谈谈kV变电站设计方案.doc

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浅谈10kV变电站的设计

摘要:从负荷计算、无功补偿、站址选择、主接线选用、短路电流、设备选型、继保配置、防雷接地、照明、配网自动

化等方面论述了10kV变电站设计的主要内容和设计程序.

关键词:10kV变电站。设计。负荷计算。无功补偿

10kV配电网属中压配电网,它延伸至用电负荷的中心或居民小区内,直接面对工矿企业和居民等广

大用户的供电需要,起着承上启下确保用户供电的作用,因此10kV配电网所处的地位十分重要.在配电

工程中,能否保证系统安全、经济、可靠地运行,工程的设计质量是一个重要条件.本文就10kV变电站的

设计思路进行探讨.

1负荷计算及负荷分级

计算负荷是确定供电系统,选择主变容量、电气设备、导线截面和仪表量程的依据,也是整定继电保护

的重要数据.因此,正确进行负荷计算及负荷分类是设计的前题,也是实现供电系统安全、经济运行的必要

手段.此阶段需要的原始资料有:①供电区域的总平面图。②供电区域逐年及最终规模的最大负荷、年耗电

量、功率因数值及工程投产日期。③每回出线的名称、负荷值、各负荷的性质及对供电可靠性或其它方面的

特殊要求。④供电部门对电源电压、供电方式、电源路数及继电保护、自动装置等方面的相关意见。⑤用户

对变电站设置方面的数量、容量、位置等的设想及资金准备情况等.

计算负荷的方法多种多样,如需用系数法、二项式法、利用系数法等.目前多数采用需用系数法与二项

式法相结合的方法,部分采用利用系数法.但是由于利用系数法其理论依据是概率论和数理统计,计算结

果比较接近实际,因此也适用于各类的负荷,在以后的负荷计算工作中将占主导地位.

负荷根据其对供电可靠性的要求可划分为一、二、三级负荷.对于一级负荷,如医院的手术室等必须有

两个独立的电源供电,如同时具备两个条件的发电厂或变电所的不同母线段等,且当两个独立电源中任一

电源失去后,另一电源能保证对全部一级负荷的不间断供电.对于一级负荷中的特别重要负荷,也称保安

负荷.如用于银行主要业务的电子计算机及其外部设备、防盗信号等必须备有应急电源,应由两个独立的

电源点供电.如两个发电厂、一个发电厂和一个地区电网或一个电力系统中的两个区域性变电所等.独立

于正常电源的发电机同样可作为应急电源,实行先断后通.对于二级负荷一般需有两个独立电源供电,且

当任一电源失去后,另一电源能保证对全部或部分的二级负荷供电.对于三级负荷,通常只需一个电源供

电.在各类负荷中,除了保安负荷外,都不应按一个电源系统检修或故障的同时另一电源又发生故障进行

设计.

2无功补偿的确定

在电力系统中,存在着广泛的、大量的感性负荷,在系统运行中消耗大量的无功功率,降低了系统的功率因数,增大了线路的电压损失,电能损耗也增高.因此,国家供用电规则规定:无功电力应就地平衡,用户

应在提高用电自然功率的基础上设计和装置无功补偿设备,并做到随其负荷和电压变动及时投入或切除,

防止无功倒送.目前广泛采用并联电容器作为无功补偿装置,分集中补偿和分散补偿两种.在确定无功补

偿方案时应注意如下问题:

数及容量要根据负

荷计算和负荷分级的结果并结合经济运行进行选择.当有大量的一、二级负荷,或季节负荷变化较大,或集中负荷较大时,宜装设两台及以上的变压器.当其中任一台变压器断开时,其余变压器应满足一级负荷及

大部分二级负荷的用电需要.定变压器容量时还要综合考虑环境温度、通风散热条件等相关因素.对冲击

性较大的负荷、季节性容量较大的负荷、小区或高层建筑的消防和电梯等需备用电源的负荷等可设专用变

压器,此方法既保障了电能的质量及供电的可靠性,又结合了电费电价政策,做到经济运行.

为了使变压器容量在三相不平衡负荷下得以充分利用,并有利于抑制3n次谐波影响,宜选用的变压

器接线组别为D,yn11.D,yn11接线的变压器低压侧单相接地短路时的短路电流大,也有利于低压侧单相

接地故障的切除.在改、扩建工程中,为了满足变压器并列运行条件,选用的变压器接线组别与原有的保持

一致,短路阻抗百分比接近,容量比不超过1∶3.如我县某企业,其设备的用电规格与我国不相一致,根据

用户的意见,我们将容量为630kVA的主变接线组别定为D,dn,并要求变压器设单独的接地系统,以此满

足用户的供电要求.设在高层建筑内部的变电站,主变采用干式变压器.