任务书区域电力网及降压变电所设计.docx
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1、南京工程学院毕业设计任务书 电力工程 学院电气工程及其自动化 专业设 计 题 目:区域电力网及降压变电所设计 学 生 姓 名 班 级 起 止 日 期 指 导 教 师 教研室主任 发任务书日期 年 月 日1.毕业设计的原始数据:一、区域电网设计的有关原始资料1、发电厂、变电所地理位置(见附图一);2、原有发电厂、变电所主接线图及设备规范(见附图二);3、待建变电所有关资料;变电所编 号最大负荷MW功率因数cos二次侧电压kV调 压要 求负荷曲线性 质重要负荷%A260.8510逆A84B270.8610逆A67C180.8810恒A44D200.8910顺A484、典型日负荷曲线%1009080
2、706050403020 100 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24典型日负荷曲线(A)% 1009080706050403020 100 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24典型日负荷曲线(B)5、其他说明(1)功率初步平衡 厂用电率7%,线损率6%;(2)各回路最大负荷同时系数去1.0;(3)本电力网多余功率送回系统,功率缺额时由系统供给;(4)除另有说明外,高压侧均按屋外布置考虑配电装置;(5)待设计各变电所低压出线回路数,电压10kV时,按照1500-2000kW考虑。(6)已有发电厂、变电所均留有间隔,以备发展;(7)区域气温最高
3、为40摄氏度,年平均为25摄氏度。二、变电所的有关原始资料 1、带设计变电所 地理位置图A中的B 与系统联系方式。2、变电所用户及环境资料。(1)变电所用户资料与前同;(2)10kV出线过电流保护时限不超过1秒。(3)环境资料: 年最高气温 ,最热月平均最高气温 。(4)10kV出线及供电方式如下图:双回路供电 单回路供电 单回路供电但兼环形备用 2.毕业设计(论文)的内容和要求(包括技术要求、图表要求以及工作要求等):一、区域电力网的设计内容1、根据负荷资料,待设计变电所的地理位置。根据已有电厂的供电情况,做出功率平衡。2、通过技术经济综合比较,确定电力网供电电压、电网接线方式及导线截面。3
4、、进行电力网功率分布及电压计算,评定调压要求,选定调压方案。4、评定电力网接线方案。二、在区域电力网设计的基础上,设计 地理位置图A中的B 降压变电所的电气部分。具体要求如下:1、对待设计变电所在系统中的地位作用及所供用户的分析。2、选择变电所主变压器的台数、容量、型式。3、分析确定高低压主接线方式及配电装置型式。4、分析确定所用电接线方式。5、进行继电保护及互感器的配置。6、进行选择设备所必须的短路电流计算。7、选择变电所高、低压侧的断路器、隔离开关。8、选择10kV硬导线。9、进行防雷及保护接线的规划。3.毕业设计应完成的技术文件:设计文件及图纸要求:1、设计说明书一份;2、计算书;3、图
5、纸、区域电力网接线图;、潮流分布图;、变电所一次接线图;、变电所配电装置图及部分断面图;4.主要参考文献:1 王新学. 电力网及电力系统(第三版). 北京:中国电力出版社,19922 陈跃. 电气工程专业毕业设计指南(第二版). 北京:中国水利水电出版社,20083 范锡普. 发电厂电气部分. 北京: 中国水利水电出版社,19954 姚春球. 发电厂电气部分. 北京:中国电力出版社,20085 于永源. 电力系统分析(第三版). 北京:中国电力出版社,20086 曹绳敏. 电力系统课程设计及毕业设计参考资料. 北京:中国水利水电出版社,19957 于长顺. 发电厂电气设备. 北京:中国水利水电
6、出版社,19898 电力工业部电力规划设计总院. 电力系统设计手册. 北京:中国电力出版社,1998图表 1图表 2设备规范表发电机:G1、G2:QF2-25-2 G3:QFQ-50-2变压器:T1、T2:SFL1-31500/110T3: SFPL1-63000/110原有负荷资料1、10kV电压级地方负荷12回路,每回路最大负荷为1500kW,同时率为1.0,功率因数为0.8,要求备用的负荷为80% 。2、110kV电压级负荷2回路,每回路最大负荷为10000kW,同时率为1.0,功率因数为0.9,要求备用的负荷为50% 。5.毕业设计(论文)进度计划(以周为单位):起 止 日 期工 作
7、内 容备 注第 周第 周第 周第 周第 周第 周第 周撰写开题报告,并初步弄清毕业设计题目的背景资料。撰写开题报告。初步完成毕业论文的撰写,自己进行修改。论文交老师修改,自己完善论文。毕业论文定稿系部审核,并准备答辩。答辩。教研室审查意见: 同意开题 室主任 年 月 日院(部)审查意见: 同意开题院长 年 月 日1.1 有功功率平衡的目的1.2电力负荷的分析图表 3图表 4图表 5表4.1 方案的开关数与线长方案 开关数线长(km) A B C D进线合计 1 3 3 3 3 4 16 148 2 7 3 3 3 4 20 173.2 3 3 7 3 3 4 20 151.6 4 3 7 7
8、3 4 24 165.6 5 3 3 7 3 4 20 162 6 3 3 3 7 4 20 162 7 7 3 3 7 4 24 187.2 8 7 3 7 3 4 24 187.2 9 3 7 3 7 4 24 165.6 10 3 3 3 3 6 18 165.6 11 3 3 3 3 6 18 169.8 12 3 3 3 3 6 18 162.4 13 7 3 3 3 6 22 190.8 14 3 7 3 3 6 22 178.2 15 3 7 3 3 6 22 169.2 16 3 3 7 3 6 22 192.6 17 3 3 3 7 6 22 176.4 18 3 3 7 3
9、 6 22 176.44.3 对可行性方案初步筛选结果 从上面各方案的评价结果,保留二个方案(1)、(12),以便进一步进行技术比较。5 对初选接线方案进行技术比较 1) 首先根据原始数据和初选各方案的接方式线,选择并校验各条线路导线的型号; 2) 再进行技术比较,计算出各方案在正常情况下的最大电压损耗应不大于10%,最严重故障时的最大电压损耗应不大于15%,大者舍去; 3) 经济比较,从总工程投资费用、年运行费用、最大电能损耗计算出年费用,大着舍去。 4) 通过经济技术综合分析比较,选出最佳方案。5.1 确定各变电所负荷 根据给出的负荷资料已知及,利用Smax=P+jQ=P+jPtg,并求出
10、最大、最小负荷时各变电所的、。同时,忽略功率损耗,认为功率均布,计算出各个方案的各线路上的功率情况。 求取各变电所最大负荷年利用小时数 表5.1 变电所负荷变压所编号最大负荷 (MW)功率因数 负荷曲线 性 质(MVA)(MVA) (h)A260.85A26+j16.1118.2+j11.287300B270.86A27+j16.0218.9+j11.217300C180.88A18+j9.7212.6+j6.807300D200.89A20+j10.2514+j7.1873005.2 导线型号的选择 根据Tmax在电力工程专业毕业设计指南电力系统分册第50页的图31查得经济电流密度J,计算出
11、各导线的计算面积,查电力工程专业毕业设计指南电力系统分册附表4初步选出线路导线型号。计算截面积:= 若是双回线: 图表 6A. 环网的导线截面积选择方法 1) 设该网为均一网,计算出最大负荷时的初步功率分布及各线路的最大负荷电流。 2) 计算环网的Tmax(加权平均法) =图表 73) 据查得经济电流密度,求出各段导线的经济截面积,当计算出的导线截面积小于时,考虑机械强度的校验,应选用LGJ-35型导线,当计算出的导线截面积小于,考虑电晕校验,应选用LGJ-70型导线;所以在计算出的导线截面积小于70mm2,综合考虑机械强度和电晕的校验,应选用LGJ-70型导线;4) 若环网所选导线型号不同,
12、则根据所选导线的型号和长度,求出各段导线的参数。用复功率法再次计算各段导线的复功率S分布,再次选择导线截面,以上步骤循环反复计算,直至前后两次选择结果一致为止。B. 对双回线导线截面积选择方法1) 设该网为均一网,计算出最大负荷时的初步功率分布及各线路的最大负荷电流。2) 计算环网的(加权平均值) = =3) 据查得经济电流密度,求出各段导线的经济截面积 (实际为双回线截面面积,乘以0.5得单回线导线截面),当计算出的导线截面积小于时,考虑机械强度的校验,应选用LGJ-35型导线,当计算出的导线截面积小于,考虑电晕校验,应选用LGJ-70型导线;所以在计算出的导线截面积小于,综合考虑机械强度和
13、电晕的校验,应选用LGJ-70型导线。表5.2 方案1的导线型号线路型号R1X1GALGJ-210/350.1500.405ABLGJ-150/250.2100.416GBLGJ-150/250.2100.416GCLGJ-120/250.2230.421CDLGJ-120/250.2230.421GDLGJ-120/250.2230.421表5.3 方案5的导线型号线路型号R1X1GALGJ-95/200.3320.429GBLGJ-70/100.4500.441GCLGJ-120/250.2230.421CDLGJ-120/250.2230.421GDLGJ-120/250.2230.42
14、15.3对所选导线进行校验5.3.1导线的机械强度校验为保证架空线路具有必要的机械强度,相关规程规定,110kV不得采用单回线,其最小截面积如下表所示(单位)。对于更高电压等级线路,规程未作出规定,一般则认为不得小于35。表5.4 不必校验机械强度的最小导线截面导线类型通过居民区通过非居民区铝绞线 35 25铝合金线 35 25铜芯铝线 25 16铜线 16 16因此,方案1,5所选的全部导线满足机械强度的要求。 5.3.2导线的电晕校验下表列出了可不必校验电晕临界电压的导线最小直径和相应的导线型号。表5.5 不必校验电晕临界电压的导线最小直径电压(kV)110 220 330500四分裂75
15、0四分裂单导线 双分裂外径() 9.6 21.4 33.1 型号LGJ-50LGJ-240LGJ-6002*LGJ-2404*LGJ-3004*LGJ-400校验时候应注意:1.对于330kV及以上电压的超高压线路,表中所列供参考;2.分裂导线次导线间距为400mm。因此,方案1,5所选导线全部符合要求。5.3.3导线的发热校验当环网发生故障而解环运行时,流过各段导线的最大工作电流KIal,则发热校验满足要求。 因为环境温度为20C时,查得的允许温度为70C时的导线长期允许载流量,本设计中给出最热月平均气温为32C, 故需根据温度修正系数来进行修正qqq-=- 由原始资料知:,经校验,方案1,
16、5所选导线均满足发热校验,具体计算见计算书。5.3.4导线的电压损耗校验电压损耗校验: 根据计算出在正常运行和故障情况下各段导线的电压损耗是否在允许范围内,应考虑最严重情况即故障时至最远端变电所的电压损耗(正常运行U10%,故障U15%)。表5.6 方案1各段导线的电压损耗导线GAGBGCGD正常时 2.272.851.712.50故障时 4.625.623.594.78表5.7 方案5各段导线的电压损耗导线GAGBGCCD正常时 2.272.851.791.33故障时 4.625.623.582.66表5.8 各方案的电压损耗(U%)方案正常运行故障情况15.12%10.24%25.12%1
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