某企业35KV变电站主变运行方式分析

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35KV变电站是某中型港口电网的枢纽,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,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。

该港区现有21变电所从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。目前35KV变电站平均负荷为:3946KVA,最大负荷9876KVA。

二、35KV变电站确定运行方式应考虑的问题

1、运行方式应满足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。

三、运行变压器损耗计算

1、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=12.90 kW 额定负载损耗PK=61.02 kW

2#主变: 空载电流 I% =0.36%阻抗电压UK%=7.56%

空载损耗P0=12.83 kW 额定负载损耗 PK=61.31 kW

变压器空载损耗计算:有功损耗:ΔP0=P0无功损耗:ΔQ0=SN* I%

变压器负载损耗计算:

有功损耗:ΔPT=Δ P0+Δ PK(S30/SN)2

无功损耗:ΔQT=Δ Q0+Δ QK(S30/SN)2=SN(I%+ UK%(S30/SN)2)

无功损耗对有功损耗的影响:ΔP= kqΔQT

其中:S30: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;Δ QK:额定负载的无功损耗 ;ΔPK:额定负载的有功损耗

2、变压器独立损耗计算

(1)1#主变空载损耗:

有功损耗:ΔP0=P0=12.90 kW

无功损耗:ΔQ0=SN* I%=12500x0.35%=43.75kvar

1#主变总有功损耗:ΔP11=ΔP0+kqΔQT=15.74 kW

1#主变带一半负荷运行时损耗:

ΔPT1=Δ P0+Δ PK(S30/SN)2=12.90+61.02*(2000/12500)2=14.46 kW

ΔQT1=SN(I%+ UK%(S30/SN)2)=12500*(0.35%+7.61%*0.0256)=68.1kvar

1#主变总有功损耗:ΔP12=ΔPT1+kqΔQT1=18.89 kW

1#主变带全部负荷运行时损耗:

ΔPT=ΔP0+Δ PK(S30/SN)2=12.90+61.02*(3945/12500)2=18.98 kW

ΔQT=Δ Q0+Δ QK(S30/SN)2=SN(I%+ UK%(S30/SN)2)=138.88kvar

无功损耗对有功的影响:Δp1= kqΔQT=9.02 kW

总有功损耗:ΔP13=28.00kW

(2)2#主变空载损耗:

有功损耗:Δ P0=P0=12.83 kW

无功损耗:ΔQ0=SN* I%=12500x0.36%=45kvar

2#主变总有功损耗:ΔP21=Δ P0+kqΔQT=0.065*45 =15.75 kW

2#主变带一半负荷运行时损耗:

ΔPT2=Δ P0+ΔPK(S30/SN)2=12.83+61.31*(2000/12500)2 =14.40 kW

ΔQT2=SN[I%+ UK%(S30/SN)2]=12500*(0.36%+7.56%*0.0256)=69.12kvar

2#主变总有功损耗:ΔP22=ΔPT1+kqΔQT1=18.89 kW

2#主变带全部负荷运行时损耗:

ΔPT=Δ P0+Δ PK(S30/SN)2= 12.83+6.13=18.96 kW

ΔQT=ΔQ0+ΔQK(S30/SN)2=SN[I%+ UK%(S30/SN)2]=138.25kvar

无功损耗对有功的影响:Δp2= kqΔQT=8.98 kW

总有功损耗:ΔP23=27.94 kW

3、不同运行方式下的损耗

(1)两台主变同时平均带负荷运行时(并列或分列方式运行)损耗:

ΔPA=ΔP12+ΔP22=37.78 kw

(2)两台主变一用一冷备时的损耗:

1#运行,2#冷备时:ΔPB=ΔP13=28.00kW

2#运行,1#冷备时:ΔPB=ΔP23=27.94kW

(3)两台主变一用一热备时的损耗:

1#运行,2#热备时:ΔPC=ΔP13+ΔP21 = 28.00 kW +15.75 kW= 43.75 kW

2#运行,1#热备时:ΔPC=ΔP11+ΔP23= 15.74 kW +27.94kW= 43.68 kW

四、综合分析

通过上面计算可知当运行方式为两台主变一用一冷备时的损耗的变压器综合损耗ΔPB最小。但若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,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。

两台主变同时平均带负荷运行时(并列或分列方式运行)时的损耗ΔPA小于两台主变一用一热备时的损耗ΔPC。采取分列运行方式进行供电,当一台变压器发生故障时,停电面积较小,不会像并列运行时影响另一台变压器运行,因此采取分列运行方式是该35kv变电站最为理想的运行方式。

作者简介: 姚斌性别:男 职称:机电助理工程师1982年5月学历:本科