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= P2 2 max / cos 2 2 P2 2 max = 100002 / 0.852 100002 = 6197.44K varQ3max = P2 3 max / cos 2 3 P2 3 max = 60002 / 0.852 60002 = 3718.47K varQ4max = P2 4 max / cos 2
2、 4 P2 4 max = 60002 / 0.802 60002 = 4500K varQ5max = P2 5 max / cos 2 5 P2 5 max = 60002 / 0.802 60002 = 4500K var0 P35 =P1max+P2max+P3max+P4max+P5max=10000+10000+6000+6000+6000=38000(KW) 0 Q35 =Q1max+Q2max+Q3max+Q4max+Q5max =6197.44+6197.44+3718.47+4500+4500=25113.35（ KVar） S35MAX = P352 max + Q352
3、 max = 380002 + 25113.352 =45548.66（KVA ）38000Cos 35 = P35 max = =0.83S35MAX 45548.66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 varQ3
4、max = P2 3 max / cos 2 3 P2 3 max = 15002 / 0.80215002 =1125K varQ4max = P2 4 max / cos 2 4 P2 4 max = 20002 / 0.852 20002 =1239.49K varQ5max = P2 5 max / cos 2 5 P2 5 max = 20002 / 0.802 20002 =1500K varQ6max = P2 6 max / cos 2 6 P2 6 max = 10002 / 0.852 10002 = 619.74K varQ7max = P2 7 max / cos 2
5、7 P2 7 max = 10002 / 0.802 10002 = 750K varQ8max = P2 8 max / cos 28 P28 max = 10002 / 0.85210002 = 620K varQ9max = P2 9 max / cos 2 9 P2 9 max = 15002 / 0.802 15002 =1125K varQ10max = P2 10 max / cos 210 P210 max = 15002 / 0.852 15002 = 929.62K varP10 =P1max+P2max+P3max+P4max+P5max+ P6max+P7max+P8m
6、ax+P9max+P10max=2500+2000+1500+2000+2000+1000+1000+1000+1500+150016000（KW）Q10 = Q1max+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 ）P10 16000Cos = = =0.8
7、310S10MAX 19246.84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= (P +P )2 + (Q + Q )235 max 35 10 max 10 35 max 35 10 max 10= (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=468
8、15(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SS 110MAX2、S（60 75）S 110MAX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： SS 110MAX
9、（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%S0.6 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 / S110MAX 38716.36/46815 0.830.15S10MAX / S110MAX 16359.81/4681
10、5 0.350.15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 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
11、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
12、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： UN l 35(40 + 40 +302 +302 +302)Ic = 26(A)
13、350 350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 U350Nl1 = 电缆线：Ic2 0.1 UN 10 (252 +15 + 20 +15 + 6 2 + 20 2 +152) 5.2(A) 350 l 2=0.1 10 (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
14、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： SU 3 Ic10 3 50.2 869.49KVA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 负载损型 号 电压 电 流容量 高 压 低 压 标 号 ( ) ( ) 耗（KW 耗（ KW）S9 1000KVA 10kV 0.4kV ,yn11 4.5 0.7 1.70 10.301000/107、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 Y 0/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 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
