.摘 要通過(guò)分析原始材料和根據(jù)變電站的總負(fù)荷來(lái)選擇主變壓器，依據(jù)主接線(xiàn)經(jīng)濟(jì)可靠、運(yùn)行靈活的要求，再進(jìn)行技術(shù)對(duì)比，排除不太合理的規(guī)劃，從而確定變電站的電氣主接線(xiàn)方案。接下來(lái)進(jìn)行短路電流的計(jì)算。從三相短路計(jì)算中得到當(dāng)短路發(fā)生在各自電壓等級(jí)的母線(xiàn)時(shí)，其短路穩(wěn)態(tài)電流和沖擊電流的值，計(jì)算出各項(xiàng)數(shù)據(jù)，確定電壓等級(jí)的額定數(shù)據(jù)，計(jì)算出最大工作電流，最后選擇并校驗(yàn)電氣設(shè)備。通過(guò)參照相關(guān)資料及書(shū)籍，并且依據(jù)我國(guó)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)各個(gè)預(yù)設(shè)方案進(jìn)行綜合對(duì)比而后得出。本次設(shè)計(jì)目標(biāo)是完成高壓電網(wǎng)的初步設(shè)計(jì)，本著滿(mǎn)足電網(wǎng)發(fā)展和安全運(yùn)行的原則，充分考慮了安全穩(wěn)定，靈活經(jīng)濟(jì)等因素完成設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：110KV電網(wǎng)；短路計(jì)算；功率平衡AbstractAfter the analysis of the original material and the total load of the substation to choose the main transformer, and according to the main wiring of the economic reliability, operation of the requirements, a more reasonable selection of the main wiring scheme, and then technical contrast, to exclude unreasonable planning, so as to determine the substation electrical main wiring scheme. The calculation of short-circuit current. From the three-phase short-circuit calculation inference when the short circuit occurs in the voltage level of the bus, the short-circuit current and impulse current value, calculate the data, determine the voltage rating of the data, and calculate the maximum operating current, and finally select and check the electrical equipment. By referring to the relevant information and books, and according to the technical standards of our country, the comprehensive comparison of the various design schemes and then draw. The design goal is to complete the preliminary design of the high-voltage power grid, in line with the power grid development and safe operation of the principle, fully considered the safety and stability, flexible and economic factors such as the completion of the design.Key words: 110KV power network; short circuit calculation; power balance 引 言電力系統(tǒng)的發(fā)展是一個(gè)國(guó)家或一個(gè)地區(qū)的核心組成部分，自2009年起，我國(guó)電力系統(tǒng)的建設(shè)和發(fā)展飛快，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)不斷地調(diào)整，電網(wǎng)建設(shè)也在逐步改善，電力技術(shù)和裝備有了很大的提高。不過(guò)，電力配置不平衡的情況依然有，我國(guó)中東部電力供需緊張狀況還在繼續(xù)。面對(duì)這些問(wèn)題，電力結(jié)構(gòu)調(diào)整和優(yōu)化是關(guān)鍵，電網(wǎng)設(shè)計(jì)更需要優(yōu)化，在初步的設(shè)計(jì)中應(yīng)該著眼于未來(lái)的發(fā)展，盡可能的做到一次建設(shè)，永久使用。從未來(lái)發(fā)展方向考慮，我國(guó)的電力系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)是用新能源替代傳統(tǒng)發(fā)電，開(kāi)發(fā)既節(jié)能又環(huán)保的新產(chǎn)品，著力降低電設(shè)備的功耗，努力提高供電技術(shù)，電網(wǎng)建設(shè)步伐加快，優(yōu)化資源配置。提高供電部分的管理和職工調(diào)配，極大的提高各類(lèi)能源的利用效率，加強(qiáng)全國(guó)電力聯(lián)網(wǎng)，逐步降低一些單位產(chǎn)值能耗等。加快推進(jìn)城鎮(zhèn)和農(nóng)村電力系統(tǒng)建設(shè)與改造，形成一個(gè)經(jīng)濟(jì)可靠的供配電網(wǎng)絡(luò)。在近幾年的電網(wǎng)規(guī)劃建造過(guò)程中，尤其是在110kv電網(wǎng)的興辦中，各種設(shè)施配備浪費(fèi)現(xiàn)象比較嚴(yán)重，存在多次建設(shè)、變革艱巨、工頻電磁輻射、無(wú)線(xiàn)電干擾和噪聲、電能質(zhì)量差等問(wèn)題已成為影響高壓輸變電工程建設(shè)成本和運(yùn)行質(zhì)量的重要窒塞成分。110KV變電所要解決這些問(wèn)題，就要從降低噪音、盡可能地減小干擾，最優(yōu)的配置電氣設(shè)備，節(jié)省資源等方面去入手，不但要保證電能質(zhì)量，還要保證用電安全可靠。與此同時(shí)，在規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)從長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮，讓建設(shè)的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)易于改造，資源可重復(fù)利用。本設(shè)計(jì)將論述電力網(wǎng)絡(luò)的有功功率和無(wú)功功率的計(jì)算，網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃的初階段選取，主接線(xiàn)設(shè)計(jì)，主變壓器的選擇，變電站總體排布，短路計(jì)算，電力系統(tǒng)故障分析和電力系統(tǒng)穩(wěn)定等等。從經(jīng)濟(jì)，可靠，安全，實(shí)用的角度考慮，認(rèn)真研究和探討110kv電網(wǎng)的初步設(shè)計(jì)。1 電力系統(tǒng)功率平衡1.1 概述電力體系的運(yùn)行目的是可靠而經(jīng)濟(jì)地為用戶(hù)供應(yīng)質(zhì)量高的電能。在為廣大用戶(hù)生產(chǎn)、輸送電能的過(guò)程中很重要的一點(diǎn)是要保持功率平衡和能量平衡，電能在生產(chǎn)出來(lái)之后，由于其很難貯存，所以功率平衡對(duì)于電力系電力系統(tǒng)最基本的任務(wù)是要保證能為廣大用戶(hù)提供穩(wěn)定，安全，可靠，經(jīng)濟(jì)統(tǒng)來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。電力體系的功率平衡有有功功率平衡、無(wú)功功率平衡這幾個(gè)部分。在電力系統(tǒng)正常的運(yùn)轉(zhuǎn)的期間，無(wú)功電源的無(wú)功功率效能應(yīng)能滿(mǎn)足電網(wǎng)消耗，還應(yīng)達(dá)到電力系統(tǒng)負(fù)荷在額定電壓下對(duì)無(wú)功功率的要求，不然電壓就會(huì)偏離額定電壓值。如果出現(xiàn)電壓偏離太大的情況，就會(huì)影響設(shè)備的正常工作，除此之外，對(duì)電力系統(tǒng)本身也有很大的損害。當(dāng)電壓下降過(guò)量時(shí)，電網(wǎng)的運(yùn)行損耗會(huì)加大，也會(huì)涉及電力體系的穩(wěn)定性，當(dāng)電壓升高過(guò)多時(shí)，接在電力系統(tǒng)的各用電器的絕緣動(dòng)作可能會(huì)遭到一定的損害。在電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的時(shí)候，所有發(fā)電場(chǎng)的發(fā)電設(shè)備產(chǎn)生的有功功率之和任何時(shí)候都需要滿(mǎn)足因?yàn)橄到y(tǒng)的部負(fù)荷相平衡的負(fù)荷的變化而引起相應(yīng)的變化，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)有功功率達(dá)不到的情況時(shí)，電力系統(tǒng)的頻率就會(huì)下降，一旦頻率較大時(shí)，會(huì)對(duì)用電設(shè)備產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，甚至發(fā)生事故。因此，進(jìn)行無(wú)功功率和有功功率的平衡是電網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)劃中非常重要的，功率平衡是為了校驗(yàn)系統(tǒng)的無(wú)功功率和有功功率是否留有足夠的備用容量，若是出現(xiàn)無(wú)功功率不足的情況，應(yīng)該提出補(bǔ)償設(shè)備的類(lèi)型和容量，以及其設(shè)置地點(diǎn)。若是出現(xiàn)有功功率不足的情況，應(yīng)該盡早的提出解決方案和采取一定的措施。1.2 有功功率平衡的計(jì)算1.2.1 有功功率平衡電力系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)有功功率是保持平衡的，即所有發(fā)電機(jī)有功出力的總和與系統(tǒng)的總負(fù)荷（包括網(wǎng)絡(luò)的有功損耗和廠用電）相等。1.2.2 系統(tǒng)供電和發(fā)電負(fù)荷計(jì)算在電網(wǎng)規(guī)劃時(shí)，網(wǎng)絡(luò)損耗通過(guò)電網(wǎng)絡(luò)損率計(jì)算，而網(wǎng)絡(luò)損耗率是以供電負(fù)荷的百分?jǐn)?shù)所表示，一般為準(zhǔn)510，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，考慮網(wǎng)絡(luò)損耗的可行性，取值8%，則系統(tǒng)的供電負(fù)荷Pg可表示為： 為滿(mǎn)足電力系統(tǒng)的供電負(fù)荷以及發(fā)電機(jī)的供電負(fù)荷，必須將發(fā)電廠的供電負(fù)荷分配給系統(tǒng)供電，負(fù)荷分配和發(fā)電廠，它可表示為： 其中PZ為發(fā)電機(jī)電壓直配負(fù)荷，Pc為發(fā)電廠廠用電負(fù)荷。 1.2.3 最大負(fù)荷運(yùn)行方式下的有功功率平衡的計(jì)算系統(tǒng)的發(fā)電負(fù)荷 MW系統(tǒng)總裝機(jī)額定有功容量PG500 MW 由于 PG PF ， 則P備用PGPF500427.8=72.2(MW)即該系統(tǒng)的總裝機(jī)容量能滿(mǎn)足最高負(fù)荷的要求，并具有一定的儲(chǔ)備能力，基本符合要求。此時(shí)機(jī)組出力率：PFPG427.8/500=85.56% 1.2.4 最小負(fù)荷的運(yùn)行方式下的系統(tǒng)的發(fā)電負(fù)荷Pf =(1/1-k)Py+Pz+Pc=(1/1-8%)130+40=181.3(MW)最小負(fù)荷運(yùn)行方式下,發(fā)電廠的有功出力不僅要滿(mǎn)足系統(tǒng)的要求.而且還要受到出力率的限制,為了保證發(fā)電廠都有直配負(fù)荷,因此,發(fā)電廠A、B、C三廠同時(shí)開(kāi)機(jī),各發(fā)電廠發(fā)電機(jī)機(jī)壓側(cè)的接線(xiàn)形式如下：發(fā)電廠A:250MW機(jī)組采用機(jī)壓母線(xiàn);發(fā)電廠B:150MW,225MW機(jī)組選取機(jī)壓母線(xiàn);350MW機(jī)組采用單元母線(xiàn);發(fā)電廠C:250MW機(jī)組采用單元母線(xiàn);225MW機(jī)組采用機(jī)壓母線(xiàn)；在最小負(fù)荷運(yùn)行方式下開(kāi)機(jī)機(jī)組確定如下:發(fā)電廠A:150MW；發(fā)電廠B:150MW,225MW機(jī)壓母線(xiàn)上的機(jī)組和150MW單元接線(xiàn)機(jī)組；發(fā)電廠C:225MW；發(fā)電廠機(jī)組開(kāi)機(jī)容量:Pmin=250MW；則系統(tǒng)的備用容量:250-181.3=68.7MW；機(jī)組出力率 ：181.3/250=72.5%70%；備用容量大于最大機(jī)組的容量,滿(mǎn)足最小運(yùn)行方式下的要求。1.3 電力系統(tǒng)的無(wú)功功率必須平衡，電力系統(tǒng)無(wú)功功率平衡的要求是：電力系統(tǒng)的無(wú)功電源能提供的無(wú)功功率應(yīng)大于或等于負(fù)荷所需的無(wú)功功率和網(wǎng)絡(luò)中的無(wú)功損耗，無(wú)功功率不足時(shí)能采取的措施有：（1）要求用戶(hù)將負(fù)荷的功率因數(shù)提升到現(xiàn)行規(guī)程劃定的量；（2）挖掘系統(tǒng)的無(wú)功潛力； （3）通過(guò)分析無(wú)功平衡的要求，增加無(wú)功補(bǔ)償?shù)娜萘?。電力體系無(wú)功功率平衡需在系統(tǒng)中，無(wú)功電源能夠發(fā)出的無(wú)功功率應(yīng)大于或等于負(fù)荷所需的無(wú)功功率和體系中的無(wú)功消耗。電力系統(tǒng)的無(wú)功和無(wú)功負(fù)荷，在正常和事故操作中，實(shí)行分層劃分，在發(fā)生原理、無(wú)功功率時(shí)應(yīng)具有靈活的調(diào)節(jié)能力。系統(tǒng)中無(wú)功功率的平衡：體系無(wú)功功率損耗由變壓器的無(wú)功功率和線(xiàn)路的無(wú)功功率損耗組成。對(duì)110kV及以下電壓等級(jí)，假設(shè)無(wú)功功率在線(xiàn)路無(wú)功功率和充電電源的電荷平衡，所產(chǎn)生的消耗，線(xiàn)路損耗可以忽略不計(jì)。變壓器的無(wú)功損耗按每經(jīng)過(guò)一次電壓變換，損耗為負(fù)荷視在功率的12%計(jì)算，網(wǎng)絡(luò)無(wú)功功率損耗為： 在最大負(fù)荷運(yùn)行方式下，除去廠用電，我們可計(jì)算出經(jīng)過(guò)變壓器兩次電壓變換的負(fù)荷視在功率：（PCOS） （9040）/0.85(20454045)/0.94 0 /0.8 369.6 (MVAR)無(wú)功負(fù)荷為:(tg) = (20+40+20+90+40+)0.62+1500.484+400.75 = 232.8(MVAR)網(wǎng)絡(luò)無(wú)功損耗為:Q212%212%369.6 88.8(MVAR)那么:系統(tǒng)無(wú)功功率：tg 5000.75375(MVAR)系統(tǒng)無(wú)功備用：Qres Q = 375 232.8 88.8 = 53.4(MVAR)從提高電壓質(zhì)量和減少網(wǎng)絡(luò)功率損耗分析，應(yīng)極大可能避免通過(guò)電網(wǎng)元件很多地傳送無(wú)功功率。因此，光從全系統(tǒng)使無(wú)功功率平衡是不行的，還要分地區(qū)分電壓等級(jí)地使無(wú)功功率平衡。實(shí)踐證明，有時(shí)一個(gè)無(wú)功功率是有空缺，它是不經(jīng)濟(jì)的調(diào)整超過(guò)填補(bǔ)空缺，那么你應(yīng)該分開(kāi)處理的流量計(jì)算，若電壓最低點(diǎn)的電壓不能滿(mǎn)足要求，還需考慮裝設(shè)無(wú)功補(bǔ)償裝置。 經(jīng)過(guò)以上計(jì)算,本系統(tǒng)A.B.C三個(gè)發(fā)電廠的有功總量和無(wú)功總量均滿(mǎn)足系統(tǒng)負(fù)荷的要求,可以進(jìn)入電力網(wǎng)的設(shè)計(jì)階段,在設(shè)備負(fù)荷運(yùn)行方式下,本系統(tǒng)的有功負(fù)荷平衡及發(fā)電廠機(jī)組出力情況如下： 2 網(wǎng)絡(luò)方案的初步選擇2.1 概述電力網(wǎng)方案的設(shè)計(jì)，一般包括下列內(nèi)容：（1） 電壓等級(jí)的選擇，必要時(shí)還要包括交、直流輸電方式的比較；（2）電網(wǎng)方案的綜合比較；（3）網(wǎng)絡(luò)接線(xiàn)方案的制訂原則。根據(jù)所給電源及負(fù)荷點(diǎn)的相對(duì)位置,可以考慮幾個(gè)網(wǎng)絡(luò)接線(xiàn)方案.在擬定可能的網(wǎng)絡(luò)接線(xiàn)方案時(shí),必須遵循以下幾條原則:（1）滿(mǎn)足用戶(hù)供電可靠性的要求。（2） 加強(qiáng)電力網(wǎng)絡(luò)的建設(shè),特別是電源間聯(lián)絡(luò)線(xiàn)。（3）網(wǎng)絡(luò)元件故障檢修,不影響系統(tǒng)運(yùn)行。（4）若網(wǎng)絡(luò)中線(xiàn)路故障使系統(tǒng)分割成各個(gè)獨(dú)立部分時(shí),應(yīng)盡可能保證各部分電源與負(fù)荷之間的功率平衡。（5）在滿(mǎn)足用電可靠性和電能質(zhì)量的前提下,盡可能簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò),考慮其經(jīng)濟(jì)性和運(yùn)行簡(jiǎn)便、安全。盡量避免構(gòu)成復(fù)雜的環(huán)套環(huán)網(wǎng)絡(luò),以減小繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置配置及整定的難度,同時(shí)減小運(yùn)行調(diào)整的困難。2.2 網(wǎng)絡(luò)方案的擬定本設(shè)計(jì)選取交流輸電方式，電力網(wǎng)等級(jí)的選擇一定要符合國(guó)家劃定的標(biāo)準(zhǔn)電壓等級(jí)，在同一地區(qū)或同一電力系統(tǒng)電網(wǎng)的電壓等級(jí)應(yīng)盡量簡(jiǎn)化，并應(yīng)根據(jù)所需要的輸送容量，輸送距離和周?chē)娏W(wǎng)的電壓確定。各電壓等級(jí)線(xiàn)路的送電能力考慮本系統(tǒng)負(fù)荷的大小和，類(lèi)負(fù)荷所占比例，以及發(fā)電廠的裝機(jī)容量，廠站之間的送電距離。選擇110kv電壓等級(jí)進(jìn)行初步設(shè)計(jì)。本系統(tǒng)中所有負(fù)荷均含有，類(lèi)負(fù)荷，因此網(wǎng)絡(luò)采用有備用的接線(xiàn)方式，保證其供電可靠性。為了簡(jiǎn)化潮流計(jì)算，便于二次設(shè)備的選擇和繼電保護(hù)的配置，以及調(diào)度運(yùn)行的方便，本設(shè)計(jì)不考慮雙環(huán)及以上的環(huán)行網(wǎng)絡(luò)。對(duì)于一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，通?？蓪⑵浞殖扇舾蓚€(gè)區(qū)域來(lái)分別進(jìn)行考慮，按有功，無(wú)功就近平衡的原則進(jìn)行劃區(qū)，以減少長(zhǎng)距離送電造成的網(wǎng)絡(luò)損耗和電壓損失，根據(jù)此系統(tǒng)的個(gè)體情況和特點(diǎn)，可將其分為3個(gè)區(qū)來(lái)考慮和設(shè)計(jì)：III區(qū)：發(fā)電廠A，發(fā)電廠B和變電所1； II區(qū)：發(fā)電廠C和變電所6；I區(qū)：發(fā)電廠B，發(fā)電廠C和變電所2，3，4，5；通過(guò)分析的選擇，本設(shè)計(jì)擬訂電力網(wǎng)接線(xiàn)方案共有：III區(qū)2個(gè)，區(qū)1個(gè)，I區(qū)10個(gè)。2.2.1網(wǎng)絡(luò)方案的比較方案比較的目的是對(duì)于擬訂的接線(xiàn)方案，根據(jù)供電可靠性，靈活性，經(jīng)濟(jì)性的原理，將明顯不合理的方案舍去，保留2-3個(gè)較好的方案,再作較精確的經(jīng)濟(jì)比較。(1)技術(shù)指標(biāo)比較：1）系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，可能出現(xiàn)的最大電壓損失u%是否小于額定電壓的10%；2）系統(tǒng)事故后（只考慮斷線(xiàn)）可能出現(xiàn)的最大電壓損耗u%是否小于額定電壓的15%。(2)初步經(jīng)濟(jì)比較：1）比較選擇的方案線(xiàn)路實(shí)際長(zhǎng)度；2）比較選擇的方案線(xiàn)路路徑長(zhǎng)度；3）比較選擇方案所用斷路器個(gè)數(shù)；4）比較選擇的方案有色金屬消耗的噸數(shù)。 1.III區(qū)方案的比較：III區(qū)考慮變電所1的供電可靠性，擬定2種方案，（2）方案1 的分析：1）導(dǎo)線(xiàn)的選擇：B發(fā)電廠作為主調(diào)頻廠，A發(fā)電廠作為固定出力廠，在最大負(fù)荷運(yùn)行方式如下：Si=100+j100tan(1/cos0.8)-20+j20tan(1/cos0.85)=80+j62.6(mva) S2=(90+20)+j90tan(1/cos0.85)+20tan(1/cos0.9)-Si =110+j65.5-(80+j62.6)=30+j2.9 那么導(dǎo)線(xiàn)截面：=37.6則A-1段采用雙回LGJ-240導(dǎo)線(xiàn)， B-1段采用雙回LGJ-70導(dǎo)線(xiàn)2.2.2 電壓損失計(jì)算對(duì)運(yùn)行時(shí)計(jì)算電壓損失分二種情況：一是正常運(yùn)行時(shí)的最大電壓損失，其公公式同上。 110KV線(xiàn)路常用幾種LGJ導(dǎo)線(xiàn)電阻、電抗、電容值。A-1 段正常運(yùn)行時(shí)的最大電壓損失 Umax%=5.9%10%即正常運(yùn)行時(shí)滿(mǎn)足要求。A-1段故障是（斷一回線(xiàn)）的最大電壓損失：Umax%=25.9%=11.8%15%即故障時(shí)最大電壓損失同樣滿(mǎn)足要求。B-1 段正常運(yùn)行時(shí)的最大電壓損失：Umax%=3%10%所以 滿(mǎn)足要求。B-1段在A廠停一臺(tái)機(jī)時(shí)的最大電壓損失：S=110+j65.5-（50+j37.5）-(20+j12.4)=80+j40.4Umax%=11.1%15%（3）初步經(jīng)濟(jì)分析：方案2的線(xiàn)路實(shí)際長(zhǎng)度：168km；線(xiàn)路路徑長(zhǎng)度：168km；斷路器個(gè)數(shù)：9臺(tái)；有色金屬消耗的比較：421.噸。（3）兩種方案的比較將方案1和方案2的各項(xiàng)指標(biāo)列表如下：（表2-3）從表中可以看出，由于方案2在A-1段線(xiàn)路短路時(shí)，電壓損失比方案1故障時(shí)的電壓損失大得多，且其最大電壓損失Umax%15%,不能滿(mǎn)足要求，因此I區(qū)方案選擇1，在確方案1的前提下，由于發(fā)電廠B的重要性，考慮A廠停一臺(tái)機(jī)時(shí)： =409 ；故B-1段最后采用雙面LGJ240導(dǎo)線(xiàn)。（4）II區(qū)方案的比較： II區(qū)考慮變電所6的供電可靠性，依定方案只有1種，即采用雙回路供電方案，見(jiàn)圖2-3： Sc-6=292由于是架設(shè)雙面線(xiàn)路，則C-6之間的導(dǎo)線(xiàn)截面可選用2LGJ150鋼芯鋁絞線(xiàn)。 （5）電壓損失計(jì)算： 正常運(yùn)行時(shí)的最大電壓損耗Umax%=3.45%10% 滿(mǎn)足要求。故障時(shí)的最大電壓損失：Umax%=100%=23.45%=6.9%則在故障時(shí)最大電壓損失：Umax%=6.9%15% 滿(mǎn)足要求。（6） II 區(qū)方案的比較： 通過(guò)分區(qū)的選擇，結(jié)合選擇接線(xiàn)方式的要求，我們初步對(duì)2區(qū)依定了10種接線(xiàn)方式。 10 24第II區(qū)初選方案圖 2-4 II District primary plan方案選擇說(shuō)明：A、方案2、3、6、7、8中環(huán)網(wǎng)均有BC，選擇其中路徑較小的3方案。 B、方案4、5中C2或B2斷線(xiàn)，方案10中C2斷線(xiàn)，都會(huì)造成兩個(gè)電源孤立，不可取；C、最終選擇1、3作進(jìn)一步比較 我們?cè)?0個(gè)方案中，初選出較好的方案1、3，對(duì)其進(jìn)行導(dǎo)線(xiàn)選擇。電壓損失計(jì)算和初步經(jīng)濟(jì)分析，并以列表的形式給出結(jié)果。（7）導(dǎo)線(xiàn)選擇：B-3段線(xiàn)路導(dǎo)線(xiàn)截面：=Pmax/=401000/0、91100、85=274.4則B-3段線(xiàn)路采用雙面2LGJ-150導(dǎo)線(xiàn)C-5段線(xiàn)路導(dǎo)線(xiàn)截面：=Pmax/=451000/1.151100.9=228.2則C-5段線(xiàn)路采用雙面2LGJ-120導(dǎo)線(xiàn)。在將環(huán)網(wǎng)B2C4從B點(diǎn)打開(kāi)，進(jìn)行初步潮流計(jì)算。=45+J21.8（MVA） ； =40+J19.4（MVA）Sc=150+J150tan(arcos0.8-(20+j20tan(cos6.85)-(45+j45tan(arcos09)-(40+j40tan(arccos0.8)=45+j48.5(MVA)則=-Sc+/=(45+J21.8)90（45+J48.5）65+（40+J19.4）35/130=19.4J3.93（MVA）=-=45+J21.8-（19.4-J3.93）=25.6+J25.73（MVA）=-=40+J19.4-（20.58-J3.37）=19.42+J22.77（MVA）其中：=Sc+/=(40+J19.4)95（45+J48.5）65+（45+J21.8）40/130=20.58-J3.37（MVA）根據(jù)功率流計(jì)算，選擇功率分配方案：B-2段線(xiàn)路：= =1000=99即B-2段線(xiàn)路選擇LGJ-120導(dǎo)線(xiàn)。C-2段線(xiàn)路：Sc-2=1000=211.67即C-2段線(xiàn)路可選擇LGJ-240導(dǎo)線(xiàn)C-4段線(xiàn)路：Sc-4=103=175mm2則c-4段線(xiàn)路選擇LGJ-185導(dǎo)線(xiàn)。B-4段線(xiàn)路：SB-4=103=121.6mm2；則B-4段路線(xiàn)選取LGJ-120導(dǎo)線(xiàn)。（8）電壓損失計(jì)算正常運(yùn)行最大電壓損失：S3=40+j24.8(mva) ； S5=45+j21.8(mva)C-5段：Umax%=(450.263+21.80.421)30(21102)100%=2.6%B-3段：Umax%=(400.21+24.80.416) 35(21102)100%=2.7%B-2段：Umax%=(19.40.2633.930.421) 401102100%=1.14%C-2段：Umax%=(25.60.131+25.730.401) 251102100%=2.82%B-4段：Umax%=(20.580.2633.930.421) 351102100%=1.16%故障時(shí)最大電壓損失：C-5段斷-回線(xiàn)：Umax%=22.6%=5.2%B-3段斷-回線(xiàn)：Umax%=22.7%=5.4%C-4段線(xiàn)各線(xiàn)路的電壓損失：S=(150+j112.5)(40+j30)(45+j21.8)(20+j12.4)=45+j48.3 (MVA)S= SS2=(45+j48.3)(45+j21.8)=j26.5 (MVA)S=S4=40+j19.4C-2段：Umax%=(450.131+48.30.401) 251102100%=5.2%B-2段：Umax%=(00.263+26.50.421) 401102100%=3.69%B-4段：Umax%=(400.263+19.40.421) 351102100%=5.4%B-2斷線(xiàn)各線(xiàn)路的電壓損失，S=S2=45+j21.8(MVA)S= (150+j112.5)(40+j30)(20+j12.4)(45+j21.8)(45+j2.8)=0+j26.5(MVA)S= S4S =(40+j19.4)j26.5=40j7.1 (MVA)B-4段：Umax%=(400.2637.10.421) 351102100%=2.18%C-4段：Umax%=(00.17+26.50.41) 301102100%=2.7%C-2段：Umax%=(450.131+21.80.401) 251102100%=3.02%B-4斷線(xiàn)各線(xiàn)路的電壓損失，S=S4=40+j19.4(MVA)S=(150+j112.5)(40+j30)(20+j12.4)(45+j21.8)(40+j19.4)=5+j28.9(MVA)S= S2S =(45+j21.8)(5+j28.9)=40j7.1 (MVA)B-2段：Umax%=(400.263+7.10.421) 401102100%=4.47%C-4段：Umax%=(400.17+19.40.41) 301102100%=3.66%C-2段：Umax%=(50.131+28.90.401) 251102100%=2.53%S2=45+j21.8(MVA) ； S4=40+j19.4(MVA)則 S=45+j48.5(MVA) ； S= SS4 =5+j29.1(MVA)S =45+j21.8C-4段：Umax%=(450.17+4.850.41) 301102100%=6.8%B-4段：Umax%=(50.263+29.10.421) 351102100%=3.9%B-2段：Umax%=(450.263+21。80.421) 401102100%=6.95%上述計(jì)算結(jié)果顯示，環(huán)網(wǎng)中C2段斷線(xiàn)是電壓損失最大，且在所有預(yù)料情況中，Umax%均小于15%，滿(mǎn)足要求。（9）初步經(jīng)濟(jì)分析區(qū)方案1的線(xiàn)路實(shí)際長(zhǎng)度：260Km；線(xiàn)路路徑長(zhǎng)度：195Km；斷路器個(gè)數(shù) ：26臺(tái)；有色金屬消耗量的噸數(shù)： 447噸。（10） 方案3的分析區(qū)方案3如圖2-10所 1）導(dǎo)線(xiàn)的選擇：根據(jù)方案1的計(jì)算，我們同樣可以得出：C5段線(xiàn)路可選用雙回LGJ120導(dǎo)線(xiàn)；B3段線(xiàn)路可選用雙回LGJ120導(dǎo)線(xiàn)則C4段 線(xiàn)路Sc4 =103 =40103 / 0.91100.9=295.2mm2 那么C4段線(xiàn)路選用雙回路LGJ120導(dǎo)線(xiàn)，將環(huán)網(wǎng)B2CB從B點(diǎn)打開(kāi)，計(jì)算潮流分布（圖2-11）S2=45+j21.8(MVA)S= (150+j112.5)(40+j30)(20+j12.4)(45+j21.8)(40+j19.4)=5+j28.9(MVA)則：S= =(45+j21.8)110(5+j28.9)85 / 150 =30.2j0.39(MVA)S=S2S=45+j21.8(30.2j0.39)=14.8+j22.19(MVA)S=SSC =14.8+j22.19(5+j28.9)=9.8j6.71(MVA)根據(jù)潮流分布選擇導(dǎo)線(xiàn)：環(huán)網(wǎng)加權(quán)平均： Tmax =(55000+454500)/(5+45)=4550 hC-2段線(xiàn)路 B-2段線(xiàn)路 B-C段線(xiàn)路 則C-2段選用LGJ-120導(dǎo)線(xiàn)，B-2段選用LGJ-150導(dǎo)線(xiàn)，B-C段線(xiàn)路選用LGJ-70導(dǎo)線(xiàn)。 2） 電壓損失的計(jì)算：正常運(yùn)行時(shí)的電壓損失：B-C 段：C-4段：B-2段：C-2段：故障時(shí)的電壓損失：C-4段斷一回線(xiàn)：C-2 段斷線(xiàn)時(shí)： B-C段： B-2段：B-2斷線(xiàn)時(shí)： B-C段： C-2段：3）初步經(jīng)濟(jì)分析：區(qū)方案3的線(xiàn)路實(shí)際長(zhǎng)度：340km；線(xiàn)路路徑長(zhǎng)度：245km; 斷路器個(gè)數(shù)：28臺(tái)；有色金屬消耗量：497噸。4）兩種方案的比較： 現(xiàn)將兩種方案計(jì)算結(jié)果列入下表2-43電氣主接線(xiàn)設(shè)計(jì)和選擇 3.1概述電氣主接線(xiàn)是構(gòu)成電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。（1） 變電所的位置和作用；（2） 容量大小和所占比重確定；（3） 達(dá)到可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性。3.1.1可靠性可靠性是電力系統(tǒng)的重要任務(wù)，保證供電可靠非常重要，主接線(xiàn)需要滿(mǎn)足可靠性的指標(biāo)。主接線(xiàn)可靠性應(yīng)考慮下列幾個(gè)方面：1) 斷路器測(cè)試時(shí)，會(huì)不會(huì)影響供電。2) 線(xiàn)路、斷路器、母線(xiàn)故障、母線(xiàn)隔離開(kāi)關(guān)以及母線(xiàn)檢修時(shí)，盡量減少停運(yùn)的回路數(shù)和停運(yùn)時(shí)間；并要保證對(duì)一級(jí)負(fù)荷和全部或部分二級(jí)負(fù)荷的供電。3) 極大的避免系統(tǒng)停止運(yùn)行。4） 大型電機(jī)停運(yùn)時(shí)，對(duì)電力系統(tǒng)的影響和后果等因素。3.1.2 靈活性電氣主接線(xiàn)應(yīng)具有靈活性。1) 調(diào)度過(guò)程中，能靈活地操作變壓器、機(jī)組以及相關(guān)線(xiàn)路。2) 檢修過(guò)程中，能迅速地?cái)嚅_(kāi)保護(hù)設(shè)備，能進(jìn)行安全檢修而對(duì)電力網(wǎng)的運(yùn)行和對(duì)用戶(hù)的供電不造成過(guò)多影響。3) 擴(kuò)建過(guò)程中，能較容易地從過(guò)度接線(xiàn)，停電時(shí)間最少。3.1.3 經(jīng)濟(jì)性主接線(xiàn)應(yīng)做到經(jīng)濟(jì)合理，從下列幾個(gè)方面考慮：（1）投入最省。1) 主接線(xiàn)應(yīng)簡(jiǎn)單易于操作，節(jié)省一次用電元件。2) 電路相對(duì)可容易識(shí)別，減少二次設(shè)備控制電纜使用量。3) 若是達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)行要求，110KV及以下終端變電所可采用簡(jiǎn)單電器。（2）占地面積小。（3）電能損失少3.2電氣主接線(xiàn)方式的選擇3.2.1 電氣主接線(xiàn) (1) 發(fā)電廠的電氣主接線(xiàn)的選擇原則1) 當(dāng)機(jī)組容量小，數(shù)量大，有機(jī)壓直配負(fù)荷時(shí)，可設(shè)發(fā)電廠機(jī)壓母線(xiàn)，母線(xiàn)可以發(fā)電機(jī)數(shù)目，發(fā)電廠的重要性考慮使用情況。2) 容量在125mw或以下的發(fā)電廠與雙繞組變壓器作單位接線(xiàn)時(shí)，在發(fā)電廠與變壓器之間不應(yīng)安裝斷路線(xiàn)。 3) 如果高壓配電裝置負(fù)荷大，潮流變化劇烈，出線(xiàn)量大時(shí)，考慮采用雙母線(xiàn)或雙母線(xiàn)分段接線(xiàn)。4) 當(dāng)110配電裝置采用單母線(xiàn)或雙母線(xiàn)接線(xiàn)，其斷路器為少油型，并且不具備斷路器檢修條件需停電時(shí)，應(yīng)設(shè)置旁路措施。5) 發(fā)電設(shè)備高壓側(cè)斷路器，一般不接入旁路母線(xiàn)，其斷路器能在發(fā)電機(jī)停止時(shí)維修。6)發(fā)電機(jī)的機(jī)壓配電裝置用單母線(xiàn)或雙母線(xiàn)分段接線(xiàn)，發(fā)電機(jī)負(fù)荷為24mw及以上時(shí)，采用雙母線(xiàn)分段接線(xiàn)。（2） 變電所主接線(xiàn)的選擇原則1) 變電所的高壓側(cè)接線(xiàn)，應(yīng)盡量采用斷路器較少或不用斷路器的接線(xiàn)方法，。2) 有兩臺(tái)主變壓器的變電所，主接線(xiàn)均采用橋形接線(xiàn)。3) 在110kv線(xiàn)路中,出線(xiàn)回路在5回以上時(shí);一般采用母線(xiàn)接線(xiàn); 4) 在6 kv,10kv線(xiàn)路中,回?cái)?shù)不超過(guò)5回時(shí),一般采用單母線(xiàn)接線(xiàn),5回及以上時(shí),采用單母線(xiàn)分段接線(xiàn).（3）一般的典型接線(xiàn)的選擇原則:1) 電路中的110kV側(cè)出線(xiàn)不小于5回，采用雙母線(xiàn)接線(xiàn)。2 )110kv側(cè)出線(xiàn)在6回及以上時(shí),可采用旁路母線(xiàn)。3 )使用橋形接線(xiàn)時(shí),若雙回線(xiàn)路均聯(lián)接環(huán)形電網(wǎng)中,線(xiàn)路中有穿越功率流過(guò),則采用外橋接法 。該規(guī)劃的變電站110KV進(jìn)出線(xiàn)有2回，10KV進(jìn)出線(xiàn)有16回，所以采用有母線(xiàn)的連接。（4）單母線(xiàn)接線(xiàn);優(yōu)點(diǎn)：線(xiàn)路簡(jiǎn)單，易于操作，投入少，方便擴(kuò)建。缺點(diǎn)：可靠性差。（5）單母線(xiàn)分段接線(xiàn) ：優(yōu)點(diǎn)：?jiǎn)文妇€(xiàn)用分段斷路器進(jìn)行分段能提高供電效率，不致使重要用戶(hù)停電；缺點(diǎn)：接線(xiàn)當(dāng)進(jìn)出線(xiàn)量大時(shí)，可靠性下降。（6）雙母線(xiàn)接線(xiàn) ：如圖3-2所示優(yōu)點(diǎn)：供電可靠，調(diào)度靈活，擴(kuò)展方便。缺點(diǎn)：維修難度高，不易操作。當(dāng)只有2臺(tái)變壓器和2條線(xiàn)路時(shí)，宜采用橋型接線(xiàn)。內(nèi)橋接線(xiàn)維修簡(jiǎn)單，容易操作，對(duì)系統(tǒng)影響??；。橋形接線(xiàn)投入少經(jīng)濟(jì)性強(qiáng)，但可靠性不高，只使用于小發(fā)電廠和小規(guī)模變電站。3.3 110KV側(cè)方案擬定（1）方案一：采用單母分段接線(xiàn)在110KV側(cè)是2條進(jìn)線(xiàn)方式，故選取單母分段接線(xiàn)。優(yōu)點(diǎn)：?jiǎn)文妇€(xiàn)用分段斷路器進(jìn)行分段，提高了其可靠性和靈活性，不會(huì)引起停電；缺點(diǎn)：線(xiàn)路錯(cuò)綜復(fù)雜，不容易辨識(shí)，改建困難。（3） 方案二：內(nèi)橋型接線(xiàn)110KV側(cè)以雙回路與電網(wǎng)相連，使用2臺(tái)變壓器，在維修檢測(cè)時(shí)，不會(huì)影響其它線(xiàn)路，所以可采用內(nèi)橋式接線(xiàn)。優(yōu)點(diǎn)：投入節(jié)省，適用性強(qiáng)，經(jīng)久耐用。缺點(diǎn)：可靠性不高，操作切換較為復(fù)雜?？紤]到電網(wǎng)的發(fā)展情況和110KV的以后擴(kuò)建，電網(wǎng)的安全可靠性，靈活性以及經(jīng)濟(jì)適用，110kv側(cè)應(yīng)該選用內(nèi)橋形接線(xiàn)（3）10KV側(cè)主接線(xiàn)擬定方案一：?jiǎn)文阜侄谓泳€(xiàn)優(yōu)點(diǎn)：分段管理，靈活性，可靠性相對(duì)較高缺點(diǎn)：可靠性會(huì)受到一定的限制；方案二：雙母線(xiàn)接線(xiàn)（優(yōu)點(diǎn)：可相互備用應(yīng)對(duì)突發(fā)情況，靈活可靠，方便擴(kuò)建。缺點(diǎn)：當(dāng)母線(xiàn)故障或檢修時(shí)，隔離開(kāi)關(guān)需要倒閘操作，易發(fā)生誤操作事故。通過(guò)以上幾種接線(xiàn)方式的綜合比較，分析各種因素，考慮到經(jīng)濟(jì)可靠，故選用單母線(xiàn)接線(xiàn)方式，單母線(xiàn)接線(xiàn)經(jīng)濟(jì)又節(jié)省，可靠性高，比較理想。畫(huà)出主接線(xiàn)圖，4主變壓器的選擇4.1 概述變壓器是重要的電氣設(shè)備，它在電力網(wǎng)絡(luò)中起著升壓和降壓的作用，為系統(tǒng)節(jié)省電能損耗，并且大大提高了經(jīng)濟(jì)效益。因此，主變壓器的選擇除依據(jù)一些參考數(shù)據(jù)外，還決定于傳輸功率的大小，而且還要平衡系統(tǒng)的負(fù)荷增長(zhǎng)，根據(jù)發(fā)電廠的發(fā)展建設(shè)情況，全面分析，合理配置。不然，會(huì)造成經(jīng)濟(jì)技術(shù)上的不合理。4.2主變壓器的選擇及其原則:4.2.1 發(fā)電廠主變壓器的選擇原則:（1）在發(fā)電機(jī)端設(shè)立母線(xiàn),按下列原則選擇。在發(fā)電機(jī)的母線(xiàn)上是小負(fù)荷時(shí)，剩余的電能能送入電力系統(tǒng)。發(fā)電機(jī)和系統(tǒng)母線(xiàn)主變一般選用兩臺(tái),對(duì)裝有兩臺(tái)主變的發(fā)電廠,如果一臺(tái)有故障，另一臺(tái)能繼續(xù)工作。（2）發(fā)電機(jī)和主變作單元接線(xiàn)。按發(fā)電機(jī)最大連接續(xù)發(fā)出功率,減去本機(jī)組廠負(fù)荷。（3）發(fā)電廠和升壓變壓器,一般選用無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓變壓器。4.2.2 變電所主要的選擇原則(1)在變電所中,應(yīng)配置兩臺(tái)主變。(2) 具有三種電壓等級(jí)的變電所,主變應(yīng)配置三繞組變壓器。(3)油浸變壓器的具有過(guò)負(fù)荷能力:考慮故障時(shí)的變壓器容量時(shí),可利用變壓器的短時(shí)承載,按承載倍數(shù)的1.3來(lái)考慮。4.2.3主變壓器的型號(hào)選擇發(fā)電廠A: A廠小負(fù)荷10MW,采用雙母線(xiàn)分段接線(xiàn)送入系統(tǒng)最大的可能功率:Smax=100+j75-10-j6.2=90+j68.8 (MWA) S=(P2+Q2)1/2=(902+68.82)1/2=113.3 (MWA)當(dāng)一臺(tái)主變退出,另一臺(tái)主變應(yīng)輸送的容量為:S1=113.370%=79.3 (MWA)考慮主變的過(guò)負(fù)荷能力: S2=79.3/1.3=61 (MWA)因此,選用兩臺(tái)63MWA機(jī)組采用單元接線(xiàn),其容量選擇為363(MWA);兩臺(tái)25MW機(jī)組與一臺(tái)50MW機(jī)組選取雙母線(xiàn)分段方法,則進(jìn)入系統(tǒng)的最大功率為:Smax=100+j100S=(P2+Q2)1/2=(802+62.62)1/2=101.6(MWA)當(dāng)一臺(tái)主變退出,另一臺(tái)主變應(yīng)輸送的容量為:S1=101.670%=71.12(MWA)考慮主變的過(guò)負(fù)荷能力:S2= S11.3-1=71.12/1.3=54.7(MWA)故選取263 MWA的雙繞組變壓器。發(fā)電廠C: 二臺(tái)50MW采用單元接線(xiàn),選用263 MWA的雙繞組變壓器;兩臺(tái)25MW機(jī)組選取雙母線(xiàn)分段接線(xiàn),則送入系統(tǒng)最大功率:Smax=50+j37.5-10-j6.2=40+j31.3(MWA)S=(P2+Q2)1/2=(402+31.32)1/2=50.8(MWA)當(dāng)一臺(tái)主變退出,另一臺(tái)主變應(yīng)輸送的容量為:S1=50.870%=35.56(MWA)考慮主變的過(guò)負(fù)荷能力:S=35.56/1.3=27.4(MWA)故選取231.5 MWA的雙繞組變壓器。變電所1:Smax=110+j65.5, 即 Smax=128(MWA)；S1=12870%=89.6(MWA)考慮主變的過(guò)負(fù)荷能力:S2=89.6/1.3=68.9(MWA)；其中、類(lèi)負(fù)荷為：=90(35+20)+j90(35+20)0.62+20(30+20)+j200.484=60.5+j36即=70.4MVA；考慮過(guò)負(fù)荷能力,則選用275MVA三繞組變壓器。變電所2:Smax=45+j450.484=45+j21.8；即Smax=50MVA當(dāng)一臺(tái)主變停運(yùn),另一臺(tái)應(yīng)承擔(dān)的容量:S1=5070=35(MVA) 考慮主變的過(guò)負(fù)荷能力:S2=S11.3=351.3=27MVA其中、類(lèi)負(fù)荷為:=(45+j21.8)(35+30)=29.3+j14.2；即 S3max=32.6MVA故考慮到主變的過(guò)負(fù)荷能力,用戶(hù)負(fù)荷同時(shí)率及經(jīng)濟(jì)等因素,可選用2臺(tái)31.5MVA雙繞組變壓器。變電所3: Smax=