上海电力学院设计论文

上海电力学院毕业设计专用笺（E型）作者：施春迎第1页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=var44.61971000085.0/10000cos/222max1212max12KPPQ2max=var44.61971000085.0/10000cos/222max2222max22KPPQ3max=var47.3718600085.0/6000cos/222max3232max32KPPQ4max=var4500600080.0/6000cos/222max4242max42KPPQ5max=var4500600080.0/6000cos/222max5252max52KPP35P=P1max+P2max+P3max+P4max+P5max=10000+10000+6000+6000+6000=38000(KW)35Q=Q1max+Q2max+Q3max+Q4max+Q5max=6197.44+6197.44+3718.47+4500+4500=25113.35（KVar）S35MAX=2max352max35QP=2235.2511380003=45548.66（KVA）35Cos=MAXSP35max35=66.4554838000=0.83考虑到负荷的同时率，35kV侧最大负荷应为：S’35MAX=S35MAX35=45548.660.85=38716.36(KVA)2、10kV侧:Q1max=var36.1549250085.0/2500cos/222max1212max12KPPQ2max=var49.1239200085.0/2000cos/222max2222max22KPPQ3max=var1125150080.0/1500cos/222max3232max32KPPQ4max=var49.1239200085.0/2000cos/222max4242max42KPPQ5max=var1500200080.0/2000cos/222max5252max52KPPQ6max=var74.619100085.0/1000cos/222max6262max62KPPQ7max=var750100080.0/1000cos/222max7272max72KPP上海电力学院毕业设计专用笺（E型）作者：施春迎第2页Q8max=var620100085.0/1000cos/222max8282max82KPPQ9max=var1125150080.0/1500cos/222max9292max92KPPQ10max=var62.929150085.0/1500cos/222max102102max102KPP10P=P1max+P2max+P3max+P4max+P5max+P6max+P7max+P8max+P9max+P10max=2500+2000+1500+2000+2000+1000+1000+1000+1500+1500＝16000（KW）10Q=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=2max102max10QP=27.10697216000=19246.84（KVA）10Cos=MAXSP1010=84.1924616000=0.83考虑到负荷的同时率，10kV侧最大负荷应为：MAXS10=S10MAX10=19246.840.85=16359.81(KVA)3、110kV侧:S110MAX=2)(2)(10max1035max3510max1035max35QQPP=22)85.07.1069785.035.25113()85.01600085.038000(=55076(KVA)考虑到负荷的同时率，110kV侧最大负荷应为：MAXS110=S110MAX110=550760.85=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源时，可装设一台主变压器。”三、主变容量的确定：上海电力学院毕业设计专用笺（E型）作者：施春迎第3页根据《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∑S≧MAXS1102、S≧（60－75）％MAXS110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：∑S＝MAXS110（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%∑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MAXS35/MAXS110＝38716.36/46815＝0.83＞0.15MAXS10/MAXS110＝16359.81/46815＝0.35＞0.15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。上海电力学院毕业设计专用笺（E型）作者：施春迎第4页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：Ic＝350UNl=3502)3023023040(4035＝26(A)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：Ic1＝350U1Nl=3502)15220261520152(2510＝5.2(A)电缆线：Ic2＝0.1UNl2=0.110(10×2+5+10×2)=45(A)cI＝Ic1+Ic2=5.2+45=50.2(A)由于cI＞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＝U3Ic＝103×50.2＝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上海电力学院毕业设计专用笺（E型）作者：施春迎第5页容量高压低压标号电压(％)电流(％)耗（KW）耗（KW）S9－1000/101000KVA10kV0.4kVＹ,yn114.50.71.7010.307、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Y0/Yn0－118、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：低中高根据以上分析结果，最终选择型号如下：SFSZ7－40000/110，其型号意义及技术参数如下：SFSZ7–40000/110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：8180×5050×6160mm总重量：86.5吨参考价格：100.3万元上海电力学院毕业设计专用笺（E型）作者：施春迎第6页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Y/Yn0接线组别单台所用变容量S所N=0.1％∑SN＝0.1％80000＝80（KVA）查产品目录，选所用变型号为Ｓ9－80/10，装于室内其主要技术参数如下：型号额定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）高压低压S9－80/1080KVA10kV0.4kVＹ,yn041.80.241.25外形尺寸：1210×700×1370mm总重量：0.595吨参考价格:1.173万元上海电力学院毕业设计专用笺（E型）作者：施春迎第7页第三节消弧线圈的选择一、经上述计算，35kV中性点电容电流cI＝26A＞10A，采用中性点经消弧线圈接地1、根据额定电压选：UN＝nU.=35kV2、补偿容量：Q＝3UIKNC＝335261.35＝709.3（KVA）3、安装位置选择：按设计规程：在选择安装位置时，在任何形式下，大部分电网不得失去消弧线圈的补偿，应尽量避免整个电网只装一台消弧线圈，并且不应将多台消弧线圈集中安装在一处。本设计选择一台XDJ－275/35及一台XDJ－550/35消弧线圈，两台消弧线圈并联在主变35kV侧中性点侧。4、调谐值和分接头选定消弧线圈各分接头补偿电流值如表：消弧线圈型号分接头序号12345XDJ－550/35实际补偿电流（A）12.514.917.72125XDJ－275/356.27.38.710.512.5550KVar的消弧线圈选III档，实际补偿电流为17.7A275KVar的消弧线圈选IV档，实际补偿电流为10.5A总补偿电流IL＝17.7+10