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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