一、有功功率平衡
1.在最大负荷情况下的发电负荷
二、高压配电网电压等级的选择
电网电压等级决定于输电功率和输电距离，还要考虑到周围已有电网的电压等级。根据给定的任务书中的数据分析，本设计选择110kV。
三、变电所主变容量的选择
相关的设计规范规定：选择的变压器容量Se需同时满足下列两个条件：①Se≥0.7Smax；②Se≥Simp。其中，Smax为变电站的最大负荷容量；Simp为变电所的全部重要负荷容量。
因为A、B、C、D四个变电所都有重要负荷，为保证供电的可靠性，每个变电所选择配置两台主变。
若考虑变压器的正常过负荷能力，选取两台SFZ9—16000/110。
四、选择导线截面
首先计算不同负荷曲线的最大负荷小时数Tmax。
（一）方案1
（1）取功率因数为0.9，各变电所的最大负荷如下：
考虑变压器的损耗，得到各变电所高压侧的负荷如下：
（2）每段导线流过的最大电流。在正常情况下，A变电所110kV侧分段断路器闭合和10kV侧分段断路器断开；B变电所110kV侧的桥断路器闭合和10kV侧分段断路器断开；C、D变电所环网由功率分点C变电所解开。
根据每段导线的Tmax查表8-9，且应用直线插值法得到的经济电流密度如下：GA：GA段的Tmax取变电所A和B负荷的Tmax加权平均数。
表8-9 经济电流密度J（A/mm2）
每段导线流过的最大电流、经济截面和选择的导线型号如下：
CD：与GD段相同，选取的导线型号为LGJ—120。
（3）校验。分以下几种情况进行校检：
表8-10 满足机械强度要求的导线最小截面（mm2）
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，相关规程规定，1～10kV不得采用单股线，其最小截面如表8-10所示。对于更高电压等级线路，规程未作规定，一般则认为不得小于35mm2。因此，所选的全部导线满足机械强度的要求。
2）按电晕校验导线截面积。表8-11列出可不必验算电晕临界电压的导线最小直径和相应的导线型号。
表8-11 不必验算电晕临界电压的导线最小直径和相应型号
校验时应注意：①对于330kV及以上电压的超高压线路，表中所列供参考；②分裂导线次导线间距为400mm。因此，所选的全部导线满足电晕的要求。
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电流。因此，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。相关规程规定，进行这种校验时，钢芯铝绞线的允许温度一般取70℃。按此规定并取导线周围环境温度为25℃时，各种导线的长期允许通过电流如表8-12所示。
表8-12 导线长期允许通过电流（A）
如果当地的最高月平均温度不同于25℃，则还应该按表8-13所列修正系数对表8-12中的数据进行修正。
表8-13 不同周围环境温度下的修正系数
按经济电流密度选择的导线截面积一般都比按正常运行情况下的允许载流量计算的截面积大，所以不必作校验。只有在故障情况下，例如环式网络近电源端线段断开或双回线中一回断开时，才可能使导线过热。
本高压配电网所在地区的最高气温月的最高平均温度为32℃，应用插值法得到温度修正系数取0.916。
GA：双回线断开一回，流过另一回的最大电流为2×164=328 （A），小于0.916×515A，LGJ—185满足要求。
AB：双回线断开一回，流过另一回的最大电流为2×58.6=117.2 （A），小于0.916×275A，LGJ—70满足要求。
GC：GD断开，由C变电所通过CD给D变电所供电，流过GC的最大电流为146.6+129=275.9 （A），小于0.916×515A，LGJ—185导线满足要求。
GD：GC断开，由D变电所通过CD给C变电所供电，流过GD的最大电流为146.6+129=275.9 （A），小于0.916×380A，LGJ—120导线满足要求。
分别计算A、B、C、D变电所的运算负荷，再计算发电厂G的运算功率。应用第七章的潮流计算程序得到的结果见表8-14～表8-17。
表8-14 方案1正常情况下的节点电压
表8-15 方案1故障情况下的节点电压
表8-16 方案2正常情况下的节点电压
表8-17 方案2故障情况下的节点电压
（二）方案2
方案2的C、D变电所接线与方案1完全相同。下面只需列出与方案1不同的A、B变电所接线部分。
1.计算变电所的最大负荷
2.每段导线流过的最大电流
设在正常情况下，A、B变电所与系统构成的环网为闭环运行。根据每段导线的Tmax查表，得经济电流密度如下：
每段导线流过的最大电流、经济截面和选择的导线型号如下：
选取的导线型号为LGJ—240。
选取的导线型号为LGJ—240。
AB：与GB段相同，选取的导线型号为LGJ—240。
3.计算正常运行和故障情况下的电压损耗ΔUmax
应用第七章的潮流计算程序，得到的结果见表8-16和表8-17。
4.通过技术经济比较确定最佳方案
（1）通过最大负荷损耗时间法计算电能损耗：最大负荷损耗时间τmax与最大负荷利用小时数Tmax的关系见表2-9。
（2）计算年费用和抵偿年限。其中：
1）线路的电能损耗：
方案1：
方案2：
方案1与方案2线损之差：（729.46-594.7）×104=134.76×104（kW·h）。
2）线路投资：
方案1：A、B变电所的接线，LGJ—185双回线路23km，LGJ—70双回线路25km。
C、D变电所的接线，LGJ—185线路25km，LGJ—120线路45km。
方案2：A、B变电所的接线，LGJ—240线路98km。
C、D变电所的接线，LGJ—185线路25km，LGJ—120线路45km。
线路投资=1981.56+1108.25=3089.8（万元）
方案1与方案2投资之差：3089.8-2439.69=650.1 （万元）。
3）变电所投资：
方案1：A变电所高压侧采用单母分段，B变电所高压侧采用内桥接线，C、D变电所高压侧采用内桥接线。根据各变电所所选的变压器容量及台数查附表可得各变电所的综合投资。A、B、C、D变电所投资之和为 （1686+58.1×4）+1206+1404+1206=5734.4 （万元）。其中A变电所比典型接线多出的4个间隔的费用为58.1×4=232.4 （万元）。
方案2：A、B、C、D变电所均采用内桥接线。则总投资为1686+1206+1404+1206=5502 （万元）。
4）工程总投资：
方案1的工程总投资为Z1=2439.69+5734.4=8174.09 （万元）。
方案2的工程总投资为Z2=3089.8+5502=8591.8 （万元）。
方案1与方案2的总投资之差为Z2-Z1=8591.8-8174.09=417.7 （万元）。
5）年运行费：维持电力网正常运行每年所支出的费用，称为电力网的年运行费。年运行费包括电能损耗费、折旧费、小修费、维护管理费。电力网的年运行费可以计算为
式中 α——计算电价，元/ （kW·h）；
ΔA——每年电能损耗，kW·h；
Z——电力网工程投资，元；(www.xing528.com)
Pz——折旧费百分数；
Px——小修费百分数；
Pw——维护管理费百分数。
电力网的折旧、小修费和维护管理费占总投资的百分数由主管部门制定，表8-18可以作为参考。
表8-18 电力网的折旧、小修费和维护管理费占总投资的百分数（%）
本设计采用钢筋混凝土杆架空线，变电所容量在15～40MVA之间。
方案1与方案2的年运行费之差为
6）计算年费用或者抵偿年限。可采用方法一或方法二。
方法一：年费用最小法。年费用的计算公式为
式中 AC——年费用，平均分布在m+1到m+n期间的n年内；
Z——工程总投资；
r0——年利率，取r0=6.6%；
u——年运行费。
方案1与方案2的年费用相差不大，所以再用抵偿年限法进行判断。
方法二：抵偿年限法。在电力网设计方案选择时，如果两个方案的其中一个工程投资大而年运行费用小，另一个方案工程投资小而年运行费用大时，那么用抵偿年限来判断。
抵偿年限的含义是：若方案1的工程投资大于方案2，而方案1的年运行费小于方案2，则由于方案1的年运行费的减少，在多少年内能够抵偿所增加的投资，用公式表示为
式中 Z1、Z2——方案1、方案2的工程投资；
u2、u1——方案2、方案1的年运行费。
一般标准抵偿年限为6～8年。负荷密度大的地区取较小值；负荷密度小的地区取较大值。按照抵偿年限法进行设计方案比较时，当T小于标准抵偿年限时，选取投资大年费用小的方案；当T大于抵偿年限时，选取投资小年运行费大的方案。
本设计方案的抵偿年限为
因此，选取投资小，年运行费用大的方案1。
五、选定方案的潮流计算
选定方案的潮流计算结果见表8-19～表8-23。
表8-19 各节点分别采用的计算负荷（SB=100MVA）
表8-20 在最大负荷运行方式下节点电压（kV）
表8-21 在最大负荷运行方式下线路功率（MVA）
表8-22 在最小负荷运行方式下节点电压（kV）
表8-23 在最小负荷运行方式下线路功率（MVA）
六、调压计算
根据调压要求，选定的分接头和变压器低压侧的电压见表8-24。
表8-24 根据调压要求选定的分接头和变电所低压侧的电压
七、联络线上的潮流分布
应用第七章潮流计算程序计算在最大负荷的多种运行方式下的潮流分布，结果见表8-25。
表8-25 通过联络线的潮流和变电所节点电压
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