35kv变电站运行方式分析

35KV 变电站运行方式分析 35KV 变电站是我港电网的枢纽，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，因此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。 我港区现有 21 变电所（箱变）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。 在与唐山供电公 司签订的调度协议上我 35KV 变电站运行方式为两台主变分列运行，即 311、322、301、302 开关合，345 开关分，501、502 开关合，545 开 关分。 二、我公司电网负荷现状 最大负荷情况： 最大电流（A） 时间 501 502 07.9 252 319 07.10 253 339 07.11 289 331 07.12 376 324 08.1 311 341 08.2 323 342 08.3 437 391 08.4 361 326 08.5 490 292 08.6 298 343 考虑两段负荷的最大值出现的时刻不同，以及两段负荷的同时系 数，以及其他因素影响，分析我 35KV 变电站总的最大负荷约为 10000KVA。 35KV 变电站实际负荷情况： 时间 回路 有功 无功 311 1117200KWH 160720kvarh 4 月份： 322 1477980kwH 425880kvarh 311 286320kvarh 5 月份 322 2382660KWH 300300kvaRh 注：5 月总有功 2382660KWH,2008 年上半年总的有功电量为 15943420KWH. 故 35KV 变电站平均负荷为：3946KVA 左右(功率因数取 0.93)。 三、我 35KV 变电站确定运行方式应考虑的问题 1、运行方式应满足我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； 我 35KV 变电站可能的运行方式有: 1)、一台变压器运行，另一台冷备。即 311、322 开关合， 301（302）合，302（301）分，345 分；501（502）合，502（501）分， 545 合。 2） 、一台变压器运行，另一台热备。即 311、322 开关合， 301、302、合，345 分；501（502）合，502（501）分，545 合。 3） 、两台变压器并列运行。即 311（322）开关合， 322（311）开关 分，301、302 合，345 合；501、502 合， 545 合。322（311）电缆在 充电状态。 4） 、两台变压器分列运行。即 311、322 开关合，301、302、合， 345 分；501、502 合， 545 分。 四、运行变压器损耗计算 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 P 0=12.90KW 额定负载损耗 PK=61.02KW 2#主变： 空载电流 I% =0.36% 阻抗电压 UK%=7.56% 空载损耗 P0=12.83KW 额定负载损耗 P K=61.31KW 变压器空载损耗计算： 有功损耗： P 0=P0 无功损耗：Q 0=SN* I% 变压器负载损耗计算： 有功损耗：P T= P 0+ P K(S30/SN)2 无功损耗：Q T= Q 0+ Q K(S30/SN)2=SN(I%+ UK%(S30/SN)2) 无功损耗对有功损耗的影响： P= kqQ T S30:视载负荷（KVA） S N:变压器额定容量 Kq：对于二级供电的企业取 0.065 Q K:额定负载的无功损耗 P K：额定负载的有功损耗 1)、损耗计算 1#主变空载损耗： 有功损耗： P 0=P0=12.90kw 无功损耗：Q 0=SN* I%=12500x0.35%=43.75kvar 无功损耗对有功的影响：P 1= kqQ T=0.065*43.75 =2.84KW 2#主变空载损耗： 有功损耗： P 0=P0=12.83kw 无功损耗：Q 0=SN* I%=12500x0.36%=45kvar 无功损耗对有功的影响：P 2= kqQ T=0.065*45 =2.93KW 当 1#主变带全部负荷运行时损耗： 有功损耗：P T= P 0+ P K(S30/SN)2=12.90+61.02*（3945/12500） 2 =12.90+6.08=18.98kw 无功损耗：Q T= Q 0+ Q K(S30/SN)2=SN(I%+ UK%(S30/SN)2) =12500（0.36%+7.61%*0.099）=138.88kvar 无功损耗对有功的影响：p 1= kqQ T=9.02 kw 总有功损耗：P T 总 =28kw 当 2#主变带全部负荷运行时损耗： 有功损耗：P T= P 0+ P K(S30/SN)2=12.83+61.31*（3945/12500） 2 =12.83+6.13=18.96kw 无功损耗：Q T= Q 0+ Q K(S30/SN)2=SNI%+ UK%(S30/SN)2 =12500（0.36%+7.56%*0.099）=138.25kvar 无功损耗对有功的影响：p 2= kqQ T=8.98 kw 总有功损耗：P T 总 =27.94kw 当两台主变平均带负荷运行时损耗： 1#主变： 有功损耗：P T1= P 0+ P K(S30/SN)2=12.90+61.02*（2000/12500） 2 =14.46kw 无功损耗：Q T1=SN(I%+ UK%(S30/SN)2)=12500*（0.35%+7.61%*0.0256） =68.1kvar 总有功损耗：P T=P T1+kqQ T1=18.89 kw 2#主变： 有功损耗：P T2= P 0+ P K(S30/SN)2=12.83+61.31*（2000/12500） 2 =14.40kw 无功损耗：Q T2=SNI%+ UK%(S30/SN)2=12500*（0.36%+7.56%*0.0256） =69.12kvar 总有功损耗：P T=P T1+kqQ T1=18.89 kw 所以两台主变同时平均带负荷运行时损耗为（并列或分列方式运行）： 有功损耗：P T 总 =P T11+P T2=37.78 kw 无功损耗：Q T 总 =Q T1+Q T2=137.22kvar 两台主变一用一备（冷备）时的损耗: 1#主变运行：有功损耗：P T=P T+p 1=18.98+9.02=28kw 无功损耗：Q T=Q T2=138.88kvar 2#主变运行：有功损耗：P T=P T+p 1=18.96+8.98=27.84kw 无功损耗：Q T=Q T2=138.25kvar 两台主变一用一备（热备）时的损耗: 1#主变运行： 有功损耗：P T 总 =P T1+p 1+P T2+p 2=18.98+9.02+12.83+2.83 = 43.66kw 无功损耗：Q T 总 =Q T1+Q T2=138.88+45=183.88kvar 2#主变运行： 有功损耗： P T 总 =P T1+p 1+P T2+p 2=18.96+98098+12.90+2.84 = 43.58kw 无功损耗：Q T 总 =Q T1+Q T2=43.75+138.25=182kvar 五、综合分析 1、综上可以得出按照我站设备和负荷情况分析得出，一台主变可以带 全站负荷运行。 2、通过上面计算可得出当运行方式为两台主变一用一备（冷备）时的 损耗的变压器损耗最小。但是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，另变压器 长期处于冷备状态，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，影响生产运营用电。综合考虑故本运行方式 不可取。 3、采取两台主变并列运行方式，由于一台主变就满足全港用电的需 求，两台主变并列运行大大增加了变压器损耗，从运行成本上不经济； 又由于 501、502 开关没有保护，当一台主变发生故障时 501（502）开 关不会自动跳开，容易造成故障主变反送电，引起二次事故，造成对 故障变压器的二次伤害。故此种运行方式也不可取。 4、另两种运行方式进行比较，当一台变压器发生故障时，采取分列 运行方式进行供电，停电面积较小，是两台主变一用一备（热备）运 行方式供电的一半，另当下面发生恶劣电气事故引起主变进线开关跳 闸时停电面积采用分列运行方式供电也小，有利于安全可靠供电，提 高电能质量。 两种运行方式的损耗进行比较，变压器分列运行方式的损耗较小。 有功损耗差值: P T 差 =P T 总 -P T 总分 =43.66-37.78=5.88kw 无功损耗差值: Q T 差 =Q T 总 -Q T 总分 =183.88-137.22=46.66kvar 故从经济角度考虑，采用两台主变分列运行方式每年可节约用电 51500