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两厂九站毕业设计一篇

发表于2008-10-04    4438人浏览    47人跟帖    复制链接  只看楼主

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linxiao123

第一章 电力电量平衡
第一节 电力平衡
电力平衡包括有功功率和无功功率平衡,其目的是根据设计资料提供的实际负荷大小,计及一定备用容量,计算出系统需求总容量,从而确定系统装机容量是否满足负荷需求。
一、有功功率平衡
1.系统综合最大负荷:各变电站最大负荷之和与负荷同时率的乘积。

式中:K1 -- 同时系数(同时率),一般K1 = 0.9~1.0,取K1 = 0.95
冬季综合最大负荷:
=0.95×(35+15+25+32+24+20+22+10)=173.85(MW)
冬季综合最小负荷:PZmin=PZmax×β=173.85×0.62=107.79(MW)
夏季综合最小负荷:
PZmin=K1∑Pimin=0.95×(22+10+18+20+17+15+13+6)=114.95(MW)
夏季综合最大负荷:PZmin=PZmax/β=114.95/0.62=185.40(MW)
2.系统最大供电负荷:综合最大负荷与网损之和。

式中:KL -- 网损率,一般高压网损KL = 3%~4%,本次取KL =4%
冬季最大供电负荷:
Pgmax=Pzmax/(1-KL)=173.85/(1-4%)=181.09(MW)
冬季最小供电负荷:
Pgmin=Pzmin/(1-KL)=107.79/(1-4%)=112.28(MW)
夏季最小供电负荷:
Pgmin=Pzmin/(1-KL)=114.95/(1-4%)=119.74(MW)
夏季最大供电负荷:
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  •    baiyu70786  奖励于 2008-10-05 20:58:15 中      两厂九站毕业设计

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Pgmax=Pzmax/(1-KL)=185.40/(1-4%)=193.13(MW)
3.系统最大发电负荷:最大供电负荷、发电厂厂用电与发电机电压直配负荷
之和。

式中:Kp -- 厂用电率,一般Kp = 8%~10%(凝汽式火电厂)
Pz -- 发电机电压直配负荷
冬季最大发电负荷:
Pfmax=(181.09+15+12)/(1-10%)=231.21(MW)
冬季最小发电负荷:
Pfmin=[112.28+(15+12)×0.62]/(1-10%)=143.36(MW)
夏季最小发电负荷:
Pfmin=(119.74+10+8)/(1-10%)=153.04(MW)
夏季最大发电负荷:
Pfmax=[193.13+(10+8)/0.62]/(1-10%)=246.84(MW)
4.确定系统备用容量及检修计划
由设计资料可知:系统装机容量=4×25+2×50+2×25+1×50=300MW,而系统最大发电负荷为246.84MW,则ΔP=300-246.84=53.16MW
电力系统在运行时,由于负荷时刻在变化、电气设备随时可能出现故障、设备需定期检修、电力负荷的不断增长等等,为保证电力系统连续的正常运行,故在规划设计时必须考虑足够的备用容量。
通常的备用容量有:
(1)事故备用容量:是指系统中电源发生偶然事故时,为了系统的正常供
电,在短期内可调用的备用容量。
系统事故备用容量的配置,一般可按系统内水、火电工作容量的比例进行分配,调节性能好又靠近负荷的水电厂可担负较大的事故备用容量。事故备用

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  •    baiyu70786  奖励于 2008-10-05 20:58:23 中     

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容量应有相当大一部分设置在运行机组上,作为“热备用”。火电机组的经济出力通常在额定容量的80%~100%,这样有利于事故时系统频率的稳定和运行的经济性。
通常为最大发电负荷的10%左右,不小于系统中最大单机容量。
Psb=10%×Pfmax=10%×246.84=24.68MW<50MW
取:Psb=50MW
(2)负荷备用容量:系统的负荷备用是为了调整电力系统瞬时的负荷波动以稳定系统周波及担负一天内计划的负荷增加,主要考虑满足电力负荷不断增长。
Pfb=ΔP

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  •    system  奖励于 2008-10-04 08:34:42 中     

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二、无功平衡计算
无功功率平衡是分析系统无功电源及无功负荷的情况,确定系统是否需要进行无功补偿。
1.系统无功综合最大负荷:

式中:K2 -- 无功同时系数(无功同时率),一般取K2 = 1.0
冬季最大:QZmax=K2∑Pimaxtgφi
=1.0×(35+15+25+32+24+20+22+10)×tg(cos-10.88)=98.77Mvar
夏季最小:QZmin=K2∑Pimintgφi
=1.0×(22+10+18+20+17+15+13+6)×tg(cos-10.88)=65.31Mvar
夏季最大:QZmax=QZmin/β=65.31/0.62=105.34 Mvar
2.系统无功最大供电容量:
Q供max=QZmax+KLQZmax=105.34+105.34×12%=117.98 Mvar
其中:KL―无功网损率,取12%。
3.系统无功需要容量
Q需=(Q供+Q直)/(1-10%)
=[117.98+18tg(cos-10.85)/0.62]/(1-10%)
=151.08Mvar
4.系统无功电源
发电机: Q电源 =P装机tgφN
式中:发电机的CosφN =0.85
Q电源 =P装机tgφN =300×tg(cos-10.85)=185.92 Mvar
5.系统无功平衡
由于Q电源 =185.921 Mvar>Q需 =151.08Mvar
即:系统无功电源Q电源 ≥系统无功需要容量Q需
故无功功率平衡,不需装设无功补偿。

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  •    system  奖励于 2008-10-04 08:35:33 中     

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二、无功平衡计算
无功功率平衡是分析系统无功电源及无功负荷的情况,确定系统是否需要进行无功补偿。
1.系统无功综合最大负荷:

式中:K2 -- 无功同时系数(无功同时率),一般取K2 = 1.0
冬季最大:QZmax=K2∑Pimaxtgφi
=1.0×(35+15+25+32+24+20+22+10)×tg(cos-10.88)=98.77Mvar
夏季最小:QZmin=K2∑Pimintgφi
=1.0×(22+10+18+20+17+15+13+6)×tg(cos-10.88)=65.31Mvar
夏季最大:QZmax=QZmin/β=65.31/0.62=105.34 Mvar
2.系统无功最大供电容量:
Q供max=QZmax+KLQZmax=105.34+105.34×12%=117.98 Mvar
其中:KL―无功网损率,取12%。
3.系统无功需要容量
Q需=(Q供+Q直)/(1-10%)
=[117.98+18tg(cos-10.85)/0.62]/(1-10%)
=151.08Mvar
4.系统无功电源
发电机: Q电源 =P装机tgφN
式中:发电机的CosφN =0.85
Q电源 =P装机tgφN =300×tg(cos-10.85)=185.92 Mvar
5.系统无功平衡
由于Q电源 =185.921 Mvar>Q需 =151.08Mvar
即:系统无功电源Q电源 ≥系统无功需要容量Q需
故无功功率平衡,不需装设无功补偿。

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  •    system  奖励于 2008-10-04 08:35:52 中     

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第二节 电量平衡
由于本设计为凝汽式火电厂,不受水文限制,只受煤限制,只要煤充足,且电力平衡,电量也已基本平衡。
系统需要年发电量:A=Pfmax×Tmax=246.84×4800=1184832kwh
机组年利用小时数:T=A/P装机=1184832/300=3949.44(小时)
满足3000<T<7000小时,故电量平衡。
第三节 系统运行方式的确定
根据系统运行方式,确定运算条件,为网络建设、导线截面选择、技术经济分析等提供计算依据。
运行方式的总原则:
(1)总的发电出力应满足系统总负荷的要求,各地区发电出力
应满足当地保安负荷的需要,还应适当留有热备用容量;
(2)充分利用水电厂的发电量和装机容量。具有综合利用的水
电厂,首先应满足各综合部门用水的最低要求;
(3)充分利用热电厂按热负荷运行的强制出力及发电量;
(4)满足各机组的最小技术出力要求;
(5)考虑火电厂的经济运行;
(6)注意控制联络线的潮流,尽可能减小主干线潮流变化。
毕业设计中,主要是凝汽式火电厂,其机组出力安排应考虑:
(1)满足机组最小技术出力;(按60%考虑)
(2)满足火电机组经济出力;(80~100)%
(3)按机组容量比例分配负荷;(不考虑等微增率)
(4)避免火电机组频繁开停机。
一、各变电站负荷计算
β=0.62,计算出各站的冬季、夏季最大及冬季、夏季最小
1.变电站1:
P冬max=35MW,P冬min=β×P冬max=0.62×35=21.7MW
P夏min=22MW,P夏max= P夏min/β=22/0.62=35.48MW

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  •    system  奖励于 2008-10-04 08:36:30 中     

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其余各站负荷情况的计算与变电站1相同,负荷情况表如下:
各厂站负荷情况表
单位:MW
厂站名
负荷 Ⅰ厂 Ⅱ厂 1 2 3 4 5 6 7 8 合计
P冬max 15 12 35 15 25 32 24 20 22 10 210
P冬min 9.3 7.44 21.7 9.3 15.5 19.84 14.88 12.4 13.64 6.2 130.2
P夏max 16.13 12.90 35.48 16.13 29.03 32.26 27.42 24.19 20.97 9.68 224.19
P夏min 10 8 22 10 18 20 17 15 13 6 139
二、初步功率分配
根据设计资料,初步确定划分为A、B和AB三个供电区域。
如图所示:

(一)冬季最大负荷的初步功率分配
1.发电厂平均出力计算:
P冬fmax/P总装=231.21/300×100%=77.07%
根据发电机的经济运行方式,负荷大时以不停机进行计算。
2.Ⅱ厂功率分配计算,按平均机组出力率77%计算,
即:PⅡ总=100×77%=77MW
B区内功率分配:
PB=P地+PT+(P6Zmax+P7Zmax+P8Zmax)×0.95/(1-KWS)
=12+77×10%+0.95×(20+22+10)/(1-4%)=71.16MW
Ⅱ厂送入AB区的功率:PAB2=77-71.16=5.84MW
3.Ⅰ厂功率分配计算:
平均机组出力:(231.21-77)/200×100%=77.105%
PⅠ总=77.105%×200=154.21MW
A区内功率分配:
PA=P地+PT+(P1Zmax+P2Zmax+P3Zmax)×0.95/(1-KWS)
=15+154.21×10%+0.95×(35+15+25)/(1-4%)=104.64MW
Ⅰ厂送入AB区的功率:PAB1=154.21-104.64=49.57MW
则:Ⅰ、Ⅱ厂共送入AB区的功率为:
PAB=PAB1+PAB2=49.57+5.84=55.41MW
而AB区的功率分配:
PⅢ总=0.95×(32+24)/(1-4%)=55.42MW
4.功率平衡计算:
由于PⅢ总= PAB ,则Ⅰ、Ⅱ厂共送入AB区的功率等于AB区所需要的,故功率平衡。
所以冬季最大负荷时功率分布平衡。
5.系统实际备用容量:Pb=P装-P冬max=300-231.21=68.79MW
备用率:Pb/P冬max=68.79/231.21=29.75%
(二)冬季最小负荷的初步功率分配

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  •    system  奖励于 2008-10-04 08:37:04 中     

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此时以检修Ⅰ厂为2×25MW、Ⅱ厂为1×50MW机组计算。
1.平均出力率:P冬min/P总装=231.21×0.62/200=71.68%
2.Ⅱ厂功率分配计算:按平均机组出力71%计算,
即:PⅡ总=50×71%=35.5MW
B区内功率分配:
PB=P地+PT+(P6Zmax+P7Zmax+P8Zmax)×0.95/(1-KWS)
=7.44+35.5×10%+0.95×(12.4+13.64+6.2)/(1-4%)=42.89MW
Ⅱ厂送入AB区的功率:PAB2=35.5-42.89=-7.39MW
3.Ⅰ厂功率分配计算:
平均机组出力:(231.21×0.62-35.5)/150×100%=71.9%
PⅠ总=71.9%×150=107.85MW
A区内功率分配:
PA=P地+PT+(P1Zmin+P2Zmin+P3Zmin)×0.95/(1-KWS)
=9.3+107.85×10%+(21.7+9.3+15.5)×0.95/(1-4%)=66.10MW
Ⅰ厂送入AB区的功率:PAB1=107.85-66.10=41.75MW
则:Ⅰ、Ⅱ厂共送入AB区的功率为:
PAB=PAB1+PAB2=41.75-7.39=34.36MW
而AB区的功率分配:
PⅢ总=0.95×(19.84+14.88)/(1-4%)=34.36MW
4.功率平衡计算:
由于PⅢ总= PAB ,则Ⅰ、Ⅱ厂共送入AB区的功率等于AB区所需要的,故功率平衡。
所以冬季最小负荷时功率分布平衡。
5.系统实际备用容量:
Pb=P装-P检修-P冬min=300-100-143.35=56.65MW
备用率:Pb/P冬min=56.65/143.35=39.52%
(三)夏季最大负荷的初步功率分配
1.发电厂平均出力计算:

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  •    system  奖励于 2008-10-04 08:37:41 中     

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9

P夏fmax/P总装=246.84/300×100%=82.28%
根据发电机的经济运行方式,负荷大时以不停机进行计算。
2.Ⅱ厂功率分配计算,按平均机组出力率82%计算,
即:PⅡ总=100×82%=82MW
B区内功率分配:
PB=P地+PT+(P6Zmax+P7Zmax+P8Zmax)×0.95/(1-KWS)
=12.9+82×10%+0.95×(24.19+20.97+9.68)/(1-4%)=75.37MW
Ⅱ厂送入AB区的功率:PAB2=82-75.37=6.63MW
3.Ⅰ厂功率分配计算:
平均机组出力:(246.84-82)/200×100%=82.42%
PⅠ总=82.42%×200=164.84MW
A区功率:
PA=P地+PT+(P1Zmax+P2Zmax+P3Zmax)×0.95/(1-KWS)
=16.13+164.84×10%+0.95×(35.48+16.13+29.03)/(1-4%)=112.41MW
Ⅰ厂送入AB区的功率:PAB1=164.84-112.41=52.43MW
则:Ⅰ、Ⅱ厂共送入AB区的功率为:
PAB=PAB1+PAB2=52.43+6.63=59.06MW
而AB区的功率分配:
PⅢ总=0.95×(32.26+27.42)/(1-4%)=59.06MW
4.功率平衡计算:
由于PⅢ总=PAB ,则Ⅰ、Ⅱ厂共送入AB区的功率等于AB区所需要的,故功率平衡。
所以夏季最大负荷时功率分布平衡。
5.系统实际备用容量:Pb=P装-P夏max=300-246.84=53.16MW
备用率:Pb/P冬max=53.16/246.84=21.54%
(四)夏季最小负荷的初步功率分配
此时以检修Ⅰ厂为1×50+1×25MW、Ⅱ厂为1×25MW机组计算。
1.平均出力率:P夏min/P总装=246.84×0.62/200=76.52%

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  •    system  奖励于 2008-10-04 08:38:08 中     

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10

2.Ⅱ厂功率分配计算:按平均机组出力76%计算,
即:PⅡ总=75×76%=57MW
B区内功率分配:
PB=P地+PT+(P6Zmax+P7Zmax+P8Zmax)×0.95/(1-KWS)
=8+57×10%+0.95×(15+13+6)/(1-4%)=47.35MW
Ⅱ厂送入AB区的功率:PAB2=57-47.35=9.65MW
3.Ⅰ厂功率分配计算:
平均机组出力:(246.84×0.62-57)/125×100%=76.83%
PⅠ总=76.83%×125=96.04MW
A区内功率分配:
PA=P地+PT+(P1Zmin+P2Zmin+P3Zmin)×0.95/(1-KWS)
=10+96.04×10%+(22+10+18)×0.95/(1-4%)=69.08MW
Ⅰ厂送入AB区的功率:PAB1=96.04-69.08=26.96MW
则:Ⅰ、Ⅱ厂共送入AB区的功率为:
PAB=PAB1+PAB2=26.96+9.65=36.61MW
而AB区的功率分配:
PⅢ总=0.95×(20+17)/(1-4%)=36.61MW
4.功率平衡计算:
由于PⅢ总= PAB ,则Ⅰ、Ⅱ厂共送入AB区的功率等于AB区所需要的功率,故功率平衡。
所以夏季最小负荷时功率分布平衡。
5.系统实际备用容量:
Pb=P装-P检修-P夏min=300-100-153.04=46.96MW
备用率:Pb/P冬min=46.96/153.04=30.68%
经以上分析计算,得出各种运行方式下负荷分配表如下:

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  •    system  奖励于 2008-10-04 08:39:17 中     

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