資訊工程系
題目： 高壓配電網的設計
姓名學號
班級指導教師鍾建偉
目錄課程設計說明書 3
一，課程內容： 4
1.潮流計算，進行變電所接入系統及使用者供電線路設計： 4
2．變電所電氣主接線和所用電設計 4
3．短路電流計算： 4
4. 選擇變電所電氣裝置： 5
二，具體設計過程如下： 6
1.變電所接入系統及使用者供電線路設計: 6
2.變電所電氣主接線和所用電設計: 6
3.短路電流計算: 7
4.潮流計算的意義 8
5.選擇變電所電氣裝置: 9
電氣主接線方式的選擇，分析比較各自的優缺點： 10
不同方案的分析比較： 10
三、論證和定量計算 12
一、短路電流計算 12
二、潮流計算 14
附錄 16
發電廠資料：
母線1和2為發電廠高壓母線，發電廠一**機容量為（300mw），母線3為機壓母線，機壓母線上裝機容量為（100mw），最大負荷和最小負荷分別為40mw和20mw；發電廠二**機容量為（200mw）。
3、變電所資料：
(一) 變電所1、2、3、4低壓母線的電壓等級分別為：10kv 35kv 35kv 10kv
(二) 變電所的負荷分別為：
40mw 60mw 70mw 50mw
(三) 每個變電所的功率因數均為cosφ=0.85；
(四) 變電所1和變電所2分別配有兩台容量為75mva的變壓器，短路損耗414kw，短路電壓（%）=16.7；變電所3和變電所4分別配有兩台容量為63mva的變壓器，短路損耗為245kw，短路電壓（%）=10.5；
4、輸電線路資料：
發電廠和變電所之間的輸電線路的電壓等級及長度標於圖中，單位長度的電阻為，單位長度的電抗為，單位長度的電納為。
（1） 根據待建變電所所供用電使用者總負荷、用電使用者對變電所供電可靠性要求、與系統接入點的距離，確定待建變電所接入系統方案：線路電壓等級、回路數、導線規格。
（2） 分析各用電使用者對供電不中斷可靠性的要求，確定各用電使用者供電線路方案、回路數、導線規格。
（3） 輸、供電線路，按經濟電流密度選擇，並應滿足電暈(>110kv線路)、發熱和電壓損耗等技術要求。
2．變電所電氣主接線和所用電設計：
（1） 擬定滿足供電可靠性、執行靈活性要求的主變比較方案（型別、台數、容量、型號）。
（2） 對技術上滿足要求的主變方案通過經濟比較，確定待建變電所的主變方案。
（3） 根據所確定的主變方案和進出線回路數，通過技術分析、論證，確定待建變電所各電壓等級的電氣主接線型式。
（4） 根據待建變電所所用電方案——所用變壓器台數、容量、型號和所用電接線型式。（所用電負荷按0.1%變電所容量計）。
（1）為保證變電所選用的裝置，在短路故障狀態時的安全，採用三相短路時的電流近行校驗。
（2）三相短路電流的計算，採用標麼制和運算曲線，計算0」, 0.1」 , 4」時的值。進而計算短路電流最大值i、0.
1」短路容量s和4」短路電流熱容量q，作為電氣裝置動穩定、開斷容量、熱穩定的校驗。
選擇變電所的斷路器、隔離開關、母線、電纜、電流互感器、電壓互感器、避雷器及中性點接地裝置。
1）確定電壓等級
輸電線路電壓等級的確定應符合國家規定的標準電壓等級，選擇電壓等級時應根據輸送容量和輸電距離，以及接入電網的額定電壓的情況來確定，輸送容量應該考慮變電所總負荷和5年發展規劃。
2）確定回路數
變電所建成後，所供使用者的符合型別，確定變電所的線路接入系統的回路數。
3）確定線路導線的規格、型號
4） 導線截面積的選擇
變電所電氣主接線設計是根據變電所的最高電壓等級和變電所的性質，選擇出一種與變電所在系統中的地位和作用相適應的接線方式。變電所的電氣主接線是電力系統接線的重要部分，它表明變電所的內的變壓器、各電壓等級的線路、無功補償裝置以最優化的接線方式與電力系統連線，同時也表明變電所內各電氣裝置之間的連線方式。
電氣主接線的一般要求，1）應按電源情況、負荷性質、容量大小及鄰近變配電所聯絡等因素確定主接線型式。力求簡單可靠，維護方便、使用靈活、便於發展。2)架空進線避雷器設在靠近變壓器的空架線處；電纜進線的避雷器設在進線開關後的母線上。
3)一段母線設一組電壓互感器，當分段的單母線在正常執行時不為分段，亦可僅設一組電壓互感器。4)設在母線上的電壓互感器及避雷器可合用一組隔離開關。5）在所在進出線回路上按指示計量、繼電保護的要求裝設電流互感器。
三相系統中發生的短路有4種基本型別：三相短路，兩相短路，單相對地短路和兩相對地短路。其中，除三相短路時，三相迴路依舊對稱，因而又稱對稱短路外，其餘三類均屬不對稱短路。
在中性點接地的電力網路中，以一相對地的短路故障最多，約佔全部故障的90％。在中性點非直接接地的電力網路中，短路故障主要是各種相間短路。
短路電流計算的目的：
一是看迴路能不能承受這麼大的短路電流，二是看迴路中的短路保護裝置能不能分斷這麼大的短路電流。
短路電流的計算條件：
1.假設系統有無限大的容量.使用者處短路後,系統母線電壓能維持不變.即計算阻抗比系統阻抗要大得多.
2.在計算高壓電器中的短路電流時,只需考慮發電機、變壓器、電抗器的電抗,而忽略其電阻;對於架空線和電纜,只有當其電阻大於電抗1/3時才需計入電阻,一般也只計電抗而忽略電阻.
3. 短路電流計算公式或計算圖表,都以三相短路為計算條件.因為單相短路或二相短路時的短路電流都小於三相短路電流.
能夠分斷三相短路電流的電器,一定能夠分斷單相短路電流或二相短路電流.
潮流計算是研究電力系統穩態運**況的一種基本電氣計算，常規潮流計算的任務是根據給定的執行條件和網路結構確定整個系統的執行狀態，如各母線上的電壓（幅值及相角）、網路中的功率分布以及功率損耗等。潮流計算的結果是電力系統穩定計算和故障分析的基礎。
具體表現在以下方面：
(1)在電網規劃階段,通過潮流計算,合理規劃電源容量及接入點,合理規劃網架,選擇無功補償方案,滿足規劃水平的大、小方式下潮流交換控制、調峰、調相、調壓的要求。
(2)在編制年執行方式時,在預計負荷增長及新裝置投運基礎上,選擇典型方式進行潮流計算,發現電網中薄弱環節,供排程員日常排程控制參考,並對規劃、基建部門提出改進網架結構,加快基建進度的建議。
(3)正常檢修及特殊執行方式下的潮流計算,用於日執行方式的編制,指導發電廠開機方式,有功、無功調整方案及負荷調整方案,滿足線路、變壓器熱穩定要求及電壓質量要求。
(4)預想事故、裝置退出執行對靜態安全的影響分析及作出預想的執行方式調整方案。
總結為在電力系統執行方式和規劃方案的研究中，都需要進行潮流計算以比較執行方式或規劃供電方案的可行性、可靠性和經濟性。同時，為了實時監控電力系統的執行狀態，也需要進行大量而快速的潮流計算。因此，潮流計算是電力系統中應用最廣泛、最基本和最重要的一種電氣運算。
在系統規劃設計和安排系統的執行方式時，採用離線潮流計算；在電力系統執行狀態的實時監控中，則採用**潮流計算。
選擇變電所的斷路器、隔離開關、母線、電纜、電流互感器、電壓互感器、避雷器及中性點接地裝置等主要高壓電氣裝置應滿足的各項條件.並通過裝置選型和裝置額定引數選擇來滿足這些條件。通常高壓電氣裝置應滿足的主要條件是:
①使用環境條件; ②正常執行和故障情況下的基本技術條件;③完成裝置本身主要功能的特殊技術條件。這些條件包括使用環境及電力系統對裝置的要求，也包括必須限制裝置本身對環境造成不良影響的要求。
電氣主接線接線方式的方案擬定
方案一：電氣主接線接線方式採用單母線分段的接線方式
方案二：電氣主接線接線方式採用雙母線的接線方式
方案三：電氣主接線接線方式採用3∕2接線的接線方式
方案四：電氣主接線接線方式雙母線分段的接線方式
單母線分段
優點:母線經斷路器分段後，對重要使用者可以從不同段引出兩個迴路，有兩個供電電源；一段線路故障時（或檢修），僅停故障（或檢修）段工作，非故障仍可繼續工作。
缺點：當一段母線或母線隔離故障或檢修時，接在該段母線上電源和出線，在檢修期間必須全部停電；任何以迴路斷路器檢修時，該迴路必修停止工作。
通過該接線優缺點的分析，可見方案一中35kv採用此接線方式，當優點是當一母線發生故障時，分段斷路器能自動把故障切除，保證正常段母線不間斷供電和不至於造成使用者停電；缺點是當一段母線或母線側隔離開關或檢修時，接在該母線上的迴路都要在檢修期間停電。
雙母線接線
優點；供電可靠，可以輪流檢修一組母線而不致使供電中斷，一組母線故障後，能迅速恢復供電；排程靈活，擴建方便。
缺點：接線複雜，裝置多，母線故障有短時停電。
通過優缺點分析，應用本接線方式，主要是因為對供電可靠性的保障。
3∕2接線
優點：高度可靠性，排程執行靈活，操作檢修方便，任一母線故障或檢修，均不導致停電。
缺點：造價高，二次控制複雜
通過對該接線優缺點的分析，可見，採用一台半斷路器接線中，一般應採用交叉配置的原則，即同名迴路應接在不同串內，電源迴路宜與出線迴路配合成串。此外，同名迴路還宜接在不同側的母線上。這種接線的主要缺點是投資大、繼電保護裝置複雜。
電力系統分析
b 在經濟前提下，保證安全，力求優質 c 在安全前提下，保證質量，力求經濟 d 在安全前提下，力求經濟，保證質量。二 填空題 1.常用的潮流計算的基本數學模型是 2.將壓三繞組變壓器三個繞組排列方式，從內至外為 3.架空線路開路時，其末端電壓比首端電壓 4.潮流計算中，三類節點數量最多的是 5.標麼...
電力系統分析學習報告
1學習目的 本課程是電氣專業重要的學科基礎課和專業課，主要講述電力系統的正常執行和故障執行狀態的分析和計算方法，是進入電力系統領域學習和研究的重要課程。通過本課程的學習，使我們了解電力系統規劃 設計 執行與運營所必備的電力系統計算 電力系統執行調整與控制的基本知識，同時為後續專業課的學習提供所需的學...
電力系統分析總結
1。電力系統的組成？答 電力系統 由發電機 發電廠 輸電 變電 配電以及 負荷組成的系統。電力網 由變壓器 電力線路 等變換 輸送 分配電能的裝置組成的部分。動力系統 電力系統和動力部分的總和。2.電力系統的電氣接線圖和地理接線圖有何區別？p4 5 答 電力系統的地理接線圖主要顯示該系統中發電廠 變...