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 Q 1max=var 44.61971000085.0/10000cos /222max 1212max12K P P=-=-ϕQ 2max=var 44.61971000085.0/10000cos /222max 2222max 22K P P=-=-ϕ Q 3max =var 47.3718600085.0/6000cos /222max 3232max 32K P P =-=-ϕ Q 4max =var 4500600080.0/6000cos /222max 4242max42K P P=-=-ϕQ 5max =var 4500600080.0/6000cos /222max 5252max52K P P=-=-ϕ∑35P=P 1max +P 2max +P 3max +P 4max +P 5max =10000+10000+6000+6000+6000=38000(KW) ∑35Q=Q 1max +Q 2max +Q 3max +Q 4max +Q 5max=6197.44+6197.44+3718.47+4500+4500=25113.35（KVar ）S 35MAX =2max 352max 35Q P +=2235.2511380003+=45548.66（KVA ） 35ϕCos =MAXS P35max35∑=66.4554838000=0.83考虑到负荷的同时率，35kV 侧最大负荷应为： S ’35MAX =S 35MAX ⨯35η=45548.66⨯0.85=38716.36(KVA)2、 10kV 侧: Q 1max=var 36.1549250085.0/2500cos /222max 1212max12K P P=-=-ϕ Q 2max =var 49.1239200085.0/2000cos /222max 2222max22K P P=-=-ϕQ 3max =var 1125150080.0/1500cos /222max 3232max 32K P P =-=-ϕ Q 4max =var 49.1239200085.0/2000cos /222max 4242max 42K P P =-=-ϕ Q 5max =var 1500200080.0/2000cos /222max 5252max52K P P =-=-ϕ Q 6max =var 74.619100085.0/1000cos /222max 6262max62K P P =-=-ϕ Q 7max =var 750100080.0/1000cos /222max 7272max72K P P =-=-ϕ Q 8max =var 620100085.0/1000cos /222max 8282max82K P P =-=-ϕ Q 9max =var 1125150080.0/1500cos /222max 9292max92K P P=-=-ϕ Q 10max =var 62.929150085.0/1500cos /222max 102102max102K P P=-=-ϕ∑10P=P 1max +P 2max +P 3max +P 4max +P 5max + P 6max +P 7max +P 8max +P 9max +P 10max=2500+2000+1500+2000+2000+1000+1000+1000+1500+1500＝16000（KW ）∑10Q = Q1max+Q 2max +Q 3max +Q 4max +Q 5max +Q 6max +Q 7max +Q 8max +Q 9max +Q 10max=1549.36+1239.49+1125+1239.49+1500+619.74+750+620+1125+929.62=10697.7（KVar ）S 10MAX =∑+∑2max 102max 10Q P =27.10697216000+=19246.84（KVA ） 10ϕCos =MAXS P 1010∑=84.1924616000=0.83考虑到负荷的同时率，10kV 侧最大负荷应为：MAX S 10'=S 10MAX ⨯10η=19246.84⨯0.85=16359.81(KVA)3、110kV 侧:S 110MAX =2)(2)(10max 1035max 3510max 1035max 35∑⨯+∑⨯+∑⨯∑+⨯ηηηηQ Q P P=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：MAX S 110'= S 110MAX ⨯110η=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：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 ≧MAX S 110' 2、S ≧（60－75）％MAX S 110' 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 ＝MAX S 110'（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MAX S 35'/MAX S 110'＝38716.36/46815＝0.83＞0.15 MAX S 10'/MAX S 110'＝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。

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： I c ＝350U N l ⨯=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。

6.2 10kV 系统 架空线：I c1＝350U 1N l ⨯=3502)15220261520152(2510⨯+⨯+⨯++++⨯⨯＝5.2(A) 电缆线：I c2＝0.1⨯U N ⨯l 2=0.1⨯10⨯(10×2+5+10×2)=45(A)c I ＝I c1+I c2=5.2+45=50.2(A)由于c I ＞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 I c ＝103 ×50.2＝869.49KVA7、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/Y n0－118、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：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。