2、负荷资料分析 1)35KV负荷
表1.1 35KV负荷参数表 用户名称 容量(MW) 化工厂 铝厂 水厂 3.5 4.3 1.8 距离(KM) 备注 15 13 5 Ⅰ类负荷 Ⅰ类负荷 Ⅰ类负荷 注:35KV用户中,化工厂,铝厂有自备电源
2)10KV远期最大负荷
3)本变电所自用负荷约为60KVA; 4)一些负荷参数的取值:
负荷功率因数均取cosφ=0.85,负荷同期率 Kt=0.9c,年最大负荷利用小时数Tmax=4800小时/年,表中所列负荷不包括网损在内,故计算时因考虑网损,此处计算一律取网损率为5%,各电压等级的出线回路数在设计中根据实际需要来决定。各电压等级是否预备用线路请自行考虑决定。
第2章 电气主接线设计
电气主接线是变电所电气设计的首要核心部分,也是电力构成的重要环节。电气主接线设计是依据变电所的最高电压等级和变电所的性质,选择出某种与变电所在系统中的地位和作用相适应的接线方式。
2.1 主接线接线方式 2.1.1 单母线接线
优点:接线简单清晰,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,任一元件(母线或母线隔离开关等)故障时检修,均需使整个配电装置停电,单母线可用隔离开关分段,但当一段母线故障时,全部回路仍需短时停电,在用隔离开关将故障的母线段分开后才能恢复非故障母线的供电。
适用范围: 35-63KV配电装置出线回路数不超过3回;110-220KV配电装置的出线回路数不超过2回。 2.1.2 单母线分段接线
优点:用断路器把母线分段后,对重要用户可以从不同段引出两个回路,有两个电源供电。当一段母线发生故障,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。
缺点: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内停电。当出线为双回路时,常使架空线路出现交叉跨越。扩建时需向两个方向均衡扩建。
适用范围: 35KV配电装置出线回路数为4-8回时;110-220KV配电装置出线回路数为3-4回时。 2.2.3 单母分段带旁路母线
这种接线方式在进出线不多,容量不大的中小型电压等级为35-110KV的变电所较为实用,具有足够的可靠性和灵活性。 2.2.4 桥型接线
1、内桥形接线
优点:高压断器数量少,四个回路只需三台断路器。
缺点:变压器的切除和投入较复杂,需动作两台断路器,影响一回线路的暂时停运;桥连断路器检修时,两个回路需解列运行;出线断路器检修时,线路需较长时期停运。
适用范围:适用于较小容量的发电厂,变电所并且变压器不经常切换或线路较长,故障率较高的情况。
2、外桥形接线
优点:高压断路器数量少,四个回路只需三台断路器。
缺点:线路的切除和投入较复杂,需动作两台断路器,并有一台变压器暂时停运。高压侧断路器检修时,变压器较长时期停运。
适用范围:适用于较小容量的发电厂,变电所并且变压器的切换较频繁或线路较短,故障率较少的情况。 2.2.5 双母线接线
优点:
1)供电可靠,可以轮流检修一组母线而不致使供电中断;一组母线故障时,能迅速恢复供电;检修任一回路的母线隔离开关,只停该回路。
2)调度灵活。各个电源和各回路负荷可以任意分配到某一组母线上,能灵活地适应系统中各种运行方式调度和潮流变化的需要。
3)扩建方便。向双母线的左右任何的一个方向扩建,均不影响两组母线的电源和负荷均匀分配,不会引起原有回路的停电。
4)便于试验。当个别回路需要单独进行试验时,可将该回路分开,单独接至一组母线上。
缺点:
1)增加一组母线和使每回线路需要增加一组母线隔离开关。 2)当母线故障或检修时,隔离开关作为倒换操作电器,容易误操作。为了避免隔离开关误操作,需在隔离开关和断路器之间装设连锁装置。
适用范围:6-10KV配电装置,当短路电流较大,出线需要带电抗器时;35KV配电装置,当出线回路数超过8回时,或连接的电源较多、负荷较大时;110-220KV配电装置,出线回路数为5回及以上时,或110-220KV配电装置在系统中占重要地位,出线回路数为4回及以上时。
2.2.6 双母线分段接线
双母线分段可以分段运行,系统构成方式的自由度大,两个元件可完全分别接到不同的母线上,对大容量且相互联系的系统是有利的。由于这种母线接线方式是常用传统技术的一种延伸,因此在继电保护方式和操作运行方面都不会发生问题,而较容易实现分阶段的扩建优点。但容易受到母线故障的影响,断路器检修时需要停运线路。占地面积较大。一般当连接的进出线回路数在11回及以下时,母线不分段。
2.3 电气主接线的选择 2.3.1 35kV电气主接线
根据资料显示,由于35KV的出线为4回,一类负荷较多,可以初步选择以下两种方案:
1)单母分段带旁母接线且分段断路器兼作旁路断路器,电压等级为35kV~60kV,出线为4~8回,可采用单母线分段接线,也可采用双母线接线。
2)双母接线接线
表2.2 35KV主接线方案比较 方案项目 技术 方案Ⅰ单母分段带旁母 ① 单清晰、操作方 便、易于发展 ② 可靠性、灵活性差 ③ 旁路断路器还可以代替出线断路器,进行不停电检修出线断路器,保证重要用户供电 ④ 扩建时需向两个方向均衡扩建 经济 ① 设备少、投资小 ②用母线分段断路器兼① 设备多、配电装置 复杂 方案Ⅱ双母接线 ① 供电可靠 ② 调度灵活 ③ 扩建方便 ④ 便于试验 ⑤ 易误操作 作旁路断路器节省投资 ② 投资和占地面 大
虽然方案Ⅰ可靠性、灵活性不如方案Ⅱ,但其具有良好的经济性。鉴于此电压等级不高,可选用投资小的方案Ⅰ。 2.3.2 110kV电气主接线
根据资料显示,由于110KV没有出线只有2回进线,可以初步选择以下两种方案:
1)桥行接线,根据资料分析此处应选择内桥接线。 2)单母接线。
表2.3 110KV主接线方案比较
方案项目 技术 方案Ⅰ内桥接线 方案Ⅱ单母分段 经济
① 简单清晰、操作 ② 线清晰简单 ②调度灵活,可靠性 方便、易于发展 不高 ② 可靠性、灵活性差 ①占地少 ① 备少、投资小 ②使用的断路器少 经比较两种方案都具有接线简单这一特性。虽然方案Ⅰ可靠性、灵活性不如方案Ⅱ,但其具有良好的经济性。可选用投资小的方案Ⅰ