华立学院电力系统-辐射式输电网络电压损失及导线截面选择计算.doc

在电力系统设计与分析领域，辐射式输电网络的电压损失计算和导线截面的选择是确保电网安全、高效运行的重要环节。华立学院的这份课程设计文档详细介绍了如何在给定条件和限制下，通过理论计算和优化方法来解决这一实际工程问题。 文档明确了课程设计的目标，即在已知的电压损失允许值（10%）、输送容量、输送距离和功率因数的前提下，合理选择导线截面，以达到经济和效率的最佳平衡。在这一过程中，导线材料的使用必须尽可能节约，这意味着在保证电压损失在允许范围内的同时，尽量选择较细的导线截面。 文档指出了需要考虑的几个关键因素。首先是电网各部分的电抗，这里假定每公里电抗为0.4Ω。其次是导线材料的电阻系数，这里铝材料的电阻系数为28.3Ω/km。然后是功率因数，这里各段功率因数均假定为0.9。这些参数共同决定了电压损失的计算方式和导线选择的条件。 接下来，文档具体阐述了课程设计需要完成的工作。首先是绘制电压损失的向量图，并推导出电压损失的理论公式。其次是计算改造前从变电所I至变电所IV的全线电压损失率。然后是基于电压损失率不超过10%的要求，选择合适的导线型号，并进行比较以确定最优组合。采用拉格朗日乘数法来精确计算在满足电压损失和输送条件下的导线截面选择问题。 通过这些工作，学生将能够深入了解电力系统中电压损失的基本原理和计算方法，并学会如何应用优化算法来解决实际工程问题。文档还提到了在21世纪初全国电网改造过程中，如何面对老旧电网改造升级的迫切需求。由于原有设计中导线截面普遍偏小，导致电压损失过大，这不仅影响了用户体验，还可能造成设备损坏等严重后果。因此，对于导线截面的选择和电压损失的精确计算显得尤为关键。 整个课程设计不仅涉及理论计算，还体现了工程设计中的经济性考量。通过选择合适的导线截面，既保证了电网运行的安全性，也实现了材料使用上的经济性，从而为电网的改造提供了科学依据和技术支持。 这份课程设计文档强调了在电力系统工程中，理论计算与实际应用相结合的重要性。通过具体的设计任务，学生能够掌握从理论到实践的完整流程，这对于培养学生的专业技能和工程实践能力具有重要的意义。同时，这也为未来的电力工程师在面对类似问题时提供了一种可行的分析和解决思路。