，参数：

RIII0.85Ω/KM XIII0.446Ω/KM

BIII2.54106S/KM

架空线IV段的选取：

cosIVcos(tg1QIV2.626)cos(tg1)0.89PIV5.225

SIVPIV3VcosIVJ5.225100031100.891.1526.79(mm2)

查附表5-6可选LGJ-35，参数：

RIV0.85Ω/KM XIV0.446Ω/KM

BIV2.54106S/KM

架空线V段的选取：

cosVcos(tg1QV0.226)cos(tg1)0.88PV0.425

0.425100031100.881.152.2(mm2)SVPV3VcosVJ

查附表5-6可选LGJ-35，参数：

RV0.85Ω/KM

XV0.446Ω/KM

BV2.54106S/KM

架空线VI段的选取：

cosVIcos(tg1QVI2.474)cos(tg1)0.89PVI4.875

第 19 页，共 36 页

SVIPVI3VcosVIJ4.875100031100.891.1525(mm2)

查附表5-6可选LGJ-35，参数：

RVI0.85Ω/KM

XVI0.446Ω/KM

BVI2.54106S/KM

架空线VII段和VIII的选取：

cosVIIcosVIIIcos(tg1QVII5.2)cos(tg1)0.89PVII10.3

SVIISVIIIPVII3VcosVIIJ5.15100031100.891.1526.41(mm2)

查附表5-6可选LGJ-35，参数：

RVIIRVIII0.85Ω/KM XVIIXVIII0.446Ω/KM

BVIIBVIII2.54106S/KM

6.1.2.架空线电压损耗和电能损耗的计算：

架空线I段的电压损耗：

VIPIRIQIXI6.4440.85283.2220.446281.76KV

VN110Pmax.IPI2QI22VN6.44423.2222RI0.85280.102MW 2110Tmax.ITmax.35000h

查表3-1（电力系统分析）有：I3500h 所以I段架空线的年电能损耗为：

AIPmax.II0.1023500357103KWh

架空线II段的电压损耗：

VIIPIIRIIQIIXII0.5560.85450.2780.446450.244KV

VN11022PIIQII2VNPmax.II0.55620.2782RII0.85450.0012MW 2110Tmax.IITmax.35000h

第 20 页，共 36 页

查表3-1（电力系统分析）有：II3500h 所以II段架空线的年电能损耗为：

AIIPmax.IIII0.001235004.2103KWh

架空线III段的电压损耗：

VIIIPIIIRIIIQIIIXIII6.7560.85233.3780.446231.52KV

VN11022PIIIQIIIPmax.IIIV2NRIII6.75623.37820.85230.092MW 2110Tmax.IIIP2Tmax.2PIITmax.36.250000.55650005000h

P2PII6.20.556查表3-1（电力系统分析）有：III3500h 所以III段架空线的年电能损耗为：

AIIIPmax.IIIIII0.0923500322103KWh

架空线IV段的电压损耗：

VIVPIVRIVQIVXIV5.2250.85232.6260.446231.17KV

VN11022PIVQIVPmax.IVV2NRIV5.22522.62620.85230.055MW 2110Tmax.IVP5Tmax.5PVTmax.14.840000.42545004041h

P5PV4.80.425查表3-1（电力系统分析）有：IV2600h 所以IV段架空线的年电能损耗为：

AIVPmax.IVIV0.0552600143103KWh

架空线V段的电压损耗：

VVPVRVQVXV0.4250.85500.2260.446500.21KV

VN1102PV2QV2VNPmax.V0.42520.2262RV0.85500.00081MW 2110第 21 页，共 36 页

Tmax.VTmax.14500h

查表3-1（电力系统分析）有：V3000h 所以V段架空线的年电能损耗为：

AVPmax.VV0.0008130002.43103KWh

架空线VI段的电压损耗：

VVIPVIRVIQVIXVI4.8750.85292.4740.446291.38KV

VN11022PVIQVI2VNPmax.VI4.87522.4742RVI0.85290.072MW 2110Tmax.VITmax.14500h

查表3-1（电力系统分析）有：VI3000h 所以VI段架空线的年电能损耗为：

AVIPmax.VIVI0.0723000216103KWh

架空线VII段的电压损耗：

VVIIPVIIRVIIQVIIXVII5.150.85262.60.446261.31KV

VN11022PVIIQVIIPmax.VIIV2NRVII5.1522.620.85260.061MW 2110Tmax.VIITmax.45500h

查表3-1（电力系统分析）有：VII4000h 所以VII段架空线的年电能损耗为：

AVIIPmax.VIIVII0.0614000244103KWh

架空线VIII段的电压损耗：

VVIIIPVIIIRVIIIQVIIIXVIII5.150.85282.60.446281.41KV

VN11022PVIIIQVIIIPmax.VIIIV2NRVIII5.1522.620.85280.065MW 2110第 22 页，共 36 页

Tmax.VIIITmax.45500h

查表3-1（电力系统分析）有：VIII4000h 所以VIII段架空线的年电能损耗为：

AVIIIPmax.VIIIVIII0.0654000260103KWh

电网最大电压损耗：

Vmax1.761.381.311.415.86KV11010%11KV

全网年电能损耗：

AAIAIIAIIIAIVAVAVIAVIIAVIII(3574.23221432.43216244260)101548.6310KWh6.2.第三种方案：

33

6.2.1.线路导线截面积的选择：

令各条架空线的功率因数分别为：coscosV、cosVI、cosVII，则：

I、cosII、cosIII、cosIV、

架空线I段的选取：

cosIcos(tg1QI3.222)cos(tg1)0.89 PI6.444第 23 页，共 36 页

SIPI3VcosIJ6.444100031100.891.1533.05(mm2)

查附表5-6可选LGJ-35，参数：

RI0.85Ω/KM XI0.446Ω/KM

BI2.54106S/KM

架空线II段的选取：

cosIIcos(tg1QII0.278)cos(tg1)0.89 PII0.556SIiPII3VcosIIJ0.556100031100.891.152.85(mm2)

查附表5-6可选LGJ-35，参数：

RII0.85Ω/KM XII0.446Ω/KM

BII2.54106S/KM

架空线III段的选取：

cosIIIcos(tg1QIII3.378)cos(tg1)0.89 PIII6.756SIIIPIII3VcosIIIJ6.756100031100.891.1534.65(mm2)

查附表5-6可选LGJ-35，参数：

RIII0.85Ω/KM XIII0.446Ω/KM

BIII2.54106S/KM

架空线IV段和V的选取：

cosIVcosVcos(tg1QV5.2)cos(tg1)0.89 PV10.3SIVSVPV3VcosVJ5.15100031100.891.1526.41(mm2)

查附表5-6可选LGJ-35，参数：

RIVRV0.85Ω/KM XIVXV0.446Ω/KM BIVBV2.54106S/KM

架空线VI段的选取：

cosVIcos(tg11.2)0.89 2.4第 24 页，共 36 页

SVIPVI3VcosVIJ2.4100031100.891.1512.31(mm2)

查附表5-6可选LGJ-35，参数：

RVI0.85Ω/KM

XVI0.446Ω/KM

BVI2.54106S/KM

架空线VII段的选取：

cosVIIcos(tg11.35)0.89 2.65SVIIPVII3VcosVIIJ2.65100031100.891.1513.59(mm2)

查附表5-6可选LGJ-35，参数：

RVII0.85Ω/KM

XVII0.446Ω/KM

BVII2.54106S/KM

6.2.2.架空线电压损耗和电能损耗的计算：

架空线I段的电压损耗：

VIPIRIQIXI6.4440.85283.2220.446281.76KV

VN110Pmax.IPI2QI22VN6.44423.2222RI0.85280.102MW 2110Tmax.ITmax.35000h

查表3-1（电力系统分析）有：I3500h 所以I段架空线的年电能损耗为：

AIPmax.II0.1023500357103KWh

架空线II段的电压损耗：

VIIPIIRIIQIIXII0.5560.85450.2780.446450.244KV

VN11022PIIQII2VNPmax.II0.55620.2782RII0.85450.0012MW 2110Tmax.IITmax.35000h

第 25 页，共 36 页

查表3-1（电力系统分析）有：II3500h 所以II段架空线的年电能损耗为：

AIIPmax.IIII0.001235004.2103KWh

架空线III段的电压损耗：

VIIIPIIIRIIIQIIIXIII6.7560.85233.3780.446231.52KV

VN11022PIIIQIIIPmax.IIIV2NRIII6.75623.37820.85230.092MW 2110Tmax.IIIP2Tmax.2PIITmax.36.250000.55650005000h

P2PII6.20.556查表3-1（电力系统分析）有：III3500h 所以III段架空线的年电能损耗为：

AIIIPmax.IIIIII0.0923500322103KWh

架空线IV段的电压损耗：

VIVPIVRIVQIVXIV5.150.85262.60.446261.31KV

VN11022PIVQIVPmax.IVV2NRIV5.1522.620.85260.061MW 2110Tmax.IVTmax.45500h

查表3-1（电力系统分析）有：IV4000h 所以IV段架空线的年电能损耗为：

AIVPmax.IVIV0.0614000244103KWh

架空线V段的电压损耗：

VVPVRVQVXV5.150.85282.60.446281.41KV

VN1102PV2QV2VNPmax.V5.1522.62RV0.85280.065MW 2110Tmax.VTmax.45500h

第 26 页，共 36 页

查表3-1（电力系统分析）有：V4000h 所以V段架空线的年电能损耗为：

AVPmax.VV0.0654000260103KWh

架空线VI段的电压损耗：

VVIPVIRVIQVIXVI2.40.85231.20.446230.54KV

VN11022PVIQVI2VNPmax.VI2.421.22RVI0.85230.012MW 2110Tmax.VITmax.54000h

查表3-1（电力系统分析）有：VI2600h 所以VI段架空线的年电能损耗为：

AVIPmax.VIVI0.012260031.2103KWh

架空线VII段的电压损耗：

VVIIPVIIRVIIQVIIXVII2.650.85291.350.446290.75KV

VN11022PVIIQVIIPmax.VIIV2NRVII2.6521.3520.85290.018MW 2110Tmax.VIITmax.14500h

查表3-1（电力系统分析）有：VII3000h 所以VII段架空线的年电能损耗为：

AVIIPmax.VIIVII0.018300054103KWh

电网最大电压损耗：

Vmax1.761.311.410.540.755.77KV11010%11KV

全网年电能损耗：

AAIAIIAIIIAIVAVAVIAVII(3574.232224426031.254)101272.410KWh33

第 27 页，共 36 页

6.3.电网一次投资的计算：

对电网高压断路器均选用SW型，查表知其单价为44.8万/台，而LGJ-35导线的单价为10万/公里，因此：

方案二：

K144.8231030.4(万元)

K210（2845232329502826）2520（万元）

总一次投资：

KK1K21030.425203550.4(万元)

方案三：

K144.8281254.4(万元)

K210（2823452628）1.910（2329）2488（万元）

总一次投资：

KK1K21254.424883742.4(万元)

6.4.年运行费用：

方案二：

C1AK1548.631030.351041030.44.2%25202.2%152.92(万)

方案三：

C2AK1272.41030.351041254.44.2%24882.2%151.95(万)

采用回收年限法对两个方案进行比较：

T(K1K2)(3550.43652.8)105.6TN

(C2C1)(151.95152.92)所以第三种方案为最佳方案。

第 28 页，共 36 页

7.潮流分布与调压措施的选择

7.1.变压器的选择

变压器T1的容量：

ST1(260.8261%)(110%)16.37MVA

查附表5-2可选T1的额定容量ST1N20MVA，参数：

PS135KW P022KW VS%10.5 I0%0.8

则：RT12PSVN2SN1351102310104.08() 2200003 XT12VS%VN10.5110231010363.53() 100SN10020000S0P0jI0%SN0.022j0.16MVA 100变压器T2的容量：

ST2(560.8568%)(110%)38.61MVA

查附表5-2可选T2的额定容量ST2N40MVA，参数：

PS200KW P042KW VS%10.5 I0%0.7

则：RT22PSVN2SN2001102310101.51() 2400003第 29 页，共 36 页

XT22VS%VN10.5110231010331.76() 100SN10040000S0P0jI0%SN0.042j0.28MVA 100变压器T3、T4的容量：

ST3ST46.223.1270%4.85MVA

查附表5-2可选T3、T4的额定容量ST3NST4N6.3MVA，参数：

PS52KW P09.76KW VS%10.5 I0%1.1

则：RT3RT42PSVN2SN5211023101015.85() 263003 XT3XT42VS%VN10.51102310103201.67() 100SN1006300S0P0jI0%SN0.0098j0.0693MVA 100变压器T5、T6的容量：

ST5ST6723.5270%5.48MVA

查附表5-2可选T5、T6的额定容量ST5NST6N6.3MVA，参数：

PS52KW P09.76KW VS%10.5 I0%1.1

则：RT5RT62PSVN2SN5211023101015.85() 263003 XT5XT62VS%VN10.51102310103201.67() 100SN1006300I0%S0P0jSN0.0098j0.0693MVA

100变压器T7、T8的容量：

ST7ST810.325.2270%8.08MVA

查附表5-2可选T7、T8的额定容量ST7NST8N10MVA，参数：

PS72KW P014KW VS%10.5 I0%1.1

则：RT7RT82PSVN2SN721102310108.71() 2100003第 30 页，共 36 页

XT7XT82VS%VN10.51102310103127.05() 100SN10010000S0P0jI0%SN0.014j0.11MVA 100变压器T9、T10的容量：

ST9ST104.822.4270%3.76MVA

查附表5-2可选T9、T10的额定容量ST9NST10N6.3MVA，参数：

PS52KW P09.76KW VS%10.5 I0%1.1

则：RT9RT102PSVN2SN5211023101015.85() 263003 XT9XT102VS%VN10.51102310103201.67() 100SN1006300S0P0jI0%SN0.0098j0.0693MVA 100变压器T11、T12的容量：

ST11ST125.322.7270%4.16MVA

查附表5-2可选T11、T12的额定容量ST11NST12N6.3MVA，参数：

PS52KW P09.76KW VS%10.5 I0%1.1

则：RT11RT122PSVN2SN5211023101015.85() 263003 XT11XT122VS%VN10.51102310103201.67() 100SN1006300S0P0jI0%SN0.0098j0.0693MVA 100

第 31 页，共 36 页

7.2.电力网等值电路图

其中K121121110110'，K'，KN，KN，所以：

6.310.56.3101216.3K*1.1

6.311012110K*'1.0510.5110

第 32 页，共 36 页

8. 运行特性的计算

8.1.最大运行方式

功率损耗率35.66715.36.2710.34.8100%5.8%

35.6671全网负荷年电能消耗（5.345006.250007500010.355004.84000）1031.7全网年电能损耗=（0.1356×5000+0.1272×5000+0.1466×5500+0.0856×4000+0.0792×4500）×10=0.03×10KWh年电能损耗率=0.03×100%=1.73%

1.7+0.0338

输电效率=1-1.73%=98.27%

8.2.最小运行方式

功率损耗率21.15713.544.25.52.7100%5.9%

21.1571全网负荷电能损耗（3.54500450004.250005.555002.74000）1030.98全网年电能损耗（0.16550000.165650000.2155000.104240000.1134500）100.0410KWh38

年电能损耗率0.04100%3.92%

0.980.04输电效率1-3.92%96.08%

附录：设备和材料清单

【1】 导线：LGJ-35型导线274.32KM 【2】 断路器：SW4-110/1000型断路器28台 【3】 变压器：型号为SFS7-6300/110变压器8台 型号为SFS7-10000/110变压器2台 型号为SFS7-20000/110变压器1台

型号为SFS7-40000/110变压器1台

【1】 电力系统设计手册

参考文献

电力工业部电力规划设计总院编 中国电力出版社出版 1998年

【2】 发电厂电力部分 熊信银编著

第 33 页，共 36 页

中国电力出版社（第三版） 朱永利编著 【3】 电力系统分析的计算机算法 刘天琪，邱晓燕编著 【4】 四川大学自编讲义 2006年 刘天琪，邱晓燕编著 【5】 电力系统分析理论（第一版）刘天琪，邱晓燕编著 【6】 发电厂电气设计与CAD应用

重庆大学网络教育学院 学生毕业设计（论文）任务书

批次、层次、专业111入学批次、专科起点本科、电气工程及其自动化 校外学习中心 内蒙古呼和浩特校外学习中心 学生姓名 曹志通 学号 W11109509

一、毕业设计（论文）工作自 2013 年 01 月 21 日起至 2013 年 04 月 14 日止 二、设计（论文）题目：

地方电力网规划设计

三、毕业设计（论文）内容： 1 、发电厂及变电站的地理位置

2、发电厂数据： 容量单位：MW 电压单位：kV 厂用电率：百分数 电厂 电厂类型 发电厂装机 第 34 页，共 36 页

发电机额定 发电机厂用

编号 5 6 1 2 台数 5 5 容量 台数 容量 6 5 0 0 0 0 功率因数 0.8 0.8 电压 6.3 6.3 电率 8 2 注：电厂类型中 1——火电厂；2——水电厂

3、水电厂月平均出力： 单位：MW

电厂 一月 二月 三月 四月 五月 六月 七月 八月 九月 十月 十一月 十二月 6

4、变电站及发电厂机端负荷：容量单位：MVA；电压单位：kV 冬 季 Pmax 5.5 Qmax 3.3 Pmin 4.3 7.5 4.8 5.2 2.2 夏 季 Tmax Qmin Pmax Qmax 3.1 4.6 3.5 4.1 1.5 4.5 8.7 4.8 5.5 2.1 2.8 5.5 3.0 3.3 1.4 Pmin 3.2 6.0 3.6 4.2 1.6 Qmin 小时 2.4 4.5 2.8 3.0 1.2 4500 5000 5000 5000 5000 低压侧额定电压 10 10 10 10 6.3 重要负可靠调压4.0 4.2 4.7 5.4 6.5 8.1 11.4 10.9 9.1 7.0 5.5 4.5 变电站或发电荷 性要百分数 55 60 45 50 45 求 厂编号 1 2 3 4 5 要求 2 1 2 3 1 10.0 8.2 6.5 7.5 3.1 4.7 4.9 1.9 注：调压要求中：1——逆调压；2——常调压；3——顺调压

5、全电网年最大负荷曲线：单位：MW

月份 一月 二月 三月 四月 五月 六月 七月 八月 九月 十月 十一月 十二月 负荷 29.0 28.5 27.3 26.6 25.5 24.5 23.5 22.8 25.2 26.6

6、日负荷率、月不均衡系数、水电厂月周调节系数及网损率： 日负荷率：γ 冬季 0.85

第 35 页，共 36 页

28.5 30.0 月不均衡系数：σ 水电厂月周调节系数:Ktj 冬季 0.88 夏季 0.89 冬季 1.2 夏季 1.05 网损率 0.06 夏季 0.84

四、达到的技术指标及要求：

1，编写计算书和说明书 2，开题报告一份

3，论文一篇，不少于5000字 4，不需要绘制大图 五，进度安排： 平台阶段名称 平台提交时间 进 度 计 划 图纸 Word文档 备注 提交开题毕业设计 第一阶段 绘制系统构成的方框图 1、开题报告 2、设计目的及背景，基本原理、结构组成和设计的总体方案 报告及用word编排好的第一阶段的内容 详细方案设计： 对电网提交用元件参数进行计算，绘制word编排等值网络图；绘制电气主接通过短路电好的第二流的计算，对线图以及各部变压器，导阶段的内以及断路容（详细分等值网络图 线，器、互感器、电抗器等配方案设电设备进行选择计算。据计） 此可绘制电气主接线图。 第 36 页，共 36 页

毕业设计 第二 阶段

提交毕业设计终稿 （含封完善设计的主体内容 1.6.2. 整理设计说明书与计算书 1.6.3. 补充目录，摘要，参考文献等内容使论文完善 1.6.1. 面、目录、摘要、开题报告、任务书、正文、参考文献、相关图纸等压缩成一个文件包上传） 毕业设计 第三阶段 整理图纸并编号 六、主要参考文献：

1，电力工业部电力规划设计总院编.电力系统设计手册.中国电力出版社.1998年

2，熊信银.发电厂电气部分.朱永利.第三版.中国电力出版社.2004年 3，刘天琪，邱晓燕.电力系统分析的计算机算法.四川大学自编讲义.2006年 4，刘天琪，邱晓燕.电力系统分析理论.第一版.科学出版社.2005年 5，刘继春，发电厂电气设计与CAD应用.四川大学出版社.2003

指 导 教 师 郭文宇 下 发 日 期 2013.01.27

重庆大学网络教育学院

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学生毕业设计（论文）开题报告

一、课题的目的及意义（含国内外的研究现状分析）： 至“十二五”末，全网城市客户年平均停电时间不超过5小时，主要城市达到国内领先水平，国际化大城市达到世界先进水平。统筹主网与配网发展，注重各级电压等级的协调，坚持统一规划、统一实施，加快城乡电网建设与改造，提高城乡配电网的供电能力和供电可靠性。 大力发展智能电网技术，提高电网科技含量。将新能源规划、分布式能源规划纳入电力工业规划，适时开展区域综合能源规划，实现统筹发展。坚持二次系统与一次系统同步建设，强化二次系统建设，注重科技进步和科技创新，建设先进、可靠的调度自动化系统与通信网络，提高电网调度运行智能化水平。借助现代信息化技术和电力电子技术，积极研发和采用新的电网安全稳定技术，建立电网动态安全监测预警系统和应急备用体系，构建主动型和对策型相结合的新型电网安全时空防御体系。“十二五”期间，稳步推进二次系统一体化和南方电网一体化电网运行智能系统研究和建设。 电能是目前世界各国能源消费的主要形式之一。要满足国民经济发展的需要，电力工业必须先行，因第 38 页，共 36 页

此做好电力工程建设的前期工作，落实发、送、变电本体工程的建设条件，协调其建设进度，优化其设计方案，其意义尤为重大。电力系统规划设计正是电力工程前期工作的重要组成部分，它是关于单项本体工程设计的总体规划，是具体建设项目实施的方针和原则，是一项具有战略意义的工作。电网设计的任务是根据设计期内的负荷要求及电源建设方案，确定相应的电网接线，以满足可靠、经济地输送电力的要求。电力网规划设计是在负荷分析、电源规划之后，发电厂与变电站的位置、容量、负荷等已确定的条件下，进行网络的规划设计。即要选定网络电压等级、网络接线方式、导线型号等，并进行潮流分布及调压计算，通过技术经济分析，得出最佳方案。 目前经济的发展潜力预示着城市电网的大幅度扩容的压力，这完全不同于西方发达国家的已成型的城高电网，因此供电企业应面对实际，利用目前国家在经济发展过程中对其它公用行业所采取的扶持政策，在城市电网规划上尤其是新市区与准市区的规划上，争取更多的多元化投资对城市电网进行规划建设是必不可少的。 争取城网投资多元化是对搞好城网规划工作的第 39 页，共 36 页

有利保障。城网投资多元化也是供电企业进入市场经济后必须协调解决的问题。 在市场经济条件下，供电企业在进行城网规划设计时，在完成好社会责任与效益的前提下，应从规划的各个时期、层面做好经济分析工作，使经济效益的观点寓于城网规划之中，只有这样，供电企业的效益才能有机的增长，才能保证供电企业的可持续发展，规划的作用与意义才能充分显现出来。不仅如此，供电企业还要利用市场经济的内在规律，立足实际，变被动为主动，充分利用各种因素，影响政策制定部门，争取更多的政策用之于城市电网的规划与改造建设之中 二、课题任务、重点研究内容、实现途径、条件： （1）课题任务： 规划设计一个容量在100MW以下的，包括2个发电厂（1个火电厂，1个水电厂）、5个变电站的35—110kV的地方电力网。 （2）重点研究内容： 电力网络方案的确定、发电厂及变电站电气主接线设计、主要设备的选择及校验、输电网络潮流分布的计算等部分。其中输电网络的功率与电压分布及电器主接线的设计非常重要的，因为他们的可靠性、经济性和灵活性直接影响着整个电网的可靠性、经济性和灵活性。它的准确性影响着设备的选择及校验，也影响到整个网络的经济性与安全性。本次设计是本着可靠性和安全性的原则来完成的。 （3）实现途径： 在论文的写作过程中，本人将通过大量地、广泛地阅读专业期刊、杂志、相关学术著作，进行数据调查、统计等方式，在拥有大量材料的基础上去粗取精，提炼出有代表性、有借鉴意义的观点，并采用数据图表分析等方法，提出创新思路。

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报告人签名 曹志通 日 期 2013年3月6日

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