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35KV变电站运行方式分析.doc

35KV变电站运行方式分析35KV 变电站是我港电网的枢纽,35KV变电站供电运行的质量直接关系到全港的供电是否可靠,因此选择一个合理的运行方式,不但可以提高供电可靠性,并且可以降低损耗节约用电。

一、 35KV变电站设备现状35KV 变电站现有两台S9-12500KVA变压器,有311、322 两回 35KV电源电缆供电, 35KV母线和 10KV母线都为单母线分段的主接线方式。

共有 40 回 10KV出线回路。

我港区现有 21 变电所(箱变)从 35KV变电站引电源供电,大多数变电所为双电源供电,电源分布在 35KV变电站 10KV母线的两段上。

在与唐山供电公司签订的调度协议上我 35KV变电站运行方式为两台主变分列运行,即311、322、301、302 开关合, 345 开关分,501、502 开关合, 545 开关分。

二、我公司电网负荷现状最大负荷情况:最大电流( A)时间50107.907.1007.1107.1208.12522532893768.208.308.408.508.632343736149043考虑两段负荷的最大值出现的时刻不同,以及两段负荷的同时系数,以及其他因素影响,分析我 35KV变电站总的最大负荷约为 100KVA。

35KV 变电站实际负荷情况:时间回路3114月份:3223115月份60KWH300kvaRhkwH425880kvarh286320kvarh有功KWH 无功 160720kvarh 注: 5 月总有功 KWH,2008年上半年总的有功电量为 KWH.故 35KV变电站平均负荷为: 3946KVA左右 (功率因数取 0.93)。

三、我 35KV变电站确定运行方式应考虑的问题1、运行方式应满足我公司电网的电能负荷需求;2、当 35KV变电站一路 35KV电源电缆或一台主变发生故障时,故障排除时间最短,全港能在较短时间内恢复供电;或停电面积最小,只是局部受到影响并能迅速恢复供电;3、在满足前面两个前提条件下损耗最小;我 35KV变电站可能的运行方式有:1)、一台变压器运行,另一台冷备。

即311、322 开关合, 301(302)合, 302(301)分, 345 分; 501(502)合, 502(501)分, 545 合。

2)、一台变压器运行,另一台热备。

即311、322 开关合,301、302、合, 345 分; 501 (502)合, 502(501)分, 545 合。

3)、两台变压器并列运行。

即311 (322)开关合, 322(311)开关分,301、302 合, 345 合;501、502 合, 545 合。

322( 311)电缆在充电状态。

4)、两台变压器分列运行。

即311、322 开关合,301、302、合, 345 分;501、502 合, 545 分。

四、运行变压器损耗计算35KV 变电站变压器参数:1#主变:空载电流 I% =0.35%阻抗电压 UK%=7.61%空载损耗P0=12.90KW额定负载损耗PK=61.02KW2#主变:空载电流 I% =0.36%阻抗电压 U K%=7.56%空载损耗 P0=12.83KW额定负载损耗PK=61.31KW变压器空载损耗计算:有功损耗:P0=P0无功损耗:ΔQ0=SN* I%变压器负载损耗计算:有功损耗:ΔPT= P0+ PK(S30/SN)2无功损耗:ΔQT= Q0+ QK(S30/SN)2=SN(I%+ UK%(S30/SN)2)无功损耗对有功损耗的影响:P= kq QTS30:视载负荷( KVA)SN:变压器额定容量Kq:对于二级供电的企业取0.065 QK:额定负载的无功损耗P K:额定负载的有功损耗1)、损耗计算1#主变空载损耗:有功损耗:P0=P0=12.90kw无功损耗:ΔQ0=SN* I%=12500x0.35%=43.75kvar无功损耗对有功的影响:ΔP1= kq ΔQT=0.065*43.75=2.84KW2#主变空载损耗:有功损耗:P0=P0=12.83kw无功损耗:ΔQ0=SN* I%=12500x0.36%=45kvar无功损耗对有功的影响:ΔP2= kq ΔQT=0.065*45=2.93KW当 1#主变带全部负荷运行时损耗:有功损耗:ΔPT= P0+ PK(S30/SN)2=12.90+61.02*() 2=12.90+6.08=18.98kw 无功损耗:ΔQT= Q0+ QK(S30/SN)2=SN(I%+ UK%(S30/SN)2)=12500(0.36%+7.61%*0.099)=138.88kvar 无功损耗对有功的影响:Δp1= kq ΔQT=9.02 kw总有功损耗:ΔPT 总=28kw当 2#主变带全部负荷运行时损耗:有功损耗:ΔPT= P0+ PK(S30/SN)2=12.83+61.31*() 2=12.83+6.13=18.96kw无功损耗:ΔQT= Q0+ QK(S30/SN)2=SN[I%+ UK%(S30/SN)2]=12500(0.36%+7.56%*0.099)=138.25kvar 无功损耗对有功的影响:Δp2= kq ΔQT=8.98 kw总有功损耗:ΔPT 总=27.94kw当两台主变平均带负荷运行时损耗:1#主变:有功损耗:ΔPT1= P0+ PK(S30/SN)2=12.90+61.02*() 2=14.46kw无功损耗:ΔQT1=SN(I%+ UK%(S30/SN)2)=12500*(0.35%+7.61%*0.0256)=68.1kvar 总有功损耗:ΔPT=ΔPT1+kqΔQT1=18.89 kw2#主变:有功损耗:ΔPT2= P0+ PK(S30/SN)2=12.83+61.31*() 2=14.40kw无功损耗:ΔQT2=SN[I%+ UK%(S30/SN)2]=12500*(0.36%+7.56%*0.0256)=69.12kvar总有功损耗:ΔPT=ΔPT1+kqΔQT1=18.89 kw所以两台主变同时平均带负荷运行时损耗为(并列或分列方式运行):有功损耗:ΔPT总=ΔPT11+ΔPT2=37.78 kw无功损耗:ΔQT总=ΔQT1+ΔQT2=137.22kvar两台主变一用一备(冷备)时的损耗: 1#主变运行:有功损耗:ΔPT=ΔPT+Δp1=18.98+9.02=28kw无功损耗:ΔQT=ΔQT2=138.88kvar2#主变运行:有功损耗:ΔPT=ΔPT+Δp1=18.96+8.98=27.84kw无功损耗:ΔQT=ΔQT2=138.25kvar两台主变一用一备(热备)时的损耗: 1#主变运行:有功损耗:ΔPT总=ΔPT1+Δp1+ΔPT2+Δp2=18.98+9.02+12.83+2.83= 43.66kw 无功损耗:ΔQT总=ΔQT1+ΔQT2=138.88+45=183.88kvar2#主变运行:有功损耗:ΔPT总=ΔPT1+Δp1+ΔPT2+Δp2=18.96+98098+12.90+2.84= 43.58kw无功损耗:ΔQT总=ΔQT1+ΔQT2=43.75+138.25=182kvar五、综合分析1、综上可以得出按照我站设备和负荷情况分析得出,一台主变可以带全站负荷运行。

2、通过上面计算可得出当运行方式为两台主变一用一备(冷备)时的损耗的变压器损耗最小。

但是采用这种运行方式当运行变压器发生故障时停电面积太大,而且由于另一台变压器处于冷备状态,另变压器长期处于冷备状态,投入运行需进行投入试验,投入运行时间过长,不利于电网的可靠供电,影响生产运营用电。

综合考虑故本运行方式不可取。

3、采取两台主变并列运行方式,由于一台主变就满足全港用电的需求,两台主变并列运行大大增加了变压器损耗,从运行成本上不经济;又由于501、502 开关没有保护,当一台主变发生故障时501(502)开关不会自动跳开,容易造成故障主变反送电,引起二次事故,造成对故障变压器的二次伤害。

故此种运行方式也不可取。

4、另两种运行方式进行比较,当一台变压器发生故障时,采取分列运行方式进行供电,停电面积较小,是两台主变一用一备(热备)运行方式供电的一半,另当下面发生恶劣电气事故引起主变进线开关跳闸时停电面积采用分列运行方式供电也小,有利于安全可靠供电,提高电能质量。

两种运行方式的损耗进行比较,变压器分列运行方式的损耗较小。

有功损耗差值 :ΔPT差=ΔPT总-ΔPT 总分 =43.66-37.78=5.88kw无功损耗差值 :ΔQT差=ΔQT总-ΔQT总分 =183.88-137.22=46.66kvar故从经济角度考虑,采用两台主变分列运行方式每年可节约用电 51500 度,有显著的经济效益,另外可以减少无功损耗,提高功率因数,达到提高电能质量的目的,同时也能够减少电费支出。

分析可得两台主变分列运行的运行方式(两台变压器分别运行在两段母线上)是最为合理的运行方式。

另我公司与唐山供电公司签订的 35KV变电站调度协议上我 35KV变电站运行方式为两台主变分列运行,即311、322、301、302 开关合, 345 开关分,501、502 开关合, 545 开关分。

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