降壓變電所及高壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)-本科(參考版)
2024-12-08 09:34本頁面
【正文】 總降壓變電所電氣主接線設(shè)計(jì) 總降壓變電所 35kV 側(cè)（高壓側(cè)）采用外橋接線方式， 2 臺(tái)主變，一臺(tái)運(yùn)行另一臺(tái)熱備用（定期切換，互為備用，不并列運(yùn)行）； 6kV 側(cè)（低壓側(cè)）由運(yùn)行的主變供電，采用單母（開關(guān)）分段的 接線方式，經(jīng)開關(guān)供 9 路 出 線負(fù)荷。選擇這種變壓的供配電方式既可以節(jié)省投資，又能夠降低損耗。 工廠總降壓變電所供配電電壓的選擇 目前，此類降壓變電所的低壓側(cè)常用電壓等級一般為： 10kV 和 6kV 兩個(gè)，但考慮到本廠低壓側(cè)有 6kV 的負(fù)荷，如采用 10kV 的電壓 等級，還需進(jìn)行二次降壓，這樣會(huì)增加一套降壓設(shè)備，投資增大，不符合經(jīng)濟(jì)原則。具有單母線隔離開關(guān)分段接線的所有優(yōu)點(diǎn)，而且可帶負(fù)荷切合開關(guān)，便于日后的運(yùn)行操作，可靠性和靈活性較高。具有接線簡單清晰、設(shè)備少、投資相對小、運(yùn)行操作方便，易于擴(kuò)建等優(yōu)點(diǎn)，但可靠性和靈活性較差，故不采用； B、單母線隔離開關(guān)分段。 通過上述接線方式比較，選擇 C 即外橋的接線方式 [4]。該接線方式的特點(diǎn)是需用斷路器和其它設(shè)備少，占地面積和所需投資相對較少，但可靠性不太高；適用于較短的輸電線路，故障機(jī)率相對較低，而 變壓器又需經(jīng)常切換，或系統(tǒng)有穿越功率流經(jīng)就較為適宜。根據(jù)本廠特點(diǎn)輸電線路僅 8km，出現(xiàn)故障的機(jī)率相對較低，因此該接線方式不太合適。故此沒有必要選擇單母線分段這種投資相對較大的接線方式； 內(nèi)橋。該接線方式的特點(diǎn)是結(jié)線簡單清晰、運(yùn)行操作方便、便于日后擴(kuò)建、可靠性相對較高，但配電裝置占地面積大，斷路器增多投資增大。參數(shù)見 上面 圖表 [1]： 工廠主接線 方案的 比較 工廠總降壓變電所高壓側(cè)主 接 線方式 比較 從原始資料可知工廠的高壓側(cè)僅有 2 回 35kV 進(jìn)線，其中一回架空線路作為工作電源，另一回線路作為備用電源，兩個(gè)電源不并列運(yùn)行，且線路長度較短，只有 8km。 4=，可以選擇 1 個(gè) S9800/10(6)變壓器裝進(jìn)車間 4 的配電房； S30NO。 2=，可以選擇 1 個(gè) S9800/10(6)變壓器裝進(jìn)車間 2 的配電房； S30NO。2 Yd11 2500 3150 35 4000 5000 6300 11 8000 YNd11 10000 12500 表 S9 系列銅線配電變壓器的主要技術(shù)數(shù)據(jù) 項(xiàng)目 容量 (kVA) 電壓組合 聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào) 空載 電流 (%) 短路 阻抗 (%) 空載 損耗 (W) 負(fù)載 損耗 (W) 高壓 (kV) 低壓 (kV) 400 10 6 Dyn11 3 4 870 4200 500 3 1030 4950 630 3 5 1300 4950 800 1400 7500 1000 1700 9200 6kV/380V 變壓器的選擇 通過上面負(fù)荷計(jì)算，我們可以得到 380V 那 5 個(gè)車間的最大視在功率： S30NO。 本廠的最大視在功率： 22 5 3 2 5 . 3M A XM A X M A X k V AQS P? ? ? 考慮到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、將來擴(kuò)建、可 靠性等因素，所以本方案選擇安裝 2 臺(tái)型號(hào)為S96300/35 的 主變壓器，即使其中一臺(tái)變壓器檢修另外一臺(tái)主變也可供全廠負(fù)荷。為避免前述情況的出現(xiàn)，充分利用雙電源的作用，所以選擇安裝 2 臺(tái)主變。 由于本廠有 2 回 35kV 進(jìn)線，即有兩個(gè)進(jìn)線電 源，根據(jù)前面所選擇的主結(jié)線方案，如果采用 2 臺(tái)變壓器，則能滿足供電可靠性、靈活性的要求。 ? 有大量一級或二級負(fù)荷 ? 季節(jié)性符合變化較大，適于采用經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式。 35kV/6kV 變壓器的選擇 主變壓器臺(tái)數(shù)應(yīng)根據(jù)負(fù)荷特點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的要求進(jìn)行選擇。 多 層或高層建筑內(nèi)的變電所，宜選用 SC9 等系列環(huán)氧樹脂注干式變壓器或 SF6 充氣型變壓器。在多塵或由腐蝕性氣體嚴(yán)重影響變壓器安全運(yùn)行的場所，應(yīng)選用 S9M、 S11M。 即在 6kV 母線上 每相設(shè)計(jì) 3 個(gè) 型號(hào)為(額定容量為 100kVar)的 并聯(lián) 電容補(bǔ)償器。 14 64 .6 51 19 81 .18Q Q Q k Va r? ? ? ? ? ? 223 0 3 0 3 0 53 25 .2S P Q kV A? ? ? 高壓側(cè)平均功率因數(shù)為 ： os 1 ???? SPp? 滿足要求。 根據(jù)上面 2 個(gè)公式相加便得出 無功功率損耗如下： 7 0 % ( % )1 0 0 1 0 0NNbdSSQ I U? ? ? () 0 6 3 0 0 6 3 0 0% ( % ) 0 . 7 7 . 5 5 1 6 . 51 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0NNbd SSQ I U k V a r? ? ? ? ? ? ? ? 補(bǔ)償后的 功率因素 總降壓變電所高壓母線計(jì)算負(fù)荷 30 30 3039。 通過查閱文獻(xiàn) [3， 40—43]，可得 功率損耗 公式 ： 2b Fe CuP P P?? ? ? ? () FeP —鐵 損耗 CuP —銅損耗 bP? —有功功率損耗 β—負(fù)載系數(shù) 負(fù)載系數(shù)可以通過系統(tǒng)最大工作電流與變壓器最大工作電流的比計(jì)算得出，通過查閱變壓器的數(shù)值可以得出： 225 1 2 6 .23 5 3 0 .8 163003 5 3NII??? ? ?? 1 34. 5 30. 5bP k W? ? ? ? ? 無功功率的計(jì)算： 一臺(tái)變壓器的空載無功功率的損耗計(jì)算公式為： 10% 100NSQI?? () 0%I —變壓器空載電流 。變壓器的基本銅損耗是指電流流過時(shí)所產(chǎn)生的直流電阻損耗。變壓器的損耗可以分為鐵損耗和銅損耗。 4 9 1 2 . 4c o s 0 . 9 5 839。 4 9 1 2 .4 1 4 6 4 .6 5 1 2 6 .2S P Q k V A? ? ? ? ? 6 其中 Qc 為無功補(bǔ)償 。 39。 491 P kW?? 無功功率變化為： 30 3039。 224 9 1 2 .4 ( 4 1 6 4 .6 2 7 0 0 ) 5 1 2 6 .2S k V A? ? ? ? 根據(jù)上面的計(jì)算可以初步選出主變壓器 ： 可選變壓器 S96300/35 。 補(bǔ)償前功率因數(shù)： 1cos PS? ? () 1 4 9 1 2 .4c o s 0 .7 66 4 4 0 .1PS? ? ? ? ??tg 補(bǔ)償后功率因數(shù)： 根據(jù)系統(tǒng)要求，變壓器高壓側(cè)的功率因數(shù)應(yīng)大于 。 表 各車間 6kV 負(fù)荷 結(jié)果 表 序號(hào) 車間（單位） 名稱
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