第1章变电所位置及供电电源的确定000

目录第1章变电所位置及供电电源的确定1.1变电所位置的确定1.1.1变电所具体位置与选址原则1.1.2对总将压变电所的要求1.2供电电源的确定第2章变电所的负荷统计与主变压器的选择2.1全厂计算负荷的确定2.1.1‘ABC’法2.1.2利用‘ABC’法求计算负荷的公式2.2主变压器的选择2.2.1变压器容量的选择2.2.2变压器台数的选择2.2.3变压器调压方式的确定2.2.4变压器容量比2.2.5.主变阻抗的选择2.2.6是否选用自耦变压器2.2.7变压器各侧电压等级的选择2.2.8相数、绕组数和绕组连接方式的选择2.2.9变压器的电压绕组材料的选择第3章变电所供电系统的拟定3.135KV电压供电优点3.210KV电压供电优点3.335KV电压供电具体核算3.3.1本方案投资3.3.2本方案年运行费（）3.410KV电压供电具体核算3.4.1本方案投资费（Ζ）3.4.2本方案年运行费第4章短路电流的计算4.1短路计算的目的4.2短路计算的基本原则和规定4.2.1基本假定4.2.2一般规定4.2.3短路电流的危害4.2.4短路电流实用计算的基本假设条件4.3具体参数计算4.3.1点短路电流4.3.2点短路电流第5章电气设备的的选择5.1电气设备选择的基本原则5.2电气设备选择的内容5.3一次设备的选择5.3.1断路器5.3.2隔离开关5.3.3电压互感器5.3.4电流互感器5.3.5避雷器第6章输电线路的选择与敷设6.135kV架空线的选择6.1.1选择导线6.1.2热稳定校验6.210kV母线的选择6.2.1选择母线6.2.2热稳定的校验6.2.3动稳定校验第1章变电所位置及供电电源的确定1.1变电所位置的确定本工厂总将压变电所设在工厂东北部（附图1）1.1.1变电所具体位置与选址原则(1)靠电源进线侧，接近负荷中心。(2)进出线方便，远离工厂中心区，不影响工厂厂区面积的利用。(3)靠近铁路专线，便于变、配电设备运输。(4)位于煤气站、锅炉房等空气污染源的上风侧、环境洁净。(5)与锻工车间保持足够距离以免受震动影响。（6）远离人员集中区，有利于安全且便于保卫。1.1.2对总将压变电所的要求1.因工厂距地区变电所较远，联系不便，为便于检修、维护、管理、控制，进线处应设置油断路器；2.根据规定，备用电源只有在主电源线路解列及主变压器故障或检修时才允许投入，因此备用电源进线开关在正常工作时必须断开；3.变压器二次侧设油断路器，与备用电源进线断路器组成备用电源自动投入装置（BZT），当工作母线段失去电压时，BZT工作使备用电源自动投入；4.根据3项，10KV母线应分段，母线联络开关正常工作时投入，重要二级负荷可接在第段母线分段上，期使主电源停止供电时，不使重要负荷的供电受到影响；5.当主电源发生故障时，本变电所的操作电源来自备用电源断路器前的所用变压器。根据以上要求设计总降压变电所主接线图（附图2）1.2供电电源的确定工厂东北方向6公里处又新建地区降压变电所，110/35/10KV,1*25MVA变压器一台作为工厂的主电源。此外，有正北方向其他工厂引入10KV电缆作为备用电源。第2章变电所的负荷统计与主变压器的选择2.1全厂计算负荷的确定利用法求得全厂计算负荷，见“工矿企业负荷计算表”2.1.1‘ABC’法我国工厂设计工作者提出‘ABC’法求计算负荷，其特点是：1.运用概率论的基本原理找出计算负荷与设备容量之间的关系；2.利用单元功率的概念和‘AB’列表法，将繁杂的功率运算简化为台数的运算，使运算简单准确，适宜于工厂设计利用。2.1.2利用‘ABC’法求计算负荷的公式式中D——单台等值功率（KW），D可取任意值，一般取D=3KW；——该组用电设备的利用系数；)2(BACADKPLjsKL式中——该组用电设备中某一单台设备额定功率（KW）；——对应于该功率设备的台数。miiiimiiiKKnKKB11211121nnKimii11321115.1KLC2.2主变压器的选择变压器是变电站最主要和最贵重的设备，变压器的选择在变电站中是比较重要的。2.21变压器容量的选择1.主变容量选择一般应按变电站建成后5～10年的规划负荷选择，并适当考虑到远期几年发展，对城郊变电站，主变容量应与城市规划相结合。2.根据变电站的负荷性质和电网结构来确定主变容量，对有重要负荷的变电站应考虑一台主变压器停运时，其余主变压器容量在计及过负荷能力后的允许时间内，应保证用户的一、二级负荷；对一般性变电站，当一台主变停运时，其余主变压器应能保证全部负荷的65％。3.同级电压的单台降压变压器容量的级别不宜太多，应从全网出发，推行系列化，标准化（主要考虑备用品，备件及维修方便）。为了保证供电可靠性，变电所一般装设两台主变，有条件的应考虑设三台主变的可能性。2.2.2变压器台数的选择1.对大城市郊区的一次变，在中、低压侧构成环网情况下，装两台主变为宜。2.为满足运行的灵敏性和可靠性，如有重要负荷的变电所，应选择两台三绕组变压器，选用三绕组变压器占的面积小，运行及维护工作量少，价格低于四台双绕组变压器，因此三绕组变压器的选择大大优于四台双绕组变压器；对地区性孤立的一次变或大型的工业专用变电站，设计时应考虑装三台的可能性。3.对规划只装两台主变的变电站，其主变基础宜大于变压器容量的1-2级设计，以便负荷发展时更换主变。装有两台及以上主变压器的变电所，其中一台事故后其余主变压器的容量应保证该所全部负荷的70%以上，并保证用户的一级和二级全部负荷的供电。2.23变压器调压方式的确定KnimiiA1peini调压方式是指采用有载（带负荷）调压还是手动（不带负荷）调压方式。根据相关规程规定，在满足电压正常波动情况下可以采用手动（不带负荷）调压方式，手动调压方式的变压器便宜维修方便。对于35kV站的设计，可采用手动调压方式。但是，近年随着对变压器质量的要求的提高和有载调压变压器质量的提高，作为城市变电站一般选择有载调压方法。2.24变压器容量比变压器的绕组容量有:100/100/100、100/100/50、100/50/50等几种。对于本次设计35kV变压器总容量不大，其绕组容量对于造价影响不大，所以采用100/100/100的容量比。2.2.5.主变阻抗的选择在《电力工程电气设计手册》中和相应规程中指出：变压器各侧阻抗的选择必须从电力系统的稳定、潮流方向、无功分配、继电保护、短路电流、系统内的调压手段和并列运行等方面综合考虑，并应由对工程起决定作用的因素来确定。变压器的阻抗的选择实际上是指三个绕组在变压器铁心中缠绕的位置，由此可以分为升压结构和降压结构两种类型。由于绝缘因素，高压绕组总是放在最外侧，而中、低压绕组可以分别缠绕在变压器铁心的中间或最里面。由于变压器的阻抗实际上就是绕组的漏抗，因此可见升压结构的变压器12U大，而降压变压器结构的13U大。那么应该看潮流传输的大小，在传输潮流的的一次采用阻抗小的以减少正常损耗。2.2.5主变冷却方式的选择变压器冷却方式有：自然风冷、强迫油循环风冷、强迫油循环水冷、强迫导向油循环等。本35kV变电站宜选用油浸自冷式。2.2.6是否选用自耦变压器选择自耦变压器有许多好处，但是自耦变适用于两个电压级中性点都直接接地的系统中，且其多用于220kV及以上变电站，发电机升压及联络变压器。而本站只有35kV是中性点直接接地系统，它经小阻抗接地，短路电流大，造成设备选择困难和对通信线路的危险干扰，且考虑到现场维护等问题，故不采用自耦变压器。2.2.7变压器各侧电压等级的选择在发电厂或变电站电源侧，为了保证向线路末端供电的电压质量，既保证在10%电压损耗的情况下，线路末端的电压应保证比额定值高出5%。所以，对于35kV的变电站，考虑到要选择节能新型的，35kV侧选37kV，10kV侧选10.5kV。2.2.8相数、绕组数和绕组连接方式的选择根据相应的规程规定站制该变电站站址所处地势开阔并且交通运输方便而且容量不是太所以宜选择三相变压器在《电力工程电气设手册》和相应的规程中指出在两种电压的变电所中如果通过主变压器的功率达到该变压器的容量自耦变压器的两侧绕组间不仅有磁的耦合而且还有电的联系为消除由于铁心饱和所引起的三次谐波其低压绕组一般采用三角形，35kV可选择自耦变压器但出保护装置简单的考滤选择双绕组变压器。在《电力工程电气设手册》和相应的规程中指出变压器各侧阻抗值选择必须从电力系统稳定，潮流方向，无功分配，短路电流，系统内的调压手段和并列运行等方面考虑。变压器的主抗选择实际上是指绕组在主变压器铁心中缠绕的位置。为限制短路电流采用降压变压器这样可以不加限流电抗器可以减少电抗值。变压器的连接方式必须和系统电压一致，否则不能并列运行。连接方式有星型和三角型两种我国110kV变电所及以上的电压等级为大电流接地系统为取得中性点所以Y型而低压侧选择△型所以联接组别号为YN，d11，35kV采用Y/d-11接线。2.2.9变压器的电压绕组材料的选择作为电源侧，为保证向线路末端供电的电压质量在有10%电压损失情况下线路末端的电压应保证在额定值，所以电源侧的主变压器电压按100%额定电压选择，降压变压器作为末端可以按额定电压选，35kV侧应选38.5kV，10kV侧应选10.5kV变压器的绝缘水平也称绝缘强度由设备绕组最高相间电压有效值Um决定。绕组的材料为铜线。设计方案的选择结果，本期只设计1台主变压器即可满足需要，如图4-1所示：型号SJL1-6300/35联接组标号Y，d11空载电流%1.0额定电压(KV)高压低压35;38.510.5;6.3;3.15阻抗电压％高－中7.5图2-1型号中个符号表示意义：S：三相J：油浸自冷式L1：铝线7：性能水平号6300：额定容量35：电压等级第3章变电所供电系统的拟定由于地区变电所只能提供35KV或10KV中的一种电压，所以将两种电压的优缺点进行扼要分析3.135KV电压供电优点1）cos要求值低，可以减少提高功率因数的补偿设备投资；2）线路能耗小年运行费用较节省；3)电压损失小。调压问题容易解决；4)如建设总降压变电设总降压变电所，工厂便于集中控制管理，易于实现自动化；5)有利于工厂的进一步扩展。3.210KV电压供电优点1）不需要投资建设工厂总降压变电所；2）占用工厂建设面积较少；3）根据工厂年用电量为2175万度计算，由于二部电价制，每月电费差价计算如下：设工厂有效生产时间为10个月，则每月电费差价为55.0102175000058.0102175000063001422950故以10KV供电可以减少产品成本；4)减轻维护工作量，减少工作人员。3.335KV电压供电具体核算从计算负荷值并考虑到工厂的扩展，需选择35/10KV、6300KVA变压器一台，建设工厂总降压变电所，因此，由供电系统供给工厂的容量，必须在原有计算负荷的基础上加该变压器的功率损耗。即PsebPsjsPtebPobPpjs25428'5488630056002522.85428KWPsebPsjsPsebUdPsebiPqjs2100%100%01378'=2260KVAR35KV侧电流为APPjsjsqIjs983532260254882353'2'.2'924.05935548822605488225488cos'考虑到本厂负荷增长是逐渐的，为了节约有色金属消耗量，根据允许发热条件选择导线截面，而为采用电流经济密度选择导线截面，于是可选择导线LGJ-35，并查得=0.85Ω/km,=0.36Ω/km。3.31本方案投资项目说明单价数量费用（万元）线路综合投资LGJ-35166变压器综合投资SJL-35/106300KVA17.32变压器进线SW2-25/1000A1000MVA12.66避雷器及电压互感器JDJJ-35+FZ-3510.92功率损失引起发电厂附加投资31000元/K