纳爱斯工厂110-10KV降压变电所设计(三)

E、强迫油循环导向冷却：近年来大型变压器都采用这种冷却方式。

F、水内冷却变压器：将纯水注入空心绕组中，借助水的不断循环，将变压器中的热量带走，此法复杂且价格较高。

二、参见设计任务书在鹭江市海沧兴建柯达110kV变电所设计的有关数据：

⑴全区用电负荷本期为27MW，6回，每回按4.6 MW计远期50MW，14回，每回按3.572计,最小负荷按70%计算,供电距离2km。

⑵负荷同时率取0.85,cosφ=0.8,年最大利用小时数Tmax=4250小时/年。

⑶所用电率取1%。

⑷最热月最高气温月平均值22.2℃/7月份。

⑸最冷月最低气温月平均值10.3℃/1月份。

计算主变的容量、选择其型号并加以校验：

分析：在变电所中一般装设两台主变压器，采用YN,d11常规接线。由于此变电所为一般性的终端变电所。故当一台主变压器停运时，其余变压器容量应能满足全部负荷的60%。并且尽量按无人值班变电站设计，故选用动作可靠性高和电气寿命较长的有载调压变压器。

⒈园区总负荷计算

⑴近期ΣPM=27MW

⑵远期ΣPM=50MW

⒉主变台数

⑴ΣSM =ΣPM/cosφ=27/0.8=33.75MVA

⑵SN≥KΣSM=0.85×33.75=28.6875MVA

①SN≥28.6875/2=14.3438MVA

一台变压器容量为14.3438MVA,故选择SFZ7-16MVA的变压器。

②校验：2×16MVA=32MVA>28.6875MVA

两台变压器中任一台：

 SN≥0.6KΣSM=0.6×0.85×33.75=17.2125MVA>SN=16MVA

故不满足要求要重选。

根据系统要求  

∴重选2×31.5MVA

③考虑周围环境影响：

θP=(32.2℃+10.3℃)/2=21.25℃

Kθ=〔(20℃—21.25)/100〕+1=0.99

 SN≥0.6KΣSM/Kθ=0.6×0.85×31.5/0.99=17.3864MVA

S=31.5MVA>17.3864MVA

      选择SFZ7-31.5MVA

⒊主变型式

根据上述对变压器的分析及容量计算，选KD变电站主变为：

⑴近期选SFZ7-31500/110

技术参数：容量31500kVA，额定电压:

高压110±8×1.25%kV，低压10.5kV,空载电流1.1%;

空载损耗42.2KW;负载损耗148KW;阻抗电压10.5%;连接组标号YN,d11

⑵远期选SFZ7-50000/110

技术参数:容量50000kVA

额定电压:高压110±8×1.25%kV，低压10.5kV

空载电流0.743%;空载损耗59.7KW;负载损耗216KW;

阻抗电压10.5%;连接组标号YN,d11

2-3    电气主接线设计方案的技术、经济比较与确定

一、各级配电装置接线方式的拟定见附图F-1

㈠  10kV电压母线接线方式：

①单母线接线      ②单母线分段接线

㈡  110kV电压母线接线方式：

①单母线接线      ②单母线分段接线      ③内桥接线

二、本变电所可能的电气主接线方案拟定

方案 1 2 3 4 5 6

110kV ① ② ② ① ③ ③

主变台数 2 2 2 2 2 2

10kV ① ② ① ② ① ②

各方案原理接线图见附图F-2图

三、方案的技术比较

⒈单母线接线

优点：接一简单清晰、设备少，操作方便，便于扩建和采用成套配电装置。

缺点：不够灵活可靠，母线或隔离开关故障或检修，均需使整个配电装置停电。

⒉单母线分段接线

优点：⑴用断路器把母线分段后，对重要用户可从不同段引出两个回路，有两个电源供电。

⑵当一段母线发生故障时，分段断路器能自动将故障切除，保证正常段母线不间断供电和不致使重要用户停电。

缺点：⑴当一段母线或母线隔离开关故障或检修时，该母线的回路都要在检修期间停电。

⑵当母线为双回路时，常使架空线出现交叉跨越。

⑶扩建时需向两个方向均衡进行。

⒊内桥接线

优点：高压断路器数量少，四个元件只需三台断路器。

缺点：⑴变压器的切除和投入较复杂，需操作两台断路器并影响一回线路暂时停运。

⑵连接桥断路器检修时，两个回路需解列运行。

⑶出线断路器检修时，线路要在此期间停运。

⒋两台主变

优点：两台主变可单独运行，对于重要用户可分别从两台主变的母线上引接，当其中一台主变故障或停电检修时，不致使重要用户停电 。

缺点：造价和运输费用高，占地面积大。

⒌从以上分析得出两技术上较好的方案，2、6两方案较好。

四、方案的经济比较

⒈从电气设备的数目及配电装置上比较。

　　　　　　方案

项目 方案2 方案6

110kV配电装置 单母分段 内桥

10kV配电装置 单母分段 单母分段

主变台数 2 2

110kV进线回路数 2 2

高压断路器数目 110kV 5 3

10kV 3 3

高压隔离开关数目 110kV 8 8

10kV 4 4

综合投资（万元） 2193.987 1459.2

⒉计算综合投资

⑴主变

近期：SFZ7-31.5MVA        125万元/台× 2=250万元

远期：SFZ7-50MA           227万元/台× 2=454万元

⑵高压断路器

单母分段：L1W-110             65万元/台×5=325万元

内桥：L1W-110                     65万元/台×3=195万元

⑶高压隔离开关

单母分段：GW4-110            2.5万元/台×8=20万元

内桥：GW4-110                   2.5万元/台×8=20万元

⑷配电装置

单母分段:587万元—18.27万元=559.73万元

内桥:          303万元

㈠单母分段综合投资:

Z2=Z0(1+α/100)

   =(250+325+20+559.73)(1+90/100)

  =2193.98万元

㈡内桥综合投资:

Z6=Z0(1+α/100)

   =(250+195+20+303)(1+90/100)

  =1459.2万元

⒊年运行费

U=αΔA+U1+U2

⑴检修维护费:U1=(0.022～0.042)Z

⑵折旧费:U2=0.058Z

U1+U2=0.1Z

⑶变压器电能损失:

ΔA=∑[n(ΔP0+KΔQ0)+(1/n)(ΔP+KΔQ)(Smax / Se)2]t

ΔQ=I0%*(Se/100)=1.1×(31500/1000)=346.5kvar

ΔQ=Ud%(Se/100)=10.5×(31500/1000)=3307.5kw

K=0.1;α=0.1;t=4250h

ΔA=∑[2(42.2+0.1×346.5)+1/2(148+0.1×3307.5)(3307.5/31500)2]×4250=1443.549MW·h

单母分段：U2=αΔA+U1+U2=αΔA+0.1Z=0.1×1443.549+0.1×2193.987=363.7536万元

内桥:   U6=αΔA+U1+U2=αΔA+0.1Z=0.1×1443.549+0.1×1459.2=290.279万元

五、最佳方案确定

⒈技术上:方案2与方案6相当。

⒉经济上：由于Z2>Z6,U2>U6。

优先选择方案6为最佳方案。

2-4    KD变电所电气主接线特点

一、KD变电所电气主接线图

二、KD变电所电气主接线特点

⒈110kV母线接线采用内桥接线

其特点；⑴高压断路器数量少，四个元件只需三台断路器；

⑵变压器的切除和投入较复杂，需操作两台断路器并影响回线路暂时停运；

⑶连接桥断路器检修时，两个回路需解列运行；

⑷出线断路器检修时，线路需在此期间停运。

⒉10kV母线接线采用单母线接线。

其特点：⑴用断路器把母线分段后，对重要用户可从不同段引出两个回路，有两个电源供电；

⑵当一段母线发生故障时，分段断路器自动将故障切除，保证正常段母线不间断供电和不致使重要用户停电。

⑶当一段母线或母线隔离开关故障或检修时，该段母线的回路都要在检修期间停电；

⑷当母线为回路时，常使架空线出现交叉跨越；

⑸扩建时需向两个方向均衡进行。

第三章    所用电接线

3-1    所用电电压等级确定

一、所用电电压等级确定

根据变电所的所用电负荷，一般都比较小，其可靠性要求不如发电厂那样高。因此变电所的所用电压只需采用380/220V中性点直接接地的三相四线制供电，动力和照明合用一个电源。

3-2    所用电接线

一、所用电接线设计基本要求

所用电接线除应满足正常运行的安全、可靠、灵活、经济和检修、维护方便等一般要求外。尚应满足下列特殊要求：

⒈尽量缩小所用电系统的故障影响范围，并应尽量避免引起全厂停电事故。

⒉充分考虑发电厂正常、事故、检修、起动等运行方式下的供电要求，切除操作简便。

⒊便于分期扩建或连续施工，对公用负荷的供电，要结合远景规模统筹安排。

3-3    所用电电源

一、工作电源和备用电源

⒈工作电源

选2台工作变

两台工作变分别从KD变电所单母分段低压母线上引接。

⒉备用电源

两台工作变互为备用

备用方式：暗备用