因此主变110KV、35KV、10KV三侧容量分别为100%/100%/50%。
主变主要技术参数选择
方案三:
主变
额定
电压
空载
电流
空载损耗
负载
损耗
阻抗
电压
参考价
(万元)
SFPSZ9-90000/110
110/35
0.35%
74KW
330KW
10.5
440
SFSZ9-12500/110
110/10
0.3%
18.1KW
70KW
10.5
110
方案四:
主变
额定
电压
空载
电流
空载损耗
负载
损耗
阻抗
电压
参考价
(万元)
SFPSZ9-75000/110
110/35/10
0.36%
98.6KW
356KW
18
587
333KW
10.5
304KW
6.5
三所用变选择
选择原则:
为满足整流操作电源、强迫油循环变压器、无人值班等的需要,装设两台所用变压器,所用电容量得确定,一般考虑所用负荷为变电所总负荷的0.1%~0.5%,这里取变电所总负荷的0.2%计算。
S=0.2%×150000KVA=300KVA。
根据选择原则,选出110KV盐北变电所两台所用变型号分别为
S9-315/10两绕组变压器额定电压:
10/0.4接线方式:
Y/Y0-12
两台所用变分别接于10kV母线的Ⅰ段和Ⅱ段,互为暗备用,平时半载运行,当一台故障时,另一台能够承但变电所的全部负荷。
四主接线设计
4.1选择原则
电气主接线得设计原则,应根据变电所在电力系统中得地位,负荷性质,出线回路数,设备特点,周围环境及变电所得规划容量等条件和具体情况,并满足供电可靠性,运行灵活,操作方便,节约投资和便于扩建等要求。
具体如下:
变电所的高压侧接线,根据技术设计规程应尽量采用断路器较少或不用断路器的接线方式。
在35kV配电装置中,当线路为3回及以上时,根据规程一般采用单母线或单母线分段接线。
在10kV配电装置中,当线路在6回及以上时,根据规程一般采用单母线分段接线方式。
如果线路不允许停电检修,则应增设相应的旁路设施。
4.2110KV主接线设计
方案选择
方案一:
单母线分段带旁路母线,分段断路器兼作旁路断路器。
方案二:
双母线带旁路母线,母联断路器兼作旁路断路器。
方案三:
一台半断路器接线。
分析:
方案一:
具有接线简单,操作方便,投资少等优点,设置旁路母线后可不停电检修出线断路器;但任一母线故障后都会告成50%的用户中断供电,这对110KV线路来说是不允许的。
方案二:
具有较高的可靠性和灵活性,母线故障时对用户停电时间较短,目前在我国大容量的变电所中已广泛采用。
这种接线,设计认为按双母线带旁路母线一次建成比采用方案一过渡到方案二要好。
方案三:
有很高的可靠性,但投资也较大,二次回路较复杂。
结合该变电所,采用此接线双回路较少,不能充分体现这种接线的优点,且这种接线不便于接线和布置。
通过比较可知,方案一最经济,方案三最可靠,而方案二在保证供电可靠性的前提下,是比较经济的最佳方案。
4.335KV主接线设计
35KV共有10回出现,根据《毕业设计指导资料》P67页,35KV出线有8回及以上时,宜采用双母线,单母分段或者双母线带旁路接线方。
比较以上三种接线,双母线及双母线带盘路接线,供电可靠想高,任一回路开关故障或检修,或任一回线故障或检修,都步影响用户停电,但是倒闸操作复杂,造价高,单母线分断接线,接线简单,操作方便,便于扩建,在一定程度上也能提高供电可靠性,但是当一段母线上刀闸检修时,该段母线上全部出线都要长时停电,对于本所35KV出线用户均为一级,二级负荷,为保证对这些重要用户得供电,采用单母线分段接线。
4.410KV主接线设计
本所10KV出线共12回线路,对于10KV系统,出线回路数在6回及以上时,宜采用单母线分段接线,本变电所10KV用户负荷较轻,负荷性质为一级,二级负荷,宜采用单母线分段接线。
五短路电流计算
5.1选择短路电流计算点
按通过电气设备的短路电流最大地点为短路计算点的原则,分别选出三个短路计算点:
即:
d-1:
110KV盐北变电所主变110KV侧
d-2:
110KV盐北变电所主变35KV母线
d-3:
110KV盐北变电所主变10KV母线
5.2短路电流计算
当d1点短路时
=2.03
=0.53
=0.52
=0.32
=3.14
=0.82
=0.8
当d2点短路时
=0.4
=3.95
=1.03
=1
当d3点短路时
=0.46
=4.53
=1.18
=1.15
当d-1点短路时:
①盐城电厂:
查曲线得:
I(0)*=2.83
I(4)*=2.22
I(0)=2.83×[117.6/(115√3)]=1.67KA
I(4)=2.22×[117.6/(115√3)]=1.31KA
②新海电厂:
则:
I(0)*=0.27
I(4)*=0.27
I(0)=0.27×[117.6/(115√3)]=0.16KA
I(4)=0.27×[117.6/(115√3)]=0.16KA
③淮阴电厂:
查曲线得:
I(0)*=0.5
I(4)*=0.5
I(0)=0.5×[250/(115√3)]=0.63KA
I(4)=0.5×[250/(115√3)]=0.63KA
④系统:
I*=1/X31=1/0.82=1.22
I(0)=I(4)=1.22×[100/(115√3)]=0.61
总的短路电流ΣI(0)=1.67+0.16+0.63+0.61=3.07KA
ΣI(4)=1.31+0.16+0.63+0.61=2.71KA
ich=2.55ΣI(0)=2.55×3.07=7.83KA
当d-2点短路时:
①盐城电厂:
查曲线得:
I(0)*=2.33
I(4)*=2.05
I(0)=2.33×[117.6/(37√3)]=4.26KA
I(4)=2.05×[117.6/(37√3)]=3.76KA
②新海电厂:
则:
I(0)*=0.22
I(4)*=0.22
I(0)=0.22×[117.6/(37√3)]=0.4KA
I(4)=0.22×[117.6/(37√3)]=0.4KA
③淮阴电厂:
查曲线得:
I(0)*=0.4
I(4)*=0.4
I(0)=0.4×[250/(37√3)]=1.56KA
I(4)=0.4×[250/(37√3)]=1.56KA
④系统:
I*=1/X37=1/1=1
I(0)=I(4)=1×[100/(37√3)]=1.56
总的短路电流ΣI(0)=4.26+0.4+1.56+1.56=7.78KA
ΣI(4)=3.76+0.4+1.56+1.56=7.28KA
ich=2.55ΣI(0)=2.55×7.78=19.84KA
当d-3点短路时:
①盐城电厂:
查曲线得:
I(0)*=1.9
I(4)*=1.95
I(0)=1.9×[117.6/(10.5√3)]=12.29KA
I(4)=1.95×[117.6/(10.5√3)]=11.97KA
②新海电厂:
则:
I(0)*=0.19
I(4)*=0.19
I(0)=0.19×[117.6/(10.5√3)]=1.23KA
I(4)=0.19×[117.6/(10.5√3)]=1.23KA
③淮阴电厂:
查曲线得:
I(0)*=0.34
I(4)*=0.32
I(0)=0.34×[250/(10.5√3)]=4.67KA
I(4)=0.32×[250/(10.5√3)]=4.4KA
④系统:
I*=1/X42=1/1.13=0.88
I(0)=I(4)=0.88×[100/(10.5√3)]=4.84
总的短路电流ΣI(0)=12.19+1.23+4.67+4.84=22.93KA
ΣI(4)=11.97+1.23+4.4+4.84=22.44KA
ich=2.55ΣI(0)=2.55×22.93=58.47KA
六变电所电气设备选择
电气设备的选择是发电厂和变电所电气设计的主要内容之一。
正确的选择电气设备是使电气主接线和配电装置达到安全、经济运行的重要条件。
在进行电气设备选择时必须符合国家有关经济技术政策。
技术要先进,经济要合理,安全要可靠,运行要灵活,而且要符合现场的自然条件要求。
所选设备正常时应能可靠工作,短路时应能承受多种短路效应。
电气设备的选择应遵循以下两个原则:
1.按正常工作状态选择;2.按短路状态校验。
按正常工作状态选择的具体条件:
(1).额定电压:
电气设备的最高允许工作电压不得低于装设回路的最高运行电压。
一般220KV及以下的电气设备的最高允许工作电压为1.15Ue。
所以一般可以按照电气设备的额定电压Ue不低于装设地点的电网的额定电压Uew:
Ue≥Uew
(2).额定电流:
所选电气设备的额定电流Ie不得低于装设回路最大持续工作电流Imax:
Ie≥Imax。
计算回路的Imax应该考虑回路中各种运行方式下的在持续工作电流:
变压器回路考虑在电压降低5%时出力保持不变,所以Imax=1.05Iet;母联断路器回路一般可取变压器回路总的Imax;出线回路应该考虑出线最大负荷情况下的Imax。
按短路状态校验的具体条件:
(1).热稳定校验:
当短路电流通过所选的电气设备时,其热效应不应该超过允许值:
Qy≥Qd
(2).动稳定校验:
所选电气设备通过最大短路电流值时,不应因短路电流的电动力效应而造成变形或损坏:
ich≦idw
6.1选择设备的基本原则
1、设备按照主接线形式进行配置
2、按装置位置及系统正常运行情况进行选择,按短路情况进行校验
3、所选择设备在系统中最恶劣运行方式下仍能可靠工作,动作。
4、同类设备尽量同一型号,便于设备的维护,订货和相互备用
5、考虑近期5年发展的要求
6.2断路器的选择
高压断路器是主系统的重要设备之一。
它的主要功能是:
正常运行时,用它来倒换运行方式,把设备和线路接入电路或退出运行,起着控制作用;当设备或线路发生故障时,能快速切除故障回路、保证无故障部分正常运行,能起保护作用。
断路器选择和校验的原则就是:
按正常工作状态选择,按短路状态校验。
1、110kV断路器的选择
(1)额定电压:
Ue=110kV
(2)额定电流:
Ie>盐北变电所最大长期工作电流Igmax
(考虑变压器事故过负荷的能力40%)
(3)根据有关资料选择LW25-110/1250型断路器
型号
数量
技术参数
额定电流I(A)
额定开断电流(KA)
极限通过电流
Igf(kA)
4秒热稳定电流(kA)
LW25-110/1250
3
1250
25
25
25
(4)校验:
①Ue=110kV=UN
②I=1250A>1102A
1额定开断电流校验:
110kV母线三相稳态短路电流ΣI(4)=2.71KA
LW25-110/1250断路器的额定开断电流=25KA
符合要求。
④动稳定校验:
110kV母线短路三相冲击电流:
ich=7.83(kA)
LW25-110/1250断路器的极限通过电流Igf=25(kA)
ich⑤热稳定校验:
β//=ΣI(0)/ΣI(4)=3.07/2.71=1.13
查曲线:
tep=3.6秒
110kV母线短路热容量:
Qdt=I(4)2tep=26.4(kA2S)
LW25-110/1250断路器的4秒热稳定电流:
It=25(kA)
It2t=252×4=2500(kA2S)
I(4)2tep⑥温度校验:
LW25-110/1250断路器允许使用环境温度:
-40℃~40℃
盐北变电所地区气温:
-10℃~39℃,符合要求。
通过以上校验可知,110kV侧所选LW25-110/1250断路器完全符合要求。
2、主变35kV侧断路器及分段断路器的选择
(1)额定电压:
Ue=35kV
(2)额定电流:
按70%的35KV最大负荷考虑
(3)根据有关资料选择断路器如下
型号
数量
技术参数
额定电流I(A)
额定开断电流(KA)
极限通过电流
Igf(kA)
4秒热稳定电流(kA)
LW8-35/1600
3
1600
25
25
25
(4)校验:
①Ue=35kV=UN
②I=1600A>Igmax=1326A
③额定开断电流校验:
35kV母线三相稳态短路电流ΣI(4)=7.28KA
LW8-35/1600断路器的额定开断电流=25KA
符合要求。
④动稳定校验:
35kV母线短路三相冲击电流:
ich=19.84(kA)
LW8-35/1600断路器的极限通过电流Igf=25(kA)
ich⑤热稳定校验:
β//=ΣI(0)/ΣI(4)=7.78/7.28=1.07
查曲线:
tep=3.55秒
35kV母线三相短路热容量:
Qdt=I(4)2tep=188(kA2S)
LW8-35/1600断路器的4秒热稳定电流:
It=25(kA)
It2t=252×4=2500(kA2S)
I(4)2tep⑥温度校验:
LW8-35/1600断路器允许使用环境温度:
-40℃~40℃
盐北变电所地区