发电厂设计论文

第一章 主变及所用变的选择

第一节 主变压器的选择

一、负荷统计分析

1、35kV侧 Q1max=Q2max=Q3max =Q4max =Q5max =

PP222221max2max3max4max5max/cos?21?P21max?100002/0.852?100002?6197.44Kvar /cos?22?P22max?100002/0.852?100002?6197.44Kvar /cos?23?P23max?60002/0.852?60002?3718.47Kvar /cos?24?P24max?60002/0.802?60002?4500Kvar /cos?25?P25max?60002/0.802?60002?4500Kvar

PPP?P35=P1max+P2max+P3max+P4max+P5max=10000+10000+6000+6000+6000=38000(KW) =Q1max+Q2max+Q3max+Q4max+Q5max

=6197.44+6197.44+3718.47+4500+4500=25113.35（KVar）

?Q35 S35MAX =

222P35.352=45548.66（KVA） max?Q35max=38000?25113Cos?35P?=

35maxS35MAX=

38000=0.83

45548.66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=Q2max =Q3max =Q4max =Q5max =

P22221max/cos?21?P21max?25002/0.852?25002?1549.36Kvar /cos?22?P22max?20002/0.852?20002?1239.49Kvar /cos?23?P23max?15002/0.802?15002?1125Kvar /cos?24?P24max?20002/0.852?20002?1239.49Kvar /cos?25?P25max?20002/0.802?20002?1500Kvar

PPPP2max3max4max25max

Q6max =Q7max =Q8max =Q9max =Q10max =

PPPP26max/cos?26?P26max?10002/0.852?10002?619.74Kvar /cos?27?P27max?10002/0.802?10002?750Kvar /cos?28?P28max?10002/0.852?10002?620Kvar /cos?29?P29max?15002/0.802?15002?1125Kvar /cos?210?P210max?15002/0.852?15002?929.62Kvar

27max28max29max2P10max?P10=P1max+P2max+P3max+P4max+P5max+ P6max+P7max+P8max+P9max+P10max

=2500+2000+1500+2000+2000+1000+1000+1000+1500+1500＝16000（KW）

?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）

222.72=19246.84（KVA） S10MAX=?P10max??Q10max=16000?10697Cos?10=

?P10S10MAX=

16000=0.83

19246.84考虑到负荷的同时率，10kV侧最大负荷应为：

?MAX=S10MAX??10=19246.84?0.85=16359.81(KVA) S10

3、110kV侧:

2 2S110MAX=(?P35max??35??P10max??10)?(?Q35max??35??Q10max??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：

?MAX= S110MAX??110=55076?0.85=46815(KVA) S110

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。”

?MAX 故本设计满足两个条件：1、两台总容量∑S≧S110?MAX 2、S≧（60－75）％S110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：

?MAX（1+m）t=46815?（1+0.05）5=59749(KVA) ∑S＝S110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

?MAX/S110?MAX＝38716.36/46815＝0.83＞0.15 S35?MAX/S110?MAX＝16359.81/46815＝0.35＞0.15 S10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。 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。

6.1 35kV系统：

Ic＝

UN?l350=

35?(40?40?30?2?30?2?30?2)＝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?l110?(25?2?15?20?15?6?2?20?2?15?2)=＝5.2(A)

350350电缆线：Ic2＝0.1?UN?l2=0.1?10?(10×2+5+10×2)=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＝U3 Ic＝103 ×50.2＝869.49KVA