方案三图2-3 方案三的电气主接线
现对三种方案列表2-1比较如下:
表2-1 电气主接线方案比较
项目 可靠性 灵活性 经济性 方案 1.检修、调试相对灵方案一:220KV、活; 110KV侧双母带设备相对多,投资较大,2.各种电压级接线可靠性高 经济性较差,但对供电可带旁路母线接都便于扩建和发靠性的特殊需要是必要线、35KV侧单母的。 展。 线分段接线 1. 可靠性较高; 1.设备相对多,投资较方案二:220KV1.灵活性较好; 大; 侧双母线带旁路2. 单母线带旁路母2.扩建方便 2. 旁路系统造价昂贵,接线,110KV、线接线,检修母线或同时使配电装置运行复35KV侧单母线带母线故障期间中断供杂化
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旁路母线接线。 电。 1.可靠性高; 方案三:220KV侧双母线带旁路接线,110KV侧双母接线、35KV侧单母线分段接线。 2.有两台主变压器工作,保证了在变压器检修或故障时,不致使该侧停电,提高了可靠性。 2. 各种电压级接线都便于扩建和发展。 2.母线采用双母线带旁路,占地面积增加。 1.各电压级接线方式灵活性都好; 1.设备相对多,投资较大; 综合考虑三种电气主接线的可靠性,灵活性和经济性,结合实际情况,确定第一种方案为设计的最终方案。
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第3章 主变压器的选择
在发电厂和变电站中,用来向电力系统或用户输送功率的变压器,称为主变压器;用于两种电压等级之间交换功率的变压器,称为联络变压器;只供本所(厂)用的变压器,称为站(所)用变压器或自用变压器。本章是对变电站主变压器的选择。
3.1 主变压器台数和容量的确定
3.1.1 主变压器台数的确定
主变压器的台数选择原则为:
(1)对大城市郊区的一次变电所,在中、低压侧已构成环网的情况下,变电所以装设两台主变压器为宜。
(2)对地区性孤立的一次变电所或大型工业专用变电所,在设计时应考虑装设三台主变压器的可能性。
(3)对于规划只装设两台主变压器的变电所,以便负荷发展时,更换变压器的容量。 根据以上主变压器台数的选择原则以及本设计的要求,该变电所装设两台主变压器。 3.1.2 主变压器容量的选择
1、主变压器容量的确定原则
(1)主变压器容量一般按变电所建成后5~10年的规划负荷选择,并适当考虑到远期10~20年的负荷发展。对于城郊变电所,主变压器容量应与城市规划相结合。 (2)根据变电所所带负荷的性质和电网结构来确定主变压器的容量。对于有重要负荷的变电所,应考虑当一台主变压器停运时,其余变压器容量在计及过负荷能力后的允许时间内,应保证用户的一级和二级负荷;对一般性变电所,当一台主变压器停运时,其余变压器容量应能保证全部负荷的70%~80%。
(3)同级电压的单台降压变压器容量的级别不宜太多。应从全网出发,推行系列化、标准化。
2、本变电所主变压器容量的确定
本设计中该地区的负荷预测情况及发展:2001年负荷为60MW,负荷水平增长率为10%。
设该地区负荷的功率因数为0.9,则2001年该地区负荷的视在功率为:
S?P60??66.67(MVA)。 cos?0.9根据该地区负荷水平增长率10%,可确定未来5~10年的规划负荷,如2002年该地
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区的负荷有功功率P?60?(1?10%)?66(MW),视在功率S?P66??73.33(MVA); cos?0.92003年该地区的负荷有功功率P?60?(1?10%)2?72.6(MW),视在功率
S?P72.6??80.67(MVA); cos?0.92004年该地区的负荷有功功率P?60?(1?10%)3?79.86(MW),视在功率
S?P79.86??88.73(MVA); cos?0.9??
2011年该地区的负荷有功功率P?60?(1?10%)10?155.62(MW),视在功率
S?P155.62??172.92(MVA) cos?0.9该地区未来5~10年的规划负荷情况如表3-1所示。
根据主变压器容量的确定原则,当一台主变压器停运时,其余变压器容量应能保证全部负荷的70%~80%,可以确定单台变压器的额定容量。
2001年变电所单台主变压器的额定容量: SN =0.7×66.67=46.67(MVA) 5—10年规划负荷:
2006年变电所单台主变压器的额定容量: SN-5=0.7×107.37=75.16(MVA) 2011年变电所单台主变压器的额定容量: SN-10=0.7×172.92=121(MVA)
综合考虑以上选择原则和本变电所的负荷情况,确定变电所单台主变压器的额定容量: SN=120MVA 。
表3-1 该地区未来5~10年的规划负荷情况
年份 2001年 2002年 2003年 2004年 2005年 2006年 负荷 P(MW) 60 66.67 66 73.33 72.6 80.67 79.86 88.73 87.85 97.61 96.63 107.37 S(MVA) 19
年份 2007年 2008年 2009年 2010年 2011年 ― 负荷 P(MW) S(MVA) 106.29 118.11 116.92 129.92 128.62 142.91 141.48 157.20 155.62 172.92 ― ― 3.2 主变压器型式的选择
3.2.1 主变压器相数的的选择
选择主变压器的相数,需考虑如下原则:
1、当不受运输条件限制时,在330KV及以下的发电厂和变电站,均应选用三相变压器。
2、当发电厂与系统连接的电压为500KV时,已经技术经济比较后,确定选用三相变压器、两台半容量三相变压器或单相变压器组。对于单机容量为300MW、并直接升压到500KV的,宜选用三相变压器。
3、对于500KV变电所,除需考虑运输条件外,尚应根据所供负荷和系统情况,分析一台(或一组)变压器故障或停电检修时对系统的影响。尤其在建所初期,若主变压器为一组时,当一台单相变压器故障,会使整组变压器退出,造成全网停电;如用总容量相同的多台三相变压器,则不会造成所停电。为此要经过经济论证,来确定选用单相变压器还是三相变压器。
在发电厂或变电站还要根据可靠性、灵活性、经济性等,确定是否需要备用相。对于容量、阻抗、电压等技术参数相同的两台或多台主变压器,首先应考虑共用一台备用相。备用相是否需要采用隔离开关和切换母线与工作相相连接,可根据备用相在替代工作相的投入过程中,是否允许较长时间停电和变电所的布置条件等工程具体情况确定之。
根据以上选择原则以及原始资料分析,本变电站选用三相变压器作为主变压器。 3.2.2绕组数量和连接方式的选择
在具有三种电压等级的变电所中,如通过主变压器各侧的功率均达到该变压器额定容量的15%以上,或低压侧虽无负荷,但在变电所内需要装设无功补偿设备时,主变压器一般选用三绕组变压器。
变压器绕组的连接方式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方式只有丫和△,高、中、低三侧绕组如何结合要根据具体工作来确定。我国110KV及以上电压,变压器绕组多采用丫连接;35KV亦采用丫连接,其中性点多通过消弧线圈接地。35KV以下电压,变压器绕组多采用△连接。由于35KV采用丫连接方式,与220、110系统的线电压相位角为0,这样当变压变比为220/110/35KV,高、中压为自耦连接时,否则就不能与现有35KV系统并网。因而就出现所谓三个或两个绕组全星接线的
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