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1、 本科毕业论文发电厂设计上海电力学院 施春迎第一章 主变及所用变的选择第一节 主变压器的选择一、负荷统计分析1、35kV 侧Q1max=P2 1max / cos 21 P21max=100002 / 0.852 100002= 6197.44K varQ2max=P22 max / cos 2 2 P2 2 max=100002 / 0.852 100002 = 6197.44K varQ3max =P23 max / cos 2 3 P2 3 max=60002 / 0.852 60002= 3718.47K varQ4max =P24 max / cos 2 4 P2 4 max= 60
2、002 / 0.802 60002= 4500K varQ5max =P25 max / cos 2 5 P2 5 max= 60002 / 0.802 60002= 4500K var 0P35 =P1max+P2max+P3max+P4max+P5max=10000+10000+6000+6000+6000=38000(KW) 0Q35 =Q1max+Q2max+Q3max+Q4max+Q5max =6197.44+6197.44+3718.47+4500+4500=25113.35(KVar) S35MAX = P352 max + Q352 max = 380002 + 25113.3
3、52 =45548.66(KVA)38000Cos 35 =P35 max =0.83 S 35MAX45548.66考虑到负荷的同时率,35kV 侧最大负荷应为:S35MAX=S35MAX 35 =45548.660.85=38716.36(KVA)2、10kV 侧:Q1max=P2 1max / cos 21 P21max=25002 / 0.852 25002 =1549.36K varQ2max =P2 2 max / cos 2 2 P2 2 max=20002 / 0.852 20002 =1239.49K varQ3max =P23 max / cos 2 3 P2 3 max=
4、15002/ 0.80215002=1125K varQ4max =P24 max / cos 2 4 P2 4 max=20002 / 0.852 20002=1239.49K varQ5max =P25 max / cos 2 5 P2 5 max=20002 / 0.802 20002=1500K varQ6max =P26 max / cos 2 6 P2 6 max=10002/ 0.85210002= 619.74K varQ7max =P27 max / cos 2 7 P2 7 max=10002 / 0.802 10002= 750K varQ8max =P28 max /
5、cos 28 P28 max=10002/ 0.85210002= 620K varQ9max =P29 max / cos 2 9 P2 9 max=15002/ 0.80215002=1125K varQ10max =P2 10 max / cos 210 P210 max= 15002 / 0.852 15002 = 929.62K var P10 =P1max+P2max+P3max+P4max+P5max+ P6max+P7max+P8max+P9max+P10max=2500+2000+1500+2000+2000+1000+1000+1000+1500+150016000(KW)
6、 Q10 = Q 1max+Q2max+Q3max+Q4max+Q5max+Q6max+Q7max+Q8max+Q9max+Q10max=1549.36+1239.49+1125+1239.49+1500+619.74+750+620+1125+929.62=10697.7 (KVar)S10MAX= P102 max + Q102 max = 160002 +10697.72 =19246.84(KVA) P1016000Cos=0.8310S 10MAX19246.84 考虑到负荷的同时率,10kV 侧最大负荷应为: =S10MAX =S10MAX 1019246.840.85=16359
7、.81(KVA)3、110kV 侧:S110MAX= (P+P)2 + (Q+ Q)235 max3510 max1035 max3510 max10= (38000 0.85 +16000 0.85)2 + (25113.35 0.85 +10697.7 0.85)2=55076(KVA) 考虑到负荷的同时率,110kV 侧最大负荷应为:S110MAX = S110MAX 110=550760.85=46815(KVA)二、主变台数的确定根据35-110kV 变电所设计规范3.1.2 条规定“在有一、二级负荷的变电所宜装 设两台及以上主变压器。如变电所可由中、低压侧电力网取得足够容量的备用电
8、源时, 可装设一台主变压器。 ”三、主变容量的确定:根据35-110kV 变电所设计规范3.1.3 条规定“装有两台及以上主变压器的变电 所,当断开一台时,其余主变压器的容量不应小于 60的全部负荷,并应保证用户的 一、二级负荷。 ”故本设计满足两个条件:1、两台总容量SS110MAX2、S(6075)S110MAX本变电所按建成后 5 年进行规划,预计负荷年增长率为 5%,因此: SS110MAX (1+m)t=46815(1+0.05)5=59749(KVA)式中 t 为规划年限,m 为增长率S=60%S0.65 9 7 4 9 = 3 5 8 4 9.4 ( K V A)查产品目录,选择
9、两台变压器容量一样,每台容量为 40000KVA。四、主变型式 1、优先考虑选三相变压器依设计原则,只要不受运输条件限制,应优先考虑三相变压器。该变电所主变压 器为 110kV 降压变,单台容量不大(40000KVA) ,不会受到运输条件限制,故选用三 相变压器。2、具有三个电压等级S35MAX / S110MAX 38716.36/468150.830.15S10MAX / S110MAX 16359.81/468150.350.15根据35-110kV 变电所设计规范3.1.4 条规定“具有三种电压的变电所,如通 过主变压器各侧线圈的功率均达该变压器容量的 15以上,主变压器宜采用三线圈变
10、 压器。 ”上述两式均大于 15,故选择主变为三圈变压器3、本设计 110kV 主网电压采用中性点直接接地方式(大电流接地系统) ,而中压电网 为 35kV(采用小电流接地系统)由于中性点具有不同的接地方式,而自耦变压器高低 压侧之间有电的直接联系,要求高、低压绕组的中性点运行方式须一致,所以本所不宜采用自耦变压器,选择普通的三绕组变压器。 4、容量比由上述计算可知:主变压器额定为 40000KVA,35kV 侧负荷占主变容量的 97, 大于 50,为满足 35kV 侧负荷的要求与需要,故 35kV 侧容量取 100的额定容量。 10kV 侧负荷占额定容量的 41,小于 50,故 10kV 侧
11、绕组容量取 50。从以上分 析得出主变压器各绕组的容量比为 100/100/50。5、调压方式的选择根据35-110kV 变电所设计规范3.1.5 条规定“变压器的有载调压是改善电压质 量,减少电压波动的有效手段,对电力系统,一般要求 110kV 及以下变电所至少采用 一级有载调压变压器。 ”而本设计 110kV 变电所 110kV 及 35kV 侧负有化工厂、变电所、 医院等重要负荷,对电能的质量和可靠性的要求较高,为保证连续供电和满足对电能 质量的要求,并能随时调压,扩大调压幅度而不引起电网的波动,故应采用有有载调 压方式的变压器,以满足供电要求。6、中性点接地方式的确定 中性点直接接地系
12、统主要优点是发生三相短路时,未故障相对地电压不升高,因此,电网中设备各相对地绝缘水平取决于相电压,使电网的造价在绝缘方面的投资越低, 当电压越高,其经济效益越明显,因此我国规定电压大于或等于 110kV 的系统采用中 性点直接接地。本变电站为终端变,中性点是否接地,由系统决定,所以在中性点加 隔离刀闸接地。6.135kV 系统: UN l35(40 + 40 +302 +302 +302)Ic=26(A)350350由电气专业资料可知:当 35kV 系统对地电容电流大于等于 10A,应采用中性点经消 弧线圈接地,所以本所 35kV 系统中性点采用经消弧线圈接地。6.210kV 系统 架空线:I
13、c1 U350Nl1 =电缆线:Ic20.1UN10 (252 +15 + 20 +15 + 6 2 + 20 2 +1 5 2) 5.2(A) 35 0l 2=0.110(102+5+102)=45(A) Ic Ic1+Ic2=5.2+45=50.2(A)由于 Ic 30A,由电气专业资料可知:当 10kV 系统对地电容电流大于 30A,中 性点必须接地,本所 10kV 系统对地电容电流大于 30A,因此中性点需采用经接地变压器接地。6.3接地变选择: SU3Ic10350.2869.49KVA 因此选择接地变压器为 S1000KVA(Y/Yn11) 电 压 组 合阻抗空载额定联结空载损负载
14、损型 号电压电流容量高压低压标号()()耗(KW耗(KW)S91000KVA10kV0.4kV,yn114.50.71.7010.30 1000/107、接线组别 电气设计手册规定:变压器绕组的连接方式必须与系统电压相位一致,否则不能并列运行。由于 110kV 系统采用中性点直接接地,35kV 系统采用中性点经消弧线圈接地, 10kV 系统采用中性点经接地变压器接地,故主变的接线方式采用 Y0/Yn011 8、绕组排列方式 由原始资料可知,变电所主要是从高压侧向中压侧供电为主,向低压侧供电为辅。 因此选择降压结构,能够满足降压要求,主要根据的依据的电力系统分析 ,其绕组 排列方式如下图所示:0
15、中 高 根据以上分析结果,最终选择型号如下:SFSZ740000/110,其型号意义及技术参 数如下:S F S Z 7 40000 / 110高压绕组额定电压等级:110kV 额定容量:40000KVA性能水平代号 有载调压方式绕组数:三绕组 冷却方式:风冷 相数:三相外形尺寸:818050506160mm 总重量:86.5 吨 参考价格:100.3 万元第二节 所用变选择为保证所用电的可靠性,采用两台所用变互为备用,分别接于两台主变的两组 10kV 母线上,互为暗备用。一般选主变容量的(0.10.5)为其容量,考虑到用电负荷不大,本设计以 0.1 来选择,采用 Y/Yn0 接线组别单台所用变容量 S 所N=0.1SN0.18000080(KVA)查产品目录,选所用变型号为980/10,装于室内其主要技术参数如下:电 压 组 合阻抗空载额定联结空载损负载损型 号电压电流容量高压低压标号()()耗(KW)耗(KW) S980KVA10kV0.4kV,yn041.80.241.2580/10 外形尺寸:12107001370mm总重量:0.595 吨参考价格:1.173 万元第三节 消弧线圈的选择一、经上述计算,35kV 中性点电容电流 Ic 26A10A,采用中性点经消弧线圈接地1、根据额定电压选:UNU.n =35kV2、补偿容量