上海电力学院设计论文

第一章 主变及所用变的选择第一节主变压器的选择、负荷统计分析1、 35kV 侧Q1max=、P21 max / COS21P 1 max100002/0.8521000026197.44K varQ2max=2.P2 max / COS222P 2 max10000 /0.852100006197.44K varQ3max =P23max / COS23P 3max.60002/0.852600023718.47K varQ4max =P24 max / COS242P 4max.60002/0.802600024500K varQ5max =P25max / COS25P 5 max60002/0.802600024500K varP35 =Plmax+P2max+P3max+P4max+P5max=10000+10000+6000+6000+6000=38000(KW)Q35 =Qlmax+Q2max+Q3max+Q4max+Q5max=6197.44+6197.44+3718.47+4500+4500=25113.35( KVar)S35MAX =：.P35max Q；5max = . 38000? 25113352 =45548.66( KVA)Cos 35 =P35max38000 c cc=0.83S35max45548.66考虑到负荷的同时率，35k V侧最大负荷应为：s 35MAX =S35MAX35 =45548.66 0.85=38716.3QKVA)2、10kV 侧:Q1max=P21 max / COS21P 1 max.25002 /0.852250021549.36KvarQ2max =P22 max / COS22P 2max,20002/0.852200021239.49K varQ3max =P23 max / COS23P 3max15002/0.802150021125K varQ4max =P24 max / COS24P 4max20002/0.852200021239.49K varQ5max =.P25max / COS252P 5 max20002/0.802220001500KvarQ6max =P26 max / COS26P 6max10002/0.85210002619.74K varQ7max =P27 max / COS27P 7 max10002/0.80210002750K varQ8max =P 8 max /cos =.(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 = S110MAX110 =55076 0.85=46815(KVA)、主变台数的确定根据35-110kV变电所设计规范条规定“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源时， 可装设一台主变压器。”、主变容量的确定：8 P28max寸 1OO°2/O.852 10002620K var222.：222Q9max =P 9 max / cos 9 P 9max 1500 / 0.8015001125K varQlOmax =P2 10max /cos 210 P 10max15002/0.852 15002929.62 K varR0 =P1max+P2max+P3max+P4max+P5max+ P6max+P7max+P8max+P9max+P10max=2500+2000+1500+2000+2000+1000+1000+1000+1500+150 16000 ( KW)Q° = Q1max+Q2max+Q3max+Q4max+Q5max+Q6max+Q7max+Q8max+Q9max+Q 10max=1549.36+1239.49+1125+1239.49+1500+619.74+750+620+1125+929.62=10697.7 (KVar)S10max = J=占60002 10697.72 =19246.84 (KVACos=R。 = 1600010 = =S10MAX19246-84考虑到负荷的同时率，10kV侧最大负荷应为：S10MAX =S10MAX10 =19246.84 0.85=16359.81(KVA)3、110kV 侧:S110MAX= '；(P35max35Pl0max10)2(Q35 max35Q10 max10根据35-110kV变电所设计规范条规定“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、两台总容量刀S三Sn0MAX2、S±( 60- 75)% S,10MAX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：刀S= Shomax (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%刀 S= 0.6 59749=35849.4(KVA)查产品目录，选择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 / Shomax 38716.36/46815= 0.83>0.15S10MAX /S110MAX = 16359.81/46815= 0.35>0.15根据35-110kV变电所设计规范条规定“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 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。6.1 35kV 系统：,UnIc=350L =35 (40 40 30 2 30 2 30 2)二 26(A)350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。6.2 10kV 系统架空线：Ic1- Un h=10 (25 2 15 2015 6 220 2 15 2) -5.2(A)350350电缆线：Ic2= 0.1 Un 12=0.1 10 (10 ：2+5+10X 2)=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：S= U 3 1= 10 3 X 50.2= 869.49KVA因此选择接地变压器为 S= 1000KVA (Y/Yn11 )型号额定电压组合联结阻抗空载空载损负载损容量咼压低压标号电压 (%)电流(%)耗(KW)耗(KW)S9-1000/101000KVA10kV0.4kVY ,yn 114.50.71.7010.307、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Yo/Yno118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：根据以上分析结果，最终选择型号如下：SFSZ7 40000/110,其型号意义及技术参数如下：110kV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(0.1 -0.5) %为其容量，考虑到用电负荷不大，本设计以0.1% 来选择，采用丫/Yn。接线组别单台所用变容量S所n=0.1%刀Sn = 0.1%80000= 80 (KVA)查产品目录，选所用变型号为S 9-80/10，装于室内其主要技术参数如下:型号额疋 容量电压组合联结 标号阻抗 电压(%)空载 电流(%)空载损 耗(KW)负载损 耗(KW)咼压低压S9-80/1080KVA10kV0.4kVY ,yn041.80.241.25第三节消弧线圈的选择、经上述计算，35kV中性点电容电流Ic = 26A> 10A，采用中性点经消弧线圈接地1、根据