脫硫變壓器容量核算

1、通過6KV母線壓降對#1脫硫變?nèi)萘康暮怂阄覐S#1脫硫變?yōu)?2500KVA，#2脫硫變?yōu)?0000KVA，原脫硫設(shè)備總?cè)萘考s14860KW，現(xiàn)因增、引風(fēng)機合二為一，增壓風(fēng)機拆除后，脫硫設(shè)備總?cè)萘考s為8560KW.造成脫硫變負(fù)載率較低，有改造為較小容量變壓器的裕度。根據(jù)火力發(fā)電廠廠用電設(shè)計技術(shù)規(guī)定（DL/T5153-2002）要求：最大容量的電動機正常起動時，廠用母線的電壓應(yīng)不低于額定電壓的80%。容易起動的電動機起動時電動機的端電壓應(yīng)不低于額定電壓70%，對于起動特別困難的電動機，當(dāng)制造廠有明確合理的起動電壓要求時，應(yīng)滿足制造廠的要求。本文通過6KV母線壓降對#1脫硫變可改造容量范圍進行初步核算

2、。一、 系統(tǒng)概況1、脫硫6KV系統(tǒng)一次接線圖我廠兩臺脫硫變正常運行各帶一段6KV母線，互為備用，一臺變壓器可帶兩段母線。設(shè)備總?cè)萘考s為14860KW，現(xiàn)增壓風(fēng)機拆除后，脫硫設(shè)備總?cè)萘考s為8560KW.2、脫硫6KV系統(tǒng)各段負(fù)荷A段負(fù)荷B段負(fù)荷#1脫硫低壓變2000kVA #2脫硫低壓變2000kVA #1增壓風(fēng)機（已拆除）3150kW359A#2增壓風(fēng)機（已拆除）3150kW359A#1吸收塔#1循環(huán)泵500KW59.5A#2吸收塔#1循環(huán)泵500KW59.5A#1吸收塔#2循環(huán)泵500KW59.5A#2吸收塔#2循環(huán)泵500KW59.5A#1吸收塔#3循環(huán)泵630KW74.7A#2吸收塔#3

3、循環(huán)泵630KW74.7A#1氧化風(fēng)機250KW31.55A#2氧化風(fēng)機250KW31.55A#3氧化風(fēng)機250KW31.55A3、脫硫高壓變壓器參數(shù)#1脫硫高壓變#2脫硫高壓變Se12500KVA20000KVAUe33±2*2.5%/6.3kV19±2.5%/6.3kVUd8%10.2%二、電動機啟動時母線電壓核算公式 Um=U01+SXUm電動機正常啟動時的母線電壓(標(biāo)么值)；U0廠用母線上的空載電壓(標(biāo)么值)，對電抗器取1，對無勵磁調(diào)壓變壓器取1.05，對有載調(diào)壓變壓器取1.1；我廠#1脫硫變?nèi)?.05X變壓器電抗XT (標(biāo)么值),對于雙繞組變壓器計算公式如下： X

4、T=1.1Ud Ud對雙繞組變壓器為變壓器的阻抗電壓百分值，#1脫硫高壓變Ud=8%,#2脫硫高壓 變Ud=10.2% S=S1+Sq S1電動機啟動前，廠用母線上的已有負(fù)荷(標(biāo)么值)； Sq啟動電動機的啟動容量(標(biāo)么值) ，計算公式如下：Sq=KqPeS2Tdcosd Kq電動機的啟動電流倍數(shù)；Pe電動機的額定功率(kW)；電動機的額定效率和額定功率因數(shù)的乘積，本次計算取0.8 三、原增壓風(fēng)機啟動時，母線電壓核算核算增壓風(fēng)機拆除前，電機正常啟動時6KV母線的最大壓降，因我廠脫硫6KV配電A段負(fù)荷大于B段負(fù)荷，故只計算#1脫硫變帶A段母線時，母線電壓核算。母線電壓校驗應(yīng)計算最大容量電動機啟動時

5、的母線壓降, 脫硫A段最大負(fù)荷為增壓風(fēng)機，故計算增壓風(fēng)機啟動時的母線電壓。設(shè)定此時A段負(fù)荷為最大負(fù)荷即A段電動機都在滿負(fù)荷運行狀態(tài)。根據(jù)增壓風(fēng)機啟動時數(shù)據(jù)，增壓風(fēng)機啟動電流峰值為3820A.本文按照10倍啟動電流計算。對變壓器基準(zhǔn)容量取#1脫硫變額定容量12500kVA.根據(jù)電動機啟動時母線電壓核算公式： XT=1.1Ud=1.1×0.08=0.088 S1=2000+500+500+630+250+250/0.8512500=450512500=0.3605 Sq=KqPeS2Tdcosd=10×315012500×0.8=3.15 S=S1+Sq=0.3605

6、+3.15=3.5105 Um=U01+SX=1.051+3.5105×0.088=80.22%計算結(jié)果：增壓風(fēng)機拆除前，電機正常啟動時，A段母線最大壓降至80.22%額定電壓 四、增壓風(fēng)機拆除后，若保持母線最大壓降為計算三中的數(shù)值不變，對新變壓器容量選擇的核算。因為電廠目前增、引風(fēng)機合二為一，原脫硫增壓風(fēng)機拆除，核算若保持電機啟動時母線最大壓降維持增壓風(fēng)機拆除前水準(zhǔn)，所需要的新#1脫硫變?nèi)萘縎。 Um=U01+SX=U01+（S1+Sq）X=80.22%S1=2000+500+500+250+250/0.85S=3764.7059SSq=KqPeS2Tdcosd=10×6

7、30S×0.8=7875SX=1.1Ud則U01+（S1+Sq）X=U01+（3764.7059S+7875S）×1.1Ud=80.22%S=12803.6765×Ud×80.22%U0-80.22%假設(shè)新變壓器的阻抗電壓百分值Ud與現(xiàn)有#1脫硫變相同為8%，采用無勵磁調(diào)壓變壓器，則U0取1.05S=12803.6765×0.08×80.22%1.05-80.22%=3316KVA向上可選取變壓器容量為4000KVA.在A段滿負(fù)荷運行時，A段總?cè)萘繛?000+（500+500+630+250+250）/0.85=4505KVA. 40

8、00KVA變壓器不滿足容量要求。五、增壓風(fēng)機拆除后，若保持最大電機啟動時母線電壓達(dá)到90%，對新變壓器容量選擇的核算。核算若保持電機啟動時母線電壓達(dá)到90%，所需要的新#1脫硫變?nèi)萘縎。Um=U01+SX=U01+（S1+Sq）X=90%S1=2000+500+500+250+250/0.85S=3764.7059SSq=KqPeS2Tdcosd=10×630S×0.8=7875SX=1.1Ud則U01+（S1+Sq）X=U01+（3764.7059S+7875S）×1.1Ud=90%S=12803.6765×Ud×90%U0-90%假設(shè)新變壓

9、器的阻抗電壓百分值Ud與現(xiàn)有#1脫硫變相同為8%，采用無勵磁調(diào)壓變壓器，則U0取1.05S=12803.6765×0.08×90%1.05-90%=6146KVA向上選取變壓器容量為6300KVA. 在A段滿負(fù)荷運行時，變壓器負(fù)載率為2000+（500+500+630+250+250）/0.85/6300=71.52%綜合四、五計算結(jié)果:增壓風(fēng)機拆除后，選用無勵磁調(diào)壓變壓器4000KVA時，可保持最大電機啟動時母線電壓維持增壓風(fēng)機拆除前80.22%的水準(zhǔn)。選用無勵磁調(diào)壓變壓器6300KVA時，可保持最大電機啟動時母線電壓達(dá)到90%以上。根據(jù)我廠運行方式，兩臺脫硫變互為備用，

10、一臺變壓器可帶兩段母線，在一臺變壓器同時帶兩段母線，最大運行方式下，A/B兩段母線總?cè)萘縎=2000+2000+500+500+630+250+250+500+500+630+250/0.85=8718KVA，選用4000MVA變壓器時，變壓器過載率過高為117%，不利于變壓器運行。選用6300MVA變壓器時，變壓器過載率為38%.因干式變壓器的過載能力與環(huán)境溫度、過載前的負(fù)載情況(起始負(fù)載)、變壓器的絕緣散熱情況和發(fā)熱時間常數(shù)等有關(guān)，在此參考GB/T 1094.7-2008 電力變壓器 第7部分：油浸式電力變壓器負(fù)載導(dǎo)則 油浸式變壓器過載能力及時間：過載比例10%20%30%60%75%10

11、0%140%可持續(xù)時間（分鐘）18015012045157.53.5選取6300KVA變壓器，此時單臺變壓器帶兩段母線時，最大運行方式下過載率為38%，可持續(xù)運行接近120分鐘。也可選取選取8000KVA的變壓器，此時單臺變壓器帶兩段母線時，最大運行方式下過載率為8.9%，可持續(xù)運行180分鐘左右.后文按選取較小容量6300KVA變壓器計算是否滿足母線壓降等要求。六、#1脫硫變選取6300KVA無勵磁調(diào)壓變壓器，帶A段母線時，母線壓降的核算。 #1脫硫變選取6300KVA無勵磁調(diào)壓變壓器, 變壓器阻抗電壓百分值選取8%,核算#1塔#3循環(huán)泵630KW電機啟動時的母線壓降： XT=1.1Ud=1

12、.1×0.08=0.088 S1=2000+500+500+250+250/0.856300=3764.716300=0.5976 Sq=KqPeS2Tdcosd=10×6306300×0.8=1.25 S=S1+Sq=0.5976+1.25=1.8476 Um=U01+SX=1.051+1.8476×0.088=90.32%計算結(jié)果：#1脫硫變選取6300KVA無勵磁調(diào)壓變壓器，帶A段母線時，電機啟動時母線壓降最多降至90.32%額定電壓，滿足規(guī)程要求。因6300KVA變壓器已滿足此種運行方式下規(guī)程要求，不再對8000KVA變壓器進行另外核算。七：#1

13、脫硫變選取6300KVA無勵磁調(diào)壓變壓器，同時帶A/B兩段母線時，母線壓降的核算。#1脫硫變選取6300KVA無勵磁調(diào)壓變壓器, 變壓器阻抗電壓百分值選取8%,核算#1塔#3循環(huán)泵630KW電機啟動時的母線壓降： XT=1.1Ud=1.1×0.08=0.088 S1=2000+2000+500+500+630+500+500+250+250+250/0.856300=79766300=1.2661 Sq=KqPeS2Tdcosd=10×6306300×0.8=1.25 S=S1+Sq=1.2661+1.25=2.5161 Um=U01+SX=1.051+2.516

14、1×0.088=85.97%計算結(jié)果：#1脫硫變選取6300KVA無勵磁調(diào)壓變壓器，同時帶A/B兩段母線時，電機啟動時母線壓降最多降至85.97%額定電壓，滿足規(guī)程要求。因6300KVA變壓器已滿足此種運行方式下規(guī)程要求，此處不再對8000KVA變壓器進行另外核算。八、工作電源進線開關(guān)跳開，電動機群自啟動時容量母線電壓核算此時A段進線開關(guān)52FA或B段進線開關(guān)52FB跳開，此處以B段進線開關(guān)52FB跳開，#2快切動作，#1脫硫變帶B段母線為例計算母線電壓。此時，最不利的情況為B段上電動機全部處于額定功率運行狀態(tài)，低壓變也處于額定容量運行。自起動電流倍數(shù)Kqz，快速切換時取2.5，慢速

15、切換時取5： XT=1.1Ud=1.1×0.08=0.088 S1=2000+500+500+630+250+250/0.856300=0.7152快速切換時Kqz=2.5 Sq=KqzPeS2Tdcosd=2.5×（500+500+630+250）6300×0.8=0.9325 S=S1+Sq=1.6477 Um=U01+SX=1.051+1.6477×0.088=91.70%慢速切換時Kqz=5 Sq=KqzPeS2Tdcosd=5×（500+500+630+250）6300×0.8=1.8651 S=S1+Sq=2.5803 U

16、m=U01+SX=1.051+2.5803×0.088=85.57%計算結(jié)果：#1脫硫變選取6300KVA無勵磁調(diào)壓變壓器，工作電源進線開關(guān)跳開，電動機群自啟動時，快切狀態(tài)下，母線最大壓降至91.70%；慢切狀態(tài)下，母線最大壓降至85.57%.均滿足規(guī)程要求。因6300KVA變壓器已滿足此種運行方式下規(guī)程要求，此處不再對8000KVA變壓器進行另外核算。九、結(jié)論1、現(xiàn)#1脫硫變帶A段母線，增壓風(fēng)機拆除前，電機正常啟動時，A段母線最大壓降至80.22%額定電壓 。2、增壓風(fēng)機拆除后，若要保持最大電機啟動時母線壓降維持之前的至80.22%的水準(zhǔn)，#1脫硫變需選用4000KVA變壓器，但4

17、000KVA變壓器不滿足A段長時間滿負(fù)荷運行的容量要求。3、增壓風(fēng)機拆除后，若要使母線最大壓降至90%，#1脫硫變可選用6300KVA變壓器，在A段滿負(fù)荷運行時，變壓器負(fù)載率為71.52%4、在考慮#1脫硫變同時給A/B兩段母線供電時，在最大運行方式下，可選取6300KVA變壓器，此時單臺變壓器帶兩段母線時，最大運行方式下過載率為38%，可持續(xù)運行接近120分鐘。 也可選取選取8000KVA的變壓器，此時單臺變壓器帶兩段母線時，最大運行方式下過載率為8.9%，可持續(xù)運行180分鐘以上。5、#1脫硫變選取6300KVA無勵磁調(diào)壓變壓器，帶A段母線時，電機啟動時母線壓降最多降至90.32%額定電壓，6、#1脫硫變選取6300KVA無勵磁調(diào)壓變壓器，同時帶A/B兩段母線時，電機啟動時母線壓降最多降至85.97%額定電壓7、#1脫硫變選取6300KVA無勵磁調(diào)壓變壓器，工作電源進線開關(guān)跳開，電動機群自啟動時，快切狀態(tài)下，母線最大壓降至91.70%；慢切狀態(tài)下，母線最大壓降至85.57%.8、因6300KVA變壓器已滿足結(jié)論5、6、7三種運行方式下母線壓降要求，說明8000KVA變壓器也滿足要求，不再另外核算。十、計算補充說明 因以下幾點因素，對計算結(jié)果會有影響：1、本文核算按照選取無勵磁調(diào)節(jié)變壓器進行核算，對母線上的空載電壓(標(biāo)么值)取值為 1