(一)厂用变压器容量的确定
1.高压厂用工作变压器
一般按高压电动机计算负荷的110%与低压厂用电计算负荷之和确定高压厂用工作变压器的容量。
(1)双绕组变压器的额定容量按下式计算
式中 SN——变压器高压绕组的额定容量,kVA;
∑S1——按式(8-1)计算的高压电动机计算负荷之和,kVA;
∑S2——按式(8-1)计算的低压厂用计算负荷之和,kVA。
(2)变压器的低压分裂绕组额定容量。低压分裂绕组的额定容量
式中 S2N——低压分裂绕组的额定容量,kVA;
SD——一个低压分裂绕组的计算负荷,kVA;
∑S1——按式(8-1)计算的一个分裂绕组所带的高压电动机计算负荷之和,kVA;
∑S2——按式(8-1)计算的一个分裂绕组所带的低压厂用计算负荷之和,kVA。
高压绕组的额定容量
式中 S1N——变压器高压绕组的额定容量,kVA;
∑SD——两个低压分裂绕组计算负荷之和,kVA;
SR——两个低压分裂绕组重复计算负荷;
∑S1R——按式(8-1)计算的高压重复计算负荷之和;
∑S2R——按式(8-1)计算的低压重复计算负荷之和,kVA。
2.高压启动/备用变压器
高压启动/备用变压器的容量与发电厂中最大一台高压厂用工作变压器的容量相同。对带有公用负荷高压启动/备用变压器,还应满足最大一台高压厂用工作变压器的容量要求。
3.低压厂用工作变压器
式中 Kt——变压器温度修正系数,一般取1,但随着地区不同,Kt值以《电力工程电气设计手册1(电气一次部分)》1994版(水利电力部西北电力设计院编)中表7-2为准;
SN——低压厂用工作变压器的额定容量,kVA;
∑SL——按式(8-1)计算的低压厂用计算负荷之和,kVA。
4.低压厂用备用变压器
低压厂用备用变压器应与最大一台低压厂用工作变压器的容量相同。
【例8-1】某2×300MW火力发电厂的6kV厂用负荷见表8-7。每台300MW的发电机配置一台低压分裂绕组高压厂用工作变压器(1号高压厂用工作变压器和2号高压厂用工作变压器);1号高压厂用工作变压器设两段(6kVⅠA段和6kVⅠB段)高压厂用母线;同理,2号高压厂用工作变压器有6kVⅡA段和6kVⅡB两段。试确定1号和2号高压厂用工作变压器的额定容量。
解 以1号高压厂用工作变压器为例。
(1)将厂用负荷分为高压和低压两大部分。见表8-7,序号1~21为高压负荷;序号22~33为低压负荷。
(2)再将高压负荷按换算系数分为两大部分。见表8-7,序号1~4为换算系数(K=1)相同的高压负荷;序号5~21为换算系数(K=0.85)相同的高压负荷。
(3)用换算系数法计算一个分裂绕组(6kVⅠA段)高、低压厂用计算负荷之和(S1、S2)。变压器6kVⅠA段高压厂用计算负荷之和S1=12080.8kVA;变压器6kVⅠA段低压厂用计算负荷之和S2=5288.56kVA。
(4)计算1号高压厂用工作变压器一个低压分裂绕组6kVⅠA段的计算负荷
(5)用换算系数法计算一个分裂绕组(6kVⅠB段)高、低压厂用计算负荷之和(S1、S2)。变压器6kVⅠB段高压厂用计算负荷之和S1=17306.8kVA;变压器6kVⅠB段低压厂用计算负荷之和S2=3092.48kVA。
(6)计算1号高压厂用工作变压器一个低压分裂绕组6kVⅠB段的计算负荷
(7)用换算系数法计算1号高压厂用工作变压器高、低压重复计算负荷之和(S1R和S2R)。S1R=945kVA,S2R=1493.44kVA。
(8)计算1号高压厂用工作变压器两个低压分裂绕组的重复计算负荷(www.xing528.com)
(9)计算1号高压厂用工作变压器低压分裂绕组6kVⅠA分支的额定容量
(10)计算1号高压厂用工作变压器低压分裂绕组6kVⅠB分支的额定容量
(11)计算1号高压厂用工作变压器高压绕组的额定容量
(12)以第(9)、(10)步的最大值作为1号高压厂用工作变压器低压分裂绕组的额定容量。则S2N=25000kVA。
(13)以第(11)步的计算值作为选择1号高压厂用工作变压器高压绕组的额定容量。则S1N=40000kVA。
2号高压厂用工作变压器的额定容量计算过程见表8-7。
表8-7 某火电厂6kV厂用负荷分配及高压厂用工作变压器容量选择
续表
(二)厂用变压器台数的确定
1.高压厂用工作变压器
(1)采用单元接线的发电厂,其高压厂用工作变压器一般按一机一台配置。对300MW及以上的大机组,当高压厂用工作变压器选择较小容量时,一般按一机两台配置。
(2)采用发电机电压母线接线的发电厂,发电机的额定电压为10.5kV的小型机组,其一般按锅炉的台数配置相应数量的高压厂用工作变压器。
2.低压厂用工作变压器
一般按低压厂用负荷的类型、容量大小、特性及运行方式等因素配置低压厂用工作变压器。
3.厂用备用变压器
高、低压厂用备用变压器的台数见表8-2。
(三)调压方式的确定
发电厂正常运行时,厂用各级母线的电压偏移应不超过额定电压的±5%;当仅接有电动机时,可以不超过额定电压的+10%和-5%。当厂用各级母线的电压不满足上述要求时,应采取调压措施。
1.高压厂用工作变压器
按发电机出口电压允许波动5%考虑,从发电机出口引接的高压厂用工作变压器,其阻抗电压不大于10.5%时,一般采用无激励调压方式,其分接开关应满足以下要求。
(1)分接开关的调压范围应取10%(从正分接位置到负分接位置),分接开关的级电压应采用2.5%。
(2)额定分接开关的应在调压范围的中间。
2.高压厂用备用变压器
当高压厂用备用变压器的阻抗电压大于10.5%,或电源引接处的电压波动超过±5%时,一般采用有载调压方式,其分接开关应满足以下要求。
(1)分接开关的调压范围应取20%(从正分接位置到负分接位置);分接开关的级电压不宜过大,发电机电压级的变压器最大不超过2.5%。
(2)额定分接开关的应在调压范围的中间。
(四)电动机自启动电压的校验
厂用变压器的容量应满足电动机各种自启动运行方式的要求。
(五)厂用变压器阻抗的选择
厂用变压器阻抗的选择应使厂用电系统满足技术要求的前提下,使其投资和年运行费用为最小,并按以下条件选择:
(1)应按回路断路器的额定开断短路电流值,决定变压器阻抗的下限值。
(2)最大一台电动机正常启动时,母线电压不低于80%,决定变压器阻抗的上限值。
(3)满足成组电动机自启动的电压要求,见表8-8。
(4)满足正常母线电压波动不超过额定电压的±5%要求。
(5)在满足上述四项要求的前提下,有条件时,所选的阻抗值取在上、下限值偏上,以选用较小的电缆截面。
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