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自耦變壓器在110KV電網(wǎng)中二次升壓的研究與應(yīng)用

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2014-10-21     來源:[標(biāo)簽:出處]     作者:[標(biāo)簽:作者]     瀏覽次數(shù):103
核心提示:

  一、問題的提出:

  淅川縣位于豫、鄂、陜?nèi)〗唤绲そ谒畮熘饕蜎]區(qū), 國家南水北調(diào)中線工程渠首所在地。通過二十余年改革開放的發(fā)展和國家對庫區(qū)移民優(yōu)惠政策的實(shí)施,使淅川電網(wǎng)基本形成了依托華中、南連丹江、西聯(lián)西北,三網(wǎng)供電,優(yōu)勢互補(bǔ),運(yùn)行靈活的網(wǎng)架結(jié)構(gòu),F(xiàn)在年供電能力達(dá)22.5億kwh。但是由于歷史的原因和所處地理環(huán)境位置的特殊性,我縣部分重負(fù)荷工業(yè)用戶集中在縣城附近.從而造成輸電距離過長,用戶受端電壓負(fù)偏移較大的現(xiàn)象。尤其是我局所轄110KV丹鋁線,導(dǎo)線型號LGJQ-300,全長87.5km。帶我縣年產(chǎn)5萬噸鋁產(chǎn)品的電解鋁廠負(fù)荷。該廠在由丹江口水電廠供電時(shí),受端母線電壓約在88—93KV之間,一定程度上造成了該廠電解鋁槽出力不夠而影響正常生產(chǎn)。同時(shí),丹鋁線也因損耗過大而導(dǎo)致我局營銷成本增高.如何在丹江口水電廠豐水期對淅川電網(wǎng)優(yōu)惠供電的時(shí)段內(nèi),提高該鋁廠電壓質(zhì)量,最大限度的降損節(jié)能,提高供電可靠性,已是我局亟待探索解決的課題。由鑒于丹江口水電廠豐水期間投入發(fā)電機(jī)組臺數(shù)較多,且電解鋁廠無功缺額較少的實(shí)際情況。我局經(jīng)過慎重的技術(shù)論證和經(jīng)濟(jì)比較分析,并報(bào)請有關(guān)方面同意,決定在丹鋁110KV線路中間46km處,自籌資金建一座150MVA的自耦變壓器升壓站,對線路進(jìn)行中二次升壓,以保證豐水期和枯水期兩電網(wǎng)間相互倒送時(shí)的電壓質(zhì)量。現(xiàn)將技術(shù)方案的及改造后的經(jīng)濟(jì)效益作一簡單介紹,供同行參考并祈請指正。

  二、經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較:

  1、升壓前丹鋁110KV線路末端電壓及功耗:
  已知條件:導(dǎo)線型號LGJQ-300,線路長度L=87.5km,導(dǎo)線電阻R=0.11Ω/km,導(dǎo)線電抗X=0.382Ω/km,丹江口水電廠110K V母線電壓UN=110KV,線路平均負(fù)荷P=100MW,Q=50MVAR。

 。1)電壓損失:
 、 由cosφ=P/ =100/=0.894
 、 由sinφ=Q/=50/=0.447   
 、 由I=P/ UNCOSФ10—3=100/ ×112×0.894×10—3=576A
  由ΔU = ×[IN×(R×L×COSФ+X×L×sinφ)]= ×576×(0.11×87.5×0.894+0.382×87.5×0.447)=23490V
  鋁廠站110KV母線實(shí)際電壓:UL=UN-ΔU=112000-23485=88510V

 。2)功率損耗:由ΔP=3I2R10-3=3×5762×(0.11×87.5×10-3)=9580KW

 。3)電量損失:按年丹江口水電廠對淅川電解鋁廠最大供電時(shí)間系數(shù)0.75計(jì)算,則:
ΔP=8760×0.75×9580=62940600kw.h

 。4)經(jīng)濟(jì)損失:按丹江口電廠對淅川電網(wǎng)供電平均電價(jià)每kwh/0.215元計(jì)算:則每年我局僅此線路線損電費(fèi):62940600×0.215=13532229元。

  2、升壓改造后丹鋁110KV線路末端電壓及功耗:

 。1)丹江至鳳凰升壓站線路電壓損失及功耗:線路長度L=46km,其它已知條件不變:
 、儆搔= ×IN×(R×L×COSф+X×L×Sinφ)= ×576×(0.11×46×0.894+0.382×46×0.447)=12349V
  鳳凰升壓站110KV母線電壓:UF=112000-12349=99651V
 、诠β蕮p耗:由ΔP1=3I2R10-3=3×5762×0.11×46×10-3=5036KW    

 。2)鳳凰站電壓升至119KV后,鳳凰至鋁廠段線路長度L=41.5km
  電壓損失及功耗:
 、儆蒊N=P/ UNCOSф=100/ 119×0.894×103 =542A
 、谟搔= ×IN×(R×L×COSф+X×L×Sinф)= ×542×(0.11×41.5×0.894+0.382×41.5×0.447)]=10483V
  ③鋁廠站110母線實(shí)際電壓:UL=119000-10482=108518V
 、芄β蕮p耗:
  a、線路功率損耗:
  由ΔP2=3×I2×R×10-3=3×5422×0.11×41.5××10-3=4023KW
  b、自耦電力變功率損耗:
  按西安中特變壓器廠提供OSFZ9-15000/110型變壓器參數(shù):空載損耗:PO=59KW,短路損耗:Pd=140KW。主變所帶視在功率:由S=P/COSФ代入數(shù)據(jù),S=100000/0.894=111856KVA,
  自耦變壓器功率損:
  Pb=P0+Pd(S/SB)2=59+140×(11856/150000)2=136.8KW       

 。4)總功率損耗:丹江至鳳凰ΔP1=4498KW 自耦變損耗:ΔPb=136.8KW
  鳳凰至鋁廠    ΔP2=4325KW    
  ΔP∑=ΔP1+ΔPb+ΔP2=5036+136.8+4023=9196KW

 。5)電量損失:計(jì)算條件同上述:
  ΔP∑=8760×0.75×9196=60240330kwh/年

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