1.2 设计方案比较与确定
1.2.1 主接线设计方案图
方案一. 采用110kV内桥连接方式.
图1-1 方案一主接线图
方案二.采用110kV单母分段接线方式.
图1-2 方案二主接线图
由图1-1,1-2可看出
方案一中:110kV侧选用内桥接线;35kV侧选用单母分段接线;10kV侧选用双母分段接线。
方案二中:110kV侧选用单母分段接线;35kV侧选用单母分段接线;10kV侧选用双母分段接线。
1.2.2 发电厂主接线方案比较
通过经济可靠性对发电厂主接线方案进行比较
表1-2 发电厂主接线方案比较
方案一 方案二 1. 变压器短路:变压器35kV,10kV侧QF110kV1.变压器短路:变压器三侧QF跳闸 出线QF及联络QF跳闸。 一回110kV出线暂停电,操作后可恢复送电。但有线路过负荷的可能性。 2.桥开关一侧短路: 一回110kV出线暂停电,出线开关变压器的开关均跳开。 该侧出线停电至故障排除为止。 3.变压器停运,需暂时使出出线停电,操作后才重新送电。 2.110kV母线短路:分段短路器QF及母线两侧进出线QF跳闸。 该出线停电至母线修理完好为止。 3.变压器退出运行方便不须出线停电。 两回110kV出线不停电。 从以上两个方案对比来看,方案二比方案一略占优势。
即方案一是第1点和第3点的情况下暂时停电。操作后恢复送电,而方案二只是在上述情况下不停电而已,操作的这段时间里线路可能过负荷,但时间很短,故没有问题。因为线路设计时,都做过(n-1)状态的校验,在故障后状态下,不会影响向系统送电,有可能电压低一些,但也是允许的。
而方案二比方案一多用了一组母线,两组短路器和两组隔离开关。显然,在经济上方案一占绝对优势,考虑进后的发展,设计中就留下足够空地,以备扩建时发展成单母分段接线。
最后,选定方案一为本设计的主接线方案。
1.3 主变压器容量的选择
1.3.1 主变压器选择原则
1. 对于中小型发电厂,主变压器应选用三相式。
2. 在发电机发电母线上的负荷为最小时,能将剩余功率送入电力系统。
3. 发电机电压母线上最大一台发电机停运时,能满足发电机电压的最大负荷用电需要。
4. 因系统经济运行而需要限制本厂出力时,亦应满足发电机电压的最大负荷用电。
1.3.2 三绕组变压器的选择原则
1. 由于次发电厂有三种电压,若采用双倍绕组变压器,则从6kV~110kV和6kV~35kV需要四台双绕组变压器。其经济性低于使用2台三绕组变压器,且占地面积大。
2. 在发电厂有两种升高电压的情况下,当机组容量为125MW及以下时,从经济上考虑,一般采用三绕组变压器。但每个绕组的通过功率应达到该变压器容量的15%以上。三绕组变压器一般不超过两台。
1.3.3 主变压器容量选择计算
1. 当10kV母线上负荷最小,且两台发电机满发时 100-100×8%=100-8=92MW 92-20=72MW 72/0.8=90MVA 90/2=45MVA=45000kVA(每台变压器的容量) 又因为35KV恒定供电20MW,则每台承担10MW。 10/cosΦ=10/0.9=11.11MVA
在发电厂有两种升高电压的情况下。当机组容量为125MW及以下时,一般采用三绕组变压器。但每个绕组的通过功率应达到该变压器容量的15%以上。(三绕组变压器一般不超过两台)
∴35kV侧变压器绕组所占百分比: 11.11/45=24.7%>15% ∴满足要求。 2. 当10kV母线上负荷最小且T1 T2 之一退出时 有:
SN =〔100-100×8%/0.9-20/0.9〕×0.7=(115-22.22)×0.7=64900kVA
根据上边的计算结果应选63000kVA变压器,但考虑变压器的事故过负荷能力,选用50000kVA的变压器。
选用SFSL1-50000型变压器,其参数为: (1)额定电压(高/中/低):121/38.5/11 (2)损耗: 空载: 53.2 短路: 高中 350
高低 300 中低 255
(3)阻抗电压Uk % 高中 17.5
高低 10.5 中低 6.5
(4)空载电流I%:0.8 综合投资 33.4
3. 当10kV母线上负荷最大且G1 G2 之一退出时,应满足系统倒送电能。由于10kV母线上负荷最大为25MW切除一台发电机剩余总容量为:50-50×8%=46MW 则没有变压器从系统倒送功率可能性。
由于所选变压器容量小于计算值需进行过负荷校验。
变压器事故过负荷倍数K=64900/50000=1.3 当事故过负荷倍数K为1.3时允许过负荷时间为120min。
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