厂用变35kV变电所高低压一次设计选型.doc

精品文档，仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除厂用变35kV变电所高低压一次设计选型高介岑 （浙江新能量科技有限公司，浙江 杭州）为保证福莱特光伏玻璃集团（以下简称福莱特）生产项目的正常供电需要，需设计一座二类以上的降压站，低压侧位10kV供熔窑、锡槽、退火、冷端、NH站、原料、公用工程、办公及生活用电， I类负荷均采用UPS不间断电源供电，II类负荷为辅助主线生产用点约占39%，其余负荷定位III类负荷。距福莱特约5公里处有一座220kV（220/110/35kV）大德变电站，其电源引自两个发电站，根据福莱特的生产工艺要求，在正常生产过程中要求供电稳定（双回路失电不超过30分钟），否则会对生产造成重大影响，为此考虑单回路进线线路故障或检修时，由另一回路供电的运行方式。根据国家节能减排的倡导福莱特还设计2台余热发电机。2回柴油机10kV进线并入低压侧10kV母线。从供电可靠性与经济性几容量来考虑，因此设计由220kV大德变架空线路2回35kV线路向福莱特建的35kV变电站供电。该变电站位于福莱特厂区中心，地势平坦地质结构简单，无洪水威胁的室内变电站。变电站内室内温度不超过36，最低温度不低于-5。主导风向为东南风，最大24m/s,地震裂度为7度。福莱特变电站10kV I、II母线上各出线均采用10kV电缆供电，各出线终端变压器设计负荷如表1所示：序号出线名称负荷设备负荷额定容量/kVA负荷分类备注1I段TM11干式变压器1600II类 熔化变2I段TM12干式变压器1600II类熔化变3I段TM13干式变压器1600I类 锡退变4I段TM14干式变压器1600I类 锡退变5II段TM21干式变压器1600II类 熔化变6II段TM22干式变压器1600II类 熔化变7II段TM23干式变压器1600I类锡退变8II段TM24干式变压器1600I类锡退变9I段TM15干式变压器2500III类 公用变10II段TM25干式变压器2500III类 公用变11I段TM16油浸式变压器1600III类氢站整流变12II段TM26空压机630III类 13II段TM27干式变压器2000II类 深工边电气主接线图选型参考变电站高压侧的定型根据上级220kV大德变可选择110kV、35kV两个高压等级，从总体费用及负荷定位考虑,福莱特选择了35kV这一电压等级，大德变为两台220/110/35kV主变和一台备变，固放弃110kV。35kV开关有落地式高压真空开关和固定式高压SF6开关可以选择，落地式高压真空开关为空气绝缘高压柜，体积较大，维护和使用技术较为成熟，选择这类设备的比较多；固定式高压SF6开关为充气式高压柜，体积较小，不怕潮湿，结构复杂，维护成本和设备成本高，要加装SF6监测仪，运行复杂。固福莱特选择了落地式高压真空开关。结合福莱特项目及上级220kV大德变的条件，福莱特变35kV侧主接线方式考虑以下几种方案：方案1采用单母线接线，如图1所示。 图1采用单母线接线的特点：只有一条汇流母线处于电源进线和出线之间，变压器的电源回路（进线）通过一组开关电器并接于母线上，向母线汇集电能；所有出线（馈线）由一组开关电器连接在母线上，将功率输出，各出线回路输出功率不一定相等，但应尽可能使负荷均衡分配在母线上，以减少功率在母线上的传输。在每一出线回路中，断路器母线侧应配置隔离开关，称为母线侧隔离开关；出线侧配置的隔离开关，称线路侧隔离开关。若出线对侧没有电源，则断路器出线侧可不加隔离开关。因隔离开关的投资不大，也可加装，以防止过电压的侵入（多应用于小电阻接地系统），更加安全。电源回路中，断路器母线侧隔离开关。对于断路器变压器侧的隔离开关的加装，应根据该回路停电后是否需隔离电源来确定。 单母线接线优点是接线简单清晰、设备少、投资少、运行操作方便，且有利于扩建。缺点供是母线和母线侧隔离开关检修期间和短路时，会造成整个配电装置停电；出线回路断路器检修时，该回路要停电。方案2单母线分段接线，如图2所示为外桥，如图3所示为内桥 图2 图3单母线分段接线特点：母线按电源的数目和功率、电网的接线及运行方式分段，通常以23段为宜，段数分得越多，故障时的停电范围越小，但使用断路器的数量也越多，配电装置和运行也越复杂。采用双回路供电线路引接于不同的分段上，由两个电源供电，以提高供电的可靠性和灵活性。单母分段接线的优点：母线发生故障时，仅故障母线段停止工作，非故障段仍可继续运行，相比单母接线，缩小了母线故障的影响范围；对双回路重要用户，将双回线路分别接于不同的分段上，以保证对重要用户的供电。缺点：当一段母线故障或检修时，将使该母线段电源、出线全部停电，减少了系统的用电量，该段单回出线变压器停电；使用固定式断路器时任一出线断路器检修时，该回路必须停电。方案3双母线接线，如图4所示 图4双母线接线的特点：在电源进线和出线之间设置两条母线W1、W2，每一回设一台断路器，通过两组母线侧隔离开关分别与两母线连接，两组母线之间通过一母线联络断路器。双母线接线的优点：采用一条母线工作，另一母线可实现不停电检修；任一回路母线隔离开关检修时，通过倒母线使该回路单独在备用母线上停电检修；母线故障时，所有回路能迅速切换到非故障母线上运行；在特殊情况下，可将个别回路接在备用母线上单独工作或试验；总之双母线接线具有运行方式比较灵活、可靠性较高、便于扩建等。缺点：设备隔离开关增多，配电装置布置复杂，投资和占地面积增大；当进行倒母线操作时，隔离开关作为带电操作电器，易出现误操作，为此在隔离开关和断路器之间需加装闭锁装置；当母线故障时，需短时切换较多电源和负荷；当检修出线断路器时，该回路仍会停电。小结根据上级220kV大德变给福莱特两回35kV出线可采用以上几种接线方式。考虑到福莱特生产需要，母线和母线侧隔离开关检修期间和短路时，会造成整个配电装置停电，排除选择单母线接线。对于一个企业来说控制成本是关键，能够有另一种方法代替也能取得同样的效果，双母线接线固然是好，但由于成本高，对于能够熟练掌握双母线接线电气操作人员（除电网公司和发电企业）比较少，这种接线容易使人误操作，排除选择双母线接线。现在可选择的只有单母分段，单母分段分为内、外桥，一般我们常见的35kV变压器都装有差动保护为变压器保护之一。单母分段内桥接线有3个断路器，变压器启、停时要考虑母分断路器，操作复杂，变压器的差动保护此时也相当于母线差动保护，使得二次维护复杂，35kV高压断路器的成本不是很高。单母分段外桥接线相对于单母分段内桥接线，单母分段外桥的运行方便、可靠性高、灵活性高的特点福莱特选择了单母分段外桥。变电站低压侧的定型为了全面落实国家的节能减排的政策，福莱特利用熔窑的余温，在厂区内建立了余热发电站（6MW×2）。由于福莱特两回进线均来源于220kV大德变考虑大德变停电时，决定增加柴油发电机（1600kW×8）。方案1单母线分段外桥接线，如图5所示 图5单母线分段接线见上：变电站低压侧的定型（方案2），由于低压比高压多两路电源。将柴油发电机4台和余热发电各一回接于10kV I段母线，其余柴油发电机4台和余热发电各一回接于10kV II段母线。方案2单母线分段带旁路母线，如图6所示 图6单母线分段带旁路母线的接线特点：在出线隔离开关外侧，加装一条旁路母线W3，每一回出线通过一旁路隔离开关与旁母相连；在每段汇流母线与旁母之间加装一台断路器，组成专设旁路断路器的接线。单母线分段带旁路母线接线优点：单母线分段带旁路母线接线简单、清晰、操作方便、易于扩建；当检修出线断路器时可不停电检修。缺点：汇流母线检修或故障时，该段母线将全部停电。小结根据福莱特的现场情况，选择了单母线分段外桥接线方式。【精品文档】第 3 页