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3变压器台数和容量的选择
3.1变压器的台数
选择变压器时应考虑以下几条原则:
⑴应满足用电负荷对供电可靠性的要求。对供有大量一、二级负荷的变电所应装设两台变压器。
⑵对季节性负荷或昼夜负荷变动较而宜采用经济运行方式的变电所,可考虑采用两台变压器。
⑶负荷集中而容量相当大的变电所,既是为三级负荷,也应采用两台或多台变压器。 本次工程设计中供有大量的一二级负荷,并且有两个回路供电, 综合考虑以上原则,必须选择两台变压器。
3.2变压器的容量
装设两台主变的变电所,每台主变容量Sn·t同时满足以下两个条件: ⑴任一台变压器单独运行时能满足总计算负荷60%~70%的需要,即: Sn·t = (0.6 ~ 0.7)×7788.11KV·A = (4672.87~5451.68)kVA
⑵任一台变压器单独运行时,宜满足全部一、二负荷的需要,即: Sn·t≥S30(I+II)
经计算共有总的一二级负荷为
S30(I+II)=(343.75+1075+940.8+900+693+562.5+446.78+216)KVA=7177.83KVA
最后,综合考虑以上几个因素影响,本变电所采用2台SZ7系列8000kVA的变压器。 综上查资料可得该变电所的主变型号及主要相关参数如下所示:
表3-2主变压器技术参数
额定电压(KV) 额定容量变压器型号 (KVA) 高压 低压 连接组 标号 损耗(KW) 阻抗电空载 负载 压(%) 空载电流(%) SZ7-8000/35 8000 35 6.3 Ynd11 12.30 49.50 7.5 1.1 12
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4一次侧高压供电方案
4.1主接线方案选择原则
电气主接线是变电所电气设计的首要核心部分,也是电力构成的重要环节。电气主接线设计是依据变电所的最高电压等级和变电所的性质,选择出某种与变电所在系统中的地位和作用相适应的接线方式。
变电所的主接线方案基本要求:
⑴当满足运行要求时,应尽量少用或不用断路器,以节省投资。
⑵当变电所有两台变压器同时运行时,二次侧应采用断路器分段的单母线接线。 ⑶当供电电源只有一回线路,变电所装设单台变压器时,宜采用线路变压器组接线。 ⑷为了限制配出线短路电流,具有多台主变压器同时运行的变电所,应采用变压器分列运行。
⑸接在线路上的避雷器,不宜装设隔离开关;但接在母线上的避雷器,可与电压互感器合用一组隔离开关。
⑹由地区电网供电的变配电所电源出线处,宜装设供计费用的专用电压、电流互感器(一般都安装计量柜)。
⑺变压器低压侧为0.4KV的总开关宜采用低压断路器或隔离开关。当有继电保护或自动切换电源要求时,低压侧总开关和母线分段开关均应采用低压断路器。
⑻当低压母线为双电源,变压器低压侧总开关和母线分段开关采用低压断路器时,在总开关的出线侧及母线分段开关的两侧,宜装设刀开关或隔离触头。
对于电源进线电压为35KV的煤矿,通常是经总降压变电所直接降为6KV的电压,供煤矿内使用。必须遵守国家标准GB50053-1994《35KV及以下变电所设计规范》。
4.2装设主接线电气方案
电气主接线的基本形式就是主要电气设备常用的几种连接方式,它以电源和出线为主体。大致分为有汇流母线和无汇流母线两大类。其中有汇流母线的接线形式可概括地分为单母线接线和双母线接线两大类;无汇流母线的接线形式主要有桥形接线、角形接线和单元接线。
4.2.1接线方式的概述
㈠有汇流母线的接线
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⑴单母线接线
高压配电所的母线,通常采用单母线制。如果是两路或以上电源进线时,则采用高压隔离开关或者高压断路器(其两侧装设隔离开关)分段的单母线制。母线采用隔离开关分段时,分段隔离开关可安装在墙上,也可采用专门的分段柜,即联络柜。
⑵双母线接线 优点:
①供电可靠,可以轮流检修一组母线而不致使供电中断;一组母线故障时,能迅速恢复供电;检修任一回路的母线隔离开关,只停该回路。
②调度灵活。各个电源和各回路负荷可以任意分配到某一组母线上,能灵活地适应系统中各种运行方式调度和潮流变化的需要。
③扩建方便。向双母线的左右任何的一个方向扩建,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。
④便于试验。当个别回路需要单独进行试验时,可将该回路分开,单独接至一组母线上。
缺点:
①增加一组母线和使每回线路需要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。
适用范围:
6-10KV配电装置,当短路电流较大,出线需要带电抗器时;35KV配电装置,当出线回路数超过8回时,或连接的电源较多、负荷较大时;110-220KV配电装置,出线回路数为5回及以上时,或110-220KV配电装置在系统中占重要地位,出线回路数为4回及以上时。高低压母线采用断路器分段的单母线制,母线分段开关通常闭合,并采用备用电源自动投入装置,以提高供电的可靠性。为测量、监视、保护和控制主电路设备的需要,每段母线上接电压互感器装设继电保护装置,进出线均串有电流互感器,每段母线上装设避雷器,与电压互感器同设在进线隔离柜中,共用抽屉式开关柜。 ㈡无汇流母线的接线
⑴桥式接线
桥式接线分为内桥、外桥接线两种。下对其可行性作简单比较。
①内桥接线:它由两台受电线路的断路器和内桥上的母联断路器组成。主变压器与一次母线的隔离开关联结。它的优点是切换进线方便,设备投资、占地面积相对全桥少,缺点是倒换变压器不方便,继电保护较复杂,适用于距离较长,变压器切换不很频繁的变电所。
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②外桥接线:它由主变压器一次侧两断路器和外桥上的联络短路器组成,进线由隔离开关受电。这种接线对变压器的切换方便,比内桥少两组隔离开关,继电保护简单,易于过渡到全桥或单母线分段的结线,且投资少,占地面积小。缺点是倒换线路时操作不方便。所以这种接线适用于进线短而倒闸次数少的变电所,或变压器采用经济运行需要经常切换的终端变电所。
⑵其他接线方式不再赘述。
4.2.2接线方式的比较与选择
由上可知,此变电所主接线的接线有三种方案。
方案1:35kV侧采用单母线接线,6kV侧采用单母线分段。接线如下图4-2-1示。
进线 进线 #1 #2#1进线#2进线 图4-2-1 电气主接线方案1图
方案1中35kV侧采用的单母线接线,接线简单清晰、设备少、操作方便、便于扩建和采用成套配电装置。6kV采用单母线分段连线,对重要用户可从不同段引出两个回路,当一段母线发生故障,分段断路器自动将故障切除,保证正常母线供电不间断,所以此方案同时兼顾了可靠性,灵活性,经济性的要求。
方案2:35kV侧采用单母线接线,6kV侧采用双母线接线。接线如下图4-2-2示。
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b a 图4-2-2 电气主接线方案2图
方案2中6kV侧通过双母线虽然可以使供电更可靠,调度更加灵活,,但每增加一组母线就使每回路需要增加一组母线隔离开关,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。并且,该变电所的负荷大部分为一级、二级负荷,没必要增加投资选择双母线接线。
方案3:35KV采用单母线分段接线,6KV侧也采用单母线分段接线方式。具体的该方案的接线图就不再赘述。
通过比较可以得知还是选择方案3比较合适,即35kV侧采用单母线分段接线,6kV侧也采用单母线分段接线方式,这样很好的保证了供电的可靠和安全性。
综上所述,变电所的电气主接线如下图4-2-3所示:
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