110kV变电站初步设计(3)

方案三：供电电源采用35KV供电电源供电，装设一台主变压器。用架空线引入降压变电所，10KV作为备用电源。10KV经过降压变后接在10KV的一段配电母线上，10KV接在另一段配电母线上。

方案的优缺点分析：

优点：本方案的经济技术指标介于方案一和方案二之间，由于原始资料要求正常供电时只用一路供电，出现故障时方用备用电源，备用电源供电时间较少。因此该方案既能满足供电的安全可靠性又可降低投资及维护费用。

2.3.4 技术指标计算：

经过计算可以得到全厂的计算负荷为4735.24kw,根据供电需求： 在正常情况下只有一路电源工作，另一路作为备用电源。本方案选用5000KVA的油浸式变压器两台，型号为SJL1-5000/35，电压为35/10KV,查表可得变压器的主要技术参数为：

空载损耗??o?6.9KW, 短路损耗??k?45KW 阻抗电压 U?%?7 空载电流Io%?1.1 变压器的有功功率损耗：

2

?Pb=n?P0+?Pk(Sjs/Sbe)/n （n为变压器台数）

Sjs=4734.24KVA； Sbe=5000KVA; 已知n=2；

经过计算可得变压器的有功功率损耗为： ?Pb?54KW 变压器的无功功率损耗：

?Qb?n(Io/100)Sbe?1/n(Uk%/100)Sbe(Sjs/Sjb)^2?424KVar

一台变压器运行的有功功率损耗为：?Pb??Po?47kw

一台变压器运行的无功功率损耗为?Qb?1.1/100*5000?369KVar 35KV线路的功率：

Pjs'=Pjs+?Pb??po?4522?54?6.9?4569KW

Qjs' =Qjs+?Qb?1.1/100?5000?1405?424?55?1774KVar

Sjs'=Pjs'?2?Qjs'^2?4901KVA

Ijs'=Sjs'/3Ue?4901/(3?35)?80.9A

35KV线路的功率因数：

Cos??Pjs'/Sjs'?4569/4901?0.93

电流流过导线时候要产生电能损耗，使导线发热。裸导线的温度过高时会使

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接头处得氧化加剧，增大接触电阻，使之进一步氧化，如此恶性循环最终可能导致短线，为了保证供电系统的正常稳定节能工作，通过导线的最大的最大电流不能大于导线的载流量。

为保证供电系统安全可靠优质经济的运行，根据国家电线技术的有关规定，选择导线和电缆界面时候必须满足以下条件：

1、发热条件 导线和电缆在通过正常最大度和电流即计算电流时产生的发热温度不应该超过正常运行时允许的最高允许温度

2、电压损耗条件 导线和电缆在通过正常最大负荷电流产生的电压损耗，不应该超过正常运行时候允许的电压损耗。对于工厂内较短的电压线路，可不进行电压损耗校验。

3、经济电流密度 35kv及以上的高压线路及35KV以下的长距离，大电流线路例如较长的电源进线和电弧炉的短网进线，其导线截面宜按照经济电流密度选择，以使年运行费用最低，工厂内10KV及以下的线路通常不按照经济电流密度进行选择。

4、机械强度 导线截面不应小于其最小允许截面。对于电缆，不必校验其机械强度，但需要校验其短路热稳定度。母线则应校验其短路的动稳定度和热稳定度。

根据以上条件，经过查表，35KV线路选用LGJ-35钢芯铝绞线架设，几何均距确定为2.5米。查表得r=0.85?/km x=0.35?/km 电压损失计算

由于线路存在着阻抗，所以通过负荷电流时要产生电压损失。一般线路的允许电压损失不超过5%（对线路的额定电压）。如果线路的电压损耗超过允许值，应适当加大导线截面，使其满足允许电压损耗的要求。 方案一

供电电源电压损失

?U1?(R0?Pjs'?L1?X0?Qjs'?L1)/Ue1

=（0.85?4569?5+0.417?1774?5）/35 =0.64KV (L1=5Km)

?U1?35?5%?1.75KV 电压损失合格

备用电源电压损失

?U2?(R0?Pjs'?L2?X0?Qjs'?L2)/Ue1 =（0.85?4569?7+0.35?1774?7）/35 =0.90Kv

?U2?35?5%?1.75Kv 电压损失合格

方案二

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根据计算得到全厂计算负荷为4735.24KVA，10KV线路上的计算电流为 Ijs=Sjs/(3Ue2)=273A 功率因数为 COS??Pjs/Sjs=0.95

根据发热条件，10KV线路选用LGJ-70钢芯铝绞线架设，几何均径确定为1.5米。查表得 r=0.46?/Km x=0.365?/Km

电压损失：

?U1?(R0?Pjs?L?X0?Qjs?l)/Ue2 = 0.46?45225?+0.365?1405?5)/10 = 1.3KV 同理可得：

(R0?Pjs?L2?X0?Qjs?L2)/Ue2

=（0.46?4522?7+0.365?1405?7）/10 =3.2KV

?U2??U1?10?5%?0.5KV(方案二不满足电压损失要求)

方案三

根据计算全厂计算负荷为4735.24KVA,厂内总降压变电所设主变压器一台，其相关数据为：

空载损耗：?P0?6.9KW, 短路损耗为：?Pk?45KW 阻抗电压： Uk%=7 , 空载电流：I0%= 1.1 变压器的有功功率损耗：?Pb?n?po??P?(Sjs/Sbe)?2/n 已知 n=1, Sjs=4735.24KVA Sbe=5000KVA 所以 ?Pb?69+45?（4735.24/5000）2 =47KW 变压器的无功功率损耗为：

?Qb?n(Io%/100)Sbe?(1/n)*(U?%/100)Sbe(Sjs/Sjb)2

=1（1.1/100）?5000+1? (7/100) ?5000(?4735.24/5000)2 =369KVar

35KV线路的功率因数为： COS??Pjs'/Sjs'?0.93

根据国家电线产品技术标准的相关规定，经过查表，35KV线路选用LGJ-35钢芯铝绞线架设。几何均距确定为2.5m。查表得

r=0.85?/km,X=0.35?/km.

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电压损失计算： ?U1?(R0?Pjs'?L1?X0?Qjs'?L1)/Ue1 （L=5） =（0.85?45695?+0.351?7745?）/35 =0.64KV

?U1?35?5%?1.75KV 电压损失合格

10KV备用电源仅用于一级负荷供电，经过计算可得一级负荷的计算负荷为3868.5KVA，10KV线路的计算电流为：Ijs?Sjs/3Ue?223.35A

根据发热条件选用LGJ-120钢芯铝绞线架设，几何均距确定为1.5m查表得

r=0.27?/km, x=0.335?/km

电压损失为： ?U2?(R0?Pjs'?L2?X0?Qjs'?L2)/Ue2 =（0.27?3724?7+0.3351?047.67?7）/10 =0.95KV

?U2?10?5%?0.5KV

但是考虑到是作为备用电源，不是经常使用，还是基本满足要求，通过提高供电侧的电压还可以得以改善。

2.3.5 经济计算：

方案一的基建投资

设备名称 电力变压器 线路投资 高压断路器 电压互感器 附加投资 合计

方案一的年运行

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型号规格 SJL1-5000/35 LGJ-35 SW2-25/1000 JDJJ-35+FZ-35 3rI^2L?0.001??Pb单价(万元) 7.00 1.00 2.06 0.92 1000元/kw 数量 2 5+7 3 2 137.45 综合投资 14.00 12.00 6.18 1.84 13.745 47.745 项目 线路折旧费 线路维护费 变电设备维护费 变电设备折旧费 线路电能损耗 计算标准 按照线路投资的4%计算 按照线路折旧标准计算 按照综合投资的6%计算 按照综合投资的6%计算 ?Fx?3?80.92?0.85?5?5600 金额（万元） 0.48 0.48 1.32 1.32 2.34 ?0.05?102 -7 ?Fb?[2?6.9?8760+45(?4985/5000)变压器电能损耗 ?5600] ?0.05?10 -7 1.85 基本电价费用 合计 5000?12?4?10-4

方案三的基建费用 24.00 31.79 设备名称 电力变压器 线路投资 高压断路器 电压互感器 附加投资 合计

型号规格 SJL1-5000/35 LGJ-35+LGJ_120 SW2-25/1000 JDJJ-35+FZ-35 3rI^2L?0.001??Pb单价(万元) 7.00 1.00+1.03 2.06 0.92 1000元/kw 数量 1 5+7 1 1 130.45 综合投资 7.00 14.45 2.06 0.92 13.045 37.475 方案三的年运行费用

项目

计算标准 15

金额（万元）

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