1 35kV变电所设计论文第一节设计方案确定变电所是电力系统的重要组成部分它直接影响整个电力系统的安全与经济运行是联系上级变电所和用户的中间环节起着变换和分配电能的作用。

电气主接线是变电所的主要环节电气主接线的拟定直接关系着变电所电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定是变电所电气部分投资大小的决定性因素。

本次设计为35KV海迪变电所初步设计所设计的内容力求概念清楚层次分明。

本设计在撰写的过程中曾得到老师和同事们的大力支持并提供大量的资料和有益的建议对此表示衷心的感谢。

龙矿集团基地35kV变电所于1994年投入运行主变容量为两台 2500kVA变压器主要负担社区居民生活用电企业办公用电等。

随着集团公司的飞速发展两台主变不能满足用电负荷要求附近很多企业由于受用电负荷限制不能正常生产另外由于用电负荷中心偏移压降增大用电损耗增加不能保证用户的电能质量为此拟在公司机关再建一座35kV变电所以满足机关居民生活用电和周围企业生产用电要求。

一、设计思路煤矿供电系统电压等级多为110kV、35kV、6kV等采用中性点不接地的供电方式拟建的35KV变电所从基建投资、电能损失等经济指标及电能质量、供电可靠性、配电合理性等技术指标综合分析主变压器拟采用2 台35kV三相三绕组油浸式自冷降压变压器分为三个电压等级 35KV、 10KV6kV各个电压等级均采用单母分段的主接线方式供电35kV、10kV 6kV均用于中性点不接地系统。

其中机关居民生活用电采用6.3/0.4降压变压 2 器距变电所距离较远的用电大户采用10.5/0.4的降压变压器这样能减少线路投资、降低线路损耗提高电能质量同时能够充分利用现有运行变压器减少不必要的损失。

二、主要设备设计方案 1、一次设备 1主变压器采用新型节能产品采用可调整电压的有载调压变压器SSZ11型。

2变电所内35kV配电装置采用JYNl—40.5(Z移开式交流金属封闭间隔式开关柜 6Kv、10KV配电装置采用JYN2—12移开式交流金属封闭间隔式开关柜。

3馈线断路器采用ZN12-12真空断路器,实现高压断路器无油化,电流、电压互感器全封闭浇注式。

435kV及10kV、6kV避雷器采用合成绝缘金属氧化锌避雷器。

5操作机构为电动机储能开关一体机构具备手动功能。

2、二次设备变电所采用微机保护装置具备控制功能保护功能实时监控功能中央信号传输等功能有利于提高供电的可靠性预防事故的发生及提高处理事故的应变能力。

3、集控台经过网络数据传输将数据传输到集中控制室通过计算机进行系统监控、遥控操作、远程抄表等操作大型模拟屏与监控计算机联网。

3 第二节变电所负荷估算和变压器选择一、各组用电负荷统计在变电所负荷统计时首先把不同工作制下的低压用电设备的额定功率或额定容量换算成统一工作制下的额定功率单相负荷换算成等效的三相负荷然后计算各组低压用电设备的计算负荷将各组低压负荷汇总出低压总负荷后再选择变压器将低压计算负荷与变压器损耗相加算出变压器一次侧的高压计算负荷表2-1为各馈线用电负荷的统计统计过程中考虑以下几方面的因素 1、长时工作制用电设备的功率等于其额定功率。

2、短时工作制用电设备的功率按照额定功率考虑如该设备正常时不使用统计该线路负荷时不考虑。

表2-1 35kV变电所负荷统计表线路名称变压器容量kVA 最大有功负荷kW 最大无功负荷kVar 功率因数年最大有功负荷利用小时工程处线 1200 600 300 0.89 5000 海迪线 1600 560 260 0.91 3000 技工学校 400 260 130 0.89 4000 昂特公司 6150 2800 1700 0.85 4500 隆基公司 4800 3400 2000 0.86 7000 海盟公司 3000 1800 1100 0.85 6000 中心医院线480 300 120 0.93 3000 小计 17630 9720 5610 4 3、照明设备功率为灯泡上标出的额定功率对于荧光灯及高压水银灯等计入整流器的功率为灯管额定功率的20%和8% 4、对单相用电设备均衡分配到三相上当回路中单相负荷的总容量不超过同回路对称负荷的设备总容量的15%时该回路全部负荷按照三相对称负荷计算当回路中单相负荷的总容量大于同回路对称负荷的设备总容量的15%时将单相负荷换算成等效三相负荷。

1单相用电设备接于相电压时将最大负荷相的计算负荷乘以3 得三相计算负荷。

Pca=3Pca.φ Qca=3Qca.φ 式中Pca Qca ——等效三相有功、无功功率计算值 kW 、 kVar。

Pca.φ Qca.φ ——负荷最大一相单相负荷的有功、无功功率计算值 kW 、 kVar。

2单相用电设备接于线电压时将最大负荷相的计算负荷乘以3得三相计算负荷。

Pca=3Pac.WQca=3Qca.W Pca.W Qca.W ——负荷最大的线间单相负荷的有功、无功功率计算值kW 、 kVar。

二、变电所总计算负荷将表2-1中的各回路计算负荷相加再乘以最大负荷的同时系数即为变电所的计算负荷。

P∑=Ksp∑Pca=9720×0.85=8262 (kW Q∑=Ksq∑Qca=5610×0.90=5049(kVar S∑=2 2 Q P=2250498262=9683(kVA P∑、Q∑、S∑变电所负荷总有功、无功、视在功率计算值。

∑Pca 、∑Qca变电所各组用电设备的有功、无功功率计算值之和。

Ksp、Ksq各组用电设备最大负荷不可能同时出现的组间最大负荷的同时系数。

取Ksp=0.85 Ksq=0.9。

5 三、电容器选择海迪变电所出线分为两个电压等级6kV用户为矿区居民生活用电和办公用电用电负荷少功率因数在0.90以上因此6kV母线不装设并联补偿电容器。

在10kV母线加装电容器柜进行人工补偿以提高变电所的功率因数。

10kV 母线的功率因数cosф=1 S P= 22]9.0110020001700[]85.0180034002800[ 85.0180034002800(=0.844 电容器无功补偿容量Qc=PΣ(tanф-tanфac=2100kVar (取补偿后的功率因数cosф=0.95。

查阅有关产品信息电容器采用TBB10.5-ZB-3000,最大补偿容量为3000 kVar。

TBB-ZB-6/10系列高压自动补偿装置是针对6-10kV供电网开发的新产品。

以往变电所采用固定电容器组进行补偿造成在用电高峰时欠补用电低谷时过补以及在用电设备发生变更时电容器组与系统不再匹配无法达到补偿效果。

由于供电系统严格要求不许过补偿致使很多已装设的补偿装置拆除或退出运行造成了很大的经济损失。

TBB-ZB系列高压自动补偿装置解决了上述问题根据系统无功功率的变化投切电容器组使系统的功率因数保持在0.95以上解决了供电网的过补和欠补偿问题。

该系统保护电路齐全有过载、短路、过补、过热、过电压、欠电压、三相不平衡等保护。

四、主变压器选择变电所中主变压器的容量是按照补偿后变电所负荷总容量几变压器台数和运行方式决定的同时考虑5~10年的发展规划考虑集团公司发展规模。

6 补偿后变电所负荷总容量 1 、 10kV负荷总容量由于采用自动补偿补偿后功率因数按 0.95计算 Sac1=cos P=95 .0 6800=7158(kVA 2、6kV负荷总容量 Sac2=2 2]9.0120130260300[]85.0300260560600[ =1633(kVA 主变压器负荷总容量Sac= Sac1+ Sac2=7158+1633=8791(kVA 主变压器选用 35kV三相三绕组油浸式自冷降压变压器容量 10000kVA两台一台运行一台备用。

将来用电负荷超过10000kVA时将两台主变并列运行。

主变压器技术参数 (1 型号 SSZ11-1000035/10.5/6.3 (2 额定电压 35±2×2.510.5kV6kV (3 额定容量 10000/10000/10000kVA (4 额定频率 50Hz (5接线组别 Yy0d11 (6 阻抗电压 7.5 (7 冷却方式自冷 (8中性点运行方式35kV、6kV均用于中性点不接地系统。

第三节变电所位置及供电电源的确定 7 一、变电所位置确定变电所位置选址合适与否将直接关系到供电的可靠性、经济性和安全性经过反复论证选择变电所建在海迪小区南侧原海迪药业院西南角名称为35kV海迪变电所。

选择此位置基于以下几方面的考虑 1、该位置接近负荷中心变电所的南侧为昂特公司、隆基公司等负荷北侧为海迪小区、工程处、技校等用电负荷。

2、该地段不属于农田属于沙滩地带不占用耕地。

3、变电所周围交通运输方便水源、暖气、通讯可以从海迪小区接入周围无污染。

4、变电所周围没有大型建筑电源的进出十分方便。

5、地质条件适宜海拔高度为4.5米加上建筑基础可以防止50年一遇的海水侵蚀。

6、变电所周边地形开阔为变电所将来发展留有余地。

二、变电所供电电源的确定海迪变电所的供电电源分别来自两个不同的变电所如图3-1海迪线引自35kV主井变电所35kV母线327开关它作为海迪变电所的主供电源海基线引自35kV基地变电所35kV母线312开关海基线作为海迪变电所的备用电源正常情况下带电备用。

海基线作为海迪变电所和基地变电所的联络线可以互为备用即当矿务线停电检修时基地变电所可以通过海基线送电当海迪线停电检修时海迪变电所可以通过海基线送电这样两个变电所用电的可靠性大大提高。

35kV海迪线线路长度约9kM线路敷设采用架空线路35kV海基线利用现有的电缆沟敷设电缆长度约3kM。

8 主井变电所基地变电所矿务线海基海迪变电所线海迪线图3-1 海迪变电所供电电源第四节电气主接线的选择一、变电所一次接线的确定从供电电源来看海迪变电所由两路供电电源如果采用外桥接线变电所进线一次侧没有保护当主井变电所、基地变电所、海迪变电所形成环行供电时对变电所安全运行不利内桥接线一次侧虽然有线路保护但主变压器与线路均由受电断路器保护相互有影响而且主变压器切换不方便由于隔离开关切合线路空载电流和变压器空载电流均不超过2A线路电容电流和变压器的空载电流超过2A。

根据变电所上述条件不宜采用外桥和内桥接线应采用由5个断路器组成的全桥接线。

这样可以提高供电的可靠性倒闸操作也灵活方便。

9 为了测量和保护需要在35kV母线两段分别装设电压互感器和避雷器电压互感器和避雷器安装于一个手车内共用一个隔离开关电压互感器用熔断器保护在35kV母线加装35/0.4站用变压器一台作为变电所操作、保护、照明用电。

二、变电所二次接线海迪变电所电力用户负荷性质分为一、二、三类负荷中心医院作为矿山急救中心同时也是交通事故绿色通道属于一类负荷周围大的用电企业一旦停电将造成重大经济损失属于二类负荷还有生活用电等三类用电负荷根据用电负荷特点变电所二次母线6kV 10kV均采用单母线分段运行10kV侧昂特公司、隆基公司、海盟公司采用双回电源在10kV一段母线加装电容器柜6kV侧海迪线、工程处、技校、基地线均采用双回路电源。