河南理工大学本科毕业论文变电所设计最后版可直接打印毕业论文 2

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配电装置占地面积增大，增加了断路器和隔离开关的数目，接线复杂，投资增大。 方案二的主接线图如下：

图2—2 方案一主接线图

方案三：110kV侧采用双母线接线方式，35kV侧采用单母线分段接线方式，10kV侧采用双母线接线方式。 对于上述三种方案综合考虑：

该地区海拔185m，海拔并不高，对变电站设计没有特殊要求，地势平坦，属平原地带，为轻微地震区，年最高气温+40°C，年最低气温-10°C，年平均气温+12°C，最热月平均最高温度+34°C。最大风速30m/s，覆冰厚度为10mm，属于我国第V标准气象区。

《35kV~ll0kV 变电所设计规范》第3.2.5 条：当变电所装有两台主变压器时，6~l0kV 侧宜采用单母分段接线，线路为l 2回及以上时，也可采用双母线，当不允许停电检修断路器时，可设置旁路设施。因此110kV侧采用双母线接线方式就能满足可靠性和灵活性及经济性要求，对于35kV侧采用单母线分段接线方式而10kV侧采用双母线接线形式。

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综合以上分析，本设计采用第三种方案。

第3章 变电站主变压器选择

变压器是电力系统中主要的电气设备之一。其担负着变换网络电压进行电力传输的重要任务，确定合理的变压器台数、容量和型号是变电站可靠供电和网络经济运行的保证。

3.1 主变压器的选择

3.1.1主变压器台数的选择

在变电站设计过程中，一般需要装设两台主变压器，以保证对用户供电的可靠性。对110kV及以下的终端或分支变电站，如果只有一个电源，或变电所的重要负荷有中、低压侧电网取得备用电源时，可只装设一台主变压器，对大型超高压枢纽变电站，可根据具体情况装设2~4台主变压器，以便减小单台容量。因此，在本次设计中装设两台主变压器。并且两部变压器并列运行时必须满足以下条件：

(1)并列变乐器的额定一次、二次电压必须对应相等。即并列变压器的电压比必须相同，允许差值不超过10.5％。如果并列变压器的电压比不同，则并列变压器二次绕组的回路内将出现环流，即二次电压较高的绕组将向二次电压较低的绕组供给电流，导致绕组过热甚至烧毁。

(2)并列变压器的阻抗电压(短路电压)必须相等。由于并列运行变乐器的负荷是按其阻抗电压值成反比分配的，如果阻抗电压相差很大．可能导致阻抗电压小的变压器发生过负荷现象，所以要求并列变压器的阻抗电压必须相等，允许差值不得超过110％。

(3)并列变压器的连接纪别必须相同。即所有并列变压器一次、二次电压的相序和相位都必须对应地相同，否则不能并列运行。假设两台变压器并列运行，一台为Yyno型连接，另一台为Dynll型连接，则它们的二次电压将出现30。相位差，从而在两台变压器的二次绕组间产生电位差，并在两变压器的二次侧产生一个很大的环流，能使变压器绕组烧毁。

(4)并列运行的变压器容量比应小于3；1。即并列运行的变压器容量应尽量相同或相近，如果容量相差悬殊，不仅运行很不方便，而且在变压器特性稍有差

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异时，变压器间的环流将相当显著，特别是容量小的变压器容易过负荷或烧毁。由于变压器是一种高可靠性的电器，两部变压器同时故障的可能性极小，不予考虑。

3.1.2主变压器容量的选择

主变压器选择的依据：

（1）主变容量一般按变电所建成后5～10年的规划负荷来进行选择，并适当考虑远期10～20年的负荷发展。对于城郊变电所，主变压器容量应与城市规划相结合。

（2）根据变电所所带负荷的性质和电网结构来确定主变的容量。判定电力系统安全性的一种准则。又称单一故障安全准则。按照这一准则,电力系统的N个元件中的任一独立元件（发电机、输电线路、变压器等）发生故障而被切除后，应不造成因其他线路过负荷跳闸而导致用户停电；不破坏系统的稳定性，不出现电压崩溃等事故。当这一准则不能满足时，则要考虑采用增加发电机或输电线路等措施。

N－1原则与可靠性分析相比较,它的计算简便,不需搜集元件停运率等大量原始数据，是一种极为简便的安全检查准则，在欧美一些电力公司得到了广泛应用。但对“独立元件”的定义不尽相同，如有的公司规定为一输电元件（线路或变压器）和一发电机组，或者两台发电机组。中国某些电力部门在电网规划中也采用了N－1原则，一般规定一个独立元件为一台发电机组，或一条输电线路，或一台变压器。判断线路是否过负荷，通常使用线路发热条件的载流量极限值。对于有重要负荷的变电所，应考虑当一台主变压器停运时，其余主变压器的容量一般应满足60%（220kV及以上电压等级的变电所应满足70%）的全部最大综合计算负荷，以及满足全部I类负荷S?和大部分II类负荷S?(220kV及以上电压等级的变电所，在计及过负荷能力后的允许时间内，应满足全部I类负荷S?和II类负荷S?)，即

（n?1）SN?(0.6~0.7)Smax和（n?1）SN?S??S? （4-1）

最大综合计算负荷的计算：

Smax?mPimax?Kt???cos?i?i?1??（4-2） ?(1??%) ? 13

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式中， Pimax—各出线的远景最大负荷；

m —出线回路数；

cos?i—各出线的自然功率因数；

其大小由出线回路数决定，出线回路数越多其值越小，Kt—同时系数，

一般在0.8～0.95之间；

?%—线损率，取5%。

结合原始材料可得： 35kv侧：

S1?(2?2?3?2.5?1.5?2)/0.9?14.44MVA

10kv侧：

1.5/0.73?1/0.75?1.5/0.78?1.5/0.8?2/0.8?1/0.78?1/0.78?24.053MVA

S2?2.5/0.78?2.5/0.78?2.5/0.75?1.5/0.73?总的负荷为：S总?S1?S2?38.493MVA 取Kt=0.85，则：

Smax?0.85?38.493?1.05?34.355MVA 则，SN?0.7Smax?0.7?34.355?24.0485MVA 因此主变容量为：SN?24.0485MVA

3.1.3主变压器型号的选择

（1）相数选择

变压器有单相变压器和三相变压器。在330kV及以下的发电厂和变电站中，一般选择三相变压器。单相变压器组由三个单相的变压器组成，造价高、占地多、运行费用高，多用于500kV以上的变电所内，三相变压器与同容量的单相变压器组相比，价格低，占地面积小，并且运行时损耗减小12~15％。只有受变压器的制造和运输条件的限制时，才考虑采用单相变压器组，在工程设计上在330kV及以下电力系统中，一般都选用三相变压器。因此在本次设计中采用三相变压器组。

（2）绕组数选择：

变压器按其绕组数可分为双绕组普通式、三绕组式、自耦式以及低压绕组分

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