110kV变电站电气一次部分初步设计 下载本文

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荷比较大;若发生停电对企业造成出现次品,机器损坏,甚至出现事故,对市区医院则造成不良的社会影响,严重时造成重大经济损失和人员伤亡,所以必须保证其供电可靠性。 2.2 主变选择

2.2.1 主变台数的考虑原则

变压器的容量、台数直接影响到变电站的电气主接线形式和配电装置的结构。它的确定除了依据传递容量基本原始资料外,还要根据电力系统5—10年的远景发展计划,输送功率的大小、馈线回路数、电压等级以及接入电力系统中的紧密程度等因素,进行综合分析与合理的选择。如果变压器的容量选择过大,台数过多,不仅增加投资,增大占地面积,而且也增加了运行电能的损耗,设备未能充分发挥效益;若容量选的过小,将可能满足不了变电站的电力负荷的需要,这在技术上是不合理的。

可见,变电站主变压器的选择相当重要。

在进行主变压器的选择之前,应该了解变压器的选择原则,主要包括变压器容量、台数的确定原则、主变压器型号的确定原则:

1.主变压器的台数、容量应根据地区供电条件、负荷性质、用电容量和运行方式等条件综合考虑;

2.在有一级、二级负荷的变电站中,应该装设两台主变电压器;当技术经济比较合理时主变压器的台数也可以多于两台。如果变电站可由中、低压侧电力网中取得足够能量的备用电源时,可以装设一台主变压器。

3.装设两台及其以上主变压器的变电站中,当断开一台时,其余主变压器的容量应保证用户一级负荷和部分二级负荷(一般不应小于主变压器容量的60%)。

4.具有三种电压等级的变电站中,如果通过主变压器各侧绕组的功率均达到主变压器容量的15%时,主变电压器宜采用三绕组变压器。

依据变电站所处市区的情况,变电站的电力负荷中含有大量的一级、二级负荷,基于对经济状况、占地面积及变电站位于负荷中心等诸多因素的考虑,选择两台主变电压器。规程规定,装有一台主变电压器的变电站,当一台主变电压器运行时,其余主变电压器的容量应不小于60%的全部负荷,并且尽可能保证对I、

Sjs远表示按远景负荷计算的 最大综合负荷,Sjs远计算公式为:

II类电力负荷不间断供电,即(n-1)Sn≥0.6sjs远 ,这里的n代表 变压器的台数。

Pimax) (1+a%) cosB9

Sjs=Kt (

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其中:Kt表示同时率

a%表示线损率

Pimax表示各出线最大负荷

由负荷资料表的数据经计算得到:

Sjs=36.8MVA

该变电站是一所110KV的降压变电站,选择降压结构(低、中、高)的三绕组变压器。变电站所处的周围环境比较优越,优先选用SFS7系列的低损耗的油浸式配电变压器:SFS10-25000/110系列三绕组无励磁调压电力变压器;冷却方式为油浸散热器自然冷却。此系列的电力变压器用于额定频率为50HZ,额定电压为110KV的变配电所或输变电线路中传输电能,改变电压之用,产品可以在户内户外连续工作。

2.2.2 变压器联结组别和容量的选择

参考《电力工程电气设计手册》和相应规程指出:

变压器三相绕组的接线组别、电压、相位、和系统一致,否则不能并列运行。我国110KV及以上的电压等级均为大电流接地系统,为取得中性点,所以都需要选择Y0的连接方式;35KV采用“Y”的连接方式,其中性点多通过消弧线圈接地;35KV以下的高电压,变压器三相绕组均采用“D”的连接方式。因此,新建变电站的主变电力变压器采用“YN Yn0 d11”的连接组别。

变压器的绕组容量的选择:变压器的绕组容量有:100/100/100、100/100/50、100/50/50等几种。对于110KV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。 2.2.3 变压器各侧电压的选择

作为电源侧,为保证向线路末端供电的电压质量,即保证在10%电压损耗的情况下,线路末端的电压应保证在额定值,所以,电源侧的主变电压按10%额定电压选择,而降压变压器作为末端可按照额定电压选择。所以,对于110KV的变电站,考虑到要选择节能新型的,110KV应该选115KV,35KV选37 KV,10KV选10.5KV。

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2.2.4 全绝缘、半绝缘、绕组材料等问题的解决

在110KV及以上的中性点直接接地系统中,为了减小单相接地时的短路电流,有一部分变压器的中性点采用不接地的方式,因而需要考虑中性点绝缘的保护问题。110KV侧采用分级绝缘的经济效益比较显著,并且选用与中性点绝缘等级相当的避雷器加以保护。35KV及10KV侧为中性点不直接接地系统中的变压器,其中性点都采用全绝缘。

经查阅《新编工厂电气设备手册》,我们选择由常州高压电器厂生产的SFS10-25000/110系列的电力变压器,其主要的技术参数如下:

表2-5 SFS10-25000/110系列电力变压器主要技术参数

额 定 型号 容 量KVA 110±232.5% 高压 中压 低压 额定电压(KV) 阻抗电压连接组别 高高中(%) 空载电流 空负损耗(MW) 重量 (t) 外型尺寸(长、宽、高)(mm) 低 中 低 (%) 载 载 SFS10-25000/110 25000 38.5±232. 5% 10.5 YN yn0 d11 10.5 17.5 6.5 1.0 46 175 5830X453.5 860X5780 2.3 无功补偿 2.3.1 补偿装置的意义

无功补偿可以保证电压质量、减少网络中的有功功率的损耗和电压损耗,同时对增强系统的稳定性有重要意义。 2.3.2 无功补偿装置类型的选择

1.无功补偿装置的类型

无功补偿装置可分为两大类:串联补偿装置和并联补偿装置。 目前常用的补偿装置有:静止补偿器、同步调相机、并联电容器。 2.常用的三种补偿装置的比较及选择

这三种无功补偿装置都是直接或者通过变压器并接于需要补偿无功的变配电

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所的母线上。

(1)同步调相机

同步调相机相当于空载运行的同步电动机在过励磁时运行,它向系统提供无功功率而起到无功电源的作用,可提高系统电压。

装有自动励磁调节装置的同步调相机,能根据装设地点电压的数值平滑地改变输出或汲取的无功功率,进行电压调节。特别是有强行励磁装置时,在系统故障情况下,还能调整系统的电压,有利于提高系统的稳定性。但是同步调相机是旋转机械,运行维护比较复杂。它的有功功率损耗较大。小容量的调相机每千伏安容量的投入费用也较大。故同步调相机宜于大容量集中使用,容量小于5MVA的一般不装设。在我国,同步调相机常安装在枢纽变电所,以便平滑调节电压和提高系统稳定性。

(2) 静止补偿器

静止补偿器由电力电容器与可调电抗并联组成。电容器可发出无功功率,电抗器可吸收无功功率,根据调压需要,通过可调电抗器吸收电容器组中的无功功率,来调节静止补偿其输出的无功功率的大小和方向。静止补偿器能快速平滑地调节无功功率,以满足无功补偿装置的要求。这样就克服了电容器作为无功补偿装置只能做电源不能做负荷,且调节不能连续的缺点。

(3) 电力电容器

电力电容器可按三角形和星形接法连接在变电所母线上。它所提供的无功功率值与所节点的电压成正比。

电力电容器的装设容量可大可小。而且既可集中安装,又可分散装设来接地供应无功率,运行时功率损耗亦较小。可将电容器连接成若干组,根据负荷的变化,分组投入和切除。

综合比较以上三种无功补偿装置后,选择并联电容器作为无功补偿装置。 2.3.3 并联电容器装置的分组

1.分组原则

(1)并联电容器装置的分组主要有系统专业根据电压波动、负荷变化、谐波含量等因素确定。

(2)对于单独补偿的某台设备,例如电动机、小容量变压器等用的并联电容器装置,不必分组,可直接与设备相联接,并与该设备同时投切。

对于110KV~220KV、主变代有载调压装置的变电所,应按有载调压分组,并按电压或功率的要求实行自动投切。

2.分组方式

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