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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
