1分析原始资料
1.1原始资料
(1) 发电厂装机情况
发电厂 类型 总装机容量,MW 单机容量,MW 台数 机端电压,kV 功率因数 100 4 10.5 0.85 A 火电 400 50 B 火电 350 100 3 2 10.5 10.5 0.8 0.85 (2) 负荷情况
参数 / 厂站名 厂A 厂B 站 1 站 2 站 3 站 4 站 5 15/0.9 90/0.9 90/0.9 80/0.9 95/0.9 110/0.9 Pmax ,MW / cosφ 10/0.85 80/0.85 70/0.85 75/0.85 70/0.85 85/0.85 Pmin ,MW / cosφ 10.5 10 10 35,10 35,10 35,10 低压母线电压,kV 75 80 75 60 80 75 负荷等级I, II,% 5000 4800 5000 5200 5200 5000 Tmax ,H 8760 8760 8760 8760 8760 主变年运行时间,H 备 备 备 备 备 备 备用要求 逆 逆 常 顺 逆 常 调压要求 (3) 发电厂及变电所地理位置图及各厂、站间的距离
2 ○ 3 ○ 1 ○ 2 ○ 4 ○ 5 ⊙ B ⊙ A
1.2 功率平衡校验
1.2.1 有功平衡校验
(1)用电负荷:Py?K1?Pmax?0.95?465?441.75(MW) (2)供电负荷:Pg?11?K211?K3?11?0.1?441.75?490.83(MW)
(3)发电负荷:Pf??Pg?Pz??11?0.08??490.83?15??549.82(MW)
(4)P备?20%Pf?549.82?20%?109.96(MW) (5)发电厂可以提供的备用容量:
P已备?P总?Pf?750?549.82?200.18(MW)
可见,经过计算与要求的最小备用容量相比较,满足备用要求,使有功功率平衡。
1.2.2 无功平衡校验
(1)发电厂发出的总无功:
Q总?P总?tan(cos?10.8)?750?tan(cos?10.8)?562.5(Mvar)
(2)负荷消耗总无功:
Q负??Pmax?tan(cos?1?1?)?90?tan(cos?1?10.9)?90?tan(cos?10.9)?80?tan(cos?10.9)
?95?tan(cos0.9)?110?tan(cos0.9)?223.2(Mvar)(3)据原始数据无功补偿应进行到0.9,由于所有变电站的功率因数均为0.9,所以不用进行无功补偿。 (4)总无功负荷:
Qz?(Q负?Q变)?K1?Qch?(223.2?0)?0.95?15?tan(cos?10.9)?219.24(Mvar)
(5)Q备?7%Qz?15.3(Mvar) (6)已有备用容量:
Q已备?Q总?Qz?562.5?219.24?343.26(Mvar),
满足要求,使无功功率平衡。
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1.3 初选方案
根据不同的接线方法,按原始资料的地理位置图,以及负荷大小,经过比较,直观淘汰了一些明显不合理的方案,保留了如下八种方案如表1-1:
表1-1:初步设计方案 序号 方案 254断路器数 导线长(km) 1 1A23B16 469 542 1A3B18 537 23 541A3B20 612 24 541A3B20 595 25 541A3B20 630 4
26 541A21A21A3B318 563 547 B322 651 548 B24 723 注:表1-1中导线长考虑了弧垂和裕度,所以路径长为直线长的1.08倍,导线长为路径的1.08倍。
从表1-1中分析比较后,可以选择的方案有两种:方案1、方案6和方案7。下面再对这三个方案进行一个初步比较,比较它们的导线长,断路器数目,金属耗量和优缺点,然后进行详细比较。
1.4 电压等级的确定
根据表1-2确定电压等级。
表1-2:各电压等级线路的合理输送容量及输送距离 额定电压(kV) 3 6 10 35 输送功率(kW) 100~1000 100~1200 200~2000 2000~10000 输送距离 (km) 1~3 4~15 6~20 20~50 额定电压(kV) 60 110 220 500 输 送 功 率 (kW) 3500~30000 10000~50000 100000~500000 输送距离 (km) 30~100 50~150 100~300 800000~2000000 400~1000 根据原始资料及计算结果可知额定电压应选220kV。
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2 主接线形式,变压器台数和容量的选择
2.1 主接线形式
(1) 发电厂主接线形式
发电厂A有100MW机组四台,出口没有机压负荷,故直接将电能经变电站送入电网,机端电压为10.5kV,根据此情况及相关规定,100MW机组采用单元接线,这种接线简单,操作简便,经济性高。
发电厂B有100MW机组两台,机端电压10.5kV,机压负荷为60MW由于发电机容量较大,为了采用简单的接线方式,故发电机均采用单元接线方式。三台50MW的机组进出线不止一回,采用机压母线的接线方式,这种接线简单清晰,设备少,投资少,便于扩建。 (2) 变电站主接线形式
为了提高供电的可靠性,接入变电站的线路条数都是两条,同时变电站的变压器的台数也是两台。五个变电站都可以选用桥形接线,所用的断路器数少,投资较少。如果是环形网时,为了防止穿越功率通过三台断路器,则应选用外桥接线。
2.2 变压器的台数和容量
(1)发电厂的变压器台数和容量
采用发电机-变压器单元接线形式时,主变的容量只要和发电机的容量相配套即可,但要保留10%的裕度。所以连接100MW机组的变压器的容量为:100×1.1/0.85=129.41MW.所以选用SFP7-150000/220型的变压器。机压母线接线方式的变压器一台故障另一台应满足输送功率的70%以上,所以连接50MW机组的变压器的容量为:150×0.7=105MW. 所以选用SSPL1—120000/220型的变压器。 (2)变电站的变压器台数和容量
变电站主变压器容量的确定一般要考虑城市规划、负荷性质、电网结构等因素。对重要变电站,需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允许时间内,应满足Ⅰ类及Ⅱ类负荷的供电;对一般性变电站,当一台主变压器停运时,其余变压器容量应能满足全部负荷的60%~75%。
由于5个变电站都属于枢纽变电站,主变压器台数为两台,而且站1和站2的低压母线均为10kV,应选双绕组变压器;站3、4、5的低压母线的电压都为10kV、35 kV,应优先选三相三绕组变压器。计算公式为:
S?0.7?其容量计算如下:
站一容量为:S1=0.7×90/80%=78.75(MVA) 站二容量为:S2=0.7×90/75%=84(MVA)
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pMcos? (2-1)