摘要:电压等级一般由系统容量和输送距离确定,当电压等级确定后,额定电压选取1.05U(U为系统标称电压)还是1.1U就成了设计时必须考虑的问题。本文笔者结合工程项目实例,分析规范条文,研究电压配合的原则,对用户自用发电机组升压站额定电压的选择进行了细致的论述,得出了用户自用发电厂升压站额定电压应按1.05U选择的结论,并提出了变压器电压选择时配合的一般原则。
关键字:自用电厂 升压站 额定电压 1.05U
引言
发电机升压站二次电压额定值一般取1.1U(U为系统标称电压),但对于用户自用发电厂升压站因其电量是以自用为主,就地消化,额定电压的选择会有更多的限制条件。
1.工程项目实例
1.1项目情况
某钢铁厂,共设110kV、35kV、10kV、6kV、0.38/0.22kV五个电压等级。建厂初期电源取自供电公司35kV电网,后经扩建主供电源取自供电公司110kV电网。
厂内电力网规划拟淘汰现有35kV电网接入点,全厂由110kV系统供电。
1.2新建自用机组接入
钢铁厂拟利用高炉煤气发电,建设65MW自用发电站一座,发电机机端电压10.5kV,考虑经变压器升压至35kV后并网运行。
结合厂内电力网规划,钢厂拟改造110kV变电站内1#主变,增加35kV绕组用于发电机并网。
1.3并网额定电压设计
(1)常规电压设计
常规设计时,发电机升压变高压侧额定电压按设计规范[1][2]选择应为38.5kV,即1.1U。当隔离出发电机组、升压变以及110kV并网变压器,孤立来看发电并网系统时,机组升压后采用38.5kV电压,是没有问题的。
(2)按常规设计存在的问题
此处发电机组为用户自用机组,发电量以自用为主,考虑现有35kV系统或未来扩建的35kV系统(用户端系统,额定电压为35kV),此处采用38.5kV的额定电压将引起一系列问题。
根据文献[3] 第4.3条,我国35kV电压等级的标称电压为35kV,设备最高运行电压为40.5kV。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆各类电气设备的绝缘均按正常35kV最高40.5kV设计。如强行将35kV系统额定电压提高至38.5kV,那么35kV电力设备(开关、变压器、电缆等)将长期处于1.1倍过电压运行状态。
同时,随着35kV母线电压的升高,35kV系统下的降压变压器二次电压也将会提升。据计算,35kV电压升至38.5kV后,该厂35kV系统下干熄焦6kV母线电压将会由6.3kV提升至6.9kV,计及分接头的作用,6kV母线电压波动范围将是6.6-7.3kV。而6kV母线上的西门子干熄焦风机变频器的过电压保护动作值为6.5kV,此时变频器将因过电压保护动作而跳闸。
1.4用户自用发电厂升压站额定电压选择
由上述分析可知,用户自用发电厂升压站额定电压应按1.05U选择。
2.额定电压配合关系分析
各种电气设备的额定电压的配合原则是:以用电设备的额定电压为参考,即用电设备处取标称电压值,由用电设备向电源根据各元件的压降逆向升高。
如线路直接与用电设备相连,则线路的额定电压(未端电压)和用电设备的额定电压相等;
变压器直接接用电设备时,因变压器二次侧额定电压是空载时的电压,带额定负荷时变压器内部的电压降落约为5%,为了保证正常运行时设备上的电压,变压器二次侧电压比线路额定电压高5%。
3.结论
用户自用发电厂升压站,因其电能不经长距离线路输送,线路电压损失较小,因此其额定电压应按变压器二次侧直接与用户连接(包括通过短距离输电线路连接)设计,按1.05倍标称电压选择。
各种电气设备的额定电压的配合原则是以用电设备的额定电压为参考。
4.参考文献
1 SD325-89 《电力系统电压和无功电力技术导则》
2 GB17468-1998《电力变压器选用导则》
3 GB17468-2008《电力变压器选用导则》
4 GB56-2007《标准电压》
5 房俊龙 电力系统分析 北京:中国水利水电出版社
作者简介:宋庆雨 出生年月:1988.05 籍贯:河北唐山 工作单位:河北盛合电力工程设计有限公司
李柏高 1987.03 籍贯:河北唐山 工作单位:河北盛合电力工程设计有限公司
论文作者:宋庆雨,李柏高
论文发表刊物:《电力设备》2017年第6期
论文发表时间:2017/6/13
标签:电压论文; 自用论文; 变压器论文; 系统论文; 河北论文; 过电压论文; 发电厂论文; 《电力设备》2017年第6期论文;