电气课程设计报告

发布 2022-10-04 05:04:28 阅读 9417

第一章系统资料及变电站负荷情况。

第一节系统资料。

系统容量为1500mva,变电站有两回110kv线路与50km外的系统连接,系统在最大运行方式下的电抗为0.2;在最小运行方式下的电抗为0.3;

第二节变电站负荷情况。

1、 35kv 负荷 35kv出线四回、容量为36mva,其中。

一、二类负荷两回、容量为16mva ;

2、 10kv 负荷 10kv出线六回、容量为10 mva,其中一类负荷两回、容量为3.7 mva,二类负荷三回、容量为5.3 mva;

3、 总负荷总容量为46 mva,其中。

一、二类负荷有25 mva;

4、 同时率负荷同时率为85%,线损率为5%;

5、 其它10kv903线为电缆出线,其余出线均为架空线出线,详细数据见表1-1:

35kv、10kv负荷情况表表1-1:

第二章电气主接线方案。

第一节设计原则及基本要求。

1、设计原则。

若有一类负荷,应采用双电源或双回路供电,当采用双回路供电时每回路要分接在不同的母线上。

2、基本要求。

1)、可靠性高: 断路器检修时能否不影响供电;

断路器或母线故障时停电时间尽可能短和不影重要用户的供电;

2)、灵活性: 调度灵活、操作简便、检修安全、扩建方便;

3)、经济性: 投资省、占地面积小、电能损耗小。

第二节主变压器选择。

1、确定主变压器数量。

由于变电站是单侧电源供电,且有。

一、二类重要负荷,为保证供电的可靠性,计划装设两台并联运行的主变压器,初步选择两个接线方案,如第四页供电接线方案图所示。

2、选定变压器容量。

变电站有35kv、10kv两个电压等级用户,35kv、10kv的最大负荷分别为:

s35 = 36 mva; s10 = 10 mva; 负荷同时率 k1 = 0.85;线路损耗

k2 = 1.05;

最大综合负荷分别为:

s35zmax = k1 k2 s35 = 0.85 ×1.05 ×36 = 32.13 (mva)

s10zmax = k1 k2 s10 = 0.85 ×1.05 ×10 = 8.925 (mva)

由于一般电网的变电站约有25%的非重要负荷,考虑到当一台变压器停用时,应保证对60%负荷供电,再考虑变压器的事故过负荷有40%的能力,可保证对84%负荷供电,故每台变压器的容量按下式选择:

se = 0.6 ( s35zmax + s10zmax )

se = 0.6×( 32.13 + 8.925 ) 24.63 mva

按计算可选择每台变压器容量为25mva,但考虑到5~~10年的负荷发展容量,单台变压器的容量确定为31.5mva, 此时每台三卷变压器低压侧负荷为变压器容量的14.17%,接近15%,主要是考虑到供电区域内低压负荷增长很快。

3、 选定变压器。

由于变电站具有三种电压等级,正常负荷通过变压器各侧绕组的功率达到15%以上,故选用三绕组变压器,型号为sfs7-31500/110;容量比为100/100/50。根据实际情况确定配置有载调压装置,使变电站系统具有供电可靠、设备少、接线简单、运行安全、灵活性好的优点。

第三节候选方案。

按以上设计原则和基本要求,35kv、10kv出线均有一类负荷,但应有双电源供电;为了提高供电可靠性、同时节省投资、减少占地面积,35kv、10kv母线均采用单母线分段;110kv配电装置用外桥形接线;现提供两个常规主接线候选方案如下图所示:

两个方案中110kv进线、10kv出线侧相同,不同的是方案一采用两台31.5mva的三卷变压器、35kv侧使用了7组断路器;方案二采用了两台31.5mva的双卷变压器加两台6.

3mva的双卷变压器、35kv侧使用了9组断路器。

第四节候选方案技术经济比较。

1、技术比较。

方案二接线清晰简明,与方案一比较存在以下缺点,主变压器台数增加一倍,断路器和隔离开关相应增多,故障概率相应较高、维护检修的次数和时间相应较多、供电可靠性相对较低;保护整定相对复杂、操作相对增多、调度运行的灵活性降低; 低压负荷多通过一次电压变换,增加电能损耗,主变压器和设备较多,增大占地面积、投资增大、经济性差;

2、经济比较。

1)、综合投资z

按常规主要比较两个方案中选用设备的不同部分。

z = z0( 1万元)

其中: z0 --主体设备的综合投资。

a --不明的附加费用比例系数;110kv变电站取 90 。

方案一每台主变160万元、35kv断路器和刀闸每组约5.5万元 z0 = 570 (万元)

z = 1083 (万元)

方案二 z0 = 760 (万元)

z = 1444 (万元)

2)、年运行费用u

u = a ×10-4 + u1 + u2万元)

其中 u 1 --小修维护费,取0.042 z ;

u2 --折旧费, 取0.058 z ;

电能**, 暂定按每千瓦时0.4元计算;

a --变压器年电能损耗总值,kwh;

方案一 △a = 2520000 (kwh)

u = 209.1 (万元)

方案二 △a = 4752000 (kwh)

u = 334.5 (万元)

第四节侯选方案技术经济比较。

方案二接线清晰简明,与方案一比较存在以下缺点:主变压器台数增加一倍,断路器和隔离开关相应增多,故障概率相应较高、维护检修的次数和时间较多、供电可靠性相对较低;保护整定。

以上方案比较,方案一的供电可靠性、调度运行灵活性、经济性均优于方案二,故选用方案一。

第三章短路电流计算。

用标么值进行计算,基准容量sj = 100 mva ,基准电压uj 用各级的平均额定电压,电抗标么值计算如下:

第一节变压器及线路电抗

1、变压器电抗

x*1-2 =×

其中 ud1-2 % 10.5

ud1-3 % 18

ud2-3 % 6.5

se1-2 = se1-3 = se2-3 = 31.5 mva

x*1-2 =×0.333

x*1-3 =×0.571

x*2-3 =×0.206

x*1 = 0.349x*2=

通常认为x*2 = 0x*3 =

2、线路电抗

x* =其中:x0 --线路每相每公里电抗值,取x0 = 0.4 ω/km

l --线路长度 km

kv线路:x0.151

kv线路:x*-301 = 0.292

x*-302 = 0.292

x*-3030.234

x*-3040.175

kv线路:x*-901 = 0.544

x*-902 = 0.363

x*-903 = 0.073

x*-机械厂 ==0.726

x*-水厂 = 0.545

x*-市政 = 0.363

3、系统电抗:

xs* =其中:xs 为系统电抗;最大运行方式时xs min = 0.2

最小运行方式时xs max = 0.3

ss 为系统容量 1500mva

xs* max = 0.02

xs* min = 0.013

系统的正序阻抗(标么值)图如下:

1)、d1点三相短路。

在d1点三相短路时短路点总电抗为:

系统最大运行方式。

x∑= 0.013 + 0.089

系统最小运行方式。

x∑= 0.02 + 0.151 = 0.171

2)、d2点三相短路。

在d2点三相短路时短路点总电抗为:

系统最大运行方式。

x∑= 0.013 + 0.263

系统最小运行方式。

x∑= 0.02 + 0.151 + 0.349 = 0.52

3)、d3点三相短路。

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