浅谈110kv变电站容量计算
110kV变电站直流电源系统蓄电池容量计算方法及相关应用

110kV变电站直流电源系统蓄电池容量计算方法及相关应用发表时间:2020-05-07T02:51:07.904Z 来源:《云南电业》2020年1期作者:周淑娇[导读] 在设计110kV变电站的时候,为了变电站直流系统的可靠性,电气二次设计人员需要严格谨慎计算变电站蓄电池容量。
本文按照最新DL/T 5044-2014《电力工程直流电源系统设计技术规程》及《电力工程直流系统设计手册》(第二版)的要求,针对三亚110kV龙江塘变电站的实际设计方案,详细针对该变电站直流系统的直流蓄电池数量、蓄电池容量、充电模块数量及蓄电池出口电缆进行详细的计算。
周淑娇(海南威特电气集团有限公司海南海口 570311)摘要:在设计110kV变电站的时候,为了变电站直流系统的可靠性,电气二次设计人员需要严格谨慎计算变电站蓄电池容量。
本文按照最新DL/T 5044-2014《电力工程直流电源系统设计技术规程》及《电力工程直流系统设计手册》(第二版)的要求,针对三亚110kV龙江塘变电站的实际设计方案,详细针对该变电站直流系统的直流蓄电池数量、蓄电池容量、充电模块数量及蓄电池出口电缆进行详细的计算。
关键词:变电站;蓄电池容量;充电模块;蓄电池出口电缆继电保护及安全自动装置关系着变电站的安全运行,直流系统具有在交流电源失电的情况下还能继续对站内继电保护装置、安全自动装置、事故照明及交流不停电电源装置提供可靠的电源。
110kV龙江塘变电站按无人值班站设计,蓄电池容量的选择按事故放电2小时计算,根据《电力工程直流系统设计技术规程》DL/T5044-2014,可采用110V或220V直流电源系统,本站选用额定电压为220V电源系统,蓄电池组架安装布置在专用直流蓄电池室内,本站直流系统配置需考虑通信电源DC/DC 48V模块。
一、直流电源系统蓄电池容量计算1.直流电源系统负荷直流负荷按性质分为经常负荷、事故负荷、冲击负荷,本站经常性负荷有电气控制、继电保护及安全自动装置、逆变器、DC/DC变换模块(48V);事故负荷有交流不间断电源装置;冲击负荷有高压断路器跳闸及合闸。
110KV降压变电站变电站负荷分析计算及主变的选择

目录前言 (2)第1章变电站负荷分析计算及主变的选择 (3)第2章电气主接线的设计 (6)第3章无功补偿装置及容量的确定 (8)第4章短路电流计算 (10)第5章各级电压配电装置设计 (19)第6章主要电气设备的选择及校验 (20)结束语 (35)参考文献 (37)附录 (38)前言根据电力工程系发电厂及电力系统专业课程的要求,为了让同学们更好的掌握电力系统部分的发电、变电、输电、主系统的的构成、设计和运行的基本理论及计算方法、并注重加强对电气设备性能和原理灵活应用于实践,培养自己的分析和计算能力,结合自己签约单位,所以选择毕业设计题目为110kV降压变电站电气部分设计。
本次毕业设计主要介绍了110/35/10KV(降压)变电站的电气部分的设计,其中主要涵盖了以下六个方面的内容:1、负荷分析及主变的选择;2、电气主接线的设计:从可靠性、灵活性、经济性及安全性四个方面为出发点进行定性分析、方案论证,并确定最终优化方案;3、无功补偿装置的形式及容量的确定;4、短路电流的计算:绘出主接线等值电路图,简化网络(等值电路),并对主要短路点进行了短路电流的计算,计算结果数据绘制一张短路电流计算结果表,并用作相关一次设备的动稳定及热稳定校验;5、各级电压配电装置的设计;6、主要电气设备的选择及校验:主变压器、断路器、隔离开关、互感器、母线(户外软母线、户内硬母线)及避雷器等的选择,并相应地对其进行了热稳定、动稳定的校验,以确定选择的正确性、合理性。
附录:1、绘制了本变电所一次主接线图,并确定了设备型号及参数。
2、短路电流计算结果表。
作为电力能源传输与供给的中转机构变电站的规划、设计、运行管理等工作显得尤为重要。
如何提高电力系统运行的安全性、可靠性、经济性及向全自综控发展仍然是当今需要研究的主要课题。
变电站设计及设备选择的出发点要尽量紧密结合生产实际需要,不盲目选用虽为最先进产品,但存在性能不稳定、价格昂贵的产品;重点突出运行的经济性、可靠性及安全性。
110KV变电站电气一次设计计算

附录1短路电流的计算及程序说明短路电流的计算依照设计任务书中的“拟建一个110KV终端变电所。
该变电所要紧对本地域用户供电,同时和其他地域变电所组成环网,提高本地供电质量和靠得住性”,和《35kV~110kV无人值班变电所设计规程》.选取基准值基准容量S B =100MVA基准电压UB1=115KV,UB2=基准电流IB1= S B/3U B1=IB2= S B/3U B2=图附系统等效电路X L= Ω/KMX1=X G1(B)*=×100/1000=X L1=X L1(B)*=×16×100/1152=X L2=X L2(B)*=X L6=X L6(B)*=×17×100/1152= X L3=X L3(B)*=×3×100/1152=X L4=X L4(B)*=×26×100/1152=X L5=X L5(B)*=×10×100/1152=图附系统等值电路图转移阻抗X11=+=X12=+=变压器阻抗标幺值:X3=X4= X t* = %×(100/= 当110KV侧发生短路时即在d-1发生短路时:图附 d-1点短路时系统等值电路图计算电抗:Xjs1=×1000/100=归算到短路点电压级各等值机的额定电流为:IN1=1000/(3×115)=短路电抗标幺值:X8= X3332’3(11333导体载流量综合校正系数为具体计算如下:①关于110KV 线路,其最大持续工作电流应不大于当一台主变过负荷的工作电流,因此最大持续电流:Igmax=×31500×/(3×115)=(A )依照《电力系统电气设备选择与利用计算》能够明白: 经济电流密度J=(A/mm 2)S j =Igmax/J== (mm 2) S j 为裸导体的载流截面依照以上计算及设计任务要求,可选择LGJQ-185型钢芯铝绞线,其集肤效应K f =1,最高许诺温度为80℃,长期许诺载流量为505A ,进行综合校正,可知为,半径为,直流电阻为Ω/KM即I y (θ0)=836A ,基准环境温度为+25℃,S=392 mm 2②考虑环境的修正系数K θ=[(θy -θ)/(θy -θb )]-1/2θy 为导体最高许诺温度,θ为实际环境温度,θb 为基准环境温度,25℃K θ=)2580/()3980(--=I y (θ)=K θI y (θ0)=×=>Igmax③运行时导体最高温度θ.: θ.= θ+( θy -θ )(Igmax/Iy )2=39+(80-39)×()2 =℃④查表能够知热稳固系数C 为96,知足短路时发烧的最小导体截面 Smin=Qd /C β= mm 2 Qd 为短路电流的热效应,KA 2s.Qd=+Q f=(I ’’Z 2+10I zt/22+I zt 2)×/2+× I ’’Z 2=1212 KA 2sβ为钢芯附加热系数, 知足要求⑤按电晕电压校验:Ug ≤Uo Uo=[84m 1m 2k δ2/3nr o (1+ro δ×lg a jj/r d ] /k oδ=×10-3/(273+t)=××105×10-3/(273+25)=ko=1+[2ro(n-1)sinπ/n]/d=1+[2××(1-1)×sinπ/1]/1=1Uo=[84××××3×1×(1+8.1)×lg×200/]/1=151×lg137=(KV)即知足Ug≤UoUo为电晕临界电压线电压有效值,KVk为三相导线平行排列时,考虑中间相导线线电容比平均电容打的不均匀系数,一样取n为割裂导线根数,对单导线为1d为割裂间距,cmm1为导线表面粗糙系数,一样取m2为天气系数,晴天取,阴天取ro为导线半径,ro=ko为导线电场强度附加阻碍系数rd为割裂导线等效半径a jj为导线几何间距a为相间距离δ为相对空气密度P为大气气压t为空气温度,t=,℃H为海拔高度,m⑥动稳固校验:取N5为,L取单位长度1m,a取即F=×10-2×li sh2×N5/a=(N/M)由以上数听说明选择LGJQ-185/25型钢芯铝绞线知足要求,10KV母线侧的选择10KV侧母线其最大持续工作电流应不大于当以台主变过负荷的工作电流,因此母线最大持续电流:Imax=×31500/(3×=1821(A)依照《电力系统电气设备选择与利用计算》能够明白:=Imax/J=1821/=2639 (mm2)经济电流密度J=(A/mm2) SjS为裸导体的载流截面j依照以上计算及设计任务要求,可选择三条矩型铝母线,进行平放,=,导体宽度h为100mm,导体厚度为10mm,最高许诺温度其集肤效应Kf为70℃,长期许诺载流量为3284A.即I y(θ0)=3284A,基准环境温度为+25℃,S=3000mm2②考虑环境的修正系数Kθ=)7039(--=/(2570)I y(θ)=KθI y(θ0)=×3284=>Igmax 因此知足要求技术参数如下所示:表附矩型铝母线参数表高压熔断器的选择熔断器是最简单的爱惜电器,它用来爱惜电气设备免受过载和短路电流的损害,屋内型高压熔断器在变电所中经常使用于爱惜电力电器,配电线路和配电变压器,而在电厂中多用于爱惜电压互感器。
110 kV变电站直流蓄电池容量计算算法优化

110 kV变电站直流蓄电池容量计算算法优化张尚云【期刊名称】《《通信电源技术》》【年(卷),期】2019(036)009【总页数】3页(P92-94)【关键词】变电站; 直流系统; 蓄电池容量计算【作者】张尚云【作者单位】国电龙源节能技术有限公司上海分公司上海 200333【正文语种】中文0 引言变电站中,直流系统是非常重要的一部分。
直流电源主要为控制系统、保护系统、监控系统、直流应急照明、断路器开合闸、DC/DC变换装置以及直流电机等提供不间断电源。
直流系统的核心是蓄电池,因此合理选择蓄电池容量是保证事故情况下各用电设备能可靠动作、运行的关键。
目前,选择蓄电池容量的计算方法有两种——电压控制法和阶梯计算。
本文以直流负荷性质为基础,结合实际案例数据分析两种计算方法,并在原有计算过程基础上提出优化的计算方法[1]。
1 直流负荷统计以某无人值守110 kV变电站典型设计为例,该站直流系统标称电压110 V,采用直流控制与动力负荷合并的一组蓄电池供电。
蓄电池拟选用阀控式密封铅酸蓄电池、贫夜单体2 V、放电终止电压为1.85 V。
无人值守变电站,全站交流电源事故停电时间按2 h计算[2]。
变电站直流负荷包括信号、控制与保护装置2 kW,监控系统1 kW,智能装置0.5 kW,断路器跳闸3 kW,断路器自投5 kW,恢复供电断路器合闸5 kW,交流不停电电源2 kW,应急照明1 kW,氢密封油泵20 kW,DC/DC变换装置1.3 kW。
为简化计算过程,略去部分负荷,仅对部分负荷容量进行统计调整,统计结果如表1所示。
按直流负荷统计表有:经常负荷电流Ijc=31.26 A;初期1 min冲击电流I1min=404.1 A;事故放电时间持续负荷电流I0.5h=I1.0h=I1.5h=I2h=196.8 A;随机5 s负荷电流I5s=45.5 A。
表1 直流负荷统计序号负荷名称装置容量/W数量/台负荷系数计算电量/A经常负荷电量/A事故放电计算时间及电流初期持续/min 随机1 min 1~30 30~60 60~120 120~180 5 s 1 信号、控制与保护装置 200 10 0.6 10.9 10.9 10.9 10.9 10.9 10.9 ——2监控系统 1 000 1 0.8 7.27 7.27 7.27 7.27 7.27 7.27 ——3智能装置 500 1 0.8 3.64 3.64 3.64 3.64 3.64 3.64 ——4断路器跳闸 600 5 0.6 16.37 — 16.37 —————5断路器自投 1 000 5 1.0 45.46 — 45.46 —————6 恢复供电断路器合闸 1 000 5 1.0 45.46 —————— 45.5 7 交流不停电电源 2 000 1 0.6 10.9 — 10.9 10.9 10.9 10.9 ——8应急照明 1 000 1 1.0 9.09 — 9.09 9.09 9.09 9.09 ——9氢密封油泵 10 000 2 0.8 145.45 — 291 145.45 145.45 145.45 ——10 DC/DC变换装置 1 300 1 0.8 9.45 9.45 9.459.45 9.45 9.45 ——合计———— 31.26404.1196.8196.8196.8 — 45.52 蓄电池容量选择蓄电池容量选择应符合以下规定:满足变电站(或发电厂)事故全停电时间内的放电容量要求;满足变电站事故放电初期直流电动机的启动和其他设备冲击负荷的放电容量要;满足蓄电池组的持续放电时间内的随机5 s冲击负荷电流的放电容量要求。
110kv变电站低压系统电容电流计算及消弧线圈配置

110kv变电站低压系统电容电流计算及消弧线圈配置一、概述110kv变电站是电力系统中重要的电能传输和分配设施,其低压系统的电容电流计算和消弧线圈配置是保障系统安全稳定运行的重要环节。
本文将对110kv变电站低压系统电容电流计算和消弧线圈配置进行详细介绍,以期为相关工程技术人员提供参考和指导。
二、110kv变电站低压系统电容电流计算1. 低压系统电容电流的定义在110kv变电站的低压系统中,电容器被广泛应用于无功补偿和电压稳定等方面。
低压系统中的电容器会产生电流,称为电容电流。
电容电流的大小直接影响着系统的稳定性和安全性。
2. 电容电流的计算方法电容电流的计算方法可以通过以下公式来实现:Ic = 2πfCU其中,Ic为电容电流,f为电源的频率,C为电容器的电容量,U为电平电压。
3. 电容电流计算的实例分析以某110kv变电站的低压系统为例,其安装有若干台电容器,电容量分别为10μF、15μF、20μF和25μF,电源频率为50Hz,低压系统的电压为110V。
根据上述公式,分别计算出各个电容器的电容电流,并对比电容电流的大小,进行综合评估。
三、110kv变电站低压系统消弧线圈配置1. 消弧线圈的作用110kv变电站低压系统中,消弧线圈是用来限制短路电流和消除接点电弧的设备。
其作用是在低压系统发生故障时,迅速限制电流大小,使得故障电流迅速减小至可靠的数值,从而保护设备和系统的安全运行。
2. 消弧线圈的配置原则在110kv变电站低压系统中,消弧线圈的配置需要遵循一定的原则,包括:(1)根据低压系统的额定电流和短路容量确定消弧线圈的额定容量;(2)根据低压系统的接线方式和结构确定消弧线圈的接线方式;(3)根据低压系统的保护要求确定消弧线圈的动作特性。
3. 消弧线圈的配置方法消弧线圈的配置方法需要根据具体的110kv变电站低压系统情况进行综合考虑,包括系统的负荷特性、故障特性、运行条件等因素。
四、结论110kv变电站低压系统电容电流计算和消弧线圈配置是保障系统安全稳定运行的重要工作。
110kV变电站设计计算书

计算书目录第一章负荷资料的统计分析 (2)第二章短路电流的计算 (4)第一节最大运行方式下的短路电流计算 (4)第二节最小运行方式下的短路电流计算 (10)第三章主要电气设备的选择及校验 (18)第一节设备的选择 (18)第二节隔离开关的选择 (20)第三节导线的选择 (22)第四节互感器的选择 (24)第四章布置形式 (26)第一章负荷资料的统计分析一、10KV侧供电负荷统计S10=(1.6+1.4+2.6+0.5+2.2+1.02+1.2+4.00)×1.05×0.9/0.85=16142.82KVA二、35KV侧供电负荷统计S35=(5+6+5+6)×1.05×0.9/0.85=24458.82KVA三、所用电负荷统计计算负荷可按照下列公式近似计算:所用电计算负荷S=照明用电+生活区用电+其余经常的或连续的负荷之和×0.85(KVA)根据任务书给出的所用负荷计算:S所用=(3.24+3.24+4.5+2.7+1.1+2.5+9.7+10+20+4.5+5+10.6)×0.85/0.85=77.08KVA四、110KV供电负荷统计S110=(S10 +S35 +S所用)×1.05=(16142.82+24458.82+77.08)×1.05=42712.66KVA五、主变压器的选择经计算待设计变电所的负荷为42712.66KVA。
单台主变容量为Se=∑P*0.6=42712.66*0.6=25627.59KVA六、主变型式确定选用传递功率比例100/100/5035KV侧输送功率为31500×0.8=25200KW≥31796.5×0.8×0.5×1.15=14626.39KW经比较合理10KV侧输送功率为31500×0.8×0.5=12600KW≥18677.6×0.8×0.5×1.15=8591.7KW经比较合理因此,三绕组变压器选用传递功率比例100/100/50SFS7-31500/110三绕组变压器参数:额定容量:31500KVA额定电压:110±2×2.5%/38.5±2×2.5%/11KV连接组别:YN,yn0,d11空载损耗:46kW 短路损耗:175kW空载电流:1.0%阻抗电压:Uk1-3%=17 Uk2-3%=6 Uk1-2%=10.5七、经济比较计算综合投资Z:Z=Z0(1+a/100) =1.9 Z0 (万元)计算年运行费用U:U=a*△A*10+U1+U2 = 2△A+0.08Z(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。
110KV变电站设计负荷及短路电流计算部分

第二章 负荷及短路电流计算一、负荷计算同时系数,出线回路较少的时候,可取0.9-0.95,出线回路数较多时,取 0.85-0.9 ;针对课题实际情况可知同时系数取0.9。
在不计同时系数时计算得 :1、主变负荷计算由所给原始资料可知:110KV 侧负荷量为:KW P 356400.9240002000300026300270000=⨯⨯+++⨯+⨯=∑)(var 162560.924749.040004358.020004358.0300024749.0630024358.07000(0K Q =⨯⨯⨯+⨯+⨯+⨯⨯+⨯⨯=∑)KVA Q P S 3917220200=∑+∑=∑ 35KV 侧负荷量为:KW P 263610.9200709900920050280001=⨯⨯+++⨯+⨯=∑)(var 117000.923584.00074358.09907494.000924559.0050024358.08000(1K Q =⨯⨯⨯+⨯+⨯+⨯⨯+⨯⨯=∑)KVA Q P S 2884021211=∑+∑=∑ 变电站站用负荷量:KVA S S S 06.340)2884039172(%5.0)(%5.0102=+⨯=∑+∑⨯=∑ar 159.8282Kv 0.4706.340in w 2528.29988.006.340os 2222=⨯=∑=∑=⨯=∑=∑ϕϕS S Q K C S P 因为变电站站用负荷是从35KV 侧通过站用降压变压器得到,35KV 出线考虑5%的损耗;考虑站用电的损耗和站用变压器的效率,取损耗为5%;因为选用一台220KV 到35KV 的三绕组主变,故主变35KV 侧的容量为:在计及同时系数0.9时:KVA S S S 272759.005.1)2135k v =⨯⨯∑+∑≥(三绕主如果再考虑该变电站5~10年的10%发展,则:KVA S S S 303321.19.005.1)2135k v =⨯⨯⨯∑+∑≥(三绕主考虑110KV 出线5%的损耗,主变220KV 到110KV 侧容量为:KVA S S 370179.005.10110k v =⨯⨯∑≥三绕主如果再考虑该变电站5-10年的10%发展则:KVA S S 407191.19.005.10110k v =⨯⨯⨯∑≥三绕主因为变电站最大负荷为:KVA S 642519.0)06.3403033240719(max =⨯++=则主变压器容量为:KVA S S 46260~4047880%~70%0.9max =⨯=)(主 所以主变三绕变选择OSFPS3-63000/220型:15%50.99%26300064251>=÷÷这样选择变压器三绕变满足每个绕组的通过容量可超过额定容量的15%,一台主变退出运行时,另一台主变容量可满足所有负荷70%-80%的需要,且三绕组变压器的中低压侧容量分别为63000/31500KVA 的额定容量也可以满足110KV 与35KV 两个电压等级之间有功与无功的相互交换要求,故变压器的选择满足要求。
110KV变电站设计(计算书)

明 二次设备室照明
照明负荷 P3
0.8 2.2 3.0
3
4
4 11
经常、连续 经常、连续 短时、连续 短时、连续 短时、连续
第一章 电气主接线设计
1.1 负荷资料的统计分析
10KV 负荷统计
最大负荷总计
Σ
P= P经开 P工业 P学校 P电台 P生 P商 P盛 P美 P体
4.芙蓉变电所的所址地理位置概况:(见图 2)
N
都乐变电所
汪桥变电所 S
公路
图2
5. 负荷资料
(1)10KV 远期最大负荷统计表
用户名称
容量(MW)
经济开发区
5.1
工业园东
5.7
工业园西
6.8
电台
2.7
生态园
3.5
商贸区
4.6
盛天花园
5.3
芙蓉医院
3.1
体育中心
3.6
芙蓉学校
2.3
负荷性质 II II III Ⅰ II Ⅱ III I I III
一、设计的原始资料
1. 芙蓉变电所设计电压等级:110/10KV
说明:某地市 2011 年电网接线图如图 1 所示,据电力负荷发展需
要,2012 年电网规划在芙蓉新建一个 110/10KV 降压变电所
断路器 QF1 ~ 系统 S1
系统 S2
f
~
L1
f1(3)
T4
220kv
T1
T2
10.5kv
M
10.5kv
(KVA)
流压
压压
载载
%%
SFZ7-31500/110 31500 110 10.5 YN,d11 42.2 142 1.1 10.5 50.0 1435
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浅谈110kv变电站容量计算
作者:罗猛陈冲孙哲
来源:《农家科技下旬刊》2018年第02期
摘要:介绍变电站容量选择需要考虑的因素和变压器经济运行应具备的条件,依据供电区域内负荷性质,结合实际应用实例进行分析计算,选择变压器的容量。
关键词:变电站:变压器;容量选择;经济运行
变电所设计规程规定:主变压器的台数和容量应根据地区供电条件、负荷性质、用电容量和运行方式等条件综合考虑确定。
建设、扩建和变压器增容的台数和容量的选择,一般根据常规经验和设计者的观点来进行,结合相关规程制度,一般都应考虑如下因素:
(1)新建变电站变压器容量应满足5~10年规划负荷的需要,应能满足供电区域内用电负荷的需要。
(2)有重要负荷的变电所应考虑当一台主变停运时,其余变压器容量在计及过负荷能力后的允许时间内,保证用户的一级和二级负荷;一般性变电所,当一台主变停运时,其余变压器应能保证全部负荷的70%~80%。
实施变压器的经济运行,一般应具备和满足以下条件:
(1)新建变电站分期建设,考虑负荷的增长首期一台变压器时,要结合最终规模确定变压器容量,变压器的负载率应贴近最佳经济运行区域,一般在75%以下为最佳,若短期内不进行扩建,变压器不宜满负荷运行。
(2)并列运行的多台变压器应满足并联条件。
(3)变压器的技术参数,应以变压器整体可靠性为基础,综合考虑技术参数的先进性和合理性,兼顾对系统安全的影响,充分考虑变压器自身固有的综合损耗,在负载损耗基本相同时,尽量选用空载损耗小的变压器。
下面结合某公司三个变电站和供电区域内不同的负荷性质,计算变压器的容量并对经济运行进行分析。
一、供电区域内为稳定负荷
某市变电站区域内的用电负荷稳定,基本在35000kW左右,且全部为一、二类负载,为此,选择两台双绕组、型式为SFZ7-40000/110的变压器,变电站110kV电源侧双回线路供电;考虑供电的安全可靠和电网的经济运行,110kV线路一主一备,装设无压自投装置;两台变压器并列运行,10kV负荷侧单母线分段,投分段开关保护。
两台变压器损耗的性能参数如表1:
按《工矿企业电力变压器经济运行导则》,对变压器容量选择的经济性进行核算;得出变压器的最佳负载系数分别为:ß1==50.3%。
ß2 =/=53.9%。
为方便计算,假定两台变压器并列运行时的负载分配平衡,两台变压器实际运行的负载系数:
β=S/Sn=17500kVA/40000kVA=43.8%,接近最佳经济运行点,在变压器的经济负载区域范围内。
两台变压器运行损耗分别为:⊿P1= P01+βPk1=34.6+β2136.5=67.8kW
⊿P2=P02+β2Pk2=42.2+β2145.3=70.1kW
可见,两台变压器的总损耗⊿P=⊿P1+⊿P2=137.9 kW。
甲变压器的损耗特性优于乙变压器,两台变压器的效率为:η=(Pk-⊿P)/Pk=99.61% 若正常安排一台变压器带全部负荷,变压器的实际负载系数为:β=S/Sn=35000kVA/40000kVA=87.5% 两台变压器分别运行时的功率损耗⊿P1= P01+β2Pk1=34.6+β2136.5=139.1kW ⊿P2= P02+β2Pk2=42.2+β2145.3= 153.4kW 皆高于两台变压器并列运行时的综合损耗137.9 kW。
可以看出,两台SFZ7-40000kVA的变压器,在并列运行时处在经济运行区域内;且当一台变压器故障或正常停电检修时,另一台变压器能够承担正常供电任务,满足安全可靠供电的基本要求。
二、供电区域内为季节性负荷
某地变电站共110kV、35kV和10kV三个电压等级,正常负荷为11MW,在农灌时达到50MW;变电站改造时,考虑正常负荷时变压器运行的时间长,变压器的容量选择无须过大,同时又要满足农灌高负荷的需要,容量又不能太小,所以选择安装两台变压器的方式,型式为SFSZ7-31500/110,額定容量比为:31500/31500/31500;变电站有两条110kV线路,正常运行方式为1路主供,1台变压器运行,另一条线路单向备自投,两台变压器的损耗性能参数如表2:
按《工矿企业电力变压器经济运行导则》,在此,仅考虑有功功率损耗,对变压器容量选择的经济性进行核算;由于变压器三侧绕组容量相等,两台变压器的阻抗和变比基本相同,为简化计算方法,采用稳态工程计算式。
计算1#变压器各侧额定负载损耗,分别为:高压侧Pk1=( Pk12+ Pk13-Pk23)/2=84.9kW,中压侧Pk2= 62.8kW,低压侧Pk3=58.85kW;计算2#变压器各侧额定负载损耗分别为:高压侧Pk1= 85.49kW,中压侧Pk2=60.14kW,低压侧Pk3=57.91kW。
正常负载条件下,变压器实际运行的负载系数
β=S/Sn=11000kVA/31500kVA=35% 农灌时,变压器实际运行的负载系数β=S/(Sn1+ Sn2)
=50000kVA/63000 kVA=79% 相比较得出:正常负载和农灌时,变压器实际运行的负载系数在其经济运行负载区域范围内。
正常方式下:甲变压器运行时有功损耗⊿P1=
P01+β2Pk1=31.8+β284.9=42.2 kW。
甲变压器效率η=(Pk1-⊿P1/Pk1=99.6% 乙变压器运行时有功损耗⊿P2=P02+β2Pk2=31.8+β2 85.49=42.3kW 乙变压器效率η=99.6% 两台变压器都运行时有功损耗⊿P=行区域内;且当一台变压器故障或正常停电检修时,另一台变压器能够承担正常供电任务,满足安全可靠供电的基本要求。
通过以上计算分析可以得出结论:变电站变压器容量选择过大,增加投入成本,造成资金浪费;容量选择过小,不能满足供电的需求,使变压器过载运行,影响变电站对外安全可靠供电。