篇一：电力系统规划毕业设计
目 录
1 引言 .............................................................. 1
2 电力系统有功功率平衡和发电厂装机容量的确定 ....................... 3
3 确定电力网的最佳接线方案 ......................................... 5
3.1 网络方案的初选 ............................................... 5
3.2 确定电力网络的最佳接线方式 ................................... 6 4 发电厂及变电所电气主接线的确定 ..................................
4.1 电气主接线设计原则 .......................................... 16
4.2 发电厂及变电所的电气主接线确定 .............................. 165 选择发电厂及变电所的主变和高压断路器 ............................
5.1 主变压器的选择 .............................................. 18
5.2 高压断路器的选择与校验 ...................................... 196 各种运行方式下的潮流计算 ........................................
6.1 丰水期的潮流计算 ............................................ 46
6.2 枯水期的潮流计算 ............................................ 607 电力系统无功功率平衡及调压计算 ..................................
7.1 电力系统无功功率平衡的计算 .................................. 75
7.2 调压计算 .................................................... 768 总结 ............................................................ 参考文献 ........................................................... 谢 辞 ...........................................................
1618457580 81 82
1 引言
电力工业是国民经济发展中最重要的基础能源产业，是国民经济的第一基础产业，是关系国计民生的基础产业，是世界各国经济发展战略中的优先发展重点。作为一种先进的生产力和基础产业，电力行业对促进国民经济的发展和社会进步起到重要作用。近些年来，随着我国经济的持续快速健康发展，电力工业也突飞猛进，电力建设项目在全国遍地开花。因此，做好电力系统的设计规划工作，事关国家的长治久安和人民群众的切身利益，也是我们这些即将走上工作岗位的大学生义不容辞的责任?1?。
随着我国各大区域电网公司的组建，在区域电力市场发展的同时，需要加强区域电网的统一调度，运行方式的统一安排和电网的统一管理。包括负荷的统一安排，电厂检修的统一安排，负荷的统一平衡。同时，在区域电网之间建立一个机制来加强计划、协调、沟通和控制，也是亟待考虑的一个重要课题。强制性的电力可靠性标准和规程可以在电力系统控制的基础层面帮助解决计划，协调和沟通系统之间的崩溃。中国实行“厂网分开”以后，必须建立合理的电网投资回报机制，设计合理的输电电价体系，以吸引电网的持续投资。与此同时，为适应电力需求快速增长，电网规划需要有一定的提前性，适度超前以较好地适应发展的需求。
随着电力系统规模不断扩大，电网逐渐加强，电力系统中短路电流水平逐年攀升，部分变电站的220 kV 与500 kV 母线的短路电流超过50kA，甚至直逼63kA?2?。由于短路电流是电网导体与设备选择、计算的基础数据，短路电流的增大过快己成为电力系统规划、设计、运行面临的重大问题。而合理规划电网结构是限制短路电流的根本措施，特高压交直流电网的建设对电网规划提出新的要求。在现有电网结构基础上，局部适当调整电网运行方式，是抑制短路电流较为便捷的手段。采用传统的高阻抗设备、限流电抗器等，可以较好地限制短路电流，同时投资增加不大，目前在国内外电网中己经广泛应用，但使用时要考虑系统结构与运行方式等限制条件。提高中压配电网的电压等级，在增大输送容量的同时有效降低了配电网的短路电流。采用高遮断容量的开关设备只是一种适应性的手段，并不是限制手段。新型短路电流限制器与可控式串联电抗器，具有正常运行时不改变系统阻抗，短路时增大系统阻抗的特点，是具有发展前景的短路电流限制技术。对于限制不对称短路电流的零序分量，主要从增大变压器中性点阻抗方面入手，目前多采用加装变压器中性点小电抗与适当增加电网三线圈变压器数量来实现。总之，短路电流对于电网的规划、设计影响重大，与电网建设
的投资关系密切，作为电力工作者应合理使用各种限制电网短路电流措施，以有效抑制目前短路电流水平增长过快的势头。
本次设计的课题内容为电力系统常规设计，是电气工程及其自动化专业学生学习完该专业的相关课程后，在毕业前夕所做的一次综合性的设计。
该次毕业设计的目的在于：学生在学习完该专业的相关课程后，能够对所学知识有一个系统而全面地认识，从而达到加强巩固的目的，为以后的工作奠定一定的基础。同时了解国家对电力系统的规划和发展的近期和远期目标；电力系统发展的规模及其速度和未来国民经济的发展对其规划和设计的要求；了解动力资源和其它经济资源的合理分配，从而测算出用户对电力、电量的需求，分析合理地电源构成和布局、装机规模及单机容量，研究新的输电方式和更高的电压等级，以及对电网新运行方式的需求，估算未来电力系统发展所需求的资金和各类燃料数量；提出电力工业发展所需超前研究的科研课题和建设方针、设计以及新设备试制等任务。
通过该次设计，学生能够独立地设计出合理地电源和网络建设方案，统一和协调输、变电工程的配套建设方案项目，确定设计年度内系统发展的具体实施方案，从整体出发，深入论证各种方案的可行性。
该设计解决的问题就是通过进行必要的安全校核计算，从众多方案中选择出技术指标（可靠性、灵活性和经济性）较高的方案，确定电厂、变电所主接线及对网络的中性点运行方式和不对称故障分析，力争做到创新。
设计的内容主要包括计算书、说明书、与本专业的相关一篇外文翻译及附录。通过此次设计，我们不仅掌握了各种运行方式下电力网的潮流分布和故障分析，培养解决实际工程问题的能力，并为以后在电力系统行业的工作打下基础。
2 电力系统有功功率平衡和发电厂装机容量的确定
电力系统有功功率平衡?3?是指运行中，所有发电厂发出的有功功率的总和
任何时刻都等于该系统的总负荷?Pimax。
1）求取系统综合最大发电负荷
①系统综合最大用电负荷: ?Pmax ，在
?Pmax?k0?Pimax 式中：K0为最大负荷同时率，本设计取K0=0.9；
?Pimax=150+120+90+90+60=510（MW）； ?Pmax=510×0.9=459（MW）
②系统综合最大供电负荷：
通过系统的最大用电负荷和供电负荷的10%网损率可算出最大供电负荷，其公式为 Psmax??Pmax1?Kl?，Kl为网损率,取10%；Psmax=459/(1-10%)=510(MW) ③系统综合最大发电负荷
Pgmax?Psmax(1?Kp) 式中：Kp为厂用电率，本设计中取值为6%
Pgmax=510/(1-6%)=542.55（MW）
2）求取系统的有功备用容量∑PR
①事 故 备 用 ：取最大负荷的10%，但不得小于最大一台机组的容量。
P事故备用?Pgmax?10%=542.55×0.1=54.26(MW）
②负 荷 备 用 ：取最大负荷的(2～5)%，大系统取小值，小系统取大值，本系统取大值 P负荷备用?Pgmax?5%=542.55×0.05=27.13(MW）
即 系统的有功备用容量
3）确定电厂的装机容量
①系统总装机容量：?PR54.26+27.13=81.39(MW） ?P事故备用?P负荷备用??PGN?Pgmax??PR?542.55+81.39=623.94(MW)
②水电厂的装机容量：P?峰=?Pmax-P平均负荷=459-510×0.9×4800/8760=207.49(MW)
0.5=207.49/0.5=414.98(MW) ?PGN?水=P
?峰
式中：P?峰———系统有功日负荷曲线的峰头部分
0.5———水电厂在枯水期用50%的容量调峰
水厂厂用电率为1%；强迫功率32MW；枯水期水厂可发电容量为丰水期的50%。
根据任务书所述，最多选定6台TS425/94-28机组，水轮机型号、参数见下表2-2所示：
表2-1 水轮机型号、参数
GN?火③火电厂的装机容量：?P??PGN??P水=623.94-60/0.5=593.94（MW）
查《电气工程电气设备手册》，拟建火电厂的容量为50MW机组共10台，25MW机组共4台；汽轮机型号、参数见下表2-1所示：
表2-2 汽轮机型号、参数
篇二：电力系统自动化专业毕业设计
（本科）
电力系统自动化专业
毕业设计
设计题目
220kV降压变电所电气部分初步设计
函 授 站 班 级 学生姓名 指导老师 日 期 2011.12
前 言
随着社会生产力的迅猛发展，电力能源已成为了人类历史发展的主要动力资源之一，近年来，我国的电力工业也有了很大的发展，这对电业生产人员的素质也提出了更高的要求。我作为一名电力企业职工和一名电气工程及自动化专业的毕业生，要科学合理地驾驭电力，就得从电力工程的设计原则和方法上来理解和掌握其精髓，提高电力系统的安全可靠性和运行效率，从而达到降低生产成本、提高经济效益和巩固、提高所学知识的目的。
本次毕业设计是继完成专业基础课和专业课后的总结和运用，是一次综合运用理论和实践相结合来解决工程问题能力的训练。通过毕业设计，可以将所学各门课程的理论知识和工作技能综合复习和运用一遍，可以培养我们独立工作和独立思考的能力，还可以通过方案的比较查阅各种手册、规程、资料、数据等来扩大知识面，了解国家的方针和政策，以便更好地适应工作的需要。
本毕业设计论文共包括设计的任务、说明、计算、图纸等几大部分，内容是关于220KV变电所电气部分初步设计，作者通过参考电力系统毕业指导书及老师的帮助，进行了主接线方案的设计；选择了主变的容量和型号；然后再通过短路计算，选择和校验了电气设备及母线；最后，为全厂配置微机继电保护、进行防雷的规划等等。
通过本次毕业设计，可以熟悉国家能源开发的方针政策和有关技术规程、规定、导则等，树立工程设计必须安全、可靠、经济的观点；巩固并充实所学基本理论和专业知识，能够灵活应用，解决实际问题；初步掌握电气工程及其自动化专业工程的设计流程和方法，能独立完成工程设计、工程计算、工程绘图、编写工程技术文件等相关设计任务；培养严肃认真、实事求是和刻苦钻研的工作作风。
在整个毕业设计过程中，得到南京工程学院陈跃、程桂林老师的指导和帮
助，在此深表感谢！
鉴于本人水平及时间所限，本设计书难免有疏漏，错误之处，敬请批评指
正！
作 者2011年12月
目 录
毕业设计任务书 ............................................ 1 设计说明书 ................................................ 2 一、概 述............................................................................................... 2 二、主变压器的选择 .................................................................................. 3 三、主接线的确定 ...................................................................................... 4 四、短路电流计算 ...................................................................................... 6 五、电器设备的选择 .................................................................................. 7 六、所用电的接线方式与所用变的选择 ................................................ 20 七、配电装置............................................................................................. 21 八、电压互感器的配置 ............................................................................ 22 九、继电保护的配置 ................................................................................ 25 十、防雷规划............................................................................................. 27
毕业设计任务书
一．设计题目：220kV二．待建变电所基本资料
降压变电所电气部分初步设计
1．设计变电所在城市近郊，向开发区的炼钢厂供电，在变电所附近还有地
区负荷。
2．确定本变电所的电压等级为220 kV/110 kV /10kV，220kV是本变电所的
电源电压，110kV和10kV是二次电压。
3．待设计变电所的电源，由对侧220kV变电所双回线路及另一系统双回线
路送到本变电所；在中压侧110kV母线，送出2回线路至炼钢厂；在低压侧10kV母线，送出11回线路至地区负荷。 4．该变电所的所址，地势平坦，交通方便。
5．该地区年最高气温___40℃___,最热月平均最高气温____36℃____
10kV用户负荷统计资料如下：
10kV用户负荷统计资料如下：
最大负荷利用小时数Tmax（见P137b），同时率取，线路损耗
取 6 %。
设计说明书
一、概 述
1.1 设计依据及原则
根据给定的《“发电厂及电力系统”课程设计任务书》以及国家能源开发策略和有关的技术规程、规定、导则，并依据5-10年电力系统发展规划进行设计，力求做到供电可靠、调度灵活、检修方便和投资经济。
1.2系统概况
待建变电所的电压等级为220kV/110kV/10kV，220kV是本变电所的电源电压，110kV和10kV是二次电压。
待建变电所位于城市郊区，交通便利。主要承担开发区电机厂矿机厂机械厂供电任务，以及汽车厂、炼油厂等重要用户。220kv 4回出线作为本所电源，2回线来自系统，2回线来自相临变电站，110kv 2回出线供电解铝厂负荷，10kv 11回出线供周围负荷。该变电所为枢纽变电所。
1.3设计规模
110KV线路2回，最大负荷为45MW. 负荷功率因数0.95.
10KV出线远景共11回，本侧最大出线总负荷为9.7MW，负荷功率因数平均为0.91。
年最大负荷利用小时数Tmax=5256小时，同时率0.9，线路损耗6％。
1.4环境条件
篇三：变电所电力系统毕业设计
华北电力大学毕业设计(论文)任务书
毕业设计(论文)题目:
<<110KV变电所电气一次系统设计>>
学生姓名:
学号:12301018
第一章：毕业设计任务书
一、 设计题目
110KV降压变电站部分的设计 二、 所址概况
1、 地理位置及地理条件的简述
变电所位于某城市， 地势平坦，交通便利，空气污染轻微，区平均海拔200米，最高气温40℃，最低气温-18℃，年平均气温14℃，最热月平均最高气温30℃，土壤温度25℃。
三、系统情况如下图
注：括号内为最小1、主变压
四负荷情况：
五、设计任务
1、 负荷分析及主变压器的选择。 2、 电气主接线的设计。
3、 变压器的运行方式以及中性点的接地方式。 4、 无功补偿装置的形式及容量确定。
5、 短路电流计算（包括三相、两相、单相短路） 6、 各级电压配电装置设计。 7、 各种电气设备选择。
8、 继电保护规划。
9、 主变压器的继电保护整定计算。 六、 设计目的 总体目标
培养学生综合运用所学各科知识，独立分析各解决实际工程问题的能力。
第二章：负荷分析
一、 负荷分类及定义
1、 一级负荷：中断供电将造成人身伤亡或重大设计损坏，且难以挽回，
带来极大的政治、经济损失者属于一级负荷。一级负荷要求有两个独立电源供电。
2、 二级负荷：中断供电将造成设计局部破坏或生产流程紊乱，且较长时
间才能修复或大量产品报废，重要产品大量减产，属于二级负荷。二级负荷应由两回线供电。但当两回线路有困难时（如边远地区），允许有一回专用架空线路供电。
3、 三级负荷：不属于一级和二级的一般电力负荷。三级负荷对供电无特
殊要求，允许较长时间停电，可用单回线路供电。
二、 本设计中的负荷分析
市镇变1、2：市镇变担负着对所辖区的电力供应，若中断供电将会带来大面积停电，所以应属于一级负荷。
煤矿变：煤矿变负责向煤矿供电，煤矿大部分是井下作业，例如：煤矿工人从矿井中的进出等等，若煤矿变一旦停电就可能造成人身死亡，所以应属一级负荷。
化肥厂：化肥厂的生产过程伴随着许多化学反应过程，一旦电力供应中止了就会造成产品报废，造成极大的经济损失，所以应属于一级负荷。 砖厂：砖厂的生产过程与电的联系不是非常紧密，若终止电力供应，只会 造成局部破坏，生产流程混乱，所以应属于三级负荷。
镇区变：镇区变担负着对所辖区域的电力供应，若中止镇区变的电力供应，将会带来大面积停电，带来极大的政治、经济损失，所以应属于一级负荷。
机械厂：机械厂的生产过程与电联系不是非常紧密，若中止供电，不会带来太大的损失，所以应属于二级负荷。
纺织厂1、2：若中断纺织厂的电力供应，就会引起跳线，打结，从而使产品不合格，所以应属于二级负荷。
农药厂：农药厂的生产过程伴有化学反应，若停电就会造成产品报废，应属于一级负荷。
面粉厂：若中断供电，影响不大，所以应属于三级负荷。
耐火材料厂：若中断供电，影响不大，所以应属于三级负荷。 三、 35KV及10KV各侧负荷的大小 1、 35KV侧：
ΣP1＝6000+7000+4500*2+4300*2+5000＝35600KW ΣQ1=6000*0.48+7000*0.426+4500*0.62*2+4300*0.54*2+ 5000*0.62=19186Kvar
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