建筑电气工程KVKVKV电气主接线设计及变压器容量的选择

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1、建筑电气工程 KVKVKV 电气主接线设计 及变压器容量的选择 建筑电气工程 KVKVKV 电气主接线设计 及变压器容量的选择 目录目录 第一章电气主接线设计及变压器容量的选择 第第 11 节 主变台数和容量的选择（1） 第第 12 节 主变压器形式的选择（1） 第第 13 节 主接线方案的技术比较（2） 第 第 14 节 站用变压器选择（6） 第第 15 节 10KV 电缆出线电抗器的选择（6） 第二章短路电流计算书第二章短路电流计算书 第第 21 节 短路电流计算的目的（7） 第第 22 节 短路电流计算的一般规定（7） 第第 23 节 短路电流计算步骤（8） 第第 24 节 变压器及电抗

2、的参数选择（9） 第三章电气设备选型及校验第三章电气设备选型及校验 第第 31 节 变电站网络化解（15） 第第 32 节 断路器的选择及校验（20） 第第 33 节 隔离开关的选择及校验（23） 第第 34 节 熔断器的选择及校验（24） 第第 35 节 电流互感器的选择及校验（29） 第第 36 节电压互感器的选择及校验（29） 第第 37 节避雷器的选择及校验（31） 第第 38 节母线和电缆（33） 设备选择表 （38） 参考文献 （39） 第一章电气主接线设计及主变压器容量选择 第 11 节 台数和容量的选择 （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

3、式等 综合考虑确定。 （2）主变压器容量一般按变电所、建成后 510 年的规划负荷选择，并适当考虑到远期 的负荷发展。对于城网变电所，主变压器容量应与城市规划相结合。 （3）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、低压侧电力网取得跔容量的备用电源时，可装设 一台主变压器。 （4）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。 第 12 节 主变压器型式的选择第 12 节 主变压器型式的选择 （1）110kV 及 10kV 主变压器一般均应选用三相双绕组

4、变压器。 （2） 具有三种电压的变电所， 如通过主变压器各侧绕组的功率均达到该变压器容量的 15% 以上，主变压器宜采用三相三绕组变压器。 （3）110kV 及以上电压的变压器绕组一般均为 YN 连接；35kV 采用 YN 连接或 D 连接，采 用 YN 连接时，其中性点都通过消弧线圈接地。 1.2.1 根据以上规定下面为我选的方案1.2.1 根据以上规定下面为我选的方案 （1）方案一 110KV 侧、35KV 侧和 10KV 侧均采用单母分段带旁路母线的接线方式。 主变容量及台数的选择：2 台主变容量同方案一。 （2） 方案二 110KV 侧采用桥形接线，35KV 侧和 10KV 侧采用单母

5、分段带旁路母线。 主变容量及台数的选择：2 台主变容量同方案一。 （3）方案三 110KV 侧接线方式：110KV 侧采用桥形接线，35KV 侧和 10KV 侧采用双母线。 主变容量及台数的选择：2 台主变容量同方案一，而且设备瑾和参数均选为一致， 便于进行经济技术比较。 （4）方案四 110KV 侧、35KV 侧、10KV 侧均采用双母线接线方式，两台主变压器。 主变台数的选择： 1） 运行主变压器的容量应根据电力系统 1020 年的发展规划进行选择。由于任务 书给定的是一个三个电压等级的变电站， 而且每个电压等级的负荷均较大， 故采 用三绕组变压器 2 台，运行主变压器的容量应根据电力系统

6、 1020 年的发展规 划进行选择。 并应考虑变压器正常运行和事故过负荷能力， 以变压器正常的过负 荷能力来承担变压器遭受的短时高峰负荷， 过负荷值以不缩短变压器的寿命为限。 通常每台变压器容量应当在当一台变压器停用时，另一台容量至少保证对 60%负 荷的供电。 2） 主变容量选择 Sn0.6Sm。(Sm为变电站最大负荷) 3）两台主变可方便于运行维护和设备的检修同时能满足站代负荷的供电要 两台求。 4） 运行方式灵活、可靠、方便。 (3)主变压器形式的选择： 相数的确定 为了提高电压质量最好选择有载调压变压器。 绕组的确定 本站具有三种电压等级，且通过主变各侧绕组功率均达到该变压器容量的 1

7、5%以上， 故选三绕组变压器。 缓缓的连接方式 考虑系统的并列同期要求以及三次谐波的影响， 本站主变压器绕组连接方式选用 Y0Y0 11。 采用“” 接线的目的就是为三次谐波电流提供通路，保证主磁通和相电势接近正弦 波，附加损耗和局过热的情况大为改善，同时限制谐波向高压侧转移。 第 22 节 主接线方案技术比较第 22 节 主接线方案技术比较 综上所述，由于方案四和方案三采用桥形接线，站用的断路器比方安一和方案四少。 主变台数、型号、参数均相同，同时又不降低用电和供电可靠性，又符合现场实际和设计 规程的要求，从经济角度考虑选择方案四和三比较合适，达到了工程造价较低，同时考虑 了变电站随着负荷的

8、增加，进行扩建和增容的可能性，因为桥式接线在负荷增加时，可很 方便的改造为单母线分段，以适应负荷增加和供电可靠性的要求。 但是，如果 110KV 输电线路运行时故障多，跳闸频繁，将影响变电站负荷的可靠性。 从现阶段负荷的可靠性来说， 用户对可靠的要求越来越高， 已经对电力系统的供电可 靠性提出了更高的要求，同时由于供电企业自身的需要增供扩销的内在要求，变电站 110KV 侧也可设计成双母线或单母分段带旁路母线较合适。因此从现场运行和供电企业自 身的需要，经济条件比过去好许多。 由以下分析， 最终初步将方案四和方案三淘汰掉， 对方案一和方案二进行详细的经济 比较。最终确定一个最优方案进行设计。

9、第 23 节 主接线方案的经济比较第 23 节 主接线方案的经济比较 本节是将方案一和方案二进行经济比较。 经济计算是从国民经济整体利益出发， 计算 电气主接线各比较方案的费用和效益，为选择经济上的最优方案提供依据。 在经济比较中，一般有投资和年运行费用两大项。 1主变压器的选择 主变容量的确定： Sn=0.6Pmax/ =0.6(80+35)/0.85 =81.176MVA=81176KVA 选 SSPSL-90000 型，选择结果如表 2-1： 表 2-1 损耗(KW)损耗(KW)阻抗电压(%)阻抗电压(%) 短路 189短路 189型号及容量(KVA)型号及容量(KVA) 额定电压额定电

10、压 高/中/低(KV)高/中/低(KV)连接组 连接组 空载空载 高中高中 高低高低 中低中低 高中高中 高低高低 中低中低 空载电 流(%) 空载电 流(%) 运输 重量 (t) 运输 重量 (t) 参考 价格 (万元) 参考 价格 (万元) 综合投资 (万元) 综合投资 (万元) SSPSL-90000110/38.5/11 Y0/Y0/ -12-11 48.590906810.5 17.5 18.5 6.50.7325.657.566.42 2主变容量比的确定 (1)35KV 侧： S2n80/0.8594.118MVA94118KVA (2)10KV 侧： S3n35/0.8541.1

11、76MVA41176KVA (3)因 35KV 侧大于变压器容量的 30%，故确定主变容量比为 100/100/50。 3计算方案一与方案二的综合投资 Z (1)方案二的综合投资(110KV 侧、35KV 侧和 10KV 侧均要采用双母线接线) 主变：66.422 万元 110KV 母线：(102.6-10.164)万元 35KV 母线：(28.89+3.04)万元 10KV 母线：(15.1+1.94)万元 以上各项数字及意义如表 2-2 所示： 表 2-2 进出线数进出线数单母线分段带旁路单母线分段带旁路双母线双母线 断路器型号断路器型号电压电压 主变主变馈线馈线投资投资 增、减一个增、减

12、一个 馈路投资馈路投资 投资投资 增、减一个增、减一个 馈路投资馈路投资 SW1-11011026102.610.16102.010.16 SW2-35352627.362.7928.893.0 10267.50.5515.11.9 Z066.422+(102.6-10.164)+(28.89+3.04)+(15.1+1.94)257.79 万元 (其中，Z0为主体设备的综合投资，包括变压器、开关设备、配电装置等设备的综合 投资) Z=Z0(1+/100)=257.79(1+90/100)=489.801 万元 (其中， 为不明显的附加费用比例系数，110KV 取 90) (2)方案四的综合投

13、资(110KV 侧、35KV 侧和 10KV 侧均采用单母分段带旁路母线接线 形式) 主变：66.422 万元 110KV 母线：(102.6-10.164)万元 35KV 母线：(27.36+2.794)万元 10KV 母线：(7.5+0.554)万元 以上各项数字及意义如表 2-2 所示： Z066.422+(102.6-10.164)+(27.36+2.794)+(7.5+0.554)243.02 万元 Z=Z0(1+/100)=243.02(1+90/100)=461.738 万元 (其中， 为不明显的附加费用比例系数，110KV 取 90) 4计算方案一与方案二的年运行费用 (1)方

14、案二的年运行费用 P0=21.5KW Q0=I0%Sn/100=1.690000/100=1440KVar Ps(1-2)=90KWPs(1-3)=90KWPs(2-3)=68KW Ps1=1/2(Ps(1-2)+Ps(1-3)-Ps(2-3) =1/2(90+90-68) =56kw Ps2=1/2(Ps(1-2)+Ps(2-3)-Ps(1-3) =1/2(90+68-90) =34kw Ps3=1/2(Ps(1-3)+Ps(2-3)-Ps(1-2) =1/2(90+68-90) =34kw P=Ps1+Ps2+Ps3 =56+34+34 =124kw Ud(1-2)%=17Ud(1-3)%

15、=10.5Ud(2-3)%=6 Ud1%= 1/2(Ud(1-2)%+ Ud(1-3)%- Ud(2-3)%) =1/2(17+10.5-6) =10.75 Ud2%= 1/2(Ud(1-2)%+ Ud(2-3)%- Ud(1-3)%) =1/2(17+6-10.5) =6.25 Ud3%= 1/2(Ud(2-3)%+ Ud(1-3)%- Ud(1-2)%) =1/2(6+10.5-17) =-0.25 Ud%= Ud1%+ Ud2%+ Ud3% =10.75+6.25-0.25 =16.75 Q= Ud%Sn/100=16.7590000/100=15075kWar S1=(35000+80

16、000)/0.85=135294.118KVA S2=80000/0.85=94117.647KVA S3=35000/0.85=41176.47KVA T0=8000h 由 Tmax=5000 查 25 页表 2-3 得 3500h 由以上数据可算出A： A=n(P0+KQ0)+1/2n(P+KQ)() =2(21.5+0.11440)8000+ (124+0.0115075) () =3318000+407.875(2.26+1.094+0.209)3500 =7734405.188KWh U1=2A10-4+u1+u2 =0.067734405.18810-4+0.022489.801+0.005489.801 =59.631 万元 (2)方案一的年运行费用 因为A 与方案二相同，故这里不做重复计算 U4=2A10-4+u1+u2 =0.067734405.18810-4+0.022461.738+0.005461.738 =58.873 万元 经济比较方案一和方案二的综合投资和年运行费用， 方案一都低于方案二， 故最终确 定