=3900kvar =5840kvar = =7156kvA = =9904kvA / =118A / =163A 3) 4) = 可知 = 可知 =5000kw =7000kw = ×tan(cos )可知 = ×tan(cos )可知 =5000 tan(cos )=3750kvar =7000 tan(cos ) =3750kvar =4900kvar = =6250kvA = =8545kvA / =103A / =140A 5)
= 可知 =5000kw = ×tan(cos )可知 =5000 tan(cos )=3500kvar = =6103kvA / =100A 表2.2负荷分配情况
负荷名称 水泥厂 火电厂 中方变 水电厂 造纸厂 P(kw) 6000 8000 5000 7000 5000 Q(kvar) 3900 5840 3750 4900 3500 S(kvA) 7156 9904 6250 8545 6103 I(A) 118 163 103 140 100 同时系数的确定:确定
配电所母线的最大负荷时,所采用的有功负荷同时系数:计算负荷小于5000 千瓦。 0.9~1.0 计算负荷为5000~10000 千瓦。 0.85计算负荷超过10000 千瓦 0.8。 此次设计K为0.85。
由计算公式:
=K 0.85×(6000+8000+5000+7000+7000+5000)=32300(kw) 0.85×(3900+5840+3750+4900+4900+3500)=22516(kvar) =39373(kvA) / =650(A)
2.3.2 主变压器选择
在变电站中,用来向电力系统或用户输送功率的变压器,称为主变压器。
《35~110kV 变电所设计规范》规定,主变压器的台数和容量,应根据地区供电条件、负荷性质、用电容量和运行方式等条件综合考虑确定。
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。
具有三种电压的变电所,如通过主变压器各侧线圈的功率均达到该变压器容量的15%以上,主变压器宜采用三线圈变压器。
主变压器台数和容量直接影响主接线的形式和配电装置的结构。
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。为了担负更多的负荷取70%。则 70% =24522(kvA).。
由负荷计算,装设两台主变压器,每台变压器额定容量按下式选择,故可选择两台型号为SZ9—31500/110 的变压器。
当一台主变停运时,即使不考虑变压器的事故过负荷能力,也能保证对61.0%的负荷供电。 表2.3主变压器参数技术参数
额定电压 一次 分接范围(KV) 110 (%) 空载电流 (%) 0.7 型号 额定容量 (kVA) 31500 空载损耗 负载损耗 (KW) 0.134 二次 (KV) (KW) 短路阻抗 连接组标号 (%) 10.5 YNd11 SZ9- 2×2.5 6.3(6.6) 0.03 31500/110 10.5 (11) 括号里电压为降压变压器用电压
第3章 电气主接线设计
3.1 变电站主接线的要求及设计原则
现代电力系统是一个巨大的、严密的整体。各类发电厂、变电站分工完成整个电力系统的发电、变电和配电的任务。其主接线的好坏不仅影响到发电厂、变电站和电力系统本身,同时也影响到工农业生产和人民日常生活。因此,发电厂、变电站主接线必须满足以下基本要求。电气主接线是变电站设计的首要任务,也是构成电力系统的重要环节。主接线方案的确定对电力系统及变电所运行的可靠性、灵活性和经济性密切相关,并对电器设备选择、配电装置布置、继电保护和控制方式的拟定有较大影响。因此,主接线的设计必须正确处理好各方面的关系,全面分析论证,通过技术经济比较,确定变电站主接线的最佳方案。
3.1.1 变电站主接线基本要求
1、运行的可靠性
断路器检修时是否影响供电;设备和线路故障检修时,停电数目的多少和停电时间的长短,以及能否保证对重要用户的供电。
2、具有一定的灵活性
主接线正常运行时可以根据调度的要求灵活的改变运行方式,达到调度的目的,而且在各种事故或设备检修时,能尽快地退出设备。切除故障停电时间最短、影响范围最小,并且再检修在检修时可以保证检修人员的安全。
3、操作应尽可能简单、方便
主接线应简单清晰、操作方便,尽可能使操作步骤简单,便于运行人员掌握。复杂的接线不仅不便于操作,还往往会造成运行人员的误操作而发生事故。但接线过于简单,可能又不能满足运行方式的需要,而且也会给运行造成不便或造成不必要的停电。
4、经济上的合理性
主接线在保证安全可靠、操作灵活方便的基础上,还应使投资和年运行费用小,占地面积最少,使其尽地发挥经济效益。
5、应具有扩建的可能性
由于我国工农业的高速发展,电力负荷增加很快。因此,在选择主接线时还要考虑到具有扩建的可能性。
变电站电气主接线的选择,主要决定于变电站在电力系统中的地位、环境、负荷的性质、出线数目的多少、电网的结构等。
3.1.2 变电站主接线设计原则
1、变电所的高压侧接线,应尽量采用断路器较少或不用断路器的接线方式,在满足继电保护的要求下,也可以在地区线路上采用分支接线,但在系统主干网上不得采用分支界线。
2、在35-60kV 配电装置中,当线路为3 回及以上时,一般采用单母线或单母线分段接线,若连接电源较多、出线较多、负荷较大或处于污秽地区,可采用双母线接线。
3、6-10kV 配电装置中,线路回路数不超过5 回时,一般采用单母线接线方式,线路在6 回及以上时,采用单母分段接线,当短路电流较大,出线回路较多,功率较大时,可采用双母线接线。
4、110-220kV 配电装置中,线路在4 回以上时一般采用双母线接线。
5、当采用SF6 等性能可靠、检修周期长的断路器以及更换迅速的手车式断路器时,均可不设旁路设施。
总之,以设计原始材料及设计要求为依据,以有关技术规范、规程为标准,结合具体工作的特点,准确的基础资料,全面分析,做到既有先进技术,又要经济实用。
3.2 110 kV侧主接线方案选取
据任务书要求,每回最大负荷60000 kVA.本设计提出两种方案进行经济和技术比较。根据《110 kV-35KV变电站设计规范》规定:110 kV线路为六回及以上时,宜采用双母线接线,在采用单母线,分段单母线或双母线的110 kV-35KV主接线中,当不容许停电检修断路器时,可设置旁路母线和旁路隔离开关。 35~110kV 线路为两回及以下时,宜采用桥形、线路变压器组或线路分支接线。超过两回时,宜采用扩大桥形、单母线或分段单母线的接线。35~63kV 线路为8 回及以上时,亦可采用双母线接线。110kV 线路为6 回其以上时,宜采用双母线接线。在采用单母线、分段单母线或双母的35~110kV 主接线中,当不允许停电检修断路器时,可设置旁路设施。故预选方案为:双母线接线和单母线分段接线。
方案一、双母线接线 1、优点:
1)、供电可靠,通过两组母线隔离开关的倒换操作,可以轮流
检修一组导线而不致使供电中断,一组母线故障后,能迅速恢复供电,检修任一回路母线隔离开关,只停该回路。
2)、调度灵活,各个电源和各个回路负荷可任意切换,分配到任意母线上工作,能够灵活地适应系统中各种运行方式调度和系统潮流变化的需要。
3)、扩建方便,向双母线的左右任何一个方向扩建,均不影响,两组母线的电源和负荷均匀分配,不会引起原有回路的停电。当有双回架空线路时,可以顺序布置,以致连接不同的母线时,不会如单母线分
段那样导致出线交叉跨越。
4)、便于实验,当个别回路需要单独进行实验时,可将该回路分开,单独接至一组母线上。 2、缺点:
1)、增加一组母线和每回路就需增加一组母线隔离开关。
2)、当母线故障或检修时,隔离开关作为倒换操作电器,容易误操作。为了避免隔离开关误操作,需在隔离开关和断路器之间装设连锁装置。
3、适用范围:
1)、6-10KV,配电装置,当短路电流较大,需要加装电抗器。
2)、35-63KV,回路总数超过8回,或连接电源较多,回路负荷较大时。 3)、110-220KV,出线回路在5回及以上时;或当110-220 KV 配电装置,在系统中居重要地位,出线回路数为4 回及以上时。
图3.1 双母线接线 方案二、单母线分段接线: 1、优点:
1)、用断路器把母线分段后,对重要负荷可以从不同段引出两个回路,提供双回路供电。 2)、安全性,可靠性高。当一段母线发生故障,分段断路器自动将故障段切除,保证正常母线不间断供电和不致使重要用户停电。
2、缺点: