【正文】 本科畢業(yè)論文發(fā)電廠設(shè)計(jì)上海電力學(xué)院 施春迎第一章 主變及所用變的選擇第一節(jié) 主變壓器的選擇一、負(fù)荷統(tǒng)計(jì)分析 35kV側(cè)Q1max=Q2max=Q3max =Q4max =Q5max ==P1max+P2max+P3max+P4max+P5max=10000+10000+6000+6000+6000=38000(KW)=Q1max+Q2max+Q3max+Q4max+Q5max=+++4500+4500=（KVar） S35MAX ===（KVA）===考慮到負(fù)荷的同時(shí)率，35kV側(cè)最大負(fù)荷應(yīng)為：S’35MAX=S35MAX==(KVA) 10kV側(cè):Q1max=Q2max =Q3max =Q4max =Q5max =Q6max =Q7max =Q8max =Q9max =Q10max ==P1max+P2max+P3max+P4max+P5max+ P6max+P7max+P8max+P9max+P10max=2500+2000+1500+2000+2000+1000+1000+1000+1500+1500＝16000（KW）= Q1max+Q2max+Q3max+Q4max+Q5max+Q6max+Q7max+Q8max+Q9max+Q10max=++1125++1500++750+620+1125+=（KVar）S10MAX===（KVA）===考慮到負(fù)荷的同時(shí)率，10kV側(cè)最大負(fù)荷應(yīng)為：=S10MAX==(KVA)110kV側(cè):S110MAX===55076(KVA)考慮到負(fù)荷的同時(shí)率，110kV側(cè)最大負(fù)荷應(yīng)為：= S110MAX==46815(KVA)二、主變臺(tái)數(shù)的確定根據(jù)《35110kV變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》“在有一、二級(jí)負(fù)荷的變電所宜裝設(shè)兩臺(tái)及以上主變壓器。如變電所可由中、低壓側(cè)電力網(wǎng)取得足夠容量的備用電源時(shí)，可裝設(shè)一臺(tái)主變壓器。”三、主變?nèi)萘康拇_定：根據(jù)《35110kV變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》“裝有兩臺(tái)及以上主變壓器的變電所，當(dāng)斷開一臺(tái)時(shí)，其余主變壓器的容量不應(yīng)小于60％的全部負(fù)荷，并應(yīng)保證用戶的一、二級(jí)負(fù)荷?！惫时驹O(shè)計(jì)滿足兩個(gè)條件：兩臺(tái)總?cè)萘俊芐≧S≧（60－75）％本變電所按建成后5年進(jìn)行規(guī)劃，預(yù)計(jì)負(fù)荷年增長率為5%，因此： ∑S＝（1+m）t=46815（1+）5=59749(KVA)式中t為規(guī)劃年限，m為增長率 S=60%∑S＝=(KVA) 查產(chǎn)品目錄，選擇兩臺(tái)變壓器容量一樣，每臺(tái)容量為40000KVA。四、主變型式 優(yōu)先考慮選三相變壓器依設(shè)計(jì)原則，只要不受運(yùn)輸條件限制，應(yīng)優(yōu)先考慮三相變壓器。該變電所主變壓器為110kV降壓變，單臺(tái)容量不大（40000KVA），不會(huì)受到運(yùn)輸條件限制，故選用三相變壓器。具有三個(gè)電壓等級(jí)/＝＝＞/＝＝＞根據(jù)《35110kV變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》“具有三種電壓的變電所，如通過主變壓器各側(cè)線圈的功率均達(dá)該變壓器容量的15％以上，主變壓器宜采用三線圈變壓器。”上述兩式均大于15％，故選擇主變?yōu)槿ψ儔浩鞅驹O(shè)計(jì)110kV主網(wǎng)電壓采用中性點(diǎn)直接接地方式（大電流接地系統(tǒng)），而中壓電網(wǎng)為35kV（采用小電流接地系統(tǒng)）由于中性點(diǎn)具有不同的接地方式，而自耦變壓器高低壓側(cè)之間有電的直接聯(lián)系，要求高、低壓繞組的中性點(diǎn)運(yùn)行方式須一致，所以本所不宜采用自耦變壓器，選擇普通的三繞組變壓器。容量比由上述計(jì)算可知：主變壓器額定為40000KVA，35kV側(cè)負(fù)荷占主變?nèi)萘康?7％，大于50％，為滿足35kV側(cè)負(fù)荷的要求與需要，故35kV側(cè)容量取100％的額定容量。10kV側(cè)負(fù)荷占額定容量的41％，小于50％，故10kV側(cè)繞組容量取50％。從以上分析得出主變壓器各繞組的容量比為100/100/50。調(diào)壓方式的選擇根據(jù)《35110kV變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》“變壓器的有載調(diào)壓是改善電壓質(zhì)量，減少電壓波動(dòng)的有效手段，對(duì)電力系統(tǒng)，一般要求110kV及以下變電所至少采用一級(jí)有載調(diào)壓變壓器。”而本設(shè)計(jì)110kV變電所110kV及35kV側(cè)負(fù)有化工廠、變電所、醫(yī)院等重要負(fù)荷，對(duì)電能的質(zhì)量和可靠性的要求較高，為保證連續(xù)供電和滿足對(duì)電能質(zhì)量的要求，并能隨時(shí)調(diào)壓，擴(kuò)大調(diào)壓幅度而不引起電網(wǎng)的波動(dòng)，故應(yīng)采用有有載調(diào)壓方式的變壓器，以滿足供電要求。中性點(diǎn)接地方式的確定中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)主要優(yōu)點(diǎn)是發(fā)生三相短路時(shí)，未故障相對(duì)地電壓不升高，因此，電網(wǎng)中設(shè)備各相對(duì)地絕緣水平取決于相電壓，使電網(wǎng)的造價(jià)在絕緣方面的投資越低，當(dāng)電壓越高，其經(jīng)濟(jì)效益越明顯，因此我國規(guī)定電壓大于或等于110kV的系統(tǒng)采用中性點(diǎn)直接接地。本變電站為終端變，中性點(diǎn)是否接地，由系統(tǒng)決定，所以在中性點(diǎn)加隔離刀閘接地。 35kV系統(tǒng)：Ic＝=＝26(A)由電氣專業(yè)資料可知：當(dāng)35kV系統(tǒng)對(duì)地電容電流大于等于10A，應(yīng)采用中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地，所以本所35kV系統(tǒng)中性點(diǎn)采用經(jīng)消弧線圈接地。 10kV系統(tǒng)架空線：Ic1＝=＝(A)電纜線：Ic2＝=(102+5+102)=45(A)＝Ic1+Ic2=+45=(A)由于＞30A，由電氣專業(yè)資料可知：當(dāng)10kV系統(tǒng)對(duì)地電容電流大于30A，中性點(diǎn)必須接地，本所10kV系統(tǒng)對(duì)地電容電流大于30A，因此中性點(diǎn)需采用經(jīng)接地變壓器接地。 接地變選擇： S＝U Ic＝10 ＝ 因此選擇接地變壓器為S＝1000KVA（Y/Yn11）型 號(hào)額定容量電 壓 組 合聯(lián)結(jié)標(biāo)號(hào)阻抗電壓(％)空載電流(％)空載損耗（KW）負(fù)載損耗（KW）高壓低壓S9－1000/101000KVA10kVＹ,yn11接線組別《電氣設(shè)計(jì)手冊》規(guī)定：變壓器繞組的連接方式必須與系統(tǒng)電壓相位一致，否則不能并列運(yùn)行。由于110kV系統(tǒng)采用中性點(diǎn)直接接地，35kV系統(tǒng)采用中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地，10kV系統(tǒng)采用中性點(diǎn)經(jīng)接地變壓器接地，故主變的接線方式采用Y0/Yn0－11繞組排列方式由原始資料可知，變電所主要是從高壓側(cè)向中壓側(cè)供電為主，向低壓側(cè)供電為輔。因此選擇降壓結(jié)構(gòu)，能夠滿足降壓要求，主要根據(jù)的依據(jù)的《電力系統(tǒng)分析》，其繞組排列方式如下圖所示：低 中 高根據(jù)以上分析結(jié)果，最終選擇型號(hào)如下：SFSZ7－40000/110，其型號(hào)意義及技術(shù)參數(shù)如下：S F S Z 7 – 40000 / 110高壓繞組額定電壓等級(jí)：110kV 額定容量：40000KVA 性能水平代號(hào)有載調(diào)壓方式繞組數(shù)：三繞組冷卻方式：風(fēng)冷相數(shù)：三相外形尺寸：818050506160mm 總重量： 參考價(jià)格：第二節(jié) 所用變選擇為保證所用電的可靠性，采用兩臺(tái)所用變互為備用，分別接于兩臺(tái)主變的兩組10kV母線上，互為暗備用。一般選主變?nèi)萘康模ǎ槠淙萘?，考慮到用電負(fù)荷不大，％來選擇，采用Y/Yn0接線組別單臺(tái)所用變?nèi)萘縎所N=％∑SN＝％80000＝80（KVA）查產(chǎn)品目錄，選所用變型號(hào)為Ｓ9－80/10，裝于室內(nèi)其主要技術(shù)參數(shù)如下：型 號(hào)額定容量電 壓 組 合聯(lián)結(jié)標(biāo)號(hào)阻抗電壓(％)空載電流(％)空載損耗（KW）負(fù)載損耗（KW）高壓低壓S9－80/1080KVA10kVＹ,yn04外形尺寸：12107001370 mm 總重量： 參考價(jià)格:第三節(jié) 消弧線圈的選擇一、經(jīng)上述計(jì)算，35kV中性點(diǎn)電容電流＝26A＞10A，采用中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地根據(jù)額定電壓選：UN＝=35kV補(bǔ)償容量：Q＝＝＝（KVA）安裝位置選擇：按設(shè)計(jì)規(guī)程：在選擇安裝位置時(shí)，在任何形式下，大部分電網(wǎng)不得失去消弧線圈的補(bǔ)償，應(yīng)盡量避免整個(gè)電網(wǎng)只裝一臺(tái)消弧線圈，并且不應(yīng)將多臺(tái)消弧線圈集中安裝在一處。本設(shè)計(jì)選擇一臺(tái)XDJ－275/35及一臺(tái)XDJ－550/35消弧線圈，兩臺(tái)消弧線圈并聯(lián)在主變35kV側(cè)中性點(diǎn)側(cè)。調(diào)諧值和分接頭選定消弧線圈各分接頭補(bǔ)償電流值如表：消弧線圈型號(hào)分接頭序 號(hào)12345XDJ－550/35實(shí)際補(bǔ)償電流（A）2125XDJ－275/35550KVar的消弧線圈選III檔，275KVar的消弧線圈選IV檔，總補(bǔ)償電流IL＝+＝（A）＞26A脫諧度ν＝＝＝－＝－%，其ν＜10％，滿足要求中性點(diǎn)位移電壓U0＝＝＝%＜15%式中：——消弧線圈投入前電網(wǎng)的不對(duì)稱電壓，%；d ——阻尼率，；ν——脫諧度因此選擇上述分接頭是合適的。二、無功補(bǔ)償電容的選擇35kV采用分散補(bǔ)償，電容裝在下一級(jí)線路內(nèi)10kV采用集中補(bǔ)償，為了實(shí)現(xiàn)無功分壓，就地平衡的原則，改善電網(wǎng)的功率因數(shù)，保證10kV側(cè)電壓正常，所以需在本所10kV母線上裝設(shè)電容補(bǔ)償裝置，以補(bǔ)償無功，并把功率因數(shù)提高到，其負(fù)荷所需補(bǔ)償?shù)淖畲笕菪詿o功量為Q＝∑P10（－）＝16000[()－()]＝（KVar）式中∑P10－母線上最大有功負(fù)荷－補(bǔ)償前的最大功率因數(shù)－補(bǔ)償后的最小功率因數(shù)10kV電容器一般接成星形，查《常用高低壓電器手冊》，選用BGF11/1001型電容器，其型號(hào)意義如下：B G F – 11 / 100 1單相額定容量：100 KVar額定電壓：UN=11/kV紙膜復(fù)合介質(zhì)浸漬劑：G表示苯甲基礎(chǔ)油并聯(lián)電容器其額定容量為100KVar,UN=11/kV，標(biāo)算電容C＝，則每相并聯(lián)個(gè)數(shù)n＝，故并聯(lián)10只BGF11/1001型電容器，分別接于10kvI、II段母線上，即每段母線每相并聯(lián)5只電容器。第二章 電氣主接線的確定第一節(jié) 電氣主接線選擇主接線設(shè)計(jì)依據(jù)：《35110kV變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》有以下幾條規(guī)定：變電所的主接線，應(yīng)根據(jù)變電所在電力網(wǎng)中的地位、出線回路數(shù)、設(shè)備特點(diǎn)及負(fù)荷性質(zhì)等條件確定。并應(yīng)滿足供電可靠、運(yùn)行靈活、操作檢修方便、節(jié)約投資和便于擴(kuò)建等要求。 當(dāng)能滿足運(yùn)行要求時(shí)，變電所高壓側(cè)宜采用斷路器較少或不用斷路器的接線。 35－110kV線路為兩回及以下時(shí)，宜采用撟形、線路變壓器組或線路分支接線。超過兩回時(shí)，宜采用擴(kuò)大撟形、單母線的接線。35－63kV線路為8回及以上時(shí)，亦可采用雙母線接線。110kV線路為6回及以上時(shí)，宜采用雙母線接線。 在采用單