摘要：电力资源是支持国民经济发展不可或缺的一种宝贵能源。随着科技的发展和应用，电力需求水平和要求也日益增加。本课题为了使电网适应经济社会发展需求，用更少的投资和运营成本，提供充分可靠的、质量合格的电能，满足人民生活水平的提高，对德州地区的电力系统进行规划设计。

设计中包含三个部分：电力系统规划、枢纽变部分电气设计、继电保护分析三个部分。

电力系统规划部分：从根据平陆地区位置拟定的多个方案中，选取两个较为合理的方案通过潮流计算，功率平衡计算，导线型号初选，项目投资和年运行费用的计算等方面进行经济性和技术性的比较，最终选择一个满足要求的最优方案。

发电厂部分电气设计：将优选方案进行短路电流计算，根据工程实际情况，在保证安全、可靠的前提下，选择新建火电厂的主要电气设备并进行校验，并注意节约投资。

最后选择继电保护装置，防止电力系统设备发生各类故障和不正常运行造成的不应有的损失以及保证电力系统安全连续运行。

关键词：电网规划；电器选择；变压器；短路电流；方案经济性

 

目录

摘要

Abstract

第一章  设计说明书-1

1.1林西火电厂和北宁水电厂的发电机型号、参数-1

1.2地区电网接线方式的确定-1

1.3发电厂电气主接线的确定-3

1.3.1林西火电厂电气主接线的确定-3

1.3.2北宁水电厂电器主接线的确定-3

1.4发电厂主变压器的确定-3

1.4.1林西火电厂主变压器的确定-3

1.4.2北宁水电厂主变压器的确定-3

1.5短路电流水平-4

1.6继电保护配置-4

1.6.1发电机的继电保护配置-4

1.6.2电力变压器的继电保护-5

1.6.3线路（220kV）的继电保护配置-6

第二章  发电厂主变压器容量的选择-7

2.1林西火电厂主变压器容量的选择-7

2.2北宁水电厂主变压器容量的选择-7

第三章  地区电网接线方案1的计算（辐射网）-8

3.1地区电网接线地方案1的功率平衡计算-8

3.1.1黑山变-8

3.1.2东港变-8

3.1.3北宁水电厂-9

3.1.4林西火电厂-10

3.1.5平陆枢纽变-11

3.2地区电网接线方案1的架空线路导线型号初选-11

3.2.1林山火电厂→黑山变-11

3.2.2林山火电厂→平陆枢纽变-11

3.2.3北宁水电厂→东港变-12

3.2.4北宁水电厂→平陆枢纽变-12

3.3地区电网接线方案1的导线截面面积校验-13

3.3.1按机械强度效验导线截面积-13

3.3.2按导线上的局部放电现象效验导线截面积-13

3.3.3按长期经过导线的电流大小效验导线截面积-13

3.4地区电网接线方案1的潮流计算-15

3.4.1林山火电厂→黑山变（LGJ-185/30双回线）-15

3.4.2林山火电厂→平陆枢纽变（LGJ-95/20双回线）-16

3.4.3北宁水电厂→东港变（LGJ-150/25双回线）-17

3.4.4北宁水电厂→平陆枢纽变（LGJ-300/40单回线）-18

3.5地区电网接线方案1的总投资和年运行费-19

3.5.1方案1线路的电能损耗-20

3.5.2方案1的线路投资-21

3.5.3方案1工程总投资：-21

3.5.4方案1每年的运行费用-21

第四章  地区电网接线方案2的计算（环网）-22

4.1地区电网接线方案2的功率平衡计算-22

4.1.1黑山变-22

4.1.2东港变-22

4.1.3北宁水电厂-22

4.1.4林西火电厂-22

4.1.5平陆枢纽变-22

4.2平陆地区电网接设计线方案2的架空线路导线型号初选-23

4.2.1林西火电厂→黑山变-23

4.2.2林西火电厂→平陆枢纽变-23

4.2.3北宁水电厂→东港变-23

4.2.4北宁水电厂→平陆枢纽变-23

4.2.5平陆枢纽变→东港变-24

4.3平陆地区电网接线方案2的导线截面积校验-24

4.3.1林西火电厂→黑山变（LGJ-185/30双回线）-24

4.3.2林西火电厂→平陆枢纽变（LGJ-95/20双回线）-24

4.3.3北宁水电厂→东港变（LGJ-300/40单回线）-24

4.3.4北宁水电厂→平陆枢纽变（LGJ-400/50单回线）-25

4.3.5平陆枢纽变→东港变（LGJ-400/50单回线）-25

4.4地区电网接线方案2的潮流计算-25

4.4.1林山火电厂→黑山变（LGJ-185/30双回线）-25

4.4.2林山火电厂→平陆枢纽变（LGJ-95/20双回线）-25

4.4.3北宁水电厂→平陆枢纽变（LGJ-300/40单回线）-25

4.4.4北宁水电厂→东港变（LGJ-300/40单回线）-27

4.4.5平陆枢纽变→东港变（LGJ-400/50）-28

4.5平陆地区电网接线方案2的总投资和年运行费-29

4.5.1方案2线路上的电能损耗-29

4.5.2方案2线路投资-30

4.5.4方案2的工程总投资-30

4.5.5方案2的每年的运行费用-30

4.6通过经济比较和技术可行方面来确定最优方案-30

第五章  最优方案的短路电流计算-32

5.1各元件的电抗标幺值的计算-32

5.2短路电流的计算：K1点（220kV母线）-34

5.2.4各个电源所供的短路电流的汇总表-38

5.3 K2点（110kV母线）短路电流的计算-38

5.3.4各个电源所给的短路冲击电流如下汇总表-41

5.4 K3点（35kV母线）短路电流的计算-42

5.4.4各个电源所给的短路冲击电流如下汇总表-43

5.5平陆枢纽变主要设备的选择与校验-44

5.5.1电流互感器的选择与校验-44

5.5.2电压互感器的校验-47

5.6继电保护配置-48

5.6.1发电机的保护装置-48

5.6.2变压器的保护装置-48

5.6.3线路（110kV）的保护装置-48

致  谢-50

参考文献-51

附录-52