电力系统分析课程设计(3)

5）大系统

火电厂送给大系统的总功率为：

S?106?j23.4（MVA）

水电厂送给大系统的总功率为：

S?61.8?j15（MVA）

火电厂、水电厂送至大系统的功率合计为：

S?(106?j23.4)?(61.8?j15)?167.8?j38.4（MVA）

3.2.2 地区电网接线方案1的架空线路导线型号初选

1）火电厂—石岗变电所

由于火电厂至石岗变电所采用单回路，因此线路上总功率和电流为：S30?662?332?73.79（MVA）

I30g?S3U?73.79N3?110?387(A)

Tmax?5800，查软导线经济电流密度图，得J=0.96A/mm2

则其经济截面为：Sg387J?IJ?0.96?403( mm2) 试取最接近的导线截面为185mm2,选取LGJ—185/30钢芯铝绞线。 2）火电厂—大系统

火电厂至大系统采用单回路，线路上的总功率和电流为： S2230?106?23.4?108.6 (MVA) IS30g?3U?108.6N3?110?570（A）

Tmax?6500，查软导线经济电流密度图，得J=0.9A/mm2

则其经济截面为：SIgJ?J?5700.9?633（mm2） 试取导线截面为300mm2,选取LGJ—300/50钢芯铝绞线。

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3）水电厂—清泉变电所

水电厂至清泉变电所采用双回路，每条线路上的总功率和电流为：

S30?28.52?122?30.9（MVA）

Ig?S303Un?30.9?162（A）

3?110Tmax取5000h ，查导线经济电流密度图，J=1.1A/mm2则其经济截面为：

SJ?4）水电厂—大系统

水电厂经单回路送往大系统

IJg?162?147（mm2） 1.1试取导线截面为150mm2,选取LGJ—150/25钢芯铝绞线。

S?61.8?j15（MVA）

S30?g61.8S?I3U302?15?63.6（MVA） ?63.6?334(A)

3?1102NTmax取4000h，查表得J=1.28A/mm2则其经济截面为：

SJ?IJg?334?261（mm2） 1.28试取导线截面为300mm2,选取LGJ—300/50钢芯铝绞线。

3.2.3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。

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表2-1 按电晕校验导线截面积

额定电压 （KV） 110 220 330 单导线 裂 2LGJ—240 双分500 （四分裂） 4×LGJ—300 400 750 （四分裂） 导线外径 （mm） 相应型号 29.6 LGJ—50 21.4 LGJ—240 33.1 LGJ—600 4×LGJQ—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 LJ 70 LGJ 70 5 30 115 120 50 265 275 75 225 235 920 375 380 150 340 345 185 400 415 140 510 510 200 680 600 300 630 700 488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30℃，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→石岗变电所（LGJ—185单回线）：LGJ—185钢芯铝绞线允许载流量为515A，乘以温度修正系数后：515×0.97=500A>387A 合格

LGJ—185/30导线满足要求，查得其参数（电阻，电抗，冲电功率）如下：

r1=0.17Ω/km, x1=0.395Ω/km, QCL=3.35Mvar/100km

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2.火电厂→大系统（LGJ—300单回线）：LGJ—300钢芯铝绞线允许载流量为800A，乘以温度修正系数后：800×0.97=776>570A 合格

LGJ—400/50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→清泉变电所（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>162A 合格

当双回路断开一回，流过另一回的最大电流为：2×162=324A，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—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=679A>334A 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

3.2.4 方案1潮流计算

根据钢芯铝绞线的参数，可以得到表3—3，在表中可以查到钢芯铝绞线的电阻、电抗、充电功率。

表3—3 钢芯铝绞线的参数

LGJ—150/25 LGJ—185/30 0.17 0.395 3.35 LGJ—300/50 0.107 0.382 3.48 LGJ—400/50 0.107 0.382 3.48 电阻（?/km） 0.21 电抗（?/km） 0.403 充电功率（Mvar/100km） 3.3 1）火电厂—石岗变电所：LGJ—185/30双回110KV线路138km 对于回线：

R=0.17×78=13.3（Ω） ，X=0.395×78=30.8（Ω）

回线的功率损耗：

?P?3I2R?3?3872?13.3?5.98（MW）

?Q?3I2X?3?3872?30.8?13.84（Mvar）

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回线路上产生的充电功率为：

Qc?Qcl?L?3.35?78/100?2.61 （Mvar）

分算到线路两端

Q''?12Q?1cc2?2.61?1.31

得到其潮流分布计算图，见图2.1

1346213.3Ωj30.8?5j1.31MVAj1.31MVA 图2.1 火电厂→石岗变电所线路潮流计算图

火电厂到石岗变电所线末端每回线上功率为：

S6?64.2?j31.1（MVA）

从而可以得到线路首端的功率：

S3?64.2?j31.1?j1.31?5.98?j13.84?70.18?j43.63 （MVA）S1?70.18?j43.63?j1.31?70.18?j42.32（MVA）

火电厂的出口电压暂设为120KV，此线路上的电压降落为：

?U?PR?QX70.18?13.3?43.63?30.8U??19 1120石岗变电所110KV母线的电压为：U石=120-19=101（KV） 合格 2)火电厂—大系统：LGJ—400/50单回110KV线路182.55km 对于线路：

R=0.107×135=14.4（Ω） ，X=0.382×135=51.6（Ω）线路上的功率损耗：

?P?3I2R?3?5702?14.4?14.04（MW） ?Q?3I2X?3?5702?51.6?50.3 （Mvar）

每一回线上产生的充电功率为：

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