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1、精选学习资料 - - - - - - - - - CHANGCHUN INSTITUTE OF TECHNOLOGY开 题 报 告论文题目： 电力网规划设计及降损措施的分析 同学姓名： 刘吾松 学院名称： 电气与信息学院 专业名称： 电气工程及其自动化 班级名称： 电气 1043 学 号： 1004411325 指导老师： 高嬿 老师职称 : 教授 学 历： 高校本科2022 年 3 月 7 日1 / 16 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 开题报告一、选题依据 1. 设计目的及意义 电力工业是国民经济进展的基础工
2、业；电网是电力工业进展的一个重要环 节,一个良好的电网结构能便利地实现电的供需平稳,更好地使电源结构优化；良好的规划方案是良好的电网结构的基础,它应能保证系统在安全稳固的方式下 运行,并且在此前提下获得最良好的经济效益和社会效益；良好的规划方案是电 力工程前期工作的重要组成部分,它是关于本体工程的总体规划,是具体建设工 程实施的方针和原就,是工程建设的关键环节；做好规划设计工作对工程建设的 工期质量、投资费用和建成投产后的运行安全牢靠性和生产的综合经济效益,起 着打算性的作用；电网规划依据时间分类,可以分为短期规划、中期规划和长期规划；另外仍可以依据不同专业进行分类,比如通信规划、营销规划和煤
3、矿电源规 划等各种专项规划；短期规划分为 1-5 年,规划的内容比较具体认真,可直接用来指导建设；一般的电网 5 年规划与国民经济 划等；5 年规划的时间同步；如,十一五规划、十二五规中期规划一般为 510 年；长期规划就需要考虑比输变电工程建设周期更长的进展情形,一般规划 6-30 年；长期电网规划需要列举各种可能的情形、估量各种不确定因素的影响 等；长期规划的方案并不肯定在建设中原封不动的实施；由于客观条件或环境的转变,规划方案也将不断变化；电力系统规划、设计及运行的根本任务是,在国民经济进展方案的统筹支配 下,合理开发、利用动力资源,用较少的投资和运行成本,来满意国民经济各部门及人民生活
4、不断增长的需要,供应充分、牢靠和质量合格的电能；电力系统在发、供、用电过程中,其自身损耗是相当大的；每年全国电力系统的总损耗高达 3000 3700 亿 kWh,这相当于一个较大电力系统的发电量；巨 大的电能损耗不 仅造成电力企业生产效益低下在能源紧缺的今日,更是使得我国的能源形势愈加严肃；因此挖掘节电潜力,实施电网经济调度降低电力系 统 的 损 耗 , 提 高 供 电 的 经 济 效 益 具 有 显 著 的 必 要 性 和 紧 迫 性 ；2 / 16 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 合理支配电网调度作为降低网损
5、的一种技术措施 损耗具有重要意义；,对于降低已建成电网的功率本次毕业设计是在完成本专业 通过本次设计明白新理论、新技术和新设备在电力系统中的应用；2熟识电力系统规划设计的基本程序和步骤,把握各种运行方式下电力网 的潮流分布和故障分析,培育解决实际工程问题的才能；3将所学的专业学问应用于实践,提高查阅资料和分析问题的才能,为今 后到电力系统工作打下坚实的基础；2. 设计拟解决的工程实际问题 本设计为电力网规划设计及降损措施的分析,拟解决的问题有电力系统有功 平稳的校验及火厂装机容量的确定；电力系统网络方案初选；选定系统正确接线 方案；确定变电所及发电厂电气主接线；挑选发电厂的主变压器；短路电流运
6、算 及高压断路器、隔离开关的挑选；对正确方案进行最终潮流、电压运算 最大负 荷,最小负荷）；系统无功平稳及调压运算；降损措施的分析；3. 设计拟应用的现场资料综述 发电厂及变电所地理位置图 km）：变电所负荷资料3 / 16 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 变 电所工程#1 #2 #3 220 #4 150 最大负荷 MW）最小负荷 MW）75 60 120 90 重要负荷 二 次 侧 电 压5000 4900 5000 5200 10 10 66 10 kV）调压要求顺顺顺顺发电厂资料火电厂：机压负荷： 20M
7、W 水电厂： 3*TS900/135-56制定各供电区域的电网规划方案,最终通过优化组合制定全供电区的电网规划方案；电网规划设计具有以下特点：1）电网之间相互影响又相互独立；2）各供电区域 / 用户的供电系统之间相互影响又相互独立；3）各级变电所 / 配电站的分布由用户 / 供电区域或下级电网打算；4）电网接线 / 结构由上级电网及本级变电所的分布情形打算；以上特点说明在规划某电压等级或区域/ 用户电网时可相对独立地规划另一电压等级或区域 / 用户电网,同时也说明完全可以由下往上制定电网规划方案,而电网接线特殊是高压电网接线需要考虑上、下级电网布局,即在规划中需要考 虑上、下级电网的相互影响；
8、电网规划设计特点说明从用户/ 区域动身实行由下至上的次序进行规划具有理论及技术的可行性,电网规划设计实践也证明白基于区域供电的电网规划设计 方法符合电网进展规律,切实可行并且易于实施；电力网电能损耗的形成：电力网电能损耗 线损）是配电网络、输电网络损耗总量的总称；电力网电 能损耗 式中： KL网损率； 系统综合最大发电负荷：Pgmax = Psmax / 1 Kp 式中： Kp厂用电率；2）系统的有功备用容量 PR 国民经济备用：取最大负荷的 5%；负 荷 备 用 ：取最大负荷的 25）%；大系统取小值,小系统取大值；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；检 修
9、 备 用 ：如在一年中最小负荷季节大修）和节假日 小修）能够完全分期分批地支配全部机组的检修,就不需设置；3）确定电厂的装机容量系统总装机容量：PGN = Pgmax +PR 水电厂的装机容量：PGN水 =P峰/0.6 式中： P峰系统有功日负荷曲线的峰头部分 0.6 水电厂在枯水期用 60%的容量调峰 查电气工程电气设备手册选定合适的机组；火电厂的装机容量：PGN火 = PGN PGN水查电气工程电气设备手册选定合适的机组；8 / 16 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2、电力系统网络方案初选；考虑可能的网络连
10、接方式,对明显不合理的方案予以剔除：其首要依据为电力系统的供电牢靠性；其次可通过满意备用情形的线路长 度、高压断路器的数量及调度敏捷性等指标来取舍,最终只保留少数几个方案进 行下一步的经济比较；3、选定系统正确接线方案；针对网络方案初选结果的几个方案,分别运算它们的一次性总投资和年运行 费,采纳偿仍年限法进行经济比较,最终确定其中之一为正确结线方案；偿仍年限法公式：T =Z1 Z2 ）/F2 F1 ）式中： T 偿仍年限 年）； Z1 方案 1 的投资 万元）； Z2 方案 2 的投资 万元）； F1 方案 1 的年运行费 万元 / 年）； F2 方案 2 的年运行费 万元 / 年）；如 T1
11、0 年,取投资大的方案；如T10 年,取投资小的方案；4、确定变电所及发电厂电气主接线；主要进行技术比较,经济性只作定性论证；依据毕业设计任务书明白设计内容,通过毕业实习对现场的明白,积 极、多方面地查阅有关资料,综合运用所学的专业理论学问,依据毕业设计任 务书供应的资料,结合电力工程设计手册、设计规程、相关专业规范等,确定 出电气主接线方案；技术比较要依据所设计发电厂变电所）的具体情形：发电厂变电所）的容量、规模、运行方式、电压等级、负荷性质、回路数及其在系统中的作用等进行 全面的分析论证；一般从以下几个方面进行分析：1）供电的牢靠性；2）运行的敏捷性；3）检修与爱护的便利性；9 / 16
12、名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 4）接线与继电爱护的简化；5）具有扩建的可能性；5、挑选发电厂的主变压器；查阅教材及电力工程电气设计手册1、电力工程电气设备手册1、相关设计规程的有关章节内容,确定合适的主变台数、容量及型号；查录有用的参数；6、短路电流运算及高压断路器、隔离开关的挑选；依据电气主接线画出等值电路图；选统一功率基准值SB,令电压基准值UB =Uav,求各元件的电抗标么值；确定短路运算点；采纳星网变换法或分布系数法或单位电流法,求出针对各短路运算点的转移阻抗和运算电抗；运算出各短路运算点的三相短路起始
13、次暂态电流I 、短路冲击电流iim 、2秒及 4 秒时的短路电流周期重量有效值；7、对正确方案进行最终潮流、电压运算 依据电气主接线画出等值电路图；最大负荷,最小负荷）；选统一功率基准值SB,令电压基准值UB =Uav,求各元件的电抗标么值；确定短路运算点；采纳星网变换法或分布系数法或单位电流法,求出针对各短路运算点的转 移阻抗和运算电抗；运算出各短路运算点的三相短路起始次暂态电流I 、短路冲击电流iim 、2秒及 4 秒时的短路电流周期重量有效值；8、系统无功平稳及调压运算；运行时应满意：QG =QD + QL 式中： QG 系统中全部无功电源发出的无功功率；QD 系统中全部负荷所需要的无功
14、功率； QL 网络元件中的无功功率损耗；10 / 16 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 全系统应有肯定的无功功率储备：QR =QN QG 式中： QR 系统的无功储备；QN 系统无功电源设备容量；说明：必需保证 QR /QD max 78）%,否就说明无功电源不足,将不能保 证系统运行中的电压水平,甚至会危及到系统的电压稳固性,造成极为严峻的后 果,此时就必需进行无功补偿；调压运算：可采纳的调压措施：i 转变发电机端电压调压调整发电机的励磁电流；ii 转变变压器变比调压挑选变压器绕组的分接头；iii 转变系统无
15、功功率分布调压并联无功补偿；iiii 转变电网参数调压线路中串入电容器或电抗器；调压措施的应用 转变发电机端电压调压不需增加额外设备,简便可行又经济,既可保证机压负荷 和近区负荷的电压质量,又可作为系统的帮助性调压措施,减轻其它调压措施的 负担,应充分利用；在系统无功储备充分的前提下,因转变变压器变比调压不需增加额外设备且敏捷 有效,故应优先采纳；如一般变压器难以满意要求,就可采纳有励磁调压变压器 调压；在系统无功储备不足或当有励磁调压变压器也不能满意调压要求时,即应采纳并 联无功补偿调压；补偿设备可采纳静电电容器、同步调相机、静止无功补偿器,亦或采纳最新的 SVG装置；转变电网参数调压的方法
16、由于设计、运行等方面的缘由,工程实际中很少有应 用,故本次设计不拟采纳；参照教材及设计手册的相关内容进行运算；9、降损措施的分析；降损节能是衡量电力行业治理水平的主要指标, 降低线损 , 节省电力是电力部门一11 / 16 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 贯的节能方针 , 也是实行经济运行 , 提高经济效益的重要手段；下面对电网降损节能工作中积存的一些体会概述如下 : 影响降损节能的因素：功率因数、线路中的电流、线路中的阻抗、偷、漏电；降损节能的技术措施提高功率因数 , 当小型电网中的发电机按 cos = 0.
17、 8 发电时 , 经过两次变压后 ,到用户或二次变的低压母线 , 其功率因数按 cos = 0. 9 补偿, 因此经过变压器的级数越多 , 要求补偿的功率因数也就越高；补偿可采纳集中与分散的方法 , 一般应依据无功功率就地补偿的原就进行合理安排, 达到经济力率运行；变电所加装并联高压电容器 , 总装容量按负荷高峰时的无功功率平稳运算；有些无功功率较大的线路可安装线路补偿电容器；要求大用户安装补偿电容器, 并指导尽量采纳随机补偿；小型电网一般由 6kV、10kV、35kV、三个电压等级组成 , 我们应对其进行调查分析讨论 , 提出改造方案 , 提高供电才能 , 降低线损 , 抓好以下技术措施；
18、削减供电半径 , 线路有迂回的要逐步改造；6kV 电网应限制进展 , 并逐步剔除 , 负荷重的10kV线路供电半径一般不得超过 10km, 35kV 线路供电半径不得超过 40km；降低导线电流密度 , 凡线路电流密度超过部颁标准的都应有方案 , 有步骤地实行换线或复线解决；定期进行线损理论运算, 将理论运算和实际线损比较, 找出问题 , 制定有针对性地改进措施；线损理论运算35kV 以下系统每年进行一次；配电变压器合理设置 , 防止大马拉小车 , 并逐步更换高耗变压器；杜绝偷漏电 , 大用户可安装高压计费电能表 三、可能存在的问题及解决措施, 计费表应有牢靠的防窃电措施；1. 火电厂机组的单
19、机最大容量大于事故备用负荷,可通过提高事故备用负荷来解 决；2. 通过经济技术比较来挑选正确的接线方案时,如两方案工程的总投资和年运行 费一大一小时,可通过偿仍年限法来确定；3. 潮流运算时,运算步骤纷杂,可通过运算机算法运算,此时所编程序数据尤为 重要；4. 系统无功电源的不足时,将不能保证系统运行的电压水平,需进行无功补12 / 16 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 偿；5. 其他设计过程中遇到的问题,可通过查看文献资料,请教老师、同学来解决,此外绘图时图纸的比例要符合实际生产情形；开题报告四、设计成果提交
20、设计说明与运算书、外文资料翻译和相关图纸,包括电力系统电气主接线图和电网潮流分布图；13 / 16 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 五、进度方案阶段方案支配日期第 1 周内 容熟识任务书、借参考资料、查阅参考文献、查阅外文翻译资料、写开题报告第 2 周电力系统有功平稳的校验、网络方案初选、修改开题报告第 3 周 第 4 周网络正确方案的确定、外文翻译 变电所及发电厂电气主接线的确定、挑选发电厂的主变、外文翻译第 5 周第 6 周第 7 周第 8 周第 9 周第 10 周短路电流运算、挑选高压断路器、隔离开关各种
21、运行方式下的潮流运算系统无功平稳验算、挑选变压器分接头降损措施的分析编写设计文件设计说明与运算书）绘制有关图纸电力系统电气主接线图和潮流分布图）第 11 周开题审核设计文件及有关图纸做好毕业答辩的预备工作第 12 周毕业答辩报告六、参考资料1、电力系统设计手册 / 电力工业部电力规划总局编14 / 16 / 北京：中国电力出版社名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2、电力工程设计手册 / 水利电力部西北电力设计院和水利电力部东北电力设计院编 / 上海：上海科学技术出版社3、电力工程电气设计手册第一册：电气一次部分/
22、 水利电力部西北电力设计院编 / 北京：中国电力出版社4、电力工程电气设计手册其次册：电气二次部分/ 能源部西北电力设计院编/ 北京：水利电力出版社5、宋晓辉、盛万兴、史常凯、李建芳. 模式化电网规划设计方法.2022 年 7月. 电网技术6、卢宏山 . 电网规划在城市规划设计中的运用.2022 年 8 月. 企业技术开发7、孔卫东 . 电网降损节能的措施 .1999 年. 农村电气化 8、宋淑杰 . 浅谈配电网降损节能措施 .2007 年 6 月. 供电企业治理15 / 16 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 16 / 16 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页,共 16 页