完整word版110KV降压变电站电气一次部分初步设计Word下载.docx
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(3)该变电站通过双回110K线路与100公里外的系统相连,系统容量为1250MVA系统最小电抗(即系统的最大运行方式)为0.2(以系统容量为基准),系统最大电抗(即系统的最小运行方式)为0.3。
2.35KV和10KV负荷统计资料
35K和10KV用户负荷统计资料如表1-1,1-2所示,最大负荷利用小时为Tmax=5500h同时率取0.9,线损率取5%功率因数取0.95。
线路每相每公里电抗值X0=0.4Q/km基准电压UB取各级的平均电压,平均电压为1.05额定电压。
(1)35KV部分的最大负荷
电压等级
负荷名称
容量(MW
负荷性质
线路
距离(KM
35KV
炼钢厂
4.2
1
:
架空线路
15
901线
2.7
12
表1-1
(2)10KV部分的最大负荷
10KV
r机械厂
1.2
3
架空线路1
1.3
饲料厂
0.9
2.2
炼油厂
2
架空线路[
1.6
糖厂
市政
1.1
面粉厂
1.7
表1-2
三、电气主接线设计及主变压器的选择
1.变电站电气主接线的设计原则
1接线方式:
对于变电站的电气接线,当能满足运行要求时,其高压侧应尽可能采用断路器较少的或不用断路器的接线,如线路一变压器组或桥型接线等。
在110—220kV配电装置中,当出线为2回时,一般采用桥型接线,当出线不超过4回时,一般采用单母线接线,在枢纽变电站中,当110—220kV出线在4回及以上时,一般采用双母线接线。
在大容量变电站中,为了限制6—10kV出线上的短路电流,一般可采用下列措施:
1)变压器分列运行;
2)在变压器回路中装置分裂电抗器;
3)采用低压侧为分裂绕组的变压器;
4)出线上装设电抗器。
2断路器的设置:
根据电气接线方式,每回线路均应设有相应数量的断路器,用以完成切、合电路任务。
3为正确选择接线和设备,必须进行逐年各级电压最大最小有功和无功电力负荷的平衡。
2.主变压器的选择
主变容量一般按变电站建成近期负荷5〜10年规划选择,并适当考虑远期
10〜15年的负荷发展,对于城郊变电所主变压器容量应当与城市规划相结合,从长远利益考虑,根据地区供电条件、负荷性质、用电容量和运行方式等条件综合确定。
在有一、二级负荷的变电所中宜装设两台主变压器,当技术经济比较合理时,可装设两台以上主变压器。
装有两台及以上主变压器的变电所,当断开一台时,其余主变压器的容量不应小于60%的全部负荷,并应保证用户的一、二级负荷。
1)相数:
容量为300MW及以下机组单元接线的变压器和330kV及以下电力系统中,一般都应选用三相变压器。
因为单相变压器组相对投资大,占地多,运行损耗也较大。
同时配电装置结构复杂,也增加了维修工作量。
2)绕组数与结构:
电力变压器按每相的绕组数为双绕组、三绕组或更多绕组等型式;
按电磁结构分为普通双绕组、三绕组、自耦式及低压绕组分裂式等型式。
在发电厂或变电站中采用三绕组变压器一般不多于3台,以免由于增加了中压侧引线的构架,造成布置的复杂和困难。
3)绕组接线组别:
变压器三绕组的接线组别必须和系统电压相位一致。
否
则,不能并列运行。
电力系统采用的绕组连接有星形“Y'
和三角形“D”。
在发电厂和变电站中,一般考虑系统或机组的同步并列以要求限制3次谐波对电源等因素。
根据以上原则,主变一般是Y,D11常规接线。
4)调压方式:
为了保证发电厂或变电站的供电质量,电压必须维持在允许范围内,通过主变的分接开关切换,改变变压器高压侧绕组匝数。
从而改变其变比,实现电压调整。
通常,发电厂主变压器中很少采用有载调压。
因为可以通过调节发电机励磁来实现调节电压,对于220kV及以上的降压变压器也仅在电网电压有较大变化的情况时使用,一般均采用无激磁调压,分接头的选择依据具体情况定。
5)冷却方式:
电力变压器的冷却方式随变压器型式和容量不同而异,一般有自然风冷却、强迫风冷却、强迫油循环水冷却、强迫油循环风冷却、强迫油循环导向冷却。
根据以上变压器选择原则,结合原始资料提供的信息,分析后决定本变电站用2台三相三绕组的变压器,并采用YN,yn0,d11接线。
由原始资料可知,P10=7.8MW,P35=6.9MW
设负荷同时率系数Ki取0.9,线损平均取5%即&
=1.05,功率因数COS©
取0.95。
则10kV和35kV的综合最大负荷分别为:
S10ma=K1K2P10/COS©
=0.9X1.05X7.8*0.95=7.76(MVA
S35ma=K1K2P35/COS©
=0.9X1.05X6.9*0.95=6.86(MVA每台变压器额定容量为:
SN=0.6SM=0.6(S10MAX+S35MAX)=0.6X(6.86+7.76)=8.772(MVA)
由此查询变电站设计参考资料选得的变压器参数如下表:
型号及容量
KVA
额定电压
高/中/低KV
损耗(Kvy
阻抗电压(%
空载电流
(%
空
载
短路
高-中
高-低
中-低
SFSL-10000/100
121/38.5/11
17
91
89
69.3
10.5
6
1.5
89.6
88.7
69.7
检验:
当一台主变不能正常工作时,只有一台主变工作且满载则,
S=10000KVA占总负荷的百分比为10/14.62=68%,且还未计及变压器事故过负荷40%勺能力,所以所选变压器满足要求。
3.电器主接线选择(单母线分段接线方式)
优点:
①、用断路器把母线分段后,对重要用户可以从不同段引出两个回路,有两个电源供电;
②、当一段母线故障时,分段断路器自动将故障段切除,保证正常段母线不间断供电,故障时停电范围小,供电的可靠性提高;
③、扩建时需向两个方面均衡扩建;
④、接线简单清晰,操作方便,不易误操作,设备少,投资小,占地面积小,为以后的发展和扩建奠定了基础。
缺点:
①、当一段母线或母线侧隔离开关故障或检修时,该母线的回路都要在检修期间停电。
②、当出线为双回路时,常使架空线路出现交叉跨越。
适用范围:
适用于6〜10kV线路出线16回及以下,每段母线所接容量不宜
超过25MW/
接线方式
进/出线回数
110kV
系统电源
单母线分段
进2回
2回
35kV
出1回
4回
备用
出2回
10kV
机械厂
8回
四、短路电流计算
短路的危害:
(1)通过故障点的短路电流和所燃起的电弧,使故障元件损坏;
(2)短路电流通过非故障元件,由于发热和电动力的作用,弓|起他们的损坏或缩短他们的使用寿命;
(3)电力系统中部分地区的电压大大降低,破坏用户工作的稳定性或影响工厂产品质量;
(4)破坏电力系统并列运行的稳定性,引起系统震荡,甚至整个系统瓦解。
1.
系统等值网络图如下:
本变电站短路电流计算
用标幺值进行计算,基准容量Sb=100MVA线路每相每公里电抗值Xo=0.4
Q/km基准电压UB取各级的平均电压,平均电压为1.05额定电压:
额定电压(KV
110
35
10
平均电压(KV
115
37
阻抗电压%
Ud1-2%
Ud1-3%
Ul2-3%
由于本变电站所用三绕组变压器为降压变压器,所以其各电压侧阻抗电压正
好与变压器铭牌标示的相反,即:
W2
xt22
XL1
V\
W1
XT23
k"
XZ2
WV——►
XL2
XT12
\AA
W3
XT
T3
XZ3
其中,三绕组变压器电抗标幺值:
Urii%=Ui%=1/2(Udi-2%+Udi-3%—Ud2-3%=0.5x(10.5+17-6)=10.75Uri2%=U2%=1/2(Udi-2%^Ud2-3%-Udi-3%=0.5x(10.5+6—17)=—0.25Uh3%=U3%=1/2(U2-3%十UU%—Ud1-2%=0.5x(6+17—10.5)=6.25则:
**
Xt11*=Xt21*=LT11%/100・S/Sn=10.75一100X100+10=1.075
Xt12=Xt22=0
Xr13*=Xr23*=LT13%/100•S/Sn=6.25一100X100+10=0.625线路的电抗标幺值:
**2Q
Xj=X2=X)•l•SB/Ub=0.4X100X100一1152=0.3025
系统电抗标幺值,由于要求三相短路电流,所以用最大运行方式下的系统电抗:
Xs*=Xsmin•Sb/Ss=0.2X100一1250=0.016
K1
此时短路点总电抗标幺值为:
Xyio*=X*+X*=O.O16+O.3O25
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