的过负荷能力。对装两台变压器的变电所,每台变压器的额定容量一般按Se=0.6SM选择,SM为变电所最大负荷,这样,当一台变压器停用时,仍可保证对60%全部负荷的供电。对于一、二类负荷比重大的变电所,应能在一台变压器停用时,其余变压器仍能保证用户的一类负荷和大部分二类负荷。
4、主变压器的型式
一般采用三相式变压器。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15%Se以上时,可采用三绕组变压器。其中,当主网电压为110~220KV及以上,中压为110KV及以上时,多采用自耦变压,以得到较大的经济效益。
5、通常主变压器采用普通的变压器,只当系统有特殊调压要求,普通变压器又无法满足时,才采用有载调压变压器。
6、选择变压器分接头时,应考虑最大和最小两种运行分式,情况复杂。本次设计只要求粗略选定分接头,不深入计算。
7、若选择两种不同型号的变压器,应注意其并列条件是否满足要求。 (四)主变压器布置的有关问题
1、主变的位置应尽可能靠近低压侧户内配电装置,但与建筑物的距离不应小于1.25米。这样可减少连接母线的长度。
2、布置时,要注意防爆,考虑放宽距离,加设隔墙或改变变压器事故喷油孔的方向。另外,防火也应考虑。
3、布置在主变旁边的避雷器高压引线,应考虑当避雷器端帽损坏时,避免甩线打坏主变压器的高压套管。
4、进行平面布置时,通常主变的上空不宜有架空线或引线架构跨越,如有,须考虑留足起吊高度,以方便检修吊芯、壳。
五、主接线的设计方法和步骤
(一)电气主接线的设计,一般分为以下几步:
1、拟定可行的主接线方案:根据设计任务的要求,在分析原始资料的基础上,拟定出若干个可行的方案,内容包括主变压器型式、台数和容量、各级电压配电装置的接线方式等。
2、由接线的基本要求,从技术可靠性上论证各方案的优缺点,淘汰一些较差的方案,保留2~3个技术上相当的较好方案。
3、对2~3个技术上较好的方案进行经济计算,选择出经济上最佳的方案,该方案也就是技术经济均较合理的最优主接线方案。
4、绘制电气主接线单线图:电气主接线一般按正常运行方式绘制,采用全国通用的图形符号和文字代号,并将所用设备的型号、变压器主要参数、母线及电缆截面等标注在单线图上。单线图上还应标出电压互感器、电流互感器、避雷器等设备的配置及其一次接线方式,以及主变压器接线组别和中性点的接地方式等。 (二)电气主接线方案的经济计算
经济计算是计算各个主接线方案的费用和效益,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。计算时,并不需要计算全部建造费用,可只计算个方案不同部分的投资和年运行费用。这样做,并不会影响比较的结果,此外,由于比较是相对的,故不必过分追求数字的精确。实际上,在选择方案阶段,也不可能把投资计算得很准确。
9
具体计算如下:
1、计算综合投资Z:
Z=ZT+ZD (万元)
式中:ZT——为变压器综合投资。除包括变压器本身价格外,包括了运输和现场安装、
架构、基础、铁轨、电缆等附加费用。变压器本身价格为Z0,各项附加费用可用
ZT=Z0(l+
a Z0表示,则变压器综合投资为: 100a) 100a——不明显的附加费用比例系数,一般220KV取70,110KV取90。
ZD——为配电装置综合投资。包括其中设备价格和建筑安装费用。
变压器及配电装置综合投资的指标可参见下面附录一、附录二。
2、计算年运行费用U:
U=a2△A310+ U1 + U2 (万元)
式中:U1——小修、维护费,一般为(0.022~0.042)本次设计取0.022Z(变电工程)
U2——折旧费,一般为(0.005~0.058)Z,本次设计取0.058Z。(变电工程)
a——电能电价,由各省市实际电价确定。本次设计取0.50元/KW2h △A——变压器年电能损失总值(KW2h)
※※ 关于△A的计算方法如下:
当已知最大负荷Smax(或平均负荷S)和最大负荷利用小时Tmax(或全年实际运行时间T0),采用如下公式计算:
(1)对双绕组变压器,当n台相同容量变压器并联运行时,有:
△A=n(△P0+K△Q0) T0+
-4
1S2
(△P+K△Q)3(max)τ (Kw.h)
Snn1S2
(△P+K△Q)3()]T0 (Kw.h)
Snn 或 △A=n[(△P0+K△Q0) T0+
式中 Sn——一台变压器额定容量(KVA)
Smax——n 台变压器承担的最大的总负荷(KVA) S——n台变压器承担的总平均负荷(KVA)
T0——变压器全年实际运行小时数(h),一般可取8000h τ——最大负荷损耗时间(h),可查《电力系统分析》课本。
K——无功经济当量,即为每多发送(或补偿)1kvar无功功率,在电力系
统中所引起的有功功率损耗增加(或减少)的值。一般发电厂取0.2,变电所取0.1~0.15.
(2)n台同容量三绕组变压器并联运行时,有:
1)当容量比为100/100/100、100/100/50时
10
22SS1S2132△A=n(△P0+K△Q0) T0+ (△P+K△Q)3(2+2+)τ
SnSnSnS3n2n 2)当容量比为100/50/50时
22S3S1S212 △A=n(△P0+K△Q0) T0+ (△P+K△Q)3(2++)τ
SnSnS2nSnS3n2n式中 S1、S2、S3——为n台变压器三侧分别担负的最大的总负荷(KVA) S2n、S3n ——分别为第二、三绕组的额定容量(KVA)
3、经济比较方法
对技术上较好的方案分别进行上述投资和年运行费计算后,再通过经济比较,选出经济上最优方案。
(1)抵偿年限法:在各方案中,Z与U均为最小的方案应优先选用,若出现一各方案Z大U小,另一方案Z小U大,则可采用抵偿年限法决定:
T=
Z1?Z2
U2?U1如果算出T小于5~8年,则采用综合造价Z较大的方案。本次设计拟取偿还年限的准标值为7年。
(2)计算费用最小法:如果在技术上相当的方案多于两个,可按下列公式分别计算各方案的计算费用C,其中C最小的方案为最经济方案。
C1=
Zi+ Ui (ⅰ=1、2、3??) Tn(3)年费用最小法:考虑时间因素及复利计算时,可采用年费用最小法。
r?1?r0?NF = Z [0] + u 为最小 ?1?r0?n?1
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附录一:主变压器的技术数据及参考价格
由于近年来,设备价格及安装费用的不断调整,且不同的厂家产品的也有所差异,所以下列各表所列出的综合投资仅供课程设计作为方案比较时的参考。
表2—1 6~10KV低损耗全密封波纹油箱配电变压器技术数据
额定容量 (KVA) S9-M-50 S9-M-63 S9-M-80 S9-M-100 S9-M-125 S9-M-160 S9-M-200 S9-M-250 S9-M-315 S9-M-400 Y,yn0 6 6.3 10 10.5 11 0.4 ±5% 联接组标号 电压组合(KV) 高压 低压 分接范围 空载损耗 负载损耗 空载电流 0.17 0.20 0.25 0.29 0.34 0.40 0.48 0.56 0.67 0.80 0.87 1.04 1.25 1.50 1.80 2.20 2.60 3.05 3.65 4.30 2.0 1.9 1.8 1.6 1.5 1.4 1.3 1.2 1.1 1.0 短路阻抗 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 12
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