总降压变电所初步设计指导(一)
第一部分 电气主接线设计
一、根据供电部门提供的资料,选择该厂合适的供电方案。 工厂总降压变电所特点:
1、供配电的电压一般为35kV或10kV; 2、电源进线为1~2回; 3、主变台数为1~2台。
二、主变压器选择(台数、容量及型式(油浸式、干式、双绕组变压器、三绕组变压器、调压方式等)选择
1、主变压器的台数和容量,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确定。
2、在有一、二级负荷的变电所中宜装设两台主变压器,当技术经济比较合理时,可装设两台以上主变压器。如变电所可由中、低压侧电力网取得足够容量的备用电源时,可装设一台主变压器。
3、装有两台及以上主变压器的变电所,当断开一台时,其余主变压器的容量不应小于60%的全部负荷,并应保证用户的一、二级负荷。 4、具有三种电压的变电所,如通过主变压器各侧线圈的功率均达到该变压器容量的15%以上,主变压器宜采用三线圈变压器。 5、电力潮流变化大和电压偏移大的变电所,如经计算普通变压器不能满足电力系统和用户对电压质量的要求时,应采用有载调压变压器。
三、不同电压等级主接线方案选择
选择不同的主接线组成3~4个不同的方案,进行技术、经济方面的比较,选择最佳方案,并对所选方案绘出变电所主接线图。 1、技术指标方面的主要内容: (1)供电可靠性和运行的灵活性; (2)电能质量 (电压损耗) (3)运行维护
2、经济指标方面的主要内容
经济比较包括计算综合投资、计算年运行费用和方案综合比较三方面内容。
(1)综合总投资Z主要包括变压器综合投资、配电装置综合投资以及不可预见的附加投资等
aZZ01万元100
Z0---主体设备的综合投资,包括变压器、开关设备、配电装置设备的综合投资;
a---不明显的附加费用比例系数,如基础加工、电缆沟道开挖费用等,一般220kV取70、110kV取90、35kV取100。 (2)年运行费U包括变压器的电能损耗、设备的维修折旧费三项 U=aAU1U2
式中 U1---设备的维修费,一般为(0.022~0.042)Z; U2---设备的折旧费,一般为(0.005~0.058)Z;
a---电能电价,既每千瓦.时电的平均价,可参考采取各地区的实际电价;
△A---主变压器每年的电能损耗,kW.h. 一台双绕组变压器电能损耗为:
SmaxAP0TPKSN(kWh) 2SN—变压器的额定容量,KVA; Smax—变压器通过的最大负荷,KVA; △P0—变压器空载损耗,kW; △Pk --变压器短路损耗,kW; T—变压器的一年中运行小时数,h;
—变压器的最大功率损耗时间,h;
3、各方案综合比较
方案综合比较包括静态比较法和动态比较法。 (1)静态比较法分为抵偿年限法和年计算费用法。
抵偿年限法:在甲、乙两方案中,如果出现综合投资甲方案大于乙方案,而年运行费甲方案小于乙方案时,则要看抵偿年限长短,由抵偿年限T确定最优方案。 TZ甲Z乙U乙-U甲(年
根据当前国家经济,T规定为5—8年为限。
当T<5—8年,采用综合投资Z大的甲方案为最经济,因为方案甲多投资的费用,可在T年内由节约的年运行费予以补偿。 当T>5—8年,说明方案甲每年节约的年运行费,不足以在5—8年的短期内将多用的投资偿还,则应选择初期投资小的方案乙为
宜。
年计算费用法:若有多于两个的方案参加比较,可计算每个方案的年计算费用Ci,取Ci最小者为最优方安。
CiZiTUi(i1,2,3,)
T-补偿年限,取5~8年。
(2)动态比较法:一般发电厂建设工期较长,各种费用的交付时间不同,发挥的效益亦不同。在方案比较时应充分计及资金的时间效益,须进行动态比较。 本设计采用静态比较法。 补充:功率损耗、电压损耗计算 1、三相线路功率损耗计算
PlSU22R10223PQ22QlSUX103PQU22U2R1023X103
式中, P、Q-线路流过功率(KW、Kvar计算负荷); R-线路每相电阻,Ω; X-线路每相电抗,Ω; U-线路额定电压,KV。 2、变压器总功率损耗计算 双绕组变压器功率损耗计算
PTPK(
SSN)PO22UK%SI0% QTSN100SN100
当变压器型号未定时,可以采用以下估算式 PT0.02SC QT0.1SC3、线路电压损耗
(kW)
(kvar)
PRQX
UU
式中, UN-线路额定电压,kV; P-线路传输的有功功率,kW; Q-线路传输的无功功率,kvar; R+jx-线路阻抗,Ω。
本周设计要求:
(1)分析原始资料,查阅相关参考资料,根据设计任务书初步拟定设计日程及人员分工。(各组本周五前将日程及人员分工采用表格形式发给我)
(2)完成供电方案选择及主变压器选型,星期天发给我。