1、 华北水利水电学院毕业设计第 - 1 - 页 共 64 页全套完整版设计，图纸等，加 153893706第一部分 设计说明书1 有功功率的平衡计算电力负荷是根据国民经济发展规划，计算相应的电力、电量的需求量，以便进行电力平衡，确定变电所的布局、规模，以及电网连接的规划。系统供电负荷。它是指系统综合最大用电负荷，加上电力网损耗。 系统发电负荷。系统的发电负荷指系统供电负荷、发电机电压直配负荷、厂用电之和。图 1上图为本次设计的地理接线图。通过计算书计算得到以下结果： 表-1 本高压配电网有功平衡的计算结果计算结果原电网发电负荷（MW）新电网发电负荷（MW）总发电负荷（MW）发电机运行方式发电机总
2、出力（MW）联络线上功率（MW）最大负荷 40.86 120.69 161.55 25 2+50100 61.55华北水利水电学院毕业设计第 - 2 - 页 共 64 页最小负荷 21.97 75.06 97.03 25 2+4090 7.032 高压配电网的电压等级的选择电力网电压等级的选择应符合国家规定的标准电压等级。我国现行的电力网额定电压标准有：3、6、10、35、60、110、220、330、500、750、1000KV，同时电压等级的选择主要取决于输电功率和输电距离，还要考虑已有的电网的电压等级。而原来电网的电压等级为 110KV；综上所述，本设计应选择的电压等级为 110KV。3
3、 变电所主变压器的选择相关的设计规程规定：选择的变压器容量应满足以下要求：（1） eSimp（2） 0.6 ax其中 为变电所的最大负荷容量； 为变电所的全部重要负荷容量。 四个变电max impS所都有重要负荷，所以每个变电所都选择两台主变压器。通过计算书计算所选的主变型号如下：表-2 变电所主变的选择变电所 A B C D型号 SFZ-40000 SFZ-12500 SFZ-20000 SFZ-200004 导线截面的选择根据经济电流密度选择导体截面积 5，由计算书计算此选择的导线的截面如下：表-3 导线截面的选择方案一 方案二GA： 2 LGJ-210GA： 2 LGJ-210AB： 2
4、 LGJ-50 AB： 2 LGJ-50GC： LGJ-150 GD： 2 LGJ-185GD，CD：LGJ-185 CD： 2 LGJ-95选好导线后，我们要对其做各种校验，来验证所选的导线截面积是否满足要求，主要采用的校验主要包括：华北水利水电学院毕业设计第 - 3 - 页 共 64 页按机械强度校验导线截面积 2 。按电晕校验导体截面积 2 。按允许截流量校验导线截面积（注意周围环境与温度标准温度不同，要进行温度修正） 2 。经以上的校验，所选的导线全都符合要求。 5 潮流计算5.1 潮流概括根据以上对新建电网的分析，我初步选择两种方案如下图所示：方案一：方案二：（1） 根据所选的变压器
5、和导线进行参数计算，确定各自的阻抗以及线路电纳的无功功率，有根据各变电所的负荷多少 ，可以推出变压器的功率损耗，来确定各个变电所的运算负荷。 （注意的是降压变压器的运算负荷是在原负荷加上变压器功率损耗加上变电华北水利水电学院毕业设计第 - 4 - 页 共 64 页所母线所联线路电纳无功功率的一半；而发电厂的变压器是升压变压器，电厂的运算功率等于发电机出力减去厂用电和地方负荷，减去厂用电和地方负荷能减去变压器功率损耗减去变电所母线所联线路电纳无功功率的一半） ，由此得出，各个变电所的运算负荷和发电厂的运算功率。（2）另对算发电厂的运算功率，还应考虑到厂用电的功率因数和原有负荷的功率因数的不同，在
6、调节发电厂的发电出力时，尽量先调容量大的机组，这样可使电厂有更高的效率。根据以上运算，可画出它的等值电路图。（3）由等值电路图，我们可以进行潮流计算。具体过程如下： 对于双回路干线式网络，先假设全网电压为额定电压，推算出功率损耗，得出各处的功率分布。对环行网络，首先进行初步的潮流分布计算，并得到功率分点。然后，由功率分点向电源侧推算出功率损耗，最终得到全网的功率分布。再由假设的系统电压处，根据该处由前面推算出的功率，逐段推算出电压降落，从而得到各点的电压大小。最小负荷时，线路故障时以及在多种运行方式下的情况，只要对出现情况后的等值电路图有所改变，后面的潮流计算类似。 5.2 计算结果 （1）正
7、常情况下节点电压表-4 方案一正常情况下节点电压节点电压 最大电压损耗运行方式A B C D G S %BSU最大负荷 111.1 109.68 111.9 112.4 114.14 115.5 5.3%最小负荷 108.77 108.07 109.51 109.68 110.8 115.5 1.8%（2）故障情况下节点电压在故障情况下，只需要对出现故障的线路进行分析，主要是故障线路的阻抗发生改变，从而引起功率的分布改变，使各处的电压也随之发生改变，一般情况下，电压的偏移会增加，对本设计来说只要不超过 15%就是合理的。表-5 方案一在故障情况下的节点电压节点电压 最大电压损耗运行方式A B
8、C D G S %DSUBS断开 GC 一 110.81 109.33 110.07 107.61 113.9 115.5 7.3华北水利水电学院毕业设计第 - 5 - 页 共 64 页回连 CD断开 GA 一回110.86 109.44 111.86 112.36 114.1 115.5 5.5（2）方案二和方案一类似，只要根据方案二的情况，做出正确的等值电路图，重新进行一遍潮流计算就可以了，具体计算结果如下：表-6 方案二在正常情况下的节点电压 节点电压 最大电压损耗运行方式A B C D G S %BSU最大负荷 110.19 109.3 110.4 112.1 113.88 115.5
9、 5.6%最小负荷 108.69 107.9 109.59 109.62 110.7 115.5 1.9%表-7 方案二在故障情况下的节点电压节点电压 最大电压损耗运行方式 A B C D G S %BSUCS断开 GA一回107.79 106.1 110.37 111.08 113.86 115.5 8.6%断开 GD一回110.7 109.22 108.43 110.21 113.95 115.5 6.6%6 经济技术比较通过最大负荷损耗时间法计算电网电能损耗。最大负荷损耗时间 和最大负荷利max用小时数有关。再次通过计算年费用确定选择何种方案 2。须计及的经济因素有：建设投资，建设投资是
10、指为实现该方案，在建设期间须支付的资金。年运行费，年运行费是指该方案建成或部分建成时，在投资期间为维护其正常运行每年须付出的费用，通常包括四个部分：设计折旧费、设备的经常性小修费、设备的维修费、年电能损耗。下面是两种方案的比较。由计算书计算得出计算结果如下：(1) 电能损耗如下表： 表-8 一年电能损耗及费用比较方案 电能损耗（万度） 总费用(万元)华北水利水电学院毕业设计第 - 6 - 页 共 64 页C，D 所接线 A，B 所接线 总损耗方案一 558.4 262.7 821 405.25方案二 558.4 333.75 892.15 446.075注：电价取 0.5 元/度。(2) 线路
11、投资如下表：表-9 线路投资比较（万元）方案 C，D 所接线 A，B 所接线 总投资方案一 1164.1 1610.91 2775.01方案二 1252.98 1610.91 2963.89（3） 变电所投资如下：表-10 变电所投资比较（万元）方案 C，D 所接线 A，B 所接线 总投资方案一 2212.4 2808 6035.4方案二 2212.4 3040.4 6267.8（4） 年的折旧、维护管理及小修费如下表：表-11 每年的折旧、维护管理及小修费比较（万元）A、B 变电所 C、D 变电所方案送电工程 变电工程 送电工程 变电工程总费用（万元）方案 1 108.6 407.6 78.
12、8 365.4 960.6方案 2 108.6 407.6 98. 8 417.3 1032.5方案 1 的年费用为 2138.41（万元） ，方案 2 的年运行费用为 2258.24（万元） ，因为两种方案，各变电所的损耗基本相同，所以上面的年运行费用都未计及变电所的损耗。方案 1 年费用少。方案 1 的总投资为 8810.41（万元） ，方案 2 的总投资为 9131.69（万元） 。方案 1 投资较少。综合可得，选择方案 1。7 调压计算：为得到更好的电压质量，在不增加设备的基础上，我们采用有载调压变压器调节分华北水利水电学院毕业设计第 - 7 - 页 共 64 页接头的方法调压，计算结
13、果如下：表-12 各变电所分接头情况变电所 A B C D最大负荷时的分接头情况110+2 1.25%，110+5 1.25%，110+1 1.25%，110+1 1.25%，最小负荷时的分接头情况110-3 1.25%，110+4 1.25%，110-2 1.25%，110-2 1.25%，8 联络线上的潮流计算在最大负荷下多种运行方式，和方案一很类似，只需考虑到联络线断一回.它的阻抗改变，其他没变；当发电厂的机组检修时，也只有发电厂的运算功率发生变化，其他是没有变化的，之后进行必要的潮流计算即可，计算结果如下 ： 表-13 系统与发电厂间联络线的潮流和变电所的节点电压：运行方式 联络线 节
14、点电压（KV）电流（A）功率因数A B C D系统与发电厂联络线断开一回 线273.7 0.96 109.31 107.8 110.3 110.66发电厂两台 2.5 万机组最大出力，额定功率因数为 0.8278.52（单回线）0.9 108.4 106.88 109.44 109.8发电厂 5万机组检修，双会联络线 发电厂两台 2.5 万机组最大出力，额定功率因数为 0.77272.42（单回线）0.92 108.62 107.09 10967110.02结 论历时 2 个月的毕业设计即将结束，在这 2 个月中，通过老师的悉心辅导，我的设计也取得较为满足的结果。通过此次设计，我了解我国电力工
15、业的长足进步。许多新技术日新月异，我所学的还远远不足，使我明白成为未来一名电力工程师还需要更多的努力。本次设计是对我大学的学习的一个总结，它使我发现自己的不足，也认识到理论要和华北水利水电学院毕业设计第 - 8 - 页 共 64 页实际联系的重要性，更锻炼了自己面对问题和克服问题的能力，这对以后的工作和学习奠定坚实的基础。时光如梭，转眼时间大学生活即将结束，在此之即，我要感谢我的老师们，是你们不仅让我一个懵懂学子学会了如何学习，更让我学会了如何做人，衷心祝福你们在以后的岁月时一生平安，祝华北水院的未来越来越美好。第二部分 计算书1. 有功功率平衡计算 图 1 地理接接线图如上，待建变电所 A，
16、B，C，D 的负荷要求分别为41MW，15MW，26MW，23MW。发电厂的机组为 1 台 50MW 的机组和 2 台 25MW 的机组。 华北水利水电学院毕业设计第 - 9 - 页 共 64 页在最大负荷情况下：新建电网： PL1 = = 105/0.87= 120.69 （MW）06.7.12354所有电网：PL2= = 38/0.93 = 40.86（MW）62总的发电负荷：PL = PL1+ PL2=120.69+40.86=161.55（MW） 发电机发出负荷：PG= 25 2+50=100（MW）联络线上的潮流：PS= PG-PL =100-161.55 = -61.55（MW）故
17、系统向该高压配电网送电 61.55MW。在最小负荷情况下：新建电网：PL1= =75.06（MW）06.7.15.2523.04原有电网：PL2= =30.76（MW）.86总的发电负荷：PL =P1+ PL2= 30.76+75.02=105.82（MW）发电机发出负荷：PG=2 25+40 = 90（MW）联络线上的潮流：PS=PG-PL= 90-105.82=-15.82（MW）故系统向该高压配电网送电 15.82MW。2.变电所主变容量选择相关的设计规程规定：选择的变压器容量（1） eSimp（2） 0.6 ax其中 为变电所的最大负荷容量； 为变电所的全部重要负荷容量。ma impS
18、因为 A、B、C、D 四个变电所都有重要负荷，所以每个变电所都选择两台主变压器。对 A 变电所 ： (0.6 0.7) 41/0.9=27.3431.89（MVA）eS0.78 41/0.9=35.54（MVA）故选 2 台 SFZ940000/110。其参数为：查表得 =157KW =10.5 KP%KU华北水利水电学院毕业设计第 - 10 - 页 共 64 页= =156.6 110 110/(1000 40 40)=1.19TR210NkSUP= =10.5 110 110/(100 40)=31.77TXK%对 B 变电所 ： Se(0.60.7) 15/0.9=1011.67 （MV
19、A）Se0.65 15/0.9=10.84 （MVA）故选 2 台 SFZ912500/110。其参数为：查表得 =63KW =10.5 KP%KU= = 63 110 110/(1000 12.5 12.5) =4.88 TR210NkS= =10.5 110 110/(100 12.5)=101.64 TXK对 C 变电所 ： Se(0.60.7) 26/0.9=1703420.23 （MVA）Se0.65 26/0.9=18.89（MVA ）故选 2 台 SFZ920000/110。其参数为：查表得 =94KW =10.5 KP%KU= = =93.6 110 110/(1000 20
20、20)=2.84TR210NkS= =10.5 110 110/(100 20)=63.53TXK对 D 变电所 ： Se(0.60.7) 23/0.9=15.3417.89（MVA）Se0.75 23/0.9=19.12（MVA）故选 2 台 SFZ920000/110。其参数为：查表得 =94KW =10.5 KP%KU= = =93.6 110 110/(1000 20 20)=2.84TR210NkS= =10.5 110 110/(100 20)=63.53TXK华北水利水电学院毕业设计第 - 11 - 页 共 64 页3.选择导线截面。3.1 导线的选择根据经济电流密度选导体截面积
21、，首先计算不同负荷曲线的最大负荷小时数 。maxT对 a： =24 365 （0.7 6+1+0.8+6 0.8+0.9+5+4 0.8）/24=7264hmaxT对 b： =24 365 （0.5 8+3 0.8+3 0.5+0.6+0.8 3+2+4 0.5）/24=5439h表 3-1 经济电流密度 J（A/mm）最大负荷利用小时数 （h）maxT线路电压（KV）导线型号 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000LJ 1.48 1.19 1.00 0.86 0.75 0.67 0.6010LGJ 1.72 1.40 1.17 1.00 0.87 0.78 0.
22、7030220 LGJLGJQ1.87 1.53 1.28 1.10 0.96 0.84 0.76变电所，变电所属型负荷曲线，变电所，变电所属型负荷曲线，根据每段导线的 查上表，应用直线插值法得到经济电流密度如下：maxTGA：GA 段的 取变电所 A 和 B 负荷的 加权平均数。maxT=（7264 41+5439 15）/（15+41）=6776（h） ；J=0.867A/mmmaxAB： =5439（h）J=1.039 A/mmaxTGC： =5439（h）J=1.039 A/mmmGD： =7264（h）J=0.819 A/mmaxCD 段的最大电流取 C，D 变电所最大负荷对应的电流
23、的较小值。CD： =7264（h）J=0.819 A/mmmaxT忽略变压器损耗，取功率因数为 0.9，计算各变电所最大负荷：A： = +j =41+j19.86 (MVA)SAPQ华北水利水电学院毕业设计第 - 12 - 页 共 64 页B: = +j = 15+j7.27(MVA) BSPBQC: = +j =26+j12.6(MVA)cCD: = +j =23+j11.14(MVA)D每段导线流过的最大电流。在正常情况下，A 变电所 110KV 侧分段断路器闭合和10KV 侧分段断路器分开；B 变电所 110KV 侧桥断路器闭合和 10KV 侧分段断路器分开；C，D 变电所环网接线开环运
24、行。每段导线流过的最大电流、经济截面和选择的导线型号如下：GA：双回线中的一回线 I= =163.3（A）109.3)254(.0S=163.3/0.867=188（ ）2m选取导线型号为 LGJ-210。AB：双回线中一回线 I= =43.74（A）109.35.0S=43.74/1.039=42.1（ ）2m选取导线型号为 LGJ-50。GC：I= =151.6（A）109.326S=151.6/1.039=146（ ）2m选取导线型号为 LGJ-150。GD：I = =134.2（A）109.3S= 134.2/0.819=164（ ）2m选取导线型号为 LGJ-185。CD： CD 和
25、 GD 段相同，选取导线型号为 LGJ-185。3.2 导线校验（1）按机械强度校验导线截面积为了保证架空线具有必要的机械强度有关规程规定，110KV 不得采用单股线，其最华北水利水电学院毕业设计第 - 13 - 页 共 64 页小截面如表 2 所示。对于更高的电压等级线路，规程未规定，一般则认为不得小于 35MM平方。因此所选的导线都满足机械强度的要求。（2）按电晕校验导线截面积。表 3-2 不必验算电晕临界电压的最小直径和相应的导线型号330额定电压（KV）110 220单导线 双分裂500 750导线外径 9.6 21.4 33.1相应型号 LGJ50LGJ240LGJ6002 LGJ2
26、404 LGJ3004 LGJ400校验时注意：1.对于 330KV 及以上电压的超高压线路，表中仅供参考 2.分裂导线次导线间距为 400mm。因此所选的导线都满足电晕要求。（3）按允许载流量校验导线截面积。允许载流量是根据热平衡条件确定的导线长期允许通过的电流。因此，所有线路都必须根据可能出现的长期运行情况作允许载流量校验。相关规程规定，进行这种校验时，钢芯铝绞线的允许温度一般取 70 摄氏度。按此规定并取导线周围环境温度为 25 摄氏度，各种导线的长期允许通过电流如表 4表 3-3 导线的长期允许通过电流截面积标号35 50 70 95 120 150 185 210 300 400LJ
27、 183 231 291 351 410 466 534 584 731 879LGJ 189 234 289 357 408 463 539 577 735 898如果最高平均温度不同与 25 度，则按表 5 所列的修正系数进行修正。表 3-4 不同周围环境温度下修正系数环境温度 -5 0 5 0 15 20 25 30 35 40 45 50修正系数 1.29 1.24 1.20 1.15 1.11 1.05 1.00 0.94 0.88 0.81 0.74 0.67按经济电流密度选择的导线截面积一般比按正常运行条件下的允许载流量的截面积要大，所以不必作校验。只有在故障情况下，才可能使导线
28、过热。本高压配电网所在的地区最高气温月的最高平均温度为 32 度，用插值法得到温度修华北水利水电学院毕业设计第 - 14 - 页 共 64 页正系数为 0.916。GA：双回线断开一回线，流过另一回的最大电流为 2 163.3=326.6（A） 小于 0.916 577=528.6（A） ， 故 LGJ210 满足要求。AB：双回线断开一回线，流过另一回的最大电流为 2 43.74=87.48（A） 小于 0.916 234=214.3（A） ， 故 LGJ50 满足要求。GC：GD 断开由 C 变电所通过 CD 给 D 变电所供电，流过 GC 的最大电流为151.6+134.2=285.8（
29、A）小于 0.916 463=424.1（ A） ，故 LGJ150 满足要求。GD：GC 断开由 D 变电所通过 CD 给 C 变电所供电，流过 GD 的最大电流为151.6+134.2=285.8（A）小于 0.916 539=493.8（ A） ，故 LGJ185 满足要求。4. 潮流计算4.1 方案一4.1.1 最大负荷情况下：(1)发电厂的运算功率： 发电厂中 G1 和 G2 机组型号是 QF2-25-2， 额定功率因数是 0.8 可知这两台机组发的功率： G1=50+j37.5 MVA.S厂用电率为 7%，厂用电功率因数为 0.9，可知电厂消耗功率为 3.5+j1.7MVA。负荷为
30、 6 1.5 2=18MW，功率因数为 0.9，负荷功率为 18+j9.72MVA。变压器 和 为 SFZ7-31500/110，故每台在额定负荷下的功耗：1T2查表得 =42KW =148KW =10.5 =1.1 0PK%KUI=0.148MVA， = =10.5 31.5/100=3.31MVAZTZTQ10NS=0.042MVA， = =1.1 31.5/100=0.35MVAYTPYTI则通过变压器 和 阻抗支路低压端的功率为：12T1=（50+j37.5）-(3.5+j1.7)-(18+j9.72)-2 (0.042+0.35)S =28.42+j25.39(MVA)华北水利水电学
31、院毕业设计第 - 15 - 页 共 64 页变压器 和 阻抗中功率损耗为：1T2 1=2 S22)()(NZTNZTSQjSP=2 (28.42 +25.39 ) 0.148+(28.42 +25.39 ) 3.31/63 222=0.11+j2.42(MVA)故发电厂中 G1 和 G2 机组的运算负荷 f1= 1- 1=（28.42+j25.39）-S（0.11+j3.42）=28.31+j22.97（MVA）发电机 G3 的运算功率：机组 G3 的型号为 SFZ7-50-2，额定功率因数是 0.8，这台机组发的功率：G2=50+j37.5 MVA.S厂用电率为 7%，厂用电功率因数为 0.
32、9，可知电厂消耗功率为 3.5+j1.7MVA。变压器 为 SFZ7-63000/110，其额定负荷下的功耗：3T查表得 =71KW =260KW =10.5 =0.9 0PK%KUI=0.260MVA， = =10.5 63/100=6.615MVAZTZTQ10NS=0.071MVA， = =0.9 63/100=0.567MVAYTPYTI则通过变压器 阻抗支路低压端的功率为：32=（50+j37.5）-(3.5+j1.7)-(0.071+j0.567)S=46.43+j35.23（MVA）变压器 阻抗中功率损耗为：3T 2= S22)()(NZTNZSQjP=(46.43 +35.23
33、 ) 0.260/63 +(46.43 +35.23 ) 6.61/63222=0.22+j5.66(MVA)故发电厂中机组 G3 的运算负荷 f2= 2- 2=46.43+j35.23-（0.22+j5.66）S华北水利水电学院毕业设计第 - 16 - 页 共 64 页=46.21+j29.57（MVA）发电厂母线上所联线路电纳中无功功率的一半：=-j =-j(2 30 3.912+2 35 3.72+25 3.618+20 3.675)/200ylSylQ=-j3.29(MVA)负荷为 10 2=20MW，功率因数为 0.9，负荷功率为 20+j9.69MVA故整个发电厂的运算功率：f =
34、 f1+ f2- yl-(20+j9.69)SS=46.21+j29.51+28.31+j22.97+j3.29-(20+j9.69)=54.54+j46.14(MVA)（2）变电所 A，B，C，D 的运算负荷： 变电所 A： 2 台 SFZ9-40000/110查表得 =4KW =157KW =10.5 =0.5 0PK%KUI=0.157MVA， = =10.5 40/100=4.2MVAZTZTQ10NS=0.04MVA， = =0.5 40/100=0.2MVAYTPYTI变压器的功率损耗： 1=2 （ + ）+2 SYTYTQ22)()(NZTNZTSQjSP=0.08+j0.4+0
35、.1+j2.72=0.18+j3.12(MVA)变电所母线上所联线路电纳中无功功率的一半：=-j1ylS1ylQ=-j（2 35 3.721+2 25 3.421）/200=-j2.16(MVA)则变电所 A 运算负荷为： A= SA+ 1- yl1S=41+j19.86+0.18+j3.12-j2.16=41.18+j20.82(MVA)华北水利水电学院毕业设计第 - 17 - 页 共 64 页 变电所 B： 2 台 SFZ9-12500/110查表得 =16.8KW =63KW =10.5 =0.67 0PK%KUI=0.063MVA， = =10.5 12.5/100=1.31MVAZT
36、ZTQ10NS=0.0168MVA， = =0.67 12.5/100=0.084MVAYTPYTI变压器的功率损耗： 2=2 （ + ）+2 SYTYTQ22)()(NZTNZTSQjSP=0.0346+j0.168+0.056+j1.167=0.09+j1.33(MVA)变电所母线上所联线路电纳中无功功率的一半：=-j2ylS2ylQ= -j（2 25 3.421）/200=-j0.86(MVA)则变电所 B 运算负荷为： B= SB+ 2- yl2=15+j7.27+0.09+j1.33-j0.86=15.09+j7.74(MVA) 变电所 C： 2 台 SFZ9-20000/110查表
37、得 =24KW =94KW =10.5 =0.62 0PK%KUI=0.094MVA， = =10.5 20/100=2.1MVAZTZTQ10NS=0.024MVA， = =0.62 20/100=0.124MVAYTPYTI变压器的功率损耗： =2 （ + ）+2 3SYTYTQ22)()(NZTNZTSQjSP=0.048+j0.248+0.098+j2.192华北水利水电学院毕业设计第 - 18 - 页 共 64 页=0.15+j2.44(MVA)变电所母线上所联线路电纳中无功功率的一半：=-j3ylS3ylQ= -j（25 3.618+25 3.675）/200=-j0.91(MVA
38、)则变电所 C 运算负荷为： C= SC+ 3- yl3S=26+j12.6+0.15+j2.44-j0.91=26.15+j14.13(MVA) 变电所 D： 2 台 SFZ9-20000/110查表得 =24KW =94KW =10.5 =0.62 0PK%KUI=0.094MVA， = =10.5 20/100=2.1MVAZTZTQ10NS=0.024MVA， = =0.62 20/100=0.124MVAYTPYTI变压器的功率损耗： 4=2 （ + ）+2 SYTYTQ22)()(NZTNZTSQjSP=0.048+j0.248+0.076+j1.714=0.12+j1.96(MV
39、A)变电所母线上所联线路电纳中无功功率的一半：=-j4ylS4ylQ= -j（25 3.675+20 3.675）/200=-j0.83(MVA)则变电所 D 运算负荷为： D= SD+ 4- yl4S=23+j11.14+0.12+j1.96-j0.83=23.12+j12.27(MVA)各线路的等值阻抗如下：表 4-1 各线路的阻抗：华北水利水电学院毕业设计第 - 19 - 页 共 64 页线路名 距离（km） 回路 R1（） X1（） Z（）GA 35 2 0.15 0.405 2.63+j7.1AB 25 2 0.63 0.452 7.88+j5.65GC 25 1 0.21 0.41
40、6 5.25+j10.4GD 20 1 0.17 0.41 3.4+j8.2GS 30 2 0.10 0.4 1.5+j6CD 25 1 0.17 0.41 4.25+j10.25此时等值电路图如下所示 对由变电所 C 和变电所 D 组成的环网进行功率流向计算如下：4=S 4.1025.1025.48.3 )27.1.3()83()6()10254.8.3( jjj jj =22.69+j12.2（MVA）=5S 4.1025.1025.48.3 )13.45.26()()7()10254.102.( jjj jj =26.58+j14.2（MVA）由于 5+ 4= C+ D 所以计算无误。S
41、SD= 5- D=26.58+j14.2-（23.12+j12.27）=3.46+j1.93（MVA）= 4=22.69+j12.2（MVA）c 4=（22.62 +12.2 ） （5.25+j10.4）/110S222华北水利水电学院毕业设计第 - 20 - 页 共 64 页=0.29+j0.57（MVA）= 4+ =0.29+j0.57+22.69+j12.24Sc=22.98+j12.77（MVA） 6=（3.46 +1.93 ） （4.25+j10.25）/110222=0.055+j0.013（MVA）= D+ 6=3.46+j1.93+0.055+j0.0136SS= 3.52+j
42、1.94（MVA）= D+ =23.12+j12.27+3.52+j1.9456=26.64+j14.21（MVA） 5=（26.64 +14.21 ） （3.4+j8.2）/110S222=0.25+j0.61（MVA）= + 5=26.64+j14.21+0.25+j0.615=26.89+j14.82（MVA）而 3=（15.09 +7.74 ） （7.88+j5.65）/110S222=0.18+j0.13（MVA）= B+ 3=15.09+j7.74+0.18+j0.133=15.27+7.87（MVA）= + A=15.27+7.87+41.18+j20.822S3=56.45+j
43、28.69(MVA) 2=(56.45 +28.69 ) (2.63+j7.1)/ 110222=0.87+j2.35(MVA)= + 2 =56.45+j28.69+0.87+j2.352SS=57.32+j30.05(MVA)= + + - f=57.32+j30.05+26.89+j14.82+22.98+j12.77-1 245S（54.54+j46.14）华北水利水电学院毕业设计第 - 21 - 页 共 64 页=52.65+j11.5(MVA) 1=(52.65 +11.5 ) (1.5+j6) / 110S222=0.35+j1.42(MVA)= + 1=52.65+j11.5+
44、0.35+j1.421=53+j12.92(MVA)用给定的始端电压和求得的始端功率计算各线段的电压降(略去横分量)U1=115.5KVU1=( R1+ X1)/ U1=(53 1.5+12.92 6)/115.5PQ=1.36(KV)UG= U1-U1=115.5-1.36=114.14(KV) U2=( R2+ X2)/ UG=(57.32 2.63+30.05 7.1)/114.14P =3.04(KV)UA= UG-U2=114.14-3.04=111.1(KV)U3=( R3+ X3)/ UA=(15.09 7.88+7.87 5.65)/111.13PQ=1.42(KV)UB= U
45、A-U3=111.1-1.42=109.68(KV) U4=( R4+ X4)/ UG=(5.25 22.98+12.77 10.4)/114.14P =2.24(KV)UC= UG-U4=114.14-2.24=111.9 (KV) U5=( R5+ X5)/ UG=(3.4 26.89+8.2 14.82)/114.14P =1.74(KV)UD= UG-U5=114.14-1.74=112.4(KV)则最大电压损耗=（U1- UB）/ UN 100%BS=（115.5-109.68）/110 100%=5.3%华北水利水电学院毕业设计第 - 22 - 页 共 64 页4.1.2 最小负荷
46、情况下：（1） 电厂的运算功率：发电厂中 G1 和 G2 机组只有负荷功率变为为 （18+j9.72） 0.5=9+j4.84MVA。则通过变压器 和 阻抗支路低压端的功率为：1T21=（50+j37.5）-(3.5+j1.7)-( 9+j4.84)-2 (0.042+0.35)S =37.42+j30.23(MVA)变压器 和 阻抗中功率损耗为：1T2 1=2 S22)()(NZTNZTSQjSP=2 (37.42 +30.23 ) 0.148+(37.42 +30.23 ) 3.31/63 =0.17+j3.86(MVA)222故发电厂中 G1 和 G2 机组的运算负荷 f1= 1- 1=
47、（37.42+j30.23）-S（0.17+j3.86）=37.25+j26.37（MVA）发电机 G3 的运算功率：机组 G3 的型号为 SFZ7-50-2，额定功率因数是 0.8，只发 40MW，这台机组发的功率：G2=40+j30 (MVA)S厂用电率为 7%，厂用电功率因数为 0.9，可知电厂消耗功率为 2.8+j1.36(MVA)。则通过变压器 阻抗支路低压端的功率为：3T2=（40+j30）-(2.8+j1.36)-(0.071+j0.567)S=37.13+j28.07（MVA）变压器 阻抗中功率损耗为：3T 2=S22)()(NZTNZSQjP=(37.13 +28.07 ) 0.260/63 +j(37.13 +28.07 ) 6.61/63222=0.13+j3.61(MVA)故发电厂中机组 G3 的运算负荷 f2= 2- 2=37.13+j13.07-（0.13+j3.61）S=36+j24.46（MVA）华北水利水电学院毕业设计第 - 23 - 页 共 64 页发电厂
