可仍选截面为240mm2的导线，即选取LGJ-240/50钢芯铝绞线是合适的。
R=0.27×100=27Ω， X=0.0.409×100=40.9Ω
线路上的功率损耗：
?P=3I2R=3?3152?27=8(MW) ?Q=3I2X=3?3152?40.9=12.2(MW)
线路上产生的充电功率为：
QC=QCL?L=3.48?1.0=3.48(Mvar)
折算到线路两端：
11'QC=QC=?3.48=1.74(Mvar)
22由水电厂送往大系统的功率为：
S水?大=S1=57.2+j18.3(MVA)
S4=57.2+j18.3+j1.74-(8+j12.2)=49.2+j7.84(MVA)
已算出大系统110KV母线处电压为110KV，线路上的电压降落为：
?U=PR+QX49.2?27+7.84?40.9==7.5(KV) U4110可算出水电厂出口110KV母线电压为：
U水=110+7.5=117.5(KV) 合格
(4)水电厂→清泉变（LGJ-300）
潮流计算图见图3.6所示。
①61.6+j20②③ 9.6Ω④34.4Ω⑥j1.55MVAj1.55MVA
图3.6水电厂→清泉变线路潮流计算图
由水电厂至清泉变采用单回线：
S1=118.8+j39-(57.2+j18.3)=61.6+j20(MVA)
S30=61.62+202=65(MVA)
Ig=S303UN=65=341(A) 3?110 Tmax=5000h ，查软导线经济电流密度图，得J=1.1A/mm2 ，其经济截面为：
SJ=IgJ=341=310(mm2) 1.1仍可选截面为300mm2的导线，即选取LGJ-300/50钢芯铝绞线是合适的。
R=0.107×90=9.6Ω， X=0.382×90=34.4Ω
线路上的功率损耗为：
?P=3I2R=3?3412?9.6=3.3(MW) ?Q=3I2X=3?3412?34.4=12(MW)
线路上产生的充电功率为：
QC=QCL?L=3.48?0.90=3.1(Mvar)
折算到线路两端：
11'QC=QC=?3.1=1.55(Mvar)
22水电厂→清泉变线首端：S1=61.6+j20(MVA)
S3=61.6+j20+j1.55=61.6+j21.6(MVA)
已算出水电厂出口电压为118.4KV，线路上的电压降落：
?U=PR+QX61.6?9.6+21.6?34.4==11.2(KV) U1118.4清泉变110KV母线电压为：
U=118.4-11.2=107.2(KV)
稍低，但仍在变压器分接头范围之内。因为开始时暂设火电厂的出口电压为118KV，导致清泉变110KV母线电压稍低。只要开始时暂设火电厂的出口电压
为121KV各节点电压均可在110/11KV降压变压器分接头的调节范围之内，就完全可满足10KV母线的调压要求。因此本方案可行。 (5)大系统→清泉变
水电厂→清泉变线路末端：
S6=61.6+j20+j1.55-(3.1+j12)=58.5+j9.65(KVA)
大系统→清泉变线路末端：
S=(56+j22)-(58.5+j9.65)=-2.5+j12.35(MVA)
S30=12.352+2.52=12.6(MVA)
Ig=S303UN=12.6=73(A) 3?110已选取LGJ—300/50钢芯铝绞线：
R=0.107×30=3.2Ω， X=0.382×30=11.5Ω
线路上的功率损耗：
?P=3I2R=3?732?3.2=0.05(MW) ?Q=3I2X=3?732?11.5=0.18(MW)
3.5地区电网接线方案2的总投资和年运行费 (1)方案2线路的电能损耗
①火电厂→石岗变。与方案1相同，全年电能损耗：
?A=2000?4280=8.56?106KW?h
②火电厂→大系统。与方案1相同，全年电能损耗：
?A=3800?4925=18.7?106KW?h
③水电厂→清泉变：
?P=3.3MW
cos?=61.661.6+2022=0.95，Tmax=5000h
查表得： ?ma= h0x320则全年电能损耗：
?A=3300?3200=10.6?106KW?h
④水电厂→大系统
?P=8MW
cos?=57.257.2+18.322=0.95，Tmax=4000h
查表得： ?ma= h0x220则全年电能损耗：
?A=8000?2200=17.6?106KW?h
⑤大系统→清泉变 线路上的功率损耗：
?P=0.03MW
cos?=2.52.5+12.3522=0.2，Tmax=5000h
查表得： ?ma= h0x500则全年电能损耗：
?A=30?5000=0.15?106KW?h
方案2的全年总电能损耗（仅限于线路损耗）：
?A总=(8.56+18.7+10.6+17.6+0.15)?106=55.61?106(KW?h)
(2)方案2线路投资
火电厂→石岗变：LGJ-210/35双回110KV线路60km。 火电厂→大系统：LGJ—300/50双回110KV线路80km。 水电厂→清泉变：LGJ—300/50单回110KV线路90km。 水电厂→大系统：LGJ—240/50单回110KV线路100km。 大系统→清泉变：LGJ—300/50单回110KV线路30km。 方案2线路总投资：
2×（21.0×60+30×80）×0.9+30×（100+90+30）=13188（万元） (3)方案2变电所投资
认为方案2与方案1的变电所投资和发电厂投资均相同，设为ZB 。 (4)方案2工程总投资
方案2的工程总投资即为：Z2=13188+ZB(万元) (5)方案2年运行费用
方案2的年运行费用为：
U2=0.52?55.61?106+7%?(13188+ZB)?104=4073.84+700ZB
4.通过技术经济比较确定最佳方案
两个设计方案在技术上都可行，通过经济性能比较，最终确定最佳方案。 在本设计中，方案1的工程投资小于方案2的工程投资：
Z2-Z1=13188-11418=1770(万元)
而方案1的年运行费用也小于方案2的年运行费用：
U2-U1=4073.84-3245.38=828.46(万元)
因此，最终选取总投资和年运行费用都较少的方案1。 附图
XX大学
电力系统分析 课程设计
设 计 题 目 地区电力网规划设计
指 导 教 师 院（系、部） 电气与控制工程学院
专 业 班 级 电力09-1
学 号
姓 名 日 期
电气工程系课程设计标准评分模板
课程设计成绩评定表 学期 专业 课程名称 设计题目 成绩 评分项目 1.设计态度 设计表现 2.设计纪律 3.独立工作能力 4.上交设计时间 非常认真 严格遵守 强 认真 遵守 较强 较认真 基本遵守 能独立设计完成 迟交半天 设计思路较清晰，结构方案基本合理，设计参数选择基本正确，调理清楚，内容基本完整，有少量错误 基本规范、理，个别排版有问题 基本完整 一般 少量违反 基本独立设计完成 迟交一天 设计思路基本清晰，结构方案基本合理，设计参数选择基本正确，调理清楚，内容基本完整，有些错误 基本规范、整洁、有条理，排版有问题较多 缺项较多 不认真 严重违反 不能独立设计完成 迟交一天以上 设计思路不清晰，结构方案不合理，关键设计参数选择有错误，调理清楚，内容不完整，有明显错误 不规范、不整洁、无条理，排版有问题很大 不完整 优 良 中 及格 不及格 2011/2012第2学期 电力系统及其自动化 姓名 班级 电力09-1 地区电力网规划设计 提早或按时 按时 设计思路清晰，结构方案良好，设5.设计内容 设计说明书 6.设计书写、字体、排版 7.封面、目录、参考文献 规范、整洁、有条理，排版很好 完整 计参数选择正确，条理清楚，内容完整，结果正确 设计思路清晰，结构方案合理，设计参数选择正确，条理清楚，内容较完整，极少量错误 较规范、整个别排版有问题 较完整 洁、有条理，整洁、有条图8.绘图效果 10.绘图工程标准 很出色 较出色 一般 基本合理 基本符合标准 较差 有些混乱 个别不符合标准 很差 布局混乱 完全不符合标准 纸 9.布局 合理、美观 较合理 符合标准 较符合标准 评定说明： 不及格标准：设计内容一项否决制，即5为不及格，整个设计不及格，其他4项否决； 优、良、中、及格标准：以设计内容为主体，其他项超过三分之一为评定标准，否则评定为下一等级；如优秀评定，设计内容要符合5，其余九项要有4项符合才能评定为优，否则评定为良好，以此类推。 最终成绩： 评定教师签字： 设计任务书
设计题目：地区电力网规划设计
1.电源情况
某市拟建一座XX火电厂，容量为2?50+125MW，Tmax取6500h。该厂部分容量的30%供给本市负荷：KV负荷16MW，其余容量都汇入地区电网，供给地区负荷。同时，地区电网又与大系统相连。
地区原有水电厂一座，容量为2?60MW，Tmax取4000h；没有本地负荷，全部供出汇入地区电网。
2.负荷情况
地区电网有两个大型变电所：
清泉变电所负荷为50+j30+1?1+0.2?25MW=56+j30MW。 石岗变电所负荷为60+j40+1?1+0.2?25MW=66+j40MW。 （均有一、二类负荷，均占66%，最小负荷可取60%）
3.气象数据
本地区年平均气温15℃，最热月平均最高气温28℃。
4.地理位置数据
见图（图中1cm代表30km）。数据如下：
①石岗变；②水电厂；③新建火电厂；④清泉变；⑤大系统。
5.设计内容
（1）根据所提供的数据，选定火电厂的发电机型号、参数，确定火电厂的电气
主接线和升压变压器台数、型号、容量、参数。
（2）拟定地区电网接线方案。可初定出两个比较合理的方案参加经济比较。 （3）通过潮流计算选出各输电线的界面，计算导线的网损和电压降落。 （4）经过经济比较，选定一个最优方案。
6.设计成果
（1）设计计算说明书一份，要求条目清楚、计算正确、文本整洁。
（2）地区电网最大负荷潮流分布图一张，新建火电厂电气主接线图一张。
目 录
设计说明书
1确定火电厂和水电厂的发电机型号、参数……………........................1 2通过技术经济比较确定地区电网接线方案..........................................2 3确定发电厂的电气主接线……………………………………………..3
3.1火电厂电气主接线的确定……………………………………………………..3 3.2水电厂电气主接线的确定……………………………………………………..4
4确定发电厂的主变压器………………………………………………..5
4.1火电厂主变压器的选择………………………………………………………..5 4.2水电厂主变压器的选择………………………………………………………..5
设计计算书
1发电厂主变压器容量的选择…………………………………………..6
行费用包括电能损耗费、小维修费、维护管理费。 电力网的年运行费可以按下式计算：
U=??A+PPPZPPPZ+XZ+WZ=??A+（Z+X+W）Z 100100100100100100式中?为计算电价,元/(KW?h)（此设计中电价取0.52元/KW?h） ΔA为每年电能损耗，KW?h； Z为电力网工程投资，元； PZ为折旧费百分数； PX为小维修费百分数； PW为维修管理费百分数。
电力网折旧、小修和维护管理费占总投资的百分数，一般由主管部门制定。设计时可查表3-4取适当的值。
表3-4 电力网的折旧、小修和维护费占投资的百分数 单位：%
设备名称 木杆架空线 铁塔架空线 钢筋混凝土杆架空线 电缆线路 折旧费 8 4.5 4.5 小修费 1 0.5 0.5 维护管理费 4 2 2 总计 13 7 7 3.5 0.5 2 6 本设计采用钢筋混凝土杆架空线，三项费用总计取总投资的7%。 则方案1的年运行费用为：
U1=0.52?47.04?106+7%?（11418+ZB）?104=3245.38+700ZB
3地区电网接线方案2的功率平衡计算 3.1 地区电网接线方案2的功率平衡计算 (1)石岗变
石岗变负荷季羡林情况与方案1相同，火电厂以双回线供石岗变，线路首端每一回线的实在功率初步估算为：
S=35+j18（MVA）
(2)清泉变
清泉变负荷情况与方案1相同，线路首端的功率初步估算为：
S=2?（30+j13）=60+j26（MVA）(3)水电厂
水电厂输出功率仍为: S=118.8+j39（MVA） 水电厂分别向大系统和清泉变两个方向供电。
①水电厂拟以单回线向清泉变供电，线路首端功率初步估算为：
S=60+j26（MVA）②水电厂多余功率拟以单回线送往大系统。则大系统功率为：
S=(118.8+j39)-(60+j26)=58.5+j13(MVA)
(4)火电厂
火电厂分别想石岗变和大系统两个方向供电，负荷及线路情况与方案1相同。
火电厂以双回线送往石岗变，线路首端每一回线的功率为：
S=35+j18(MVA)
火电厂以双回线送往大系统，线路首端每一回线的功率为：
S=51+j10.2(MVA)
cos?=0.98
(5)大系统
火电厂送出给大系统总功率为：
S=102+j20.4(MVA)
水电厂送出给大系统总功率为：
S=58.8+j13(MVA)
火电厂、水电厂送至大系统的功率合计为：
S=(102+j20.4)+(58.8+j13)=160.8+j33.4(MVA)
3.2地区电网接线方案2的架空线路导线型号初选
(1)火电厂→石岗变
由于火电厂至石岗变负荷及线路情况与方案1相同，因此仍选取LGJ-210/35钢芯铝绞线。 (2)火电厂→大系统
由于火电厂至大系统负荷季羡林情况与方案1相同，因此仍选取LGJ-300/50钢芯铝绞线。 (3)水电厂→清泉变
水电厂至清泉变采用单回路，线路上的功率：
S30=602+262=65(MVA)
Ig=S303UN=65=341(A) 3?110查软导线经济电流密度图，得J=1.1A/mm2 ，则其经济截面为： Tmax=5000h，
SJ=IgJ=341=310 1.1试取导线截面为300mm2，选取LGJ—300/30钢芯铝绞线。 (4)水电厂→大系统
水电厂经单回路送往大系统：
S=58.8+j13(MVA) S30=65.82+152=60.2(MVA)
Ig=S303?UN=60.2=316(A) 3?110查软导线经济电流密度图，得J=1.24A/mm2，则其经济截面为： Tmax=4000h，
SJ=IgJ=316=247 1.28试取导线截面为240mm2，选取LGJ-240/50钢芯铝绞线。 (5)大系统→清泉变
大系统→清泉变正常运行时功率很小，但考虑到当环网其他某一回路断开时，流过本线路的电流大，因此仍选为LGJ-300导线。
3.3地区电网接线方案2的导线截面积校验 (1)火电厂→石岗变（LGJ-210双回线）
情况与方案1相同，因此LGJ-210/35导线满足要求，其参数如下：
r1=0.13Ω/km, x1=0.388Ω/km, QCL=3.35Mvar/100km
(2)火电厂→大系统（LGJ-300双回线）
情况与方案1相同，因此LGJ-300/50导线满足要求，其参数如下：
r1=0.107Ω/km, x1=0.382Ω/km, QCL=3.48Mvar/100km
(3)水电厂→清泉变（LGJ—300单回线）
LGJ—300钢芯铝绞线允许载流量为700A，乘以温度修正系数后：
700×0.97=679>341A 合格
当环网中水电厂→大系统回路断开时，流过本线路的最大电流为：
341+316=657A ，仍小于允许载流量679A ，合格
LGJ—300/50导线满足要求，查得其参数如下：
r1=0.107Ω/km, x1=0.382Ω/km， QCL=3.48Mvar/100km
(4)水电厂→大系统（LGJ-300单回线）
LGJ-240钢芯铝绞线允许载流量为680A，乘以温度修正系数后为：
680×0.97=660>316A 合格
当环网中水电厂→清泉变回路断开时流过本线路的最大电流为：
341+316=657A，仍小于允许载流量660A，合格
LGJ—240/50导线满足要求，查得其参数如下：
r1=0.27Ω/km, x1=0.409Ω/km, QCL=3.48Mvar/100km
(5)大系统→清泉变（LGJ-300单回线）
大系统→清泉变正常运行是功率很小，但考虑到当环网其他某一回路断开时，流过本线路的电流大 ，因此仍选为LGJ-300导线。
r1=0.107Ω/km, x1=0.382Ω/km, QCL=3.48Mvar/100km
3.4地区电网接线方案2的潮流计算
仅进行最大负荷时的潮流计算。 (1)火电厂→石岗变（LGJ—210双回线）
由于火电厂至石岗变负荷及线路情况与方案1相同，计算从略。
石岗变110KV母线的电压为：
U石=118-5.8=112.2（KV） 合格
(2)火电厂→大系统（LGJ—300双回线）
由于火电厂至大系统负荷及线路情况与方案1相同，计算从略。 大系统110KV母线的电压为：
U大=118-8=110（KV） 合格
(3)水电厂→大系统
初步选择时环网的2边均选了LGJ-300钢芯铝绞线，1边选了LGJ-240钢芯铝绞线。现按均一环形电网来计算环网的潮流分布，校验初选的铝绞线是否合适，水电厂至大系统潮流计算图见图3.5
①57.2+j18.3②③ 27Ω④40.9Ω⑥28+j11j1.74MVAj1.74MVA
图3.5 水电厂→大系统线路潮流计算图
Sa=-(118.8+j39)?120+(56+j22)?30=-57.2+j18.3(MVA)
100+90+30即水电厂→大系统单回路线路功率为：
S1=-Sa=57.2+j18.3(MVA)
S30=57.22+18.32=60(MVA)
Ig=S303?UN=60=315(A) 3?110Tmax=4000h，查软导线经济电流密度图，得J=1.28A/mm2 ，则其经济截面为：
SJ=IgJ=315=246(mm2) 1.28
S=58.8+j13(MVA)
火电厂、水电厂送至大系统的功率合计为：
S=(108+j20.4)+(58.8+j13)=166.8+j33.4(MVA)
2.2地区电网接线方案1的架空线路导线型号初选 （1）火电厂→石岗变
由于火电厂至石岗变采用双回路，因此每条线路上总功率和电流为：
S30=352-182=39.36(MVA)
Ig=S303?UN=39.36=207(A) 3?1102 Tmax=5800h，查软导线经济电流密度图，得J=0.96A/mm则其经济截面为：
SJ=IgJ=207=216(mm2) 0.96试取最接近的导线截面为210mm2,选取LGJ—210/35钢芯铝绞线。 （2）火电厂→大系统
火电厂至大系统采用双回路，每条线路上的总功率和电流为：
S30=512-10.22=52(MVA)
Ig=S303?UN=52=273(A) 3?1102Tmax=6500h，查软导线经济电流密度图，得J=0.9A/mm则其经济截面为：
SJ=IgJ=273=303(mm2) 0.9试取导线截面为300mm2,选取LGJ—300/50钢芯铝绞线。 (3)水电厂→清泉变
水电厂至清泉变采用双回路，每条线路上的总功率和电流为：
S30=302+132=32.7(MVA)
Ig=S303?UN=32.7=172(A) 3?110
2Tmax=5000h，查导线经济电流密度图，得J=1.1A/mm则其经济截面为：
SJ=IgJ=172=156(mm2) 1.1试取导线截面为150mm2,选取LGJ—150/25钢芯铝绞线。 (4)水电厂→大系统
水电厂经单回路送往大系统
S=58.8+j13(MVA) S30=58.82+132=60.2(MVA)
Ig=S303?UN=60.2=316(A) 3?1102
Tmax=4000h，查导线经济电流密度图，得J=1.28A/mm则其经济截面为：
SJ=IgJ=316=247(mm2) 1.28试取导线截面为240mm2,选取LGJ-240/50钢芯铝绞线。 2.3地区电网接线方案1的导线截面积校验 (1)按机械强度校验导线截面积
为保证架空线路具有必要的机械强度，对于110KV等级的线路，一般认为不得小于35mm2。因此所选的全部导线均满足机械强度的要求。 (2)按电晕校验导线截面积
根据表2-1可见，所选的全部导线均满足电晕的要求。
表2-1 按电晕校验导线截面积
额定电压 （KV） 导线外径 （mm） 2110 220 330 单导线 33.1 双分裂 500 750 （四分裂） （四分裂） 9.6 21.4 LGJ-300 4×LGJQ-400 相应型号 LGJ-50 LGJ-240 LGJ-600 2LGJ-240 4×(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。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。进行这种校验时，钢芯铝绞线的允许温度一般去70℃，并取导线周围环境温度为25℃.各种导线的长期允许通过电流如表2-2所示。
表2-2 导线长期允许通过电流 单位：A
截面积（mm2） 标号 35 LJ LGJ 170 170 50 215 220 70 265 275 95 325 335 120 375 380 150 440 445 185 500 515 240 610 610 300 680 700 400 830 800 按经济电流密度选择的导线截面积，一般都会比按正常运行情况下的允许载流量计算的面积大得多。
而在故障情况下，例如双回线中有一回线断开时，则有可能使导线过热[19]。 根据气象资料，最热月平均最高气温为28℃，查得的允许载流量应乘以温度
修正系数：
K?=70-28=0.97 70-25①火电厂→石岗变（LGJ—210双回线）：LGJ—210钢芯铝绞线允许载流量为586A，乘以温度修正系数后：586?0.97=568>207 合格
当双回路断开一回，流过另一回路的最大电流为：2?207=314A，仍小于温度修正后的允许载流量586A， 合格。
LGJ—210/35导线满足要求，查得其参数（电阻，电抗，冲电功率）如下： r1=0.13Ω/km, x1=0.388Ω/km, QCL=3.35Mvar/100km
②火电厂→大系统（LGJ—300双回线）：LGJ—300钢芯铝绞线允许载流量为700A，乘以温度修正系数后：
700×0.97=679>273A 合格
当双回路断开一回，流过另一回的最大电流为：
2×273=546A，仍小于允许载流量679A，合格
LGJ—300/50导线满足要求，查得其参数如下： r1=0.107Ω/km, x1=0.382Ω/km, QCL=3.48Mvar/100km
③水电厂→清泉变（LGJ—150双回线）：LGJ—150钢芯铝绞线允许载流量为445A，乘以温度修正系数后：
445×0.97=431.65A>172A 合格
当双回路断开一回，流过另一回的最大电流为：
2×172=344A，仍小于允许载流量431.65A，合格
LGJ—150/25导线满足要求，查得其参数如下： r1=0.21Ω/km, x1=0.403Ω/km, QCL=3.3Mvar/100km
④水电厂→大系统（LGJ—240单回线）：LGJ—240钢芯铝绞线允许载流量为680A，乘以温度修正系数后：
680×0.97=660A>316A 合格
LGJ—240/50导线满足要求，查得其参数如下： r1=0.27Ω/km, x1=0.409Ω/km, QCL=3.48Mvar/100km 2.4地区电网接线方案1的潮流计算
仅进行最大负荷时的潮流计算。 (1)火电厂→石岗变（LGJ-210双回线）
潮流计算图见图2.1所示。
①②③ 7.8Ω④23.3Ω⑥16j1.0MVAj1.0MVA图2.1 火电厂→石岗变线路潮流计算图
对于每一回线：
R=0.13×60=7.8（Ω），X=0.388×60=23.3（Ω）
每一回线的功率损耗：
△P=3I2R=3?2072?7.8=1MW
?△Q=3I2X=3?2072?23.3=3.0MW
每一回线路上产生的充电功率为：
QC=QCL?L=3.35?60/100=2.0Mvar
分算到线路两端
11Q'C=QCL=?2.0=1.0Mvar
22火电厂到石岗线末端每回线上功率为：
S6=33+j16MVA
S2=33+j16-j1.0+1+j3=34+j18MVA S1=31.08+j16-j1.0=34+j17MVA
火电厂的出口电压暂设为118KV，此线路上的电压降落为：
△U=PR+QX34?7.8+18?23.3==5.8KV U1118石岗变110KV母线的电压为：U石=118-5.8=112.2KV 合格 (2)火电厂→大系统（LGJ-300双回线）
潮流计算见图2.2所示
①10.2②③ 8.56Ω④30.6Ω⑥j1.4MVAj1.4MVA
图2.2火电厂→大系统线路潮流计算图
对于每一回线：
R=0.107?80=8.56Ω,X=0.388?80=30.6Ω
每一回线的功率损耗：
△P=3I2R=3?2732?8.56=1.9MW
△Q=3I2X=3?2072?30.6=6.8MW
每一回线上产生的充电功率为：
QC=QCL?L=3.48?0.80=2.8Mvar
分算到线路两端：
11Q'C=QCL=?2.8=1.4Mvar
22火电厂送往大系统线路首端每一回线的功率为：
1S火?大=?（102+j20.4）=51+j10.2MVA
2S3=51+j10.2+j1.4=51+j11.6MVA
已设火电厂的出口电压为118KV。 线路上的电压降落：
△U=PR+QX54?8.56+11.6?30.6==6.7KV U1118大系统110KV母线电压为：
U大=118-6.7=111.3KV 合格
(3)水电厂→大系统（LGJ-240）
潮流计算图见图2.3所示。
①13②③ 27Ω④40.9Ω⑥j1.74MVAj1.74MVA
图2.3 水电厂→ 大系统线路潮流计算图
由水电厂至大系统采用单回线：
R=0.27?100=27Ω,X=0.409?100=40.9Ω
线路上的功率损耗：
△P=3I2R=3?2472?27=4.9MW
△Q=3I2X=3?2472?40.9=7.5MW
线路上产生的冲电功率为：
QC=QCL?L=3.48?1.0=3.48Mvar
分算到线路两端：
11Q'C=QCL=?3.48=1.74Mvar
22由水电厂送往大系统的功率为：
S水?大=S1=58.8+j13MVA
S4=58.8+j13+j1.74-(4.9+j7.5)=53.9+j7.24MVA
已算出大系统110KV母线处电压即U4为110KV，线路上的电压降落：
△U=PR+QX53.9?27+7.24?40.9==5.6KV U4118水电厂出口110KV母线电压为：
U水=110+5.6=115.6KV合格
(4)水电厂→清泉变（LGJ-150双回线）
潮流计算图见图2.4所示
①②③ 18.9Ω④36.3Ω⑥28+j11j1.49MVAj1.49MVA
图2.4水电厂→清泉变线路潮流计算图
对于每一回线：
R=0.21?90=18.9Ω,X=0.403?90=36.3Ω
每一回线的功率损耗：
△P=3I2R=3?1722?18.9=1.7MW
△Q=3I2X=3?1722?36.3=3.2MW
每一回线上产生的充电功率为：
QC=QCL?L=3.3?0.9=2.97Mvar
分算到线路两端：
11Q'C=QCL=?2.97=1.49Mvar
22清泉变处每回线功率为：
1S6=?（56+j22）=28+j11MVA
2S3=28+j11-j1.49+1.7+j3.2=29.7+j12.7MVA
已算出水电厂出口110KV母线电压为116.82KV，线路上的电压降落：
△U=PR+QX29.7?18.9+12.7?36.3==8.75KV U4116.82清泉变110KV母线电压为：
U=116.82-8.75=108.07KV 合格
各节点电压均在110/11KV降压变压器分街头的调节范围之内，完全可满足10KV母线对调压的要求。
2.5地区电网接线方案1的总投资和年运行费用
通过最大负荷损耗时间计算电网全年电能损耗，进而计算年费用和抵偿年限。
最大损耗时间?max可由表2-3查得。
表2-3 最大损耗时间?max的值 单位：h
cos? cos? ?max 0.80 0.85 0.90 0.95 1.00 700 ?max 0.80 0.85 0.90 0.95 1.00 2000 1500 1200 1000 800 5500 4100 4000 3950 3750 3600 6000 4650 4600 4500 4350 4200 2500 1700 1500 1250 1100 950 3000 2000 1800 1600 1400 1250 6500 5250 5200 5100 5000 4850 3500 2350 2150 2000 1800 1600 7000 5950 5900 5800 5700 5600 4000 2750 2600 2400 2200 2000 7500 6650 6600 6550 6500 6400 4500 3150 3000 2900 2700 2500 8000 7400 5000 3600 3500 3400 3200 3000 (1) 方案1线路的电能损耗
①火电厂→石岗变（双回线）
?P=1?2=2MW
cos?=3333+16227350 7250 =0.9，Tmax=5800h
查表得： ?ma= hx4280则全年电能损耗：
?A=2000?4280=8.56?106KW?h
②火电厂→大系统（双回线）:
?P=1.9?2=3.8MW
cos?=5151+10.222=0.98，Tmax=6500h
查表得： ?ma= hx4925则全年电能损耗：
?A=3800?4925=18.7?106KW?h
③水电厂→清泉变（双回线）：
?P=1.7?2=3.4MW
cos?=29.729.7+12.722=0.92，Tmax=5000h
查表得： ?ma= hx3320则全年电能损耗：
?A=3400?3320=11.3?106KW?h
④水电厂→大系统（单回线）：
?P=4.9MW
cos?=58.858.8+1322=0.98,Tmax=4000h
查表得： ?ma= hx2120则全年电能损耗：
?A=4000?2120=8.48?106KW?h
⑤方案1的全年总电能损耗（仅限于线路损耗）：
?A总=（8.56+18.7+11.3+8.48）?106KW?h
(2)方案1线路投资
火电厂→石岗变：LGJ-210/35双回110KV线路60km。 火电厂→大系统：LGJ-300/50双回 110KV线路80km。 水电厂→清泉变：LGJ-150/25 双回 110KV线路90km。 水电厂→大系统：LGJ-240/50单回 110KV线路100km。 (3)方案1线路总投资：
线路造价为虚拟的，与导线截面成正比，同杆架设双回线系数取0.9。
2?（21.0?60+30?80+15?90）?0.9+24?100=11418万元
(4)方案1变电所和发电厂投资
方案1与方案2的变电所投资和发电厂投资均相同，设为ZB。 方案1的工程总投资 方案1的工程总投资为：
Z1=11418+Z（万元）B(5)方案1的年运行费用
维持电力网正常运行每年所支出的费用，称为电力网的年运行费用。年运
火电厂电气主接线图
设计心得
通过本次设计，我能够学到很多东西，不仅巩固了之前所学的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到的，更深的了解了电力系统分析的方法和原理。而且通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合的重要性，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，应用于指导实践，才能提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。
设计中大量的潮流分析计算让我对这个基本分析方法有了更深的理解，明白了它如何应用在实际的系统分析中，能起到什么作用，而且也对这种计算方法更为熟练。在设计中很多的东西是比较陌生的，比如说电力网的经济分析，感觉这样的分析有很强的实用性，但是平时是接触不到的，它开拓了我的眼界和思路。
参 考 文 献
[1]李钰心.水电站经济运行[M]. 北京：中国电力出版社，2008. [2]李坚.电网运行及调度技术问答.北京：中国电力出版社，2009. [3]张炜.电力系统分析.北京：中国水电水利出版社，2010.
[4]戈东方.电力工程电气设计手册第一册：电气第一部分.北京：中国电力出版社，2010.
[5]黄纯华.发电厂电气部分课程设计参考资料.北京：水利电力出版社，2009. [6]王士政，冯金光.发电厂电气部分.北京：中国水利水电出版社，2010. [7]伊克宁.电力工程.北京：中国电力出版社，2009.
[8]陈跃.电气工程专业毕业设计指南——电力系统分册.北京：中国水电水利出版社，2010.
[9]贺家李，宋从矩.电力系统继电保护原理.北京：中国电力出版社，2008. [10]曹绳敏.电力系统课程设计及毕业设计参考资料.北京：中国电力出版社，2009. [11]温步瀛.电力工程基础.北京：中国电力出版社，2006. [12]李光琦.电力系统暂态分析.北京：中国电力出版社，2007.
[13]Horowitz M，Indermur T，Gonzulez R.Low Power Digital Design，Proc of
IEEE Symposium on Low Power Electronics，2000.
[14]黄苏南，邵惠鹤，张钟俊．智能控制的理论和方法［J］．控制理论与应用，
2008.