变压器配置方案论述

舍伯吐220kV变电站设备选型及平面布置方案优化对比郭 锋1. 可研舍伯图220kV变电站建设规模： 建设规模配电装置 本期规模终期规模220kV变压器（接线组别）1*120MVA（Yn，d11）2*120MVA（Yn，d11）220kV进出线4回6回66kV进出线10回14回66kV站用变(接线组别)2*400kVA(D,yn11)2*400kVA(D,yn11)电容器1*18MVA2*18MVA2. 备选方案根据通辽地区电网运行现状及规程规范要求，并结合国网公司下属各地区运行现状及设备选择类型提出如下两个方案。2.1 方案一电力变压器选用户外油浸自冷有载调压变压器，电压等级为220/69kV，接线组别为Y,d11，阻抗Uk%=13，主变高、低压侧均为架空软连接。220kV配电装置选用户外瓷柱式设备及GIS组合电器设备。66kV配电装置选用PASS型GIS组合电器设备。站用变选用66kV电压等级变压器两台，单台容量为400kVA。电容器选用66kV电压等级成套装置，每台主变补偿一组，每组容量为18Mvar，串5%电抗器。2.2 方案二电力变压器选用户外油浸自冷有载调压变压器，电压等级为220/69/10.5kV，接线组别为Y,d11,d11，阻抗为U12%=14，U13%=23，U23%=8，主变高、中压侧为架空软连接，考虑到站址所处区域受风沙和低温影响较大，主变低压侧采用架空绝缘管母线连接。220kV配电装置选用户外瓷柱式设备及GIS组合电器设备。66kV配电装置选用PASS型GIS组合电器设备。站用变选用66kV和10kV电压等级变压器各一台（终期两台10kV），容量为400kVA。 电容器选用10kV电压等级成套装置，每台主变补偿两组，单组容量为8Mvar，分别串6%和12%电抗器。3. 系统短路水平 考虑最大方式下，即站内两台主变上齐，220kV侧和66kV侧并列运行。3.1 方案一情况 220kV舍伯吐变220kV母线短路电流20kA，66kV侧短路电流15kA。3.2 方案二情况 220kV舍伯吐变220kV母线短路电流20kA，66kV侧短路水平电流12.34kA，10kV侧短路电流51.69kA，串2000A 6%限抗后，短路电流26.9kA。4. 工程量差值统计表 对于两个方案中没有变化部分或者变化很小部分，此处不做比较，以下表格内列出的为资金有明显区别的工程量。4.1 一期工程量差值表序号设备名称单位方案一方案二差量差价(元)规格型号数量规格型号数量1电力变压器台230/691230/69/10.510+500000266kV组合电器个断路器间隔14断路器间隔12-2-15000003支柱绝缘子支ZSW-110/1072ZSW-110/1060-124铝镁合金管母线米130/116640130/116549-915钢芯铝绞线米LGJ-300/40950LGJ-300/40710-2406合成绝缘子串串FXBW-110/7024FXBW-110/706187悬垂绝缘子串串6x(XWP-7)366x(XWP-7)6308站用变压器台66kV，630kVA266kV，630kVA0-19站用变压器台010kV，315kVA2+110开关柜面010kV，2000A5+511共箱母线米010kV，2000A4.5+4.512绝缘铜管母线米010kV，2000A63+63+18900013穿墙套管支010kV，2000A3+314共箱母线米00.4kV，1000A4.5+4.515氧化锌避雷器支Y5W-96/25030-316氧化锌避雷器支0HY5WZ-17/453+317无功补偿装置套66kV，18MVA10-118无功补偿装置套010kV，8MVA2+219限流电抗器台010kV，2kA，6%3+320高压电力电缆米010kV,3*240360+36021低压电力电缆米4*150+1*702604*150+1*70130-1302210kV微保护装置套0站变、电容3+32366kV微保护装置套站变、电容20-22425合计（万元）-8110004.2 终期工程量差值表序号设备名称单位方案一方案二差量差价(元)规格型号数量规格型号数量1电力变压器台230/692230/69/10.520+1000000266kV组合电器个断路器间隔20断路器间隔17-3-15000003隔离开关组72.5kV,1250A372.5kV,1250A2-14支柱绝缘子支ZSW-110/1075ZSW-110/1060-155铝锰合金管母线米130/116640130/116549-916钢芯铝绞线米LGJ-300/40950LGJ-300/40710-2407合成绝缘子串串FXBW-110/7036FXBW-110/706308悬垂绝缘子串串6x(XWP-7)526x(XWP-7)12409站用变压器台010kV，315kVA2+210开关柜面010kV，2000A10+1011共箱母线米010kV，2000A9+912绝缘铜管母线米010kV，2000A63+12637800013穿墙套管支010kV，2000A6+614共箱母线米00.4kV，1000A9+915氧化锌避雷器支Y5W-96/25030-316氧化锌避雷器支0HY5WZ-17/456+617无功补偿装置套66kV，18MVA20-218无功补偿装置套010kV，8MVA4+419限流电抗器台010kV，2kA，6%6+620高压电力电缆米010kV,3*240620+62021低压电力电缆米4*150+1*702600-2602210kV微保护装置套0站变、电容6+62366kV微保护装置套站变、电容30-32466kV站用变压器台630kVA，退运0-125合计（万元）-1220004.3 土建工程量差值表序号设备名称单位方案一方案二差量差价(元)1围墙内占地面积平米90728712-360-540002站区内建筑面积平米265420+1553挖方立米-1114填方立米-170-51005围墙内道路面积平米-55635m架构避雷针支24+2730m架构避雷针支30-3合计（万元）-591005. 电能损耗： 所有电气寿命均按照30年计列，以上两个方案电能损耗差别主要为220kV主变及是否具有10kV限流电抗器。主变全寿命内负载率按照50%计列。方案一：主变30年损耗：110+（60000/120000）2*430*30*365*245715.9万度方案二：主变30年损耗：130+（60000/120000）2*480 *30*365*246307.2万度 限流电抗器损耗：3*13.87*30*365*241093.5万度一期阶段设备方案二比方案一电能损耗增加1684.8万度，网购电价按照0.17元计列，折合费用286.4万元。终期阶段设备方案二比方案一电能损耗增加3369.6万度，网购电价按照0.17元计列，折合费用572.8万元。6. 经济分析： 二期项目的具体实施时间无法确定，故经济分析按照终期规模进行，即所有设备均到30年寿命报废。通过4.0款内容得出，一期阶段方案二比方案一减少投资81.1万元，终期阶段方案二比方案一增加投资12.2万元，终期阶段电能损耗，方案二比方案一增加投资286.4万元。全寿命周期内方案一比方案二节省投资274.2万元。7. 可靠性分析7.1 主变压器主变压器选择两卷和三卷故障率相差甚微，从全国范围内主变事故统计看，2002年主变故障率约为0.73次/百台年。最近几年，我国的变压器生产技术日臻完善，且运行维护较之前更为准确完备，故两种变压器的故障率差完全可以忽略。7.2 所用变方案一：一台所用变通过66kV组合电器专用断路器间隔接于母线，另一台由本站和对端66kV站间的联络线T接带路，本站侧断路器打开，对侧合闸充电，正常运行带本站所用变。当本站主变失电或者所用变间隔故障，则通过对侧66kV站充电带另一台所用变运行；当线路故障跳开时，通过本站母线带一台所用变运行。终期两台主变时，站内通过母线所带的所用变可靠性增倍，另一台线路T接所用变可靠性不变。方案二：主变选用三绕组变压器，低压10kV侧配开关柜，通过出线开关柜带400kVA所用变一台，另一台由本站和对端66kV站间的联络线T接带路，本站侧断路器打开，对侧合闸充电，正常运行带本站所用变。所内电源可靠性同方案一相比不变。8. 运行习惯 经过核实，目前通辽地区电网共有220kV变电站13座，其中220/66kV变电站共有12座，220/66/10.5kV变电站有1座。现状的1座220/66/10.5kV变电站建成时间较长，当地电力公司出于降低主变故障概率出发，近一段时间新建220kV变电站主变电压比均为220/66kV，从远景规划也没有新建220/66/10.5kV变电站的考虑。9. 结论由投资分析可知，方案一投资较方案二节省274.2万元，另外考虑到运行单位所辖电网现状、设备选型特点及地方的运行习惯，方案一更为适合。