丁振達降壓變電所電氣主接線設計

2022-10-14 11:39:08 字數 4206 閱讀 1977

第一章高壓供電系統設計

1.1電氣主接線設計的基本要求1

1.2 供電方案的擬定和主接線圖1

1.3 方案比較3

1.4 理論引數對比4

第二章總降壓變電所的設計

2.1 主接線設計9

第三章短路電流的計算

3.1 短路電流計算的概述10

3.2 短路電流的原因10

3.3 短路的型別10

3.4 短路電流的計算11

第四章變電所一次裝置的選擇和校驗

4.1 35kv電氣裝置的選擇16

4.2 10 kv電氣裝置的選擇21

第五章配電裝置的設計

5.1 配電房主變壓器台數和容量、型別的選擇及無功補償變電所變壓器台數的確定 24

第一章高壓供電系統設計

高壓供配電裝置的設計主要以安全,可靠執行為原則,同時兼顧執行的經濟和靈活性,因此,主接線的正確、合理設計、必須綜合處理各個方面的因素。

1.1電氣主接線設計的基本要求

在電氣主接線設計中,供電可靠性是電力生產和分配的首要要求,停電會對國民經濟各部門帶來巨大的損失,往往比少發電能的損失大幾十倍,而且會導致裝置損壞,人員**等影響。因此主接線的接線形式必須保證供電可靠。其二,靈活性,電氣主接線應適應各種執行狀態,並能靈活地進行執行方式的轉換,能靈活、簡便、迅速地倒換執行方式,使停電時間最短,影響範圍最小。

同時設計主接線時應留有發展擴建的餘地。其三,經濟性,是保證可靠性和靈活性的同時,在投資,占地面積,電能損失方面盡可能使該電氣主接線達到最經濟的方式。

1.2 供電方案的選擇和主接線圖

根據課程設計任務書所提供的資料分析,該變電所有兩路電源,正常執行時一路執行一路備用,全所9回出線7回為i類負荷,且本廠絕大部分用電裝置均屬於長期連續負荷,要求不間斷供電,停電時間超過兩分鐘將造成產品報廢;停電時間超過半小時,主要裝置池,爐將會損壞,全廠停電將造成嚴重經濟損失,本廠為三班工作制,全年工作時數8760小時,最大負荷利用小時數5600小時,為了節省資源和降低費用本廠擬對2號和3號車間公用一台變壓器進行供電;4號和5號車間公用一台變壓器進行供電;6號和8號車間公用一台變壓器進行供電;7號和9號公用一台變壓器進行供電,由於1號車間容量大故實行單獨供電,這樣在保證電氣主接線可靠,靈活的基礎上更加節省投資額,設計更加經濟。

一、供電方案的選擇

本所電源進線可為35kv或10kv的兩路,按照要求正常情況下一路執行,一路備用,配電母線為10kv符合出線有6路(其中一路作為備用,檢修時用),且對供電可靠性要求較高,因此考慮配電母線採用單母分段接線,為了提高供電可靠性,10kv擬採用成套開關櫃布置。而對於電源進線,則可取兩路35kv、兩路10kv、一路35kv和一路10kv,三種不同的方案。

1、方案一:工作電源和備用電源均採取35kv電壓供電。在這個方案中,總降壓變電所內裝設一台變壓器。工廠總降壓變電所的高壓側接線方式可採用單母分段接線。

2、方案二:工作電源與備用電源均採用10kv電壓供電,兩路電源進線均採用斷路器控制。

3、方案三:工作電源採用35kv電壓供電,用架空線路引入總降壓變電所,裝設一台主變壓器。備用電源採用10kv電壓供電,35kv降壓後接在10kv的一段配電母線上,備用電源接在10kv的另一段配電母線上。

二、三個方案的主接線圖

圖1-1 兩路都是35kv的供電方案(方案一)

圖1-2 兩路都是10kv的供電方案(方案二)

圖1-3 工作電源採用35kv 備用電源採用10kv的供電方案(方案三)

1.3 方案比較

工廠供電設計不僅要滿足生產工藝提出的各項具體要求,保證安全可靠的供電,而且應力求經濟合理,投資少,執行維護費用低。對此,需要對上訴三個方案進行技術和經濟方面的比較,選擇乙個經濟合理的最佳方案。

一、方案的優點和缺點分析

(1)方案一工作電源和備用電源均採取35kv供電。優點:供電時電壓高,線路功率損耗少,電壓損失小,調壓問題易解決,要求的功率因數值低,所需補償容量少,可減少投資,供電可靠性高。

缺點:工廠內要設總降壓變電所,占用的土地面積多,總降壓變電所裝設兩台主變壓器,投資及執行維護費用高。

(2)方案二工作電源和備用電源均採用10kv供電。優點:工廠內不設主變壓器,可以簡化線路,降低了投資及執行維護費,工廠內不設總降壓變電所,可以減少占地面積,減少管理人員及維護的工作量。

缺點:供電電壓低,線路的功率損耗增大,電壓損失也大,要求的功率因數值高,還需增加補償裝置及相關的投資,工廠內設總配電所供電的安全可靠性不如35kv。

(3)方案三工作電源採用35kv供電,備用電源採用10kv供電。本方案的技術經濟指標介於方案一和方案三之間,但是由於原始資料要求兩路電源正常時只用一路供電,工作電源停運時才使用備用電源進行供電,因此該方案適合。因為備用電源供電時間較少,所以該方案既能滿足供電可靠性要求,投資也相對較少。

1.4 理論引數對比

一、主變壓器的選擇

在發電廠和變電站,用來向電力系統或使用者輸送功率的變壓器,稱為主變壓器,主變壓器的容量,台數直接影響主接線的形式和配電裝置的結構,它是確定除依據傳遞容量基本原始資料外,還應根據電力系統5~10年發展規劃,輸送功率大小、饋線回路數、電壓等級以及接入系統的緊密程度等因素,進行綜合分析和合理選擇。如果變壓器容量選得過大,台數過多,不僅增加投資,增大占地面積,而且也增加了執行電能損耗,裝置未能充分發揮效益;若容量選得過小,將可能「封鎖」發電機剩餘功率的輸出或者滿足不了變電站負荷的需要,這在技術上是不合理的。因為每千瓦的發電裝置投資遠大於每千瓦變電裝置的投資,因此本次設計採用s9—5000/35型銅線雙繞組無勵磁跳崖變壓器(電力)。

二、三種方案技術指標的計算

方案一:根據全長負荷計算為4735.24kva,考慮原始資料要求兩路電源正常時兩用一路供電,工作電源停運時方用備用電源供電,本方案選用5000kva的變壓器兩台,型號為s9—5000/35,電壓為35kv,查表得到變壓器的主要技術資料:

空載損耗,短路損耗

阻抗電壓,空載電流

變壓器的有功功率損耗:

(n為變壓器台數)

已知:n=2(正常執行時備用變壓器充電備用);

所以,變壓器的用功損耗

變壓器的無功功率損耗

一台變壓器執行的有功損耗=

一台變壓器執行的無功損=

35kv線路的功率為

35kv線路的功率因數為

導線在執行中,因其中有電流流過,將使導線溫度公升高。溫度過高,將會降低導線的機械強度,加大導線接頭處的接觸電阻,增大導線的弧垂。為保證導線在執行中不致過熱,要求導線的最大負荷電流必須小於導線的允許載流量,即。

按國家電線產品技術標準規定,經查表,35kv線路選用lgj-35鋼芯鋁絞線架設,幾何均距確定為2.5公尺,查表得:。

工作電源電壓損失:

,電壓損失合格。

備用電源電壓損失為

,電壓損失合格。

方案二;根據全廠計算負荷,可以計算出10kv線路的負荷電流

它的功率因數:

根據導體的發熱條件,10kv線路選用lgj-70鋼芯鋁絞線架設,幾何均距確定為1.5m。查表得:,。

電壓損失:

電壓損失過大,為了降低電壓損失,10kv線路考慮選用lgj-120的鋼芯鋁絞線架設。查表得:,

電壓損失為:

同理:,電壓損耗仍然偏高。只有通過提高供電側電壓才能保證供電電壓。

方案三正常執行時以35kv單迴路供電,10kv線路作為備用電源。根據全廠計算負荷為4735.24kva,廠內總降壓變電所設一台容量為5000kva的主變壓器,型號為s9-5000/35,查表得變壓器的主要技術資料,即

空載損耗,短路損耗

阻抗電壓,空載電流

變壓器的有功功率損耗為

(n為變壓器台數)

已知:n=1;

所以,變壓器的用功損耗

變壓器的無功功率損耗為

35kv線路的功率為

35kv線路的功率因數

導線在執行中,因其中有電流流過,將使導線溫度公升高。溫度過高,將會降低導線的機械強度,加大導線接頭處的接觸電阻,增大導線的弧垂,為保證導線在執行中不致過熱,要求導線的最大負荷電流必須小於導線的允許載流量,即。

按國家電線產品技術標準規定,經查表,35kv線路選用lgj-35鋼芯鋁絞線架設,幾何均距確定為2.5公尺,查表得:。

工作電源電壓損失

,電壓損失合格。

10kv備用線路僅考慮一級負荷一用,一級計算負荷為3818.24kva,可計算出10kv備用線路的負荷電流,即

按導體的發熱條件選用lgj-120鋼芯鋁絞線架設,幾何均距確定為1.5m,查表得電壓損失過大,為了降低電壓損失,10kv線路考慮選用lgj-120的鋼芯鋁絞線架設。查表得:,

要求電壓損失為:,作為備用電源由於所用時間少,基本滿足要求;另外也可以通過提高供電側電壓來保證。

變電所主接線方案的選擇

4.1 根據前面考慮的兩種主接線方案可設計以下兩種主接線方案 1 裝設一台主變壓器的主接線方案 2 裝設兩台主變壓器的主接線方案 兩種主接線方案的比較,見表4.1。表4.1 兩種主接線方案的比較 由表可知,如果按技術指標,裝設兩台變壓器的主接線方案略優於裝設一台變壓器的主接線方案,如果按經濟指標,則...

330千伏變電所電氣主接線優化方案研究

作者 雷延霞 中小企業管理與科技 上旬刊 2014年第12期 摘要 電氣主接線是由高壓電器通過連線線,按其功能要求組成接受和分配電能的電路,稱為傳輸強電流 高電壓的網路,故又稱為一次接線或電氣主接線。變電所電氣主接線是變電所電氣部分的主體結構,是電力系統網路結構的主要組成部分。它的設計是變電所設計的...

220kV降壓變電所電氣部分設計方案

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