kv变电所电气一次初步设计方案Word文档下载推荐.docx
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5.负荷资料
(1)35KV负荷
用户名称
容量(MW)
距离(KM)
备注
化工厂
3.5
15
Ⅰ类负荷
铝厂
4.3
13
水厂
1.8
5
塘源变
7
4
ⅡⅢ类负荷
35KV用户中,化工厂,铝厂有自备电源
(2)10KV远期最大负荷
负荷性质
机械厂
0.8
Ⅲ
自行车厂
1.0
食品加工厂
0.35
电台
0.25
Ⅰ
纺织厂
0.9
木材厂
0.4
Ⅱ
齿轮厂
0.6
10KV用户在距本所1-3KM范围内
(3)本变电所自用负荷约为60KVA
(4)一些负荷参数的取值:
a.负荷功率因数均取cosφ=0.85
b.负荷同期率Kt=0.9
c.年最大负荷利用小时数 Tmax=4500小时/年
d表中所列负荷不包括网损在内,故计算时因考虑网损,此处计算一律取网损率为5%
e.各电压等级的出线回路数在设计中根据实际需要来决定。
各电压等级是否预备用线路请自行考虑决定。
二.设计任务书
1.电气主接线设计
2.短路电流计算
3.主要电气设备及载流导体选择
4.配电装置的设计
三.设计成品
说明书一份。
(包括对设计基本内容的论证:
短路电流计算过程。
电气设备选择计算过程。
)
110KV变电所的初步设计计算
一.主接线设计
〈一〉负荷分析统计
(1)35KV侧负荷:
S35KV=(1+5%)×
×
0.9=18.455MVA
其中Ⅰ类负荷:
SⅠ35KV=(1+5%)×
0.9=10.673MVA
Ⅰ类负荷占总负荷百分数:
100%=×
100%=57.8%
(2)10KV侧负荷:
S10KV=(1+5%)×
0.9=4.781MVA
其中Ⅰ类负荷:
SⅠ10KV=(1+5%)×
0.9=1.279MVA
Ⅱ类负荷:
SⅡ10KV=(1+5%)×
0.9=1.112MVA
Ⅰ类负荷总负荷百分数:
Ⅱ类负荷占总负荷百分数:
(3)110KV侧负荷:
S110KV=(1+5%)(S35KV+S10KV+S所用)
=(1+5%)(18.455+4.781+0.06)
=24.461MKA
〈二〉主变选择
(1)台数分析:
为了保证供电的可靠性,选两台主变压器
(2)主变压气容量:
主变压气容量应根据5—10年的发展规划进行选择,并考虑变压器正常运行和事故是的过负荷能力。
所以每台变压器的额定容量按Sn=0.7PM(PM为变电所最大负荷)选择,即Sn=0.7×
24460.7=17122.5KVA这样当一台变压器停用时,可保证对70%负荷的供电。
考虑变压器的事故过负荷能力40%,则可保证对98%的负荷供电由于一般电网变电所大约有25%的非重要负荷,因此采用Sn=0.7PM对变电所保证重要负荷来说是可行的。
(3)绕组分析:
通过主变压器各侧绕组的功率。
均达到15%Sn以上时,可采用三绕组变压器。
因15%Sn=2568.4KVA。
所以S1>S2>S3>15%Sn。
即通过主变压器各绕组的功率均达到15%Sn以上,又因中性点具有不同的接地方式,所以采用普通的三绕组变压器。
选为SFSL1—20000型,容量比为100/100/50
〈三〉主接线方案拟定
型号及容量
(KVA)
额定电压
高/中/低
损耗(KW)
阻抗电压
(%)
空载
电流
参考
价格
(万元)
综合
投资
空
载
短路
高-中
高-低
中-低
SFSL-20000
121/38.5/11
50.2
150.7
131
94.5
18
10.5
6.5
4.1
18.16
23.6
110KV侧:
本所在正常运行时主要是由
(1)
(2)两个110KV级电源来供电。
所以必须考虑其可靠性。
35KV侧:
因为此侧Ⅰ类负荷占57.8%占的比例重大,考虑Ⅰ类用户的可靠性,应采用带有旁路的接线方式。
10KV侧:
此侧Ⅰ类负荷占26.7%比重不大,但负荷较多,且本所用电即从本侧取,所以应考虑带旁路和分段。
方案Ⅰ、
110KV:
采用桥形设备少,接线简单清晰,为了检修桥连断路器时不致引起系统开环运行,增设并联的旁路隔离开关以供检修用。
但桥形可靠性不高。
35KV:
采用单母线分段带专用旁路。
接线简单清晰,操作简单,当检修出线断路器时可不停电,可靠性比较高,但当母线短路时要停电。
10KV侧:
采用单母线分段带专用旁路,所用电采用双回路供电提高了所用电可靠性。
方案Ⅱ:
采用桥形接线,同方案Ⅰ
双母线带专用旁路,可靠性更高,灵活。
检查出线断路器不会停电。
母线短路只出线短时停电,可靠地保证Ⅰ类用户用电,但投资大,操作较复杂,易出现误操作。
10KV:
采用单母线分段带专用旁路,同方案Ⅰ
方案Ⅲ
采用单母线分段兼专用旁路,接线清晰明了,可靠性较高,但做母联和做旁路时切换复杂。
采用单母线分段,接线简单,但在检修出线断路器时需停电,可靠性不高。
〈四〉可靠性分析
方案Ⅰ:
110KV侧采用桥形接线,使断路器达到最简。
鉴于110KV为两
回进线,所以采用桥形较合理。
可靠性比单元接线要高,并易发展成单母
线分段,为以后的发展大下基础。
又因,两个110KV电源离本所不远出
现故障的机率不多,所以虽可靠性不很多,但仍可满足需要。
采用单母线分段带旁路,当检修出线断路器时可不停电,因为
进行分段且是断路器分段,所以当一段母线发生故障时,可以保证正常段母线不间断供电,因为设置旁路母线,可以保证Ⅰ.Ⅱ类用户用电要求,同时它结构简单清晰,运行也相对简单,便于扩建和发展。
同时它投资小,年费用较低,占地面积也比双母线带旁路小,年费用较小,所以满足35KV侧用户的要求,但当母线故障时,可能出现一半容量停运。
采用单母线分段带旁路,因为本侧Ⅰ类用户仅占26.7%。
所以
完成可靠满足供电要求。
110KV侧采用桥形接线,可靠性同方案Ⅰ。
采用双母线带旁路,通过两组母线隔离开关的到闸操作,可以
轮流检修一组母线而不致使供电中断,一组母线故障后,能迅速恢复供电,检修任一出线断路器无需停电。
各个电源和各回路负荷可以任意分配到某一组母线上。
能灵活地适应各种运行方式调度和潮流变化需要。
扩建方便,但投资大,占地多,配电装置复杂,容易发生误操作。
采用单母线分段,所用电因较重要,采用双回路供电来提高它的可靠性,同方案Ⅰ。
方案Ⅲ:
采用单母线分段兼专用旁路,这种接线方式具有了旁路的优点,
同时减少了一个断路器使投资减少,但要检修任一断路器时,操作步骤复杂,对本级Ⅰ类用户的供电可靠性有一定影响。
采用单母线分段,这种接线方式使当一段母线发生故障时,不致造成政策母线也同时停电,缩小了停电范围。
对本级出线多,很适合,但因为没有带旁路,使当检修出线断路器时需要停电,这样就不能保证本级Ⅰ类负荷的要求。
所以,选用方案Ⅰ与方案Ⅱ进行经济比较
〈五〉经济比较
统一初选同一类型主变压器和断路器
主变压器型号SFSL1—20000
110KV断路器型号DW3—110
35KV断路器型号DW3—35
10KV断路器型号GG—1A—25
电压等级接线形式价格
110KV母线桥形31.4万元
35KV母线单母线带专用旁路(分段)23.983万元
10KV母线单母线分段带专用旁路9.315万元
U=31.4+23.983+9.315=58.495万元
变压器年电能损失总量 △A
△Q0=I0(%)=8.2万元
△Q=Ud(%)=36万元
△A=n(P0+K△Q0)T0+
=816320+38.875×
(1.496+0.85+0.1143)×
3000
=1101034.825
计算年运行费用
U1=0.022Z=3.653
U2=0.058Z=9.63
U=
主变23.6万元/台
110KV母线桥形31.4万元
35KV母线双母线带旁路25.786万元
10KV母线单母线分段带旁路8.415万元
Z=(23.6+31.4+25.786+8.415)1.9=169.482(万元)
UⅡ=0.07×
1093112.746×
10-4+U1+U2
=0.07×
10-4+3.728+9.83
=21.21(万元)
∵I2>I1UⅡ>UⅠ
∴经比较选用方案I
〈六〉短路电流计算
(1)短路电流计算,求各支路元件电抗标幺值
取SB=100MVAUB=Upj计算各元件参数标幺值
110KV系统:
X1=
线路:
X2=0.4×
8.2×
110KV火电厂:
X12=
X16=0.4×
10.2×
火电厂变压器(见等值电路图2)
VS1%=(V12%+V31%-V23%)=(17+10.5-6)=10.75
VS2%=(V12%+V23%-V31%)=(17+6-10.5)=6.25
VS3%=(V23%+V31%-V12%)=(6+10.5-17)=-0.25
因为第二绕组与本线路无关,所以可以不算它的电抗
X14=VS1%
X13=VS3%
110KV火电厂化简(见图3)其中X12=X12‘=X12“
X17=X12//X12‘//X12“=0.145
X18=(X13+X14)//(X13‘+X14’)=0.0875
本所变压器
VS1%=(18+10.5-6.5)=11
VS2%=(18+6.5-10.5)=7
VS3%=(6.5+10.5-18)=-0.5
设在d1,d2,d3点短路(见图4)计算各点短路时的电流标幺值
X5=
X6=
X7=
其中因为本所所取的两台主变型号相同,所以有
X8=X5X9=X6X10=X7
35KV系统:
SS取250MVA
X11=
线路X11`=0.4×
6.17×
因为本所的第三绕组
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