110kV变电站课程设计........

二、设计相关资料

2.1、本站与系统互联的情况

该变电站通过双回110kV线路与100公里以外的系统相连接,系统容量为1250MVA,系统最小电抗(即系统的最大运行方式)为0.2(以系统容量为基准),系统最大电抗(即系统的最小运行方式)为0.3。

2.2、相关负荷情况

(1)10kV部分的最大负荷

电压等级 负荷名称 容量(MW) 负荷性质 901线 902线 10kV 903线 糖厂 机械厂 市政 线路类型 距离(km) 架空线 电缆 架空线 架空线 架空线 架空线 1.5 1.1 2.2 1.8 2 1.6 2.8 3.2 2.4 1.3 0.9 1.1 1 2 2 2 3 3

(2)35kV部分的最大负荷

电压等级 负荷名称 容量(MVA) 负荷性质 距离(km) 301线 9.2 10.3 7.5 8 1、2 1、2 3 3 10 9.5 11 8.5

35kV 302线 303线 304线

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三、电气主接线设计及主变压器的选择

电气主接线又称为一次接线或电气主系统,代表了发电厂和变电站电气部分的主体结构,直接影响着配电装置的布置、继电保护装置、自动装置和控制方式的选择,对运行的可靠性、灵活性和经济性起决定性的作用。

3.1 变电站电气主接线的设计原则

1、接线方式:

对于变电站的电气接线,当能满足运行要求时,其高压侧应尽可能采用断路器较少的或不用断路器的接线,如线路—变压器组或桥型接线等。若能满足继电保护要求时,也可采用线路分支接线。在110—220kV配电装置中,当出线为2回时,一般采用桥型接线,当出线不超过4回时,一般采用单母线接线,在枢纽变电站中,当110—220kV出线在4回及以上时,一般采用双母线接线。在大容量变电站中,为了限制6—10kV出线上的短路电流,一般可采用下列措施: 1)变压器分列运行。

2)在变压器回路中装置分裂电抗器。 3)采用低压侧为分裂绕组的变压器。 4) 出线上装设电抗器。

2、断路器的设置:

根据电气接线方式,每回线路均应设有相应数量的断路器,用以完成切、合电路任务。

3、为正确选择接线和设备,必须进行逐年各级电压最大最小有功和无功电力负荷的平衡。

当缺乏足够 的资料时,可采取下列数据:

1) 最小负荷为最大负荷的60—70%,如主要农业负荷时则取20—30%; 2)负荷同时率取0.85—0.9;

当馈线在三回以下且其中有特大负荷时,可取0.95—1; 3)功率因数 一般取0.8; 4)线损平均取5%。

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3.2主变压器的选择

主变容量一般按变电站建成近期负荷5~10年规划选择,并适当考虑远期10~15年的负荷发展,对于城郊变电所主变压器容量应当与城市规划相结合,从长远利益考虑,根据地区供电条件、负荷性质、用电容量和运行方式等条件综合确定。 在有一、二级负荷的变电所中宜装设两台主变压器,当技术经济比较合理时,可装设两台以上主变压器。

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。

1) 相数

容量为300MW及以下机组单元接线的变压器和330kV及以下电力系统中,一般都应选用三相变压器。因为单相变压器组相对投资大,占地多,运行损耗也较大。同时配电装置结构复杂,也增加了维修工作量。

2)绕组数与结构

电力变压器按每相的绕组数为双绕组、三绕组或更多绕组等型式;按电磁结构分为普通双绕组、三绕组、自耦式及低压绕组分裂式等型式。

在发电厂或变电站中采用三绕组变压器一般不多于3台,以免由于增加了中压侧引线的构架,造成布置的复杂和困难。

3)绕组接线组别

变压器三绕组的接线组别必须和系统电压相位一致。否则,不能并列运行。电力系统采用的绕组连接有星形“Y”和三角形“D”。

在发电厂和变电站中,一般考虑系统或机组的同步并列以要求限制3次谐波对电源等因素。根据以上原则,主变一般是Y,D11常规接线。

4)调压方式

为了保证发电厂或变电站的供电质量,电压必须维持在允许范围内,通过主变的分接开关切换,改变变压器高压侧绕组匝数。从而改变其变比,实现电压调整。切换方式有两种:一种是不带电切换,称为无激磁调压。另一种是带负荷切换,称为有载调压。

通常,发电厂主变压器中很少采用有载调压。因为可以通过调节发电机励磁来实现调节电压,对于220kV及以上的降压变压器也仅在电网电压有较大变化的情况时使用,一般均采用无激磁调压,分接头的选择依据具体情况定。

5)冷却方式

电力变压器的冷却方式随变压器型式和容量不同而异,一般有自然风冷却、强迫风冷却、强迫油循环水冷却、强迫油循环风冷却、强迫油循环导向冷却。

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根据以上变压器选择原则,结合原始资料提供的信息,分析后决定本变电站用2台三相三绕组的变压器,并采用YN,yn0,d11接线。

由原始资料可知,P10=11.7MW,S35=35MVA

设负荷同时率系数K1取0.85,线损平均取5%,即K2=1.05,功率因数cosφ取0.8。

则10kV和35kV 的综合最大负荷分别为:

S10MAX=K1K2P10/cosφ=0.85×1.05×11.7÷0.8=13.05(MVA) S35MAX=K1K2S35=0.85×1.05×35=31.24(MVA) 每台变压器额定容量为:

SN=0.6SM=0.6(S10MAX+S35MAX)=0.6×(13.05+31.24)=28.79(MVA) 由此查询变电站设计参考资料选得的变压器参数如下表:

型号及容量KVA SFSL7-31500/110 额定电压高/中/低kV 损耗(kW) 空短路 阻抗电压(%) 空载电流综合投资(万元) 载 高-中 高-低 中-低 高-中 高-低 中-低 (%)207 207 165 18 10.5 6.5 1 121/38.5/11 46 32.86 检验:当一台主变不能正常工作时,只有一台主变工作且满载则,S1=31500KVA,占总负荷的百分比为31.5/44.24=71.20%,且还未计及变压器事故过负荷40%的能力,所以所选变压器满足要求。

则本变电站基础框架如下图:

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