因此该方案较好,因为备用电源供电时间较少,所以该方案既能满足供电可靠性要求,投资也相对较少。 1、技术指标计算
1.1方案一 根据全厂计算负荷为4735.24kVA,考虑原始资料要求两路电源正常时只用一路供电,工作电源停运时方用备用电源供电,本方案选用5000 kVA的变压器两台,型号为SJL1—5000/35,电压为35/10kV,查表得到变压器的主要技术数据: 空载损耗ΔP0=6.9kW ,短路损耗ΔPk=45kW 阻抗电压Uk% =7 , 空载电流I0% =1.1 变压器的有功功率损耗
ΔPb=nΔP0 +ΔPk(Sjs/Sbe)/n (n为变压器台数)
已知:n=2 (正常运行时备用变压器充电备用);Sjs=4735.24kVA ;Sbe=5000 kVA
所以,变压器的有功损耗ΔPb=2×6.9 +45×(4735.24/5000)=54kW 变压器的无功功率损耗
ΔQb=n(I0%/100)Sbe+(1/n) (Uk%/100) Sbe (Sjs/Sjb)= 2×(1.1/100)×5000+(7 /100)×5000× (4735.24/5000)=424kVar 一台变压器运行的有功损耗=ΔPb-ΔP0=54-6.9=47 kW
一台变压器运行的无功损耗=ΔQb-1.1/100*5000=424-55=369 kVar
35kV线路的功率:
Pjs′=Pjs+ΔPb-ΔP0=4522+54-6.9=4569kW
Qjs′=Qjs+ΔQb-1.1/100*5000=1405+424-55=1774 kVar Sjs′=
Pjs?2? Qjs?222
2
2
=
45692? 17742=4901kVA
Ijs′=Sjs′/(3Ue1)= 4901/(3×35)=80.9A
35kV线路的功率因数:
cosφ= Pjs′/Sjs′= 4569/4901=0.93
导线在运行中,因其中有电流流过,将使导线温度升高。温度过高,将会降低导线的机械强度,加大导线接头处的接触电阻,增大导线的弧垂。为保证导线在运行中不致过热,要求导线的最大负荷电流必须小于导线的允许载流量,即Ijs′<Iux 。
按照国家电线产品技术标准规定,经过查表,35kV线路选用LGJ—35钢芯铝绞线架设,几何均距确定为2.5米。查表得:r0=0.85Ω/km ,x0=0.417Ω/km 。
工作电源电压损失:
Δu1=(r0 ×Pjs′×L1+ x0 ×Qjs′×L1)/Ue1 (L=5 km) =(0.85 ×4569×5+ 0.417×1774×5)/35 = 0.66 kV
Δu1<35×5%=1.75 kV ,电压损失合格。 备用电源电压损失:
Δu2=(r0 ×Pjs′×L2+ x0 ×Qjs′×L2)/Ue1 (L=7 km) =(0.85 ×4569×7+ 0.417×1774×7)/35= 0.92 kV Δu2<35×5%=1.75 kV ,电压损失合格。
(1) 方案二 根据全厂计算负荷Sjs=4735.24kVA,可以计
算出10kV线路的负荷电流
Ijs=Sjs/(
3Ue2)=4735.24/(3×10)=273A
它的功率因数:cosφ= Pjs/Sjs=4522/4735.24=0.95
根据导体的发热条件,10kV线路选用LGJ—70钢芯铝绞线架设,几何均距确定为1.5米。查表得:r0=0.46Ω/km ,x0=0.365Ω/km 。
电压损失:
Δu1=(r0 ×Pjs×L+ x0 ×Qjs×L)/Ue2 (L=5 km) =(0.46 ×4522×5+ 0.365×1405×5)/10 = 1.3 kV
电压损失过大,为了降低电压损失,10kV线路考虑选用LGJ—120的钢芯铝绞线架设。查表得:r0=0.27Ω/km ,x0=0.335Ω/km
电压损失为:
Δu1=(r0 ×Pjs×L+ x0 ×Qjs×L)/Ue2 (L=5 km) =(0.27 ×4522×5+ 0.335×1405×5)/10= 0.85 kV 同理:Δu2=(0.27 ×4522×7+ 0.335×1405×7)/10=1.18 kV Δu2>Δu1>10×5%=0.5 kV ,电压损耗仍然偏高。只有通过提高供电侧电压才能保证供电电压。
1.2.方案三 正常运行时以35kV单回路供电,10kV线路作为备用电源。根据全厂计算负荷为4735.24kVA,厂内总降压变电所设一台容量为5000 kVA的主变压器,型号为SJL1—5000/35 ,查表得到变压器的主要技术数据:
空载损耗ΔP0=6.9kW ,短路损耗ΔPk=45kW 阻抗电压Uk% =7 , 空载电流I0% =1.1 变压器的有功功率损耗
ΔPb=nΔP0 +ΔPk(Sjs/Sbe)/n (n为变压器台数)
2
已知:n=1 ;Sjs=4735.24kVA ;Sbe=5000 kVA
所以,ΔPb=1×6.9 +45×(4735.24/5000)=47kW 变压器的无功功率损耗
ΔQb=n(I0%/100)Sbe+(1/n) (Uk%/100) Sbe (Sjs/Sjb)
= 1×(1.1/100)×5000+(7 /100)×5000× (4735.24/5000) = 369kVar 35kV线路的功率:
Pjs′=Pjs+ΔPb=4522+47=4569 kW Qjs′=Qjs+ΔQb=1405+369=1774 kVar Sjs′=
Pjs?2? Qjs?22
2
2
=
45692? 17742=4901kVA
Ijs′=Sjs′/(3Ue1)= 4901/(3×35)=80.9A
35kV线路的功率因数:
cosφ= Pjs′/Sjs′= 4569/4901=0.93
导线在运行中,因其中有电流流过,将使导线温度升高。温度过高,将会降低导线的机械强度,加大导线接头处的接触电阻,增大导线的弧垂。为保证导线在运行中不致过热,要求导线的最大负荷电流必须小于导线的允许载流量,即Ijs′<Iux 。
按照国家电线产品技术标准规定,经过查表,35kV线路选用LGJ—35钢芯铝绞线架设,几何均距确定为2.5米。查表得:r0=0.85Ω/km ,x0=0.417Ω/km 。
35kV工作电源电压损失:
Δu1=(r0 ×Pjs′×L1+ x0 ×Qjs′×L1)/Ue1 (L=5 km) =(0.85 ×4569×5+ 0.417×1774×5)/35 = 0.66 kV
Δu1<35×5%=1.75 kV ,电压损失合格。
10kV备用线路仅考虑一级负荷之用,一级计算负荷为3868.5kVA ,可计算出10kV备用线路的负荷电流Ijs
Ijs=Sjs/(
3Ue)=3868.5/(3×10)=223.35 A
按导体的发热条件选用LGJ—120钢芯铝绞线架设,几何均距确定为1.5米,查表得每公里的电阻值r0=0.27Ω,每公里的电抗值x0=0.335Ω 。可计算出 10kV备用线路的电压损失:
Δu2=(r0 ×Pjs×L+ x0 ×Qjs×L)/ue2 (L=7 km) =(0.27 ×3724×7+ 0.335×1047.6×7)/10 = 0.95kV
要求电压损失为:10×5%=0.5 kV ,作为备用电源由于所用时间少,基本满足要求;另外也可通过提高供电侧电压来保证。
通过对三个方案的技术指标分析计算,可知:
方案一 :供电可靠,运行灵活,线路损失小,但因装设两台主变压器和三台35kV断路器,致使投资增大。
方案二 :工作及备用电源均采用10kV,无须装设主变压器,投资小,但线路损耗大,电压损失严重,无法满足一级负荷长期正常运行的要求,故不予考虑。
方案三 :介于方案一和方案二之间,正常运行时,线路损耗低,电压损失小,能满足一级负荷长期正常运行的要求。35kV线路故障或检修时,10kV备用线路运行期间,电压损失较大,但这种情况较少,且时间不长,从设备投资来看,方案三比方案一少一台主变压器和两台35kV断路器,投资降低。至于备用线路电压损失问题,可采用适当