35KV变电站运行方式分析.docx
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35KV变电站运行方式分析
35KV变电站运行方式分析
35KV变电站是我港电网的枢纽，35KV变电站供电运行的质量直接关系到全港的供电是否可靠，因此选择一个合理的运行方式，不但可以提高供电可靠性，并且可以降低损耗节约用电。
一、35KV变电站设备现状
35KV变电站现有两台S9-12500KVA变压器，有
311、322两回35KV电源电缆供电，35KV母线和10KV母线都为单母线分段的主接线方式。
共有40回10KV出线回路。
我港区现有21变电所（箱变）从35KV变电站引电源供电，大多数变电所为双电源供电，电源分布在35KV变电站10KV母线的两段上。
在与唐山供电公司签订的调度协议上我35KV变电站运行方式为两台主变分列运行，即
311、322、
301、302开关合，345开关分，
501、502开关合，545开关分。
二、我公司电网负荷现状
最大负荷情况：
最大电流（A）
时间
07.9
07.10
07.11
07.12
08.1252
253
289
376
8.2
08.3
08.4
08.5
08.6323
437
361
490
43考虑两段负荷的最大值出现的时刻不同，以及两段负荷的同时系数，以及其他因素影响，分析我35KV变电站总的最大负荷约为lOOKVAo
35KV变电站实际负荷情况：
时间回路
311
4月份：
322
311
5月份
60KWH
300kvaRhkwH425880kvarh286320kvarh有功
KWH无功160720kvarh注：
5月总有功KWH,2008年上半年总的有功电量为KWH.
故35KV变电站平均负荷为：
3946KVA左右（功率因数取0.93）。
三、我35KV变电站确定运行方式应考虑的问题
1、运行方式应满足我公司电网的电能负荷需求；
2、当35KV变电站一路35KV电源电缆或一台主变发生故障时，故障排除时间最短，全港能在较短时间内恢复供电；或停电面积最小，只是局部受到影响并能迅速恢复供电；
3、在满足前面两个前提条件下损耗最小；
我35KV变电站可能的运行方式有：
1）、一台变压器运行，另一台冷备。
即
311、322开关合,301
（302）合，302
（301）分，345分;501
（502）合，502
（501）分，545合。
2）、一台变压器运行，另一台热备。
即
311、322开关合,
301、302、合,345分；501
（502）合,502
（501）分,545合。
3）、两台变压器并列运行。
即311
（322）开关合,322
（311）开关分，
301、302合,345合;
501、502合，545合。
322
（311）电缆在充电状态。
4）、两台变压器分列运行。
即
321、322开关合,
301、302、合,345分；
501、502合，545分。
四、运行变压器损耗计算
35KV变电站变压器参数：
1#主变：
空载电流1%二0.35%阻抗电压U
K%=7.61%
空载损耗P
0=12.90KW额定负载损耗P
K=61.02KW2#主变:
空载电流1%=0.36%阻抗电压U
K%二7.56%
空载损耗P
0=12.83KW额定负载损耗P
K=61.31KW变压器空载损耗计算:
有功损耗：
△P
0=P
0无功损耗：
△Q
0=S
N*1%
变压器负载损耗计算：
有功损耗：
△P
T=AP
0+AP
K（S
30/
SN）2
无功损耗：
△Q
T=AQ
O+AQ
K（S
30/
SN）2=S
N（l%+U
K%（S
30/
SN）2）
无功损耗对有功损耗的影响：
AP=kqAQTS
30:
视载负荷（KVA）S
N:
变压器额定容量
Kq：
对于二级供电的企业取0.065
△Q
K:
额定负载的无功损耗AP
K：
额定负载的有功损耗1）、损耗计算
1#主变空载损耗：
有功损耗：
△P
0=P
0=12.90kw
无功损耗：
△Q
0=S
N*l%=12500x0.35%=43.75kvar
无功损耗对有功的影响：
△P
1=kqAQ
T=0.065*43.75=2.84KW
2#主变空载损耗：
有功损耗：
△P
0=P
0=12.83kw
无功损耗：
△Q
o=s
N*l%=12500x0.36%=45kvar
无功损耗对有功的影响：
△P
2=kqAQ
T=0.065*45
=2.93KW
当1#主变带全部负荷运行时损耗：
有功损耗：
△P
T=AP
O+AP
K（S
30/
SN）2=12.90+61.02*（）2=12.90+6.08=18.98kw
无功损耗：
△Q
T=AQ
0+AQ
K（S
SN）2=S
N（l%+U
K%（S
30/
SN）2）
=12500（0.36%+7.61%*0.099）=138.88kvar
无功损耗对有功的影响：
△P
1=kqAQ
T=9.02kw
总有功损耗：
△P
T总=28kw
当2#主变带全部负荷运行时损耗：
有功损耗：
△P
T=AP
0+AP
K（S
30/
SN）2=12.83+61.31*（）2=12.83+6.13=18.96kw
无功损耗:
△Q
T=AQ
O+AQ
K（S
30/
SN）2=S
N[l%+U
K%（S
30/
SN）2]
=12500（0.36%+7.56%*0.099）=138.25kvar
无功损耗对有功的影响：
△P
2=kqAQ
T=8.98kw
总有功损耗：
△P
T总=27.94kw
当两台主变平均带负荷运行时损耗：
1#主变：
有功损耗:
△P
T1=AP
O+AP
K（S
30/
SN）2=12.90+61.02*（）2=14.46kw
无功损耗：
△Q
T1=S
N（l%+U
K%（S
30/
SN）2）=12500*（0.35%+7・61%*0・0256）=68.1kvar
总有功损耗：
△P
T=AP
Tl+kqAQ
Tl=18.89kw
2#主变：
有功损耗：
△P
T2=AP
O+AP
K（S
30/
SN）2=12.83+61.31*（）2=14.40kw
无功损耗：
△Q
T2=S
N[l%+U
K%（S
30/
SN）2]=12500*（0.36%+7・56%*0.0256）=69.12kvar
总有功损耗：
△P
T=AP
Tl+kqAQ
Tl=18.89kw
所以两台主变同时平均带负荷运行时损耗为（并列或分列方式运行）：
有功损耗：
△P
T总二AP
Tll+AP
T2=37.78kw
无功损耗：
△Q
T总二AQ
Tl+AQ
T2=137.22kvar
两台主变一用一备（冷备）时的损耗:
1#主变运行：
有功损耗：
△P
T=AP
T+Ap
l=18.98+9.02=28kw
无功损耗：
△Q
T=AQ
T2=138.88kvar
2#主变运行：
有功损耗：
△P
T=AP
T+Ap
l=18.96+8.98=27.84kw无功损耗：
△Q
T=AQ
T2=138.25kvar
两台主变一用一备（热备）时的损耗:
1#主变运行：
有功损耗：
△P
T总二AP
Tl+Ap
1+AP
T2+Ap
2=18.98+9.02+12.83+2.83=43.66kw
无功损耗：
△Q
T总二AQ
T1+AQ
T2=138.88+45=183.88kvar
2#主变运行:
有功损耗：
△P
T总=朋
Tl+Ap
1+AP
T2+Ap
2=18.96+98098+12.90+2.84=43.58kw
无功损耗：
△Q
T总如
T1+AQ
T2=43.75+138.25=182kvar
五、综合分析
1、综上可以得出按照我站设备和负荷情况分析得出，一台主变可以带全站负荷运行。
2、通过上面计算可得出当运行方式为两台主变一用一备（冷备）时的损耗的变压器损耗最小。
但是采用这种运行方式当运行变压器发生故障时停电面积太大，而且由于另一台变压器处于冷备状态，另变压器长期处于冷备状态，投入运行需进行投入试验，投入运行时间过长，不利于电网的可靠供电，影响生产运营用电。
综合考虑故本运行方式不可取。
3、采取两台主变并列运行方式，由于一台主变就满足全港用电的需求，两台主变并列运行大大增加了变压器损耗，从运行成本上不经济；又由于
501、502开关没有保护，当一台主变发生故障时501
（502）开关不会自动跳开，容易造成故障主变反送电，引起二次事故，造成对故障变压器的二次伤害。
故此种运行方式也不可取。
4、另两种运行方式进行比较，当一台变压器发生故障时，采取分列运行方式进行供电，停电面积较小，是两台主变一用一备（热备）运行方式供电的一半，另当下面发生恶劣电气事故引起主变进线开关跳闸时停电面积采用分列运行方式供电也小，有利于安全可靠供电，提高电能质量。
两种运行方式的损耗进行比较，变压器分列运行方式的损耗较小。
有功损耗差值：
△P
T差二AP
T总JP
T总分=43.66-37.78=5.88kw
无功损耗差值：
△Q
T差二g
T总・AQ
T总分=183.88-137.22=46.66kvar故从经济角度考虑，采用两台主变分列运行方式每年可节约用电51500度，有显著的经济效益，另外可以减少无功损耗，提高功率因数，达到提高电能质量的目的，同时也能够减少电费支出。
分析可得两台主变分列运行的运行方式（两台变压器分别运行在两段母线上）是最为合理的运行方式。
另我公司与唐山供电公司签订的35KV变电站调度协议上我35KV变电站运行方式为两台主变分列运行，即
311、322、
301、302开关合，345开关分,
501、502开关合，545开关分。
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