110kV变电站电气一次系统设计 - 毕业设计说明书

3 主变压器的选择

变压器是主要电气设备之一，担负着变换网络电压进行电力传输的重要任务。却低昂合理变压器容量是变电站安全运行、可靠供电和网络经济运行的保证。我国当前的能源政策是开发与节约并重。所以，在确保安全可靠供电的基础上，确定变压器的经济容量，提高网络的、经济运行素质将具有明显的经济效益。

3.1 主变压器选择的规定

（1）主变容量和台数的选择。凡有两台及以上主变的变电站，其中一台事故停运后，其余主变的容量应保证该站全部负荷的70%，在计及过负荷能力后的允许时间内，应保证用户的一级负荷和二级负荷。

（2）根据电力负荷的发展和潮流的变化，结合系统短路电流、系统稳定、系统继电保护、对通信线路的影响、调压和设备制造等条件允许时，应采用自耦变压器。

（3）主变调压方式的选择，应符合《电力系统设计技术规程》SDJ161的有关规定。

3.2 主变器选择的一般原则与步骤

3.2.1 主变台数的确定原则

（1）对于大城市郊区的一次变电站，在中、低压侧构成环网情况下，变电站装设两台主变压器为宜[4]。

（2）对于地区孤立的一次变电站或大型工业专用变电站，在设计时应考虑装设三台主变压器可能性 [4]。

（3）对于规划只装设两台主变压器的变电站，其变压器宜按大于变电器容量的1-2级设计，以便负荷发展时，更换变压器的容量 [4]。

3.2.2 主变形式的选择原则

（1）110kV一般采用三相变压器。

（2）当系统有调压方式时，宜采用有载调压。对新建变电站，从网络经济观点考虑，应采用有载调压。

（3）有三个电压等级的变电站，一般采用三绕组变压器。

3.2.3 主变容量的确定原则

（1）为准确选择主变容量，要绘制变电站的年及日负荷曲线，可从该曲线得出变电站年、日最高负荷和平均符合。

（2）主变容量确定应根据电力系统5-10年发展规划进行。 （3）变压器最大负荷按负荷下式确定：

PM?K0?P （3-1）

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式中K0—符合同时系数；?P—按负荷等级统计的综合用电负荷。

对于两台变压器的变电站，其变压器容量可以按下式计算:

Se?0.6PM （3-2） 如此，当一台变压器停运，考虑变压器的过负荷能力为40%，则可保证84%的负荷供电。

3.3 主变压器的计算与选择

3.3.1容量计算

在《电力工程电气设计手册》可知：装有两台及以上主变压器的变电站中，当断开一台主变时，其余主变压器的容量应能保证用户的以及和二级负荷，其主变压器容量应满足“不应小于70%—80%的全部负荷”。已知35kV侧最大负荷80MW，10kV侧最大负荷30MW，由Se?0.6PM，所以Se?0.6?(80?30)?6.6MW。

考虑到在实际运行生产中的经济、规范，便于维护、调试以及安装检修，本所选择相同型号的2台主变压器，单台变压器的容量为6.6MW。

3.3.2主变型号选择

（1）相数的选择

查阅《电气设计手册》，在330kV及以下的变电站，应选用三相变压器。 （2）绕组数量

根据《电气工程电气设备电气一次部分》在具有三中电压的变电站中，如通过主变压器个侧绕组的功率均达到该变压器容量的15%以上，主变压器宜采用三绕组变压器，所以，本站采用三绕组变压器。

(3）绕组连接方式

110kV、35kV侧采用Y型接线，中性线直接接地；10kV侧采用?型接线。

综合以上分析，根据设计理论原则，本站采用的变压器为调压三绕组变压器，设计计算容量为66000KVA.。

确定主变型号如下：SFPSZ7-75000/110变压器参数如下表3-1：

表3-1 主变压器参数

型号 额定容量，KVA 额定电压，KV 高压 中压 低压 SFPSZ7-75000/110 75000

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空载损耗，KW 负载损耗，KW 高-中 90 高-低 中-低 90 90 115 38.5 10.5 80.0 续表3-1 主变压器参数 阻抗电压，% 高中 22.5

高低 13 中低 8 空载电流，% 1.3 连接组别 YN,yno,d11 综合投资，万元 50.07

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4 短路电流计算

在变电站的电气设计中，短路电流计算是其中一个重要环节。在选择电气设备时，为保证在正常运行和故障下都能安全、可靠的工作，需要进行全面的短路电流将计算。

短路电流计算的步骤为

（1） 根据已知条件和计算目的画出计算电路并作出等值电路 （2） 化简电路 （3） 计算短路电流

4.1 短路计算的目的及假设

4.1.1 短路电流计算的目的

短路电流计算是变电站电气设计中的一个重要环节其计算目的是：

（1） 在选择电气主接线时，为比较个接线方案或确定一接线是否需要采取限制短路电流措施，都需进行必要的短路电流计算。

（2） 在选择电气设备时，为保证电气设备在正常运行和故障下都能安全、可靠的工作，同时又力求节约资金，这就要求进行全面的短路电流计算。

（3） 在设计屋外高压配电装置是，需按短路条件检验导线相间和相对地的安全距离。

（4） 按接地装置设计时，需用短路电流。

4.1.2 短路电流计算的基本假设

（1）正常工作时，三相系统对称运行； （2）所有电源的电动势相位角相同；

（3）电力系统各组件的磁路不饱和，及铁芯的电气设备电抗值不随电流变化； （4）不考虑短路点的电弧阻抗和变压器励磁电流；

（5）组件电阻略去，输电线路电容略去不计，也不计负荷的影响； （6）系统短路时是金属性短路。

4.1.3 基准值

高压短路电流计算一般只计算组件电抗，采用标幺值计算，为了计算方便选取如下基准值：

基准容量：SB?100MVA

基准电压：Uav（kV） 10.5 37 115

4.2 变压器及电抗器的参数计算

4.2.1 主变参数计算

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