区域电网设计
2011-2012学年1学期
课程名称：电力系统课程设计 课程代码：B2300053 班级：08级电自化 01组：
组长：王龙田
成员：刘沛、王大庆、魏松、王潇 开课院部：机电工程学院 任课教师：于艳、于健东
09小组任务分工：
姓名
王龙田
刘沛
王大庆
魏松
王潇
完成的主要设计任务
搜集资料并分析，潮流计算，并最终汇总及整理
资料收集，发电厂接线方式选择， 潮流部分计算
资料收集，变电站接线方式选择
资料收集，潮流计算，功率平衡计算，及变电站接线方式选择
资料收集，潮流计算，变电站接线方式选择
一、设计任务
平日
论文 答辩 成绩 成绩 成绩 总成绩
20%
60%
20%
优秀
良好
良好
良好 良好
1、原始资料
F 图：
1．发电厂、变电所地理位置图(自行定义各变电所位置) 图中， 代表电厂， 代表变电所 2格为1cm ，比例1cm = 10km 2．各变电所负荷情况
3．发电厂装机
发电厂参数表
C
4．其他情况
（1）各变电所功率因数必须补偿到0.9。 （2）各发电厂装机台数根据情况确定。
2、设计内容
1．电力系统的功率平衡
2．网络电压等级和结线方式的选择 3．发电厂、变电所主结线的选择 4．潮流计算 5．调压措施的选择
3、设计成品
1．设计说明书
2．发电厂、变电所、电力网电气主结线图网络等值阻抗图 3．潮流分布图（最大、最小负荷时之潮流分别标出）
二、设计说明书
按照设计任务书要求，我们完成了规定的任务：
1．根据变电所需要供电的情况，做出有功功率平衡。
由表格可得所需最大负荷P L =295 (MW) 取网损7% 厂用电8% 热备用5%
得发电厂总装机容量为P G =1.2* PL =354 (MW) 冷备用大于最大发电机容量，选择100 MW
2．根据设计任务书给出的区域图，设计出方案：
方案：
计算初步功率分布： S A =144.7 MW S B =150.3 MW 线路总长ΣL =179KM
ΣP *L =11440.5 ΣP *L = 817642.8
2
3．发电厂变电所主接线选择
1) 发电厂主接线、厂用电接线选择
发电厂：高压侧为110kv ，功率在100MVA-200MVA 之间，选择双母线分段接线，可 靠性高，灵活性也较高，发电机接变压器后直接连双母线分段接线较为合适 由于只有两个发电机，所以发电厂采用单元接线。
厂用电：考虑到发电厂重要性较高，功率也较高，为保证厂用电不断电，直接从高 压母线连接变压器供给6kv 高压厂用电，400v 低压厂用电，综合考虑用一个三绕组变 压器。
由于发电机和主变之间采用了单元接线，厂用电从主变压器低压侧引接。 为了降低间歇性弧光接地电压水平和便于寻找接地点故障点的情况，厂用电接地方 式（高压、低压）均采用中性点经高阻接地方式。
两厂功率相近，故采用类似的接线方式。 （接线见附图）
2) 发电厂主变选择
发电厂A 输出S=161MWA
按供给重要负荷计算S*0.7=112MVA 选取120MVA 变压器两台
发电厂B 计算方法同A 由于输出负荷相差不大，所以选取变压器也相同 查表选取SPF7-120000/110
3) 变电站主接线选择、变电站主变选择
变电站主接线：由于出线端负荷较高，均用10kv 出线，按功率分配10 回出线，综 合考虑采用单母线分段接线；进线端只有双回进线，故采用单母线分段接线。 各个变电所功率相近，均按重要变电所方案设计。 （接线图见附图） 变电站主变选择： 由所给负荷表
:
变电所4 S=
85
*75%=71 选取90MVA*2台 0.9
80
*60%=53 选取50MVA*2台 0.9
80
*70%=62 选取63MVA*2台 0.9
50
*80%=44 选取50MVA*2台 0.9
变电所3 S=
变电所2 S=
变电所1 S=
选用的变压器参数如下 表9：变压器参数
4．潮流计算
线路参数：
线路按集中参数计算，忽略对地导纳，得下表 表10：线路参数
变压器参数： 计算公式如下
P K U N 2R= 2
1000S N
U S %U N 2X= *
100S N
G=
P 0
*0.001 2
U N
I S %SN
100U N 2
B=
由上述公式计算的变压器各参数如下表
由线路参数进行初步潮流分布计算，求得A 、B 电厂功率，做出功率流向，找到功率分 点，进而将全网从功率分点解开，分别计算潮流。 最大负荷时： 由公式
∑S m *Zm
S=
∑Z m
计算得到S A =145.06+j67.03;SB =149.96+j75.69
得到功率分点为变电所3，在该点解开，得到两个分开的网络 A 网络：
先由负荷端计算线损，回推到发电厂 变电所3：
S 3210.062+1.652-3
△S 3Z =( ) Z T =*(1.05+j25.41)=9.02*10+j0.23 MVA 2
110U N
由于有功损耗太小，忽略不计， 即△S 3Z =j0.23 MVA
△S 3Z =UN (G+jB)=0.055+j0.35 MVA 母线右端功率为 S 3=10.12+j2.23 MVA 线路L1-3:
2
S 3210.122+2.232
∆S 1-3=( ) Z 1-3=*(16.07+j11.53)=0.143+j1.644 MVA
1102U N
=S3+∆S 1-3=10.263+j3.874 MVA S 1
变电所1：
S 12502+24.412
∆S 1Z =( ) Z T =*j25.41=j6.501 MVA
1102U N ∆S 1Y =U N 2(G+jB)=0.005+j0.35 MVA
+△S 1Z +△S 1Y +S1=60.318+j35.135 S 1ˊ=S 1
线路L4-1:
60.1382+35.1352S ˊ21
∆S 4-1=( ) Z 4-1= *(0.75+j2.8)=0.302+j1.128 MVA 22
110U N
+△S 1Z +△S 1Y +S1=60.318+j35.135 S 1
=S1ˊ+△S 4-1=60.62+J36.263 MVA S 4
变电所4：
2
852+41.172S 4
∆S 4Z =( ) Z 4= *j14.21=j10.409 2
110U N
∆S 4y =U N 2(G+jB)=0.085+j0.540 MVA
+∆S 4Z +∆S 4Y +S4=145.705+j88.382 MVA S 4ˊ=S 4
线路L A-4
A 厂变：
发电厂A 输出
再由各节点功率求得线路压降(忽略线路横向压降) ： 线路
A-4
线路
4-1
线路1-3：
电压损耗
:
末端电压偏差为
B 网络：
3变损耗：
母线右端功率为s3=70.558+j51.103MVA 线路
2-3
2变损耗
线路B-2
152.062 103.6892S 22
ΔS B-2=()*ZB-2= *(1.6+j6.01)=4.479+j26.92 MVA
1102U N 2
S B = S2ˊ+ΔS B-2=156.539+j130.609 MVA
电压降落计算U B =121 KV
ΔU B-2=
P *R +Q *X
=8.577 KV
U N
U 2=UB -ΔU B-2=112.443 KV 线路2-3 ΔU 2-3=
P *R +Q *X
=3.728 KV
U N
U 3=U2-ΔU 2-3=108.714 KV
计算电压损耗ΔU %=（121-108.714）／110=11.17% 末端电压差为（110-108.714）／110=1.169% 符合条件 最小负荷时：
解开网络，计算A 、B 功率分配，公式同上。 得
S A =94.43+j44.40 MVA S B =95.58+j48.03 MVA 在变电站3 解开网络 A 网络：
先由负荷端计算线损，回推到发电厂
=( S 324.422+0.412
ΔS 3Z U ) *ZT =N
1002
*j25.41=j0.041(MVA) ΔS 2
3Z = UN （G +jB）=0.055+j0.35(MVA) 母线右端功率 S3=4.47+j0.801(MVA) 线路L1-3:
S 2
ΔS 0.4752+0.80121-3=(3U 2
)*Z1-3=2*(16.67+j11.53)=0.020(MVA) N
110S 1
= S3+ΔS 1-3=4.502+j0.821(MVA)S1 变电所1：
S S 2
352Δ1Z =(1U )*Z+16.952R =2
*j25.41=j3.176(MVA) N
110ΔS 1Y =U 2N (G+jB)=0.055+j0.35(MVA)
S 1ˊ= S 1
+ΔS 1Z +ΔS 1Y +S1 =39.557+j21.297(MVA) 线路L4-1:
ΔS S '2
39.5572+21.29724-1 =( 1U 2
)*Z4-1= *(0.75+j2.8)=0.215+j0.467MVA N
1102S 4=S ' 1
+ΔS 4-1 =39.682+j21.764(MVA) 变电所4：
S 552ΔS 4Z =(1
U ) 2*Z+26.6424=*j14.21=j4.358(MVA) N
1102 U 2N (G+jB)=0.085+j0.540(MVA)
S ' 4 = S 4
+ΔS 4Z +ΔS 4Y +S4 =94.767+j53.329(MVA) 线路L A-4
S
'2
ΔS 94.6142A-4 =(4U 2
)*Z+53.3292A-4=N 1102*(1.89+j7.11)=1.847+j6.948 MVA
S A =S ' 4
+ΔS A-4 =96.614+j60.277(MVA) ΔS 4Y =
294.6142+60.2772S
) Z A =*j 5.3=j 5.68(MVA ) 2∆S AZ =(U A
110N
S 4Y =U N (G +jB )=0.053+j 0.288(MVA )
发电厂A 输出S A = 96.667+j 66.245(MVA )
再由各节点功率求得线路压降(忽略线路横向压降) ： 线路A-4 ΔU A-4=
2
P *R +Q *X
U
=5.05 KV
N
U 4= UA -ΔU A-4=115.95 KV 线路4-1 ΔU 4-1=
P *R +Q *X
U
=0.78 KV
N
U 1= U4-ΔU 4-1=115.17 KV 线路1-3： ΔU 1-3=
P *R +Q *X
U
=0.72 KV
N
U 3= U1-ΔU 3=114.46 KV 电压损耗:
ΔU%=
N
U
-3
N
=5.9%
末端电压偏差
N
-3
N
=4.0%
B 网络：
3 变损耗：
45.582+23.812S 32
ΔS 3Z =()*ZT =*(1.05+j25.41)=0.229+j5.831 MVA
1102U N 2
ΔS 3Y = U N 2(G+jB)=0.055+j0.35 MVA 母线右端功率为S 3=45.864+j29.991 MVA 线路2-3：
45.8642+29.912S 32
ΔS 2-3=( )*Z2-3=*(1.48+j5.57)=0.36+j2.046 MVA 22
110U N
S 2=S3+ΔS 2-3=46.231+j32.037 MVA
2 变损耗：
502+24.222S 22
ΔS 2Z =()*ZT =*(0.63+j20.17)=0.161+j3.241 MVA 22
110U N
ΔS 2Y =U N 2(G+jB)=0.063+j0.378 MVA S 2ˊ= S 2+ΔS 2Y +ΔS 2Z +S2=96.455+j59.876 MVA 线路B-2:
96.1592+59.8762S 22
ΔS B-2=()* ZB-2=*(1.6+j6.01)=1.704+j10.243 MVA 22
110U N
S B = S2ˊ+ΔS B-2=98.159+j70.119 MVA
电压降落计算： U B =121KV 线路B-2： ΔU B-2=
P *R +Q *X
=4.781 KV
U N
U 2=UB -ΔU B-2=116.219 KV 线路2-3： ΔU 2-3=
P *R +Q *X
=2.124 KV
U N
U 3=U2-ΔU 2-3=114.095 KV 计算电压损： ΔU%=
121-114.095
=6.28%
110
末端电压偏差：
114.095-110
=3.27%
110
符合条件
5．调压措施的选择（含无功补偿计算）：
变电所1： 1、无功补偿
负荷端要求的功率因数为cos θ = 0.85 最大负荷时，变压器低压侧S= 50+J24.22MVA 负荷端S'=50+j30.987MVA ∴补偿电容量：
Q CMAX =Qˊ- Q=30.987-24.22=6.767MVar 最小负荷时，变压器低压侧S=35+j16.951MVA 负荷端S'=35+j21.691MVA ∴补偿电容量
Q CMAX =Q'-Q=21.691-16.951=4.740MVar ∴应并联的电容量 Q C =6.767MVar
最大负荷时全部投入，最小负荷时退出2.027MVar 。 2、选择变压器分接头 ①最大负荷时
流入的功率是S MAX =50.055+j30.946MVA,U1MAX =111.15KV ΔU MAX =
P 1MAX R +Q 1MAX X 50.055*1.05+30.946*25.41
= =7.547KV
111.15U 1MAX
U 2MAX ˊ=111.15-7.547=103.603KV 逆调压U 2MAX =105%*10=10.5KV U 1MAXt = U2MAX ˊ*
11U 2N
=103.603* =108.536KV
10.5U 2MAX
②最小负荷
流入的功率是S MIN =35.055+j20.476MVA,U1MIN =115.17KV ΔU MIN =
P 1MIN R +Q 1MIN X 35.055*1.05+20.476*25.41
= =4.837KV
115.17U 1MIN
U 2MIN ˊ=115.17-4.837=110.33KV U 2MIN =10KV U 1MINt = U2MIN ˊ*
11U 2N
=110.33* =121.363KV
10U 2MIN
U 1t =0.5*( U1MINt + U1MAXt )=114.95KV 选择分接头（1+2.5%*2）U N =115.5KV 校验大、小负荷时低压侧实际电压：
11
=10.37
U 2MIN =121.363* =11.56>10
115.5
U 2MAX =108.536*
所以，所选择的分接头符合要求
变电所2： 1、无功补偿
负荷端要求的功率因数为cos θ = 0.8 最大负荷时，变压器低压侧S =80+j38.746MVA 负荷端S'=80+j60MVA ∴补偿电容量
Q CMAX =Q'-Q=60-38.746=21.254MVar
最小负荷时，变压器低压侧S=50+j24.22MVA 负荷端S'=50+j37.5MVA ∴补偿电容量
Q CMAX =Q'-Q=37.5-24.22=13.28 MVar ∴应并联的电容量为 Q C =21.254 MVar
最大负荷时全部投入，最小负荷时退出7.974MVar 。 2、选择变压器分接头 ①最大负荷时
流入的功率是S MAX =80.411+j47.415MVA,U1MAX =112.443KV ΔU MAX =
P 1MAX R +Q 1MAX X 80.411*0.63+47.415*20.17
= =8.956KV
112.443U 1MAX
U 2MAX ˊ=112.443-8.956=103.487KV 逆调压U 2MAX =107.5%*10=10.75KV U 1MAXt = U2MAX ˊ*
11U 2N
=103.487* =111.059KV
10.75U 2MAX
②最小负荷
流入的功率是S MIN =50.244+j27.839MVA,U1MIN =116.219KV ΔU MIN =
P 1MIN R +Q 1MIN X 50.224*0.63+27.839*20.17
= =5.104KV
116.219U 1MIN
U 2MIN ˊ=116.219-5.104=111.115KV U 2MIN =10.75KV
U 1MINt = U2MIN ˊ*
11U 2N
=111.115* =111.946KV
10.75U 2MIN
U 1t =0.5*( U1MINt + U1MAXt )=111.503KV 选择分接头（1+2.5%*2）U N =115.5KV 校验大、小负荷时低压侧实际电压：
11
=10.577>10.25 115.511
U 2MIN =111.946* =10.662
115.5
U 2MAX =111.509*
所以，所选择的分接头符合要求
变电所3： 1、无功补偿
负荷端要求的功率因数为cos θ = 0.85 最大负荷时，变压器低压侧S=80+j38.746MVA 负荷端S'= 80+j49.580MVA ∴补偿电容量
Q CMAX =Q'-Q=49.580-38.746=10.834 MVar ∴应并联的电容量为 Q C =10.834 MVar
最大负荷时全部投入，最小负荷时退出4.067MVar 。 2、选择变压器分接头 ①最大负荷时
流入的功率是S MAX =80.678+j53.333MVA,U1MAX =112.69KV ΔU MAX =
P 1MAX R +Q 1MAX X 85.085*0.51+52.119*14.12
= =6.916KV
112.69U 1MAX
U 2MAX ˊ=112.69-6.916=105.774KV 逆调压U 2MAX =105%*10=10. 5KV U 1MAXt = U2MAX ˊ*
11U 2N
=105.774* =110.811KV
10.5U 2MAX
②最小负荷
流入的功率是S MIN =50.339+j30.792MVA,U1MIN =114.328KV ΔU MIN =
P 1MIN R +Q 1MIN X 50.339*1.05+30.792*25.41
= =7.309KV
114.328U 1MIN
U 2MIN ˊ=114.328-7.309=106.968KV U 2MIN =10KV U 1MINt = U2MIN ˊ*
11U 2N
=106.968* =117.665KV
10U 2MIN
U 1t =0.5*( U1MINt + U1MAXt )=109.002KV 选择分接头（1+2.5%*0）U N =110KV 校验大、小负荷时低压侧实际电压：
11
=10.338
U 2MIN =117.665* =11.767>10
110
U 2MAX =100.338*
所以，所选择的分接头符合要求
变电所4： 1、无功补偿
负荷端要求的功率因数为cos θ=0.9 所以无需并联电容器补偿无功。 2、选择变压器分接头 ①最大负荷时
流入的功率是S MAX =85.085+j52.119MVA,U1MAX =108.989KV ΔU MAX =
P 1MAX R +Q 1MAX X 80.678*1.05+53.333*25.41
= =13.211KV
108.989U 1MAX
U 2MAX ˊ=108.989-13.211=95.778KV 逆调压U 2MAX =105%*10=10. 5KV U 1MAXt = U2MAX ˊ*
11U 2N
=95.778* =100.338KV
10.5U 2MAX
②最小负荷
流入的功率是S MIN =50.085+j31.538MVA,U1MIN =115.95KV ΔU MIN =
P 1MIN R +Q 1MIN X 55.085*0.51+31.538*14.12
= =4.083KV
115.95U 1MIN
U 2MIN ˊ=115.95-4.083=111.867KV U 2MIN =10.5KV U 1MINt = U2MIN ˊ*
11U 2N
=111.867* =117.194KV
10.5U 2MIN
U 1t =0.5*( U1MINt + U1MAXt )=114.002KV 选择分接头（1+2.5%*2）U N =115.5KV 校验大、小负荷时低压侧实际电压：
11
=10.553 115.511
U 2MIN =117.194* =11.161
115.5
U 2MAX =110.811* 不满足调压要求
原因分析如下： “如负荷变动较小，线路上的电压损耗也较小，这种情
况一般将中枢点电压保持在102%UN 到105%UN 的范围内，不必随负荷变化来调整中枢点的电压，仍可保证负荷点的负荷质量，这种调压方式称为恒调压或者常调压。”
而对于变电所4 来说，最大负荷为85MW ，最小负荷为55MW ，负荷波动为30MW ，波动较大，不适宜于用常调压。
三、附图
等值阻抗图
最大潮流分布
最小潮流分布
变电所主接线
发电厂B 接线图
发电厂A 主接线图
区域电网设计
2011-2012学年1学期
课程名称：电力系统课程设计 课程代码：B2300053 班级：08级电自化 01组：
组长：王龙田
成员：刘沛、王大庆、魏松、王潇 开课院部：机电工程学院 任课教师：于艳、于健东
09小组任务分工：
姓名
王龙田
刘沛
王大庆
魏松
王潇
完成的主要设计任务
搜集资料并分析，潮流计算，并最终汇总及整理
资料收集，发电厂接线方式选择， 潮流部分计算
资料收集，变电站接线方式选择
资料收集，潮流计算，功率平衡计算，及变电站接线方式选择
资料收集，潮流计算，变电站接线方式选择
一、设计任务
平日
论文 答辩 成绩 成绩 成绩 总成绩
20%
60%
20%
优秀
良好
良好
良好 良好
1、原始资料
F 图：
1．发电厂、变电所地理位置图(自行定义各变电所位置) 图中， 代表电厂， 代表变电所 2格为1cm ，比例1cm = 10km 2．各变电所负荷情况
3．发电厂装机
发电厂参数表
C
4．其他情况
（1）各变电所功率因数必须补偿到0.9。 （2）各发电厂装机台数根据情况确定。
2、设计内容
1．电力系统的功率平衡
2．网络电压等级和结线方式的选择 3．发电厂、变电所主结线的选择 4．潮流计算 5．调压措施的选择
3、设计成品
1．设计说明书
2．发电厂、变电所、电力网电气主结线图网络等值阻抗图 3．潮流分布图（最大、最小负荷时之潮流分别标出）
二、设计说明书
按照设计任务书要求，我们完成了规定的任务：
1．根据变电所需要供电的情况，做出有功功率平衡。
由表格可得所需最大负荷P L =295 (MW) 取网损7% 厂用电8% 热备用5%
得发电厂总装机容量为P G =1.2* PL =354 (MW) 冷备用大于最大发电机容量，选择100 MW
2．根据设计任务书给出的区域图，设计出方案：
方案：
计算初步功率分布： S A =144.7 MW S B =150.3 MW 线路总长ΣL =179KM
ΣP *L =11440.5 ΣP *L = 817642.8
2
3．发电厂变电所主接线选择
1) 发电厂主接线、厂用电接线选择
发电厂：高压侧为110kv ，功率在100MVA-200MVA 之间，选择双母线分段接线，可 靠性高，灵活性也较高，发电机接变压器后直接连双母线分段接线较为合适 由于只有两个发电机，所以发电厂采用单元接线。
厂用电：考虑到发电厂重要性较高，功率也较高，为保证厂用电不断电，直接从高 压母线连接变压器供给6kv 高压厂用电，400v 低压厂用电，综合考虑用一个三绕组变 压器。
由于发电机和主变之间采用了单元接线，厂用电从主变压器低压侧引接。 为了降低间歇性弧光接地电压水平和便于寻找接地点故障点的情况，厂用电接地方 式（高压、低压）均采用中性点经高阻接地方式。
两厂功率相近，故采用类似的接线方式。 （接线见附图）
2) 发电厂主变选择
发电厂A 输出S=161MWA
按供给重要负荷计算S*0.7=112MVA 选取120MVA 变压器两台
发电厂B 计算方法同A 由于输出负荷相差不大，所以选取变压器也相同 查表选取SPF7-120000/110
3) 变电站主接线选择、变电站主变选择
变电站主接线：由于出线端负荷较高，均用10kv 出线，按功率分配10 回出线，综 合考虑采用单母线分段接线；进线端只有双回进线，故采用单母线分段接线。 各个变电所功率相近，均按重要变电所方案设计。 （接线图见附图） 变电站主变选择： 由所给负荷表
:
变电所4 S=
85
*75%=71 选取90MVA*2台 0.9
80
*60%=53 选取50MVA*2台 0.9
80
*70%=62 选取63MVA*2台 0.9
50
*80%=44 选取50MVA*2台 0.9
变电所3 S=
变电所2 S=
变电所1 S=
选用的变压器参数如下 表9：变压器参数
4．潮流计算
线路参数：
线路按集中参数计算，忽略对地导纳，得下表 表10：线路参数
变压器参数： 计算公式如下
P K U N 2R= 2
1000S N
U S %U N 2X= *
100S N
G=
P 0
*0.001 2
U N
I S %SN
100U N 2
B=
由上述公式计算的变压器各参数如下表
由线路参数进行初步潮流分布计算，求得A 、B 电厂功率，做出功率流向，找到功率分 点，进而将全网从功率分点解开，分别计算潮流。 最大负荷时： 由公式
∑S m *Zm
S=
∑Z m
计算得到S A =145.06+j67.03;SB =149.96+j75.69
得到功率分点为变电所3，在该点解开，得到两个分开的网络 A 网络：
先由负荷端计算线损，回推到发电厂 变电所3：
S 3210.062+1.652-3
△S 3Z =( ) Z T =*(1.05+j25.41)=9.02*10+j0.23 MVA 2
110U N
由于有功损耗太小，忽略不计， 即△S 3Z =j0.23 MVA
△S 3Z =UN (G+jB)=0.055+j0.35 MVA 母线右端功率为 S 3=10.12+j2.23 MVA 线路L1-3:
2
S 3210.122+2.232
∆S 1-3=( ) Z 1-3=*(16.07+j11.53)=0.143+j1.644 MVA
1102U N
=S3+∆S 1-3=10.263+j3.874 MVA S 1
变电所1：
S 12502+24.412
∆S 1Z =( ) Z T =*j25.41=j6.501 MVA
1102U N ∆S 1Y =U N 2(G+jB)=0.005+j0.35 MVA
+△S 1Z +△S 1Y +S1=60.318+j35.135 S 1ˊ=S 1
线路L4-1:
60.1382+35.1352S ˊ21
∆S 4-1=( ) Z 4-1= *(0.75+j2.8)=0.302+j1.128 MVA 22
110U N
+△S 1Z +△S 1Y +S1=60.318+j35.135 S 1
=S1ˊ+△S 4-1=60.62+J36.263 MVA S 4
变电所4：
2
852+41.172S 4
∆S 4Z =( ) Z 4= *j14.21=j10.409 2
110U N
∆S 4y =U N 2(G+jB)=0.085+j0.540 MVA
+∆S 4Z +∆S 4Y +S4=145.705+j88.382 MVA S 4ˊ=S 4
线路L A-4
A 厂变：
发电厂A 输出
再由各节点功率求得线路压降(忽略线路横向压降) ： 线路
A-4
线路
4-1
线路1-3：
电压损耗
:
末端电压偏差为
B 网络：
3变损耗：
母线右端功率为s3=70.558+j51.103MVA 线路
2-3
2变损耗
线路B-2
152.062 103.6892S 22
ΔS B-2=()*ZB-2= *(1.6+j6.01)=4.479+j26.92 MVA
1102U N 2
S B = S2ˊ+ΔS B-2=156.539+j130.609 MVA
电压降落计算U B =121 KV
ΔU B-2=
P *R +Q *X
=8.577 KV
U N
U 2=UB -ΔU B-2=112.443 KV 线路2-3 ΔU 2-3=
P *R +Q *X
=3.728 KV
U N
U 3=U2-ΔU 2-3=108.714 KV
计算电压损耗ΔU %=（121-108.714）／110=11.17% 末端电压差为（110-108.714）／110=1.169% 符合条件 最小负荷时：
解开网络，计算A 、B 功率分配，公式同上。 得
S A =94.43+j44.40 MVA S B =95.58+j48.03 MVA 在变电站3 解开网络 A 网络：
先由负荷端计算线损，回推到发电厂
=( S 324.422+0.412
ΔS 3Z U ) *ZT =N
1002
*j25.41=j0.041(MVA) ΔS 2
3Z = UN （G +jB）=0.055+j0.35(MVA) 母线右端功率 S3=4.47+j0.801(MVA) 线路L1-3:
S 2
ΔS 0.4752+0.80121-3=(3U 2
)*Z1-3=2*(16.67+j11.53)=0.020(MVA) N
110S 1
= S3+ΔS 1-3=4.502+j0.821(MVA)S1 变电所1：
S S 2
352Δ1Z =(1U )*Z+16.952R =2
*j25.41=j3.176(MVA) N
110ΔS 1Y =U 2N (G+jB)=0.055+j0.35(MVA)
S 1ˊ= S 1
+ΔS 1Z +ΔS 1Y +S1 =39.557+j21.297(MVA) 线路L4-1:
ΔS S '2
39.5572+21.29724-1 =( 1U 2
)*Z4-1= *(0.75+j2.8)=0.215+j0.467MVA N
1102S 4=S ' 1
+ΔS 4-1 =39.682+j21.764(MVA) 变电所4：
S 552ΔS 4Z =(1
U ) 2*Z+26.6424=*j14.21=j4.358(MVA) N
1102 U 2N (G+jB)=0.085+j0.540(MVA)
S ' 4 = S 4
+ΔS 4Z +ΔS 4Y +S4 =94.767+j53.329(MVA) 线路L A-4
S
'2
ΔS 94.6142A-4 =(4U 2
)*Z+53.3292A-4=N 1102*(1.89+j7.11)=1.847+j6.948 MVA
S A =S ' 4
+ΔS A-4 =96.614+j60.277(MVA) ΔS 4Y =
294.6142+60.2772S
) Z A =*j 5.3=j 5.68(MVA ) 2∆S AZ =(U A
110N
S 4Y =U N (G +jB )=0.053+j 0.288(MVA )
发电厂A 输出S A = 96.667+j 66.245(MVA )
再由各节点功率求得线路压降(忽略线路横向压降) ： 线路A-4 ΔU A-4=
2
P *R +Q *X
U
=5.05 KV
N
U 4= UA -ΔU A-4=115.95 KV 线路4-1 ΔU 4-1=
P *R +Q *X
U
=0.78 KV
N
U 1= U4-ΔU 4-1=115.17 KV 线路1-3： ΔU 1-3=
P *R +Q *X
U
=0.72 KV
N
U 3= U1-ΔU 3=114.46 KV 电压损耗:
ΔU%=
N
U
-3
N
=5.9%
末端电压偏差
N
-3
N
=4.0%
B 网络：
3 变损耗：
45.582+23.812S 32
ΔS 3Z =()*ZT =*(1.05+j25.41)=0.229+j5.831 MVA
1102U N 2
ΔS 3Y = U N 2(G+jB)=0.055+j0.35 MVA 母线右端功率为S 3=45.864+j29.991 MVA 线路2-3：
45.8642+29.912S 32
ΔS 2-3=( )*Z2-3=*(1.48+j5.57)=0.36+j2.046 MVA 22
110U N
S 2=S3+ΔS 2-3=46.231+j32.037 MVA
2 变损耗：
502+24.222S 22
ΔS 2Z =()*ZT =*(0.63+j20.17)=0.161+j3.241 MVA 22
110U N
ΔS 2Y =U N 2(G+jB)=0.063+j0.378 MVA S 2ˊ= S 2+ΔS 2Y +ΔS 2Z +S2=96.455+j59.876 MVA 线路B-2:
96.1592+59.8762S 22
ΔS B-2=()* ZB-2=*(1.6+j6.01)=1.704+j10.243 MVA 22
110U N
S B = S2ˊ+ΔS B-2=98.159+j70.119 MVA
电压降落计算： U B =121KV 线路B-2： ΔU B-2=
P *R +Q *X
=4.781 KV
U N
U 2=UB -ΔU B-2=116.219 KV 线路2-3： ΔU 2-3=
P *R +Q *X
=2.124 KV
U N
U 3=U2-ΔU 2-3=114.095 KV 计算电压损： ΔU%=
121-114.095
=6.28%
110
末端电压偏差：
114.095-110
=3.27%
110
符合条件
5．调压措施的选择（含无功补偿计算）：
变电所1： 1、无功补偿
负荷端要求的功率因数为cos θ = 0.85 最大负荷时，变压器低压侧S= 50+J24.22MVA 负荷端S'=50+j30.987MVA ∴补偿电容量：
Q CMAX =Qˊ- Q=30.987-24.22=6.767MVar 最小负荷时，变压器低压侧S=35+j16.951MVA 负荷端S'=35+j21.691MVA ∴补偿电容量
Q CMAX =Q'-Q=21.691-16.951=4.740MVar ∴应并联的电容量 Q C =6.767MVar
最大负荷时全部投入，最小负荷时退出2.027MVar 。 2、选择变压器分接头 ①最大负荷时
流入的功率是S MAX =50.055+j30.946MVA,U1MAX =111.15KV ΔU MAX =
P 1MAX R +Q 1MAX X 50.055*1.05+30.946*25.41
= =7.547KV
111.15U 1MAX
U 2MAX ˊ=111.15-7.547=103.603KV 逆调压U 2MAX =105%*10=10.5KV U 1MAXt = U2MAX ˊ*
11U 2N
=103.603* =108.536KV
10.5U 2MAX
②最小负荷
流入的功率是S MIN =35.055+j20.476MVA,U1MIN =115.17KV ΔU MIN =
P 1MIN R +Q 1MIN X 35.055*1.05+20.476*25.41
= =4.837KV
115.17U 1MIN
U 2MIN ˊ=115.17-4.837=110.33KV U 2MIN =10KV U 1MINt = U2MIN ˊ*
11U 2N
=110.33* =121.363KV
10U 2MIN
U 1t =0.5*( U1MINt + U1MAXt )=114.95KV 选择分接头（1+2.5%*2）U N =115.5KV 校验大、小负荷时低压侧实际电压：
11
=10.37
U 2MIN =121.363* =11.56>10
115.5
U 2MAX =108.536*
所以，所选择的分接头符合要求
变电所2： 1、无功补偿
负荷端要求的功率因数为cos θ = 0.8 最大负荷时，变压器低压侧S =80+j38.746MVA 负荷端S'=80+j60MVA ∴补偿电容量
Q CMAX =Q'-Q=60-38.746=21.254MVar
最小负荷时，变压器低压侧S=50+j24.22MVA 负荷端S'=50+j37.5MVA ∴补偿电容量
Q CMAX =Q'-Q=37.5-24.22=13.28 MVar ∴应并联的电容量为 Q C =21.254 MVar
最大负荷时全部投入，最小负荷时退出7.974MVar 。 2、选择变压器分接头 ①最大负荷时
流入的功率是S MAX =80.411+j47.415MVA,U1MAX =112.443KV ΔU MAX =
P 1MAX R +Q 1MAX X 80.411*0.63+47.415*20.17
= =8.956KV
112.443U 1MAX
U 2MAX ˊ=112.443-8.956=103.487KV 逆调压U 2MAX =107.5%*10=10.75KV U 1MAXt = U2MAX ˊ*
11U 2N
=103.487* =111.059KV
10.75U 2MAX
②最小负荷
流入的功率是S MIN =50.244+j27.839MVA,U1MIN =116.219KV ΔU MIN =
P 1MIN R +Q 1MIN X 50.224*0.63+27.839*20.17
= =5.104KV
116.219U 1MIN
U 2MIN ˊ=116.219-5.104=111.115KV U 2MIN =10.75KV
U 1MINt = U2MIN ˊ*
11U 2N
=111.115* =111.946KV
10.75U 2MIN
U 1t =0.5*( U1MINt + U1MAXt )=111.503KV 选择分接头（1+2.5%*2）U N =115.5KV 校验大、小负荷时低压侧实际电压：
11
=10.577>10.25 115.511
U 2MIN =111.946* =10.662
115.5
U 2MAX =111.509*
所以，所选择的分接头符合要求
变电所3： 1、无功补偿
负荷端要求的功率因数为cos θ = 0.85 最大负荷时，变压器低压侧S=80+j38.746MVA 负荷端S'= 80+j49.580MVA ∴补偿电容量
Q CMAX =Q'-Q=49.580-38.746=10.834 MVar ∴应并联的电容量为 Q C =10.834 MVar
最大负荷时全部投入，最小负荷时退出4.067MVar 。 2、选择变压器分接头 ①最大负荷时
流入的功率是S MAX =80.678+j53.333MVA,U1MAX =112.69KV ΔU MAX =
P 1MAX R +Q 1MAX X 85.085*0.51+52.119*14.12
= =6.916KV
112.69U 1MAX
U 2MAX ˊ=112.69-6.916=105.774KV 逆调压U 2MAX =105%*10=10. 5KV U 1MAXt = U2MAX ˊ*
11U 2N
=105.774* =110.811KV
10.5U 2MAX
②最小负荷
流入的功率是S MIN =50.339+j30.792MVA,U1MIN =114.328KV ΔU MIN =
P 1MIN R +Q 1MIN X 50.339*1.05+30.792*25.41
= =7.309KV
114.328U 1MIN
U 2MIN ˊ=114.328-7.309=106.968KV U 2MIN =10KV U 1MINt = U2MIN ˊ*
11U 2N
=106.968* =117.665KV
10U 2MIN
U 1t =0.5*( U1MINt + U1MAXt )=109.002KV 选择分接头（1+2.5%*0）U N =110KV 校验大、小负荷时低压侧实际电压：
11
=10.338
U 2MIN =117.665* =11.767>10
110
U 2MAX =100.338*
所以，所选择的分接头符合要求
变电所4： 1、无功补偿
负荷端要求的功率因数为cos θ=0.9 所以无需并联电容器补偿无功。 2、选择变压器分接头 ①最大负荷时
流入的功率是S MAX =85.085+j52.119MVA,U1MAX =108.989KV ΔU MAX =
P 1MAX R +Q 1MAX X 80.678*1.05+53.333*25.41
= =13.211KV
108.989U 1MAX
U 2MAX ˊ=108.989-13.211=95.778KV 逆调压U 2MAX =105%*10=10. 5KV U 1MAXt = U2MAX ˊ*
11U 2N
=95.778* =100.338KV
10.5U 2MAX
②最小负荷
流入的功率是S MIN =50.085+j31.538MVA,U1MIN =115.95KV ΔU MIN =
P 1MIN R +Q 1MIN X 55.085*0.51+31.538*14.12
= =4.083KV
115.95U 1MIN
U 2MIN ˊ=115.95-4.083=111.867KV U 2MIN =10.5KV U 1MINt = U2MIN ˊ*
11U 2N
=111.867* =117.194KV
10.5U 2MIN
U 1t =0.5*( U1MINt + U1MAXt )=114.002KV 选择分接头（1+2.5%*2）U N =115.5KV 校验大、小负荷时低压侧实际电压：
11
=10.553 115.511
U 2MIN =117.194* =11.161
115.5
U 2MAX =110.811* 不满足调压要求
原因分析如下： “如负荷变动较小，线路上的电压损耗也较小，这种情
况一般将中枢点电压保持在102%UN 到105%UN 的范围内，不必随负荷变化来调整中枢点的电压，仍可保证负荷点的负荷质量，这种调压方式称为恒调压或者常调压。”
而对于变电所4 来说，最大负荷为85MW ，最小负荷为55MW ，负荷波动为30MW ，波动较大，不适宜于用常调压。
三、附图
等值阻抗图
最大潮流分布
最小潮流分布
变电所主接线
发电厂B 接线图
发电厂A 主接线图