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夕瑶60kV变电所初步设计毕业设计 (1)

夕瑶60/10kv变电所初步设计

摘要

科技是第一生产力。而在科技飞速发展的当今社会,电力已经成为科技发展最重要的基础和关键。而变电所是电网运行中不可或缺的重要环节。

本毕业设计论文是60kv降压变电所电气部分初步设计,是按照远期负荷的规划进行设计的,目的是保证变电所能够长期可靠供电和一次性满足远期负荷的要求。

本毕业设计论文语言表述清楚明确,内容详细,设计规范。设计由一份说明书、一份算书、一套图纸(电气主接线图、变电所平面图、各种间隔的断面图)组成。它是根据毕业设计任务书的要求,结合所学专业知识及相关书籍的有关内容完成的,主要包括了10kv 出线导线选择、主变压器的选择、电气主接线的拟定、短路计算、电气设备选择、防雷保护的计算和无功优化等主要工作内容,设计合理。。

由于本人水平有限,此论文中可能不够严谨,会出现一些错误,希望老师能够给子指正。

关键词:短路计算,设备选择,变电所,无功优化

沈阳工程学院毕业设计(论文)

Abstract

Science and technology is the first productive force. And in the rapid development of science and technology in today's society, electricity has become the basis of the development of science and technology is the most important and key. The substation is an indispensable important link in the operation of the power grid.

This graduation design thesis is 60kv step-down transformer substation electrical part of the preliminary design, is carried out in accordance with the long-term load plan design, the purpose is to ensure that substation can long-term reliable power supply and one-time meet the requirements of the long-term load.

This graduation design paper language clear, detailed content, design specification. The design of the graduation thesis by a manual, a book, a set of drawings (electric main wiring diagram, substation floor plan, all kinds of interval profile). It is according to the requirement of the design plan descriptions of the graduation, combined with professional knowledge and the contents of the books, mainly including the 10kv conductor choice, the choice of the main transformer, the drafting of the main electrical wiring, short-circuit calculation, choice of electrical equipment, lightning protection calculation and reactive power optimization of main work content, design reasonable..

Because my level is limited, this thesis could not rigorous, can appear some mistakes, hope the teacher can give correct.

Key Words : Short circuit calculation, the choice of the equipment,substation , Reactive power compensation

夕瑶60/10kv变电所初步设计

引言

本毕业设计论文为夕瑶60/10kv降压变电所电气部分设计,要求所设计的变电所能长期可靠为其负荷供电。

本设计针对变电所所在地气候环境以及工程原始条件,全面分析变电所设计要点、重点。本设计根据国家标准和变电所设计规程进行了60kv变电站详细严谨的设计。

设计过程中运用系统工程的方法从全局出发,正确处理生产与生活、安全与经济等方面的关系,实行资源的综合利用,节约能源和用地,对生产工艺、主要设备和主体工程要做到可靠、适用、先进。

本设计主要由主变的选择、电气主接线的拟定、短路电流的计算、电气设备选择、高压配电装置的规划、防雷保护规划、无功补偿计算以及绘制图纸等几部分组成,形成较为完整的论文。

设计工作是工程建设的关键环节。做好设计工作,对工程建设的工期、质量、投资费用和建成投产后的运行安全可靠性和生产的综合经济效益,起着决定性的作用。在设计过程中,通过参考一系列相关书籍,并在指导教师的耐心帮助下圆满完成设计任务,在此表示衷心的感谢。

夕瑶60/10kv变电所初步设计

目录

摘要.................................................................................................................................. I Abstract ............................................................................................................................ I I 引言................................................................................................................................ I II 第一篇说明书. (1)

1 变电所设计规程 (1)

2 10kV线路导线的选择 (3)

2.1按经济电流密度选择导线经济截面积 (3)

2.2导线截面积选择的步骤 (3)

2.2.1 计算10kV线路导线经济截面积 (3)

2.2.2 按载流量校验导线截面积 (4)

2.2.3 按电压损失校验导线截面 (4)

3 主变压器的选择 (6)

3.1主变压器选择的有关规定 (6)

3.2主变压器选择的一般原则 (6)

3.2.1 主变压器台数的确定 (6)

3.2.2 变压器形式的选择 (7)

3.2.3 主变容量的确定 (8)

3.3静电补偿电容器的选择。 (9)

3.3.1 补偿前平均功率因数计算公式 (10)

3.3.2变压器的功率损耗 (10)

3.3.3补偿容量的计算 (10)

3.3.4确定电容器台数 (11)

3.4.5补偿后总平均功率因数计算公式 (11)

4 电气主接线的选择 (12)

4.1概述 (12)

4.2主接线的设计原则 (12)

4.2.1 考虑变电所在电力系统中的地位和作用 (12)

4.2.2考虑近期和远期的发展规模 (12)

4.2.3考虑负荷的重要性分级和出线回路数多少对主接线的影响 (12)

4.2.4考虑主变台数对主接线的影响 (12)

4.2.5考虑备用容量的有无和大小对主接线的影响 (12)

4.3主接线设计的基本要求 (13)

4.3.1可靠性 (13)

4.3.2灵活性 (13)

4.3.3经济性 (13)

4.4主接线的确定 (14)

4.4.1对原始资料的分析 (14)

4.4.2主接线方案的拟定 (14)

4.4.3方案的比较与确定 (16)

沈阳工程学院毕业设计(论文)

5 短路计算 (17)

5.1 概述 (17)

5.2短路电流计算的主要目的 (17)

5.3短路计算中的一般规定 (17)

5.4电路元件参数的计算 (18)

5.4.1基准值 (18)

5.4.2各元件参数标么值计算 (18)

5.4.3标么值表示的等值网络 (18)

5.5三相短路电流周期分量计算 (19)

5.5.1影响短路电流变化规律的主要因素 (19)

5.5.2应用计算曲线的具体步骤如下: (19)

5.5.3三相短路电流冲击值的计算 (20)

5.6短路点选取 (20)

6 变电所主要电气设备的选择 (21)

6.1断路器的选择 (21)

6.1.1按额定电压等级选择 (21)

6.1.2按额定电流选择 (21)

6.1.3按额定开断电流选择 (22)

6.1.4按关合电流选择 (22)

6.1.5热稳定的校验 (22)

6.1.6动稳定的校验 (22)

6.2隔离开关的选择 (23)

6.2.1按额定电压等级选择 (23)

6.2.2按额定电流选择 (24)

6.2.3热稳定的校验 (24)

6.2.4动稳定的校验 (24)

6.2.5隔离开关型号含义 (25)

6.3互感器的选择 (25)

6.3.1电压互感器的选择 (25)

6.3.2 电流互感器的选择 (27)

6.4避雷器的选择 (29)

6.4.1过电压的分类 (29)

6.4.2避雷器的作用 (29)

6.4.3避雷器的类型 (29)

6.4.4避雷器的选择及型号含义 (29)

6.5高压开关柜的选择 (30)

6.6母线的选择 (32)

6.6.1热稳定校验 (32)

6.6.2动稳定校验 (33)

7 防雷保护及其范围计算 (35)

7.1避雷针的装设原则及接地装置的要求 (35)

7.2避雷针高度的计算 (35)

7.2.1保护半径计算 (35)

夕瑶60/10kv变电所初步设计

7.2.2保护范围最小宽度和最小高度的计算: (36)

8.变电所无功补偿 (37)

8.1无功功率不足的危害 (37)

8.2消耗无功功率的设备 (37)

8.2. 1用电设备 (37)

8.2. 2输电线路 (37)

8.2. 3变压器 (38)

8.3无功补偿设备 (38)

8.3. 1无功功率的电源 (38)

8.3. 2无功补偿设备 (38)

8.4无功优化的研究现状 (39)

8.4.1数学模型的建立。 (40)

8.4.2优化方法的研究。 (40)

8.5无功补偿算法 (40)

8.5.1经典算法 (40)

8.5.2人工智能算法 (40)

第二篇计算书 (42)

1选择10kV输电线路导线 (42)

1.1选择高压设备厂出线架空线型号 (42)

1.1.1按经济电流密度选择导线截面 (42)

1.1.2热稳定校验 (42)

1.1.3电压损耗校验 (43)

1.2选择陶瓷厂出线架空线型号 (43)

1.2.1按经济电流密度选择导线截面 (43)

1.2.2热稳定校验 (44)

1.2.3电压损耗校验 (44)

1.3选择玩具厂出线架空线型号 (44)

1.3.1按经济电流密度选择导线截面 (44)

1.3.2热稳定校验 (45)

1.3.3电压损耗校验 (45)

1.4选择灯饰厂出线架空线型号 (45)

1.4.1按经济电流密度选择导线截面 (45)

1.4.2热稳定校验 (46)

1.4.3电压损耗校验 (46)

1.5选择首饰加工厂出线架空线型号 (46)

1.5.1按经济电流密度选择导线截面 (46)

1.5.2热稳定校验 (47)

1.5.3电压损耗校验 (47)

1.6选择针织厂出线架空线型号 (48)

1.6.1按经济电流密度选择导线截面 (48)

1.6.2热稳定校验 (48)

1.6.3电压损耗校验 (49)

1.7选择区小学出线架空线型号 (49)

沈阳工程学院毕业设计(论文)

1.7.1按经济电流密度选择导线截面 (49)

1.7.2热稳定校验 (50)

1.7.3电压损耗校验 (50)

1.8选择海飞学院出线架空线型号 (50)

1.8.1按经济电流密度选择导线截面 (50)

1.8.2热稳定校验 (51)

1.8.3电压损耗校验 (51)

2主变压器的选择 (52)

2.1主变压器所需容量计算 (52)

2.2选择变压器型号 (53)

3选择补偿电容器的容量、台数、型号 (54)

3.1 .归算变压器高压侧功率 (54)

3.2 计算无功补偿前系统的功率因数 (54)

3.3.计算需要补偿的无功容量 (54)

3.4.选择电容器 (54)

4电气主接线方案设计 (56)

5短路电流的计算 (57)

5.1画等值阻抗图 (57)

5.2求各元件等值电抗 (57)

5.3各点发生短路时的短路电流 (58)

6 电气设备的选择 (60)

6.1高压断路器的选择 (60)

6.1.1 60kV侧高压断路器的选择 (60)

6.1.2 10kV侧高压断路器的选择 (61)

6.2隔离开关的选择 (62)

6.2.1 60kV侧隔离开关的选择 (62)

6.2.2 10kV侧隔离开关的选择 (63)

6.3电压互感器的选择 (63)

6.4电流互感器的选择 (64)

6.4.1 60kV侧电流互感器的选择 (64)

6.4.2 10kV侧电流互感器的选择 (64)

6.5 避雷器的选择 (65)

6.6 高压开关柜的选择 (66)

6.7 母线的选择 (68)

7 避雷针的选择 (70)

7.1 保护半径计算 (70)

7.2 保护范围最小宽度和最小高度的计算: (70)

结论 (72)

致谢 (73)

参考文献 (74)

附录 (75)

电气设备清单 (75)

夕瑶60/10kv变电所初步设计

第一篇说明书

1变电所设计规程

(1)待设计的变电所应根据《变电所设计技术规程》中有关条例来进行设计,以保证待设计变电所可以安全供电。

(2)变电所的设计必须贯彻执行党的有关方针、政策。设计中不断总结实践经验,在保证安全运行、经济合理的条件下,力求接线简化、布置紧凑和逐步提高自动化水平,并积极慎重地采用新技术。

(3)本规程使用于电压为35-330千伏,每台变压器容量为5000千伏安及以上新建变电所的设计,扩建工程的设计可参照执行。电压为35千伏,每台变压器容量为1600—4000千伏安新建变电所的设计,可参照本规程的有关规定,但应予以适当简化。

(4)变电所应根据5-10年电力系统发展规划进行设计。枢纽变电所连接的电源数和回路数,还应根据电力系统运行的安全和经济等条件确定。

(5)变电所的所址应符合下列要求:

1)接近负荷中心;

2)不占或少占农田;

3)便于各级电压线路的引入和引出。架空线路走廊应与所址同时确定;

4)交通运输方便;

5)具有适宜的地质条件(例如避开断层、滑坡、塌陷区、溶洞地带等);如所址是有矿藏的地区,应征得有关部门的同意,避开有危岩和易发生滚石的场所;

6)尽量不设在空气污秽地区,否则应采取防污措施或设在污源的上逢侧;

7) 110-330千伏变电所的所址标高宜在百年一遇的高水位之上,35kV 变电所的所址标高宜在50年一遇的高水位之上,否则应有防护措施;

8)所址不应为积水淹沁,山区变电所的防洪措施应满足泄洪要求;

9)具有生产和生活用水的可靠水源;

10)适当考虑职工生活上的方便;

11)确定所址时,应考虑对邻近设施的影响。

(6)所区内建筑物、构筑物的布置应紧凑合理,充分利用地形,并应考虑便于扩建。为了减少所区内占地面积或当所区面积受限制时,配电装置中应尽量采用减少占地的电器,或在布置上采用高型或半高型方式等。

(7)所区的竖向布置,应符合下列要求:

1) 尽量利用原有自然地形,减少土石方量,且不致减少扩建时填、挖土石的困难;

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2)建筑物的标高,基础埋深、路基和管线埋深,应互相配合建筑物的屋内地面一般高出屋外地面150-300毫米,并根据地质条件考虑沉降量;

3)所区应有排水措施,各地段的设计坡度不应小于0.5%;

4)所区地面坡度不应超过8%;如土质易受冲刷,不宜超过5%,必要时可采用其他措施,如阶梯形布置等,但应便于所内运输。

( 8 ) 在装有同步调相机的变电所中,冷却塔或喷水池与主变压器、屋外配电装置和建筑物间的距离不应小于规定的数值。冷却塔或喷水池应尽量布置在主变压器、屋外配电装置和建筑物的冬季主导风的下风侧。

( 9 ) 地下管线一般与道路平行布置。如地下管线和道路交叉,其交叉长度应为最短。

(10) 地下管线一般采用直埋敷设。110-330千伏变电所一般设在给、排水管;所区内建有水井的35千伏变电所,一般不设给水管道,但变电所附近已有公用给水管道者除外。

(11) 各种底下管线之间和地下管线与建筑物、构筑物道路之间的最小净距,应根据敷设和检修的要求、建筑物基础的构造,管线的埋设深度、检修井的位置及当地其他条件确定。

(12) 变电所应有道路与外部公路连接,其路面宽度一般不小于3.5米。变电所内应设置环行道路或回车道,环行道路面宽度一般为 3 米。由变电所大门至主变压器的道路可适当加宽。所区内、外道路一般采用中级路面或次高级路面。

(13) 变电所没应设巡视小道,并可利用电缆、沟盖板作为部分巡视道。

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2 10kV线路导线的选择

导线是架空线路的主要元件之一,在架空线路建设投资中占很大比重。铜导线虽然导电性能好,机械强度高,具有良好的抗氧化、抗腐蚀能力。但价格较为昂贵,经济性较差,所以不宜采用铜导线。铝导线虽具有很好的导电性,价格低廉,但由于机械强度较差,大约为铜的一半,此外铝易氧化,抗腐蚀性差,因此也不宜采用。

架空线路要求有较高的机械性能,耐腐蚀和耐震性能,同时要考虑经济性,符合国家电线产品的标准。因此本变电所的架空线路采用钢芯铝绞线,符号:LGJ —**,其中**为导线的标称截面(mm2)。

导线截面选择过大,会增加线路的投资,导线截面过小,会增加导线运行中电压和电能损耗,使电能传输质量和运行的经济性变差,所以要选择合适的导线截面。除配电装置的汇流母线及较短导体(20m以下)按最大长期工作电流选择截面外,其余导体的截面一般按经济密度选择。本变电所采用经济密度选择12回出线架空线的方法。

2.1按经济电流密度选择导线经济截面积

使年综合费用最小所对应的母线的经济截面,对应的电流密度称为经济电流密度。

按经济电流密度选择导线截面,可使用全年综合费用(包括年电能损耗费、导体投资和折旧费、利息等)最低。对于电压较高、线路较长、最大负荷利用小时数较多的线路首选此方法。此外,从经济性的角度,可使网络处于最经济运行状态,故本次设计按经济电流密度选择导线。其计算公式如下。

(2.1)

S/

J

I

max

式中S——导线经济截面(mm2);

I——线路正常运行时的最大负荷电流(A);

m a x

J——经济电流密度(A/mm2),可根据经济电流密度曲线查取。

2.2导线截面积选择的步骤

选择导线截面积的一般方法:先按经济电流密度初选导线标称截面积,然后作热稳定、电压损失、机械强度、电晕电压等技术条件的校验,最后确定导线的截面积及型号。

2.2.1 计算10kV线路导线经济截面积

(1)计算线路的最大长期工作电流:

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夕瑶60kV变电所初步设计毕业设计 (1)

max I = (2.2) 式中 N U ——线路额定电压(kV );

?cos ——功率因数;

P ——远期最大负荷(KW ),对于双回路P=50%max P ;对于单回路P=max P 。

(2)根据《电力工程电气设计手册》377页,图8-30软导线经济电流密度查找不同负荷的最大负荷小时数max T 时的经济电流密度J 按下式计算。

J I S /max =

2.2.2 按载流量校验导线截面积

允许载流量是根据热平衡条件确定的导线长期允许通过的电流。因此所有线路都必须根据可能出现的长期运行情况作载流量的校验。线路的最大长期工作电流应不大于导体长期发热的允许电流,即:max I KI al >。

式中 al I --导线允许温度和标准环境条件下导体长期允许电流;

K --温度修正系数;

max I --线路可能通过的最大电流(A )

2.2.3 按电压损失校验导线截面

按电压损失校验导线截面,并不是单纯地为了增大其截面积。对于线路来说,采用增大导线截面积的方法可降低电压损失,虽然增加了投资和金属的消耗量,但这要比提高功率因数、采用有载调压变压器以及改变电网规划方案来满足电压损失来讲,其经济性要好得多。本次设计任务中已明确要求电压损失不超过8%。

其中由《供用电工程》附录A 查得+200C 时的直流电阻,修正到其实际工作温度时的电阻值,按下式进行修正:

[])20(120-+=t r R t α (2.3) 式中 α--电阻的温度系数。对于铜α=0.00382;对于铝α=0.0036;

20r --导线+200C 时的电阻(Ω/km ); t --导线的实际工作温度。2max 00()()al al I t I θθθ=+-式中0θ--导体周围介质温度

al θ--正常允许最好温度 al I --允许的最大长期工作电流

其电压损失校验可用下式来校验,即:

23

%100%10N PR QX U U +?=

?? (2.4)

夕瑶60/10kv 变电所初步设计

式中 P--有功负荷(kW ),对于双回路P=75%max P ;对于单回路P=max P ;

U N --线路额定电压(kV );

R--线路最高温度(+350C )时的电阻;

X--线路电抗(Ω)。

当%8<δ时满足电压损失校。当%8>δ时,应选下一等级截面的导线,再进行电压损失校验,直到%8<δ为止,此时的导线即被选择。

按照上述方法选择架空线型号见下表

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沈阳工程学院毕业设计(论文)

3主变压器的选择

各级电压等级的变电所,变压器都是主要电气设备之一,变压器担负着变换网络电压进行电力传输的主要任务。确定合理的变压器容量是变电所安全可靠供电和网络经济运行的保证。特别是当今我国的能源政策是开发与节约并重,近期以来电力以节约为主。因此,在确保安全可靠供电的前提下,确定变压器的经济容量,提高网络的经济运行素质有着明显的经济意义。

3.1 主变压器选择的有关规定

(1)主变压器容量和台数的选择应根据《电力系统设计技术规定》SDJ161-85有关规定和审批的电力规划设计决定进行。凡有两台及以上主变的变电所,其中一台事故停止运行后,其余主变的容量应能保证供应该所全部负荷的70%,在计及过负荷能力后的允许时间内,应保证用户的一级和二级负荷。若变电所有其他能源可保证在变电所停运后用户的一级负荷,则可装设一台主变压器。

(2)与电力系统连接的220~330kV变压器,若不受运输条件限制,应选用三相变压器。

(3)变压器绕组的连接方式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方式只有“Y”型和“△”型,高、中、低三侧绕组如何组合要根据具体工程来确定。

(4)主变压器的冷却方式,主变压器的一般冷却方式有:自然冷却方式、强迫油循环风冷却方式、强迫油循环水冷却方式等。大型变压器一般采用强迫油循环风冷却变压器。

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

3.2 主变压器选择的一般原则

3.2.1 主变压器台数的确定

(1)主变压器台数的确定原则是为了保证供电的可靠性。当符合下列条件之一时,宜装设两台及以上变压器。

1)有大量一级负荷及虽为二级负荷但从保安需要设置时(如消防等)。

2)季节性负荷变化较大时。

3)集中负荷较大时。

对大型枢纽变电所,根据工程的具体情况可以安装2~4台主变压器。

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装设多台变压器时,宜根据负荷特点和变化适当分组以便灵活投切相应的变压器组。变压器应按分列方式运行。变压器低压出线端的中性线和中性点接地线应分别敷设。为测试方便,在接地回路中,靠近变压器处做一可拆卸的连接装置。

(2)一般三级负荷或容量不太大的动力与照明宜共负荷只用一台变压器(3)当属下列情况之一时,可设专用变压器

1)当照明负荷较大或动力和照明采用共用变压器严重影响照明质量及灯泡寿命时,可设照明专用变压器。

2)单台单相负荷较大时,宜设单相变压器。

3)冲击性负荷较大,严重影响电能质量时,可设冲击负荷专用变压器。

4)当季节性负荷(如空调设备等)约占工程总用电负荷的1/3及以上时,宜配置专用变压器。本次设计中,选用两台主变压器。

3.2.2 变压器形式的选择

(1)建筑要求多层或高层主体建筑内变电所,变压器一般可采用环氧树脂浇注型铜芯绕组干式变压器并设有温度监测及报警装置。在多尘或有腐蚀性气体严重影响变压器安全运行的场所,应选用防尘型或防腐型变压器。特别潮湿的环境不宜设置浸渍绝缘干式变压器。设置在二层以上的三相变压器,应考虑垂直与水平运输对通道及楼板荷载的影响,如采用干式变压器,其容量不宜大于630kVA。居住小区变电所内单台变压器容量不宜大于630kVA。(2)、内设置的可燃油浸电力变压器应装设在单独的小间内。变压器高压侧间隔两侧宜安装可拆卸式护栏。

变压器与低压配电室以及变压器室之间应设有通道实体门。如采用木制门应在变压器一侧包铁皮。变压器基座应设固定卡具等防震措施。变压器噪声级应严格控制,必要时可采用加装减噪垫等措施,以满足国家规定的环境噪音卫生标准,相关的生活工作房间内白天≤45dB(A),夜间≤35dB(A)。

高压配电柜选用下进下出的接线方式,在高压配电室下设电缆夹层。低压配电柜采用上进上出的接线方式,在柜顶上方设电缆桥架布线。上进上出与下进下出的接线方式各有优缺点:上进上出可以省做结构层,但它需要电缆桥架,安装要求极为严格。下进下出的接法必须做结构层,不需要电缆桥架。高低压配电室均应设有气体灭火和排风系统。

对于就地检修的室内油浸变压器,室内高度可按吊芯所需要的最小高度再加0.7m;宽度可按变压器两侧各加0.8m确定。多台干式变压器布置在同一房间内时,变压器防护外壳间的净距不应小于安全距离。

(3)调压当用户系统有调压要求时,应选用有载自动调压电力变压器。对于新建的电力变电所建议采用有载自动调压变压器,有利于网络运行的经济性。虽然暂时投资稍高一些,但是在短时间内就可以收回所附加的投资。

当要求有三种电压的变电所,而且通过主变压器各侧线圈的功率均达到该变

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压器容量的15%以上,主变压器宜采用三线圈变压器。如220kV 、110kV 、35kV 时,通常采用三绕组变压器。

(4)当出现下列情况可设专用变压器:当动力和照明采用共用变压器严重影响照明质量及灯泡寿命时,可设专用变压器。当季节性的负荷容量较大时(如大型民用建筑中的空调冷冻机等负荷),可设专用变压器。接线为Y,yno 的变压器,当单相不平衡负荷引起的中性线电流超过变压器低压绕组额定电流的25%时,宜设单相变压器。出于功能需要的某些特殊设备(如容量较大的X 光机等)宜设专用变压器。

(5)当需要提高单相短路电流值或需要限制三次谐波含量或三相不平衡负荷超过变压器每相额定容量15%以上时,宜选用接线为D ,Yn11型变压器。

(6)因IT 系统的带电部分与大地不直接连接,因此照明不能和动力共用变压器,必须设专用照明变器。 本次设计的变电所,电压等级为60/10kV 为二次降压变电所,采用双绕组变压器。

3.2.3 主变容量的确定

根据变电所所带负荷的性质和电网结构来确定主变压器的容量。凡有两台及以上主变的变电所,其中一台事故停运后,其余主变的容量应保证供应该所全部负荷的70%,在计及过负荷能力后的允许时间内,应保证用户的一级和二级负荷。

主变压器容量一般按变电所建成后5~10年的规划负荷选择,并适当考虑到远期10~20年的负荷发展。

同级电压的单台降压变压器的级别不宜太多,应从全网出发,推行系列化,标准化。本次设计中,两台主变压器为相同容量。

变压器最大负荷按下式确定:

∑≥P K P 0m a x (3.1)

式中 K 0—负荷同时系数;

∑P — 按负荷等级统计的综合用电负荷

对于两台主变压器的变电所,其主变压器的额定容量可按下式确定: e N S K S S 05.17.07.00max ?=≥ (3.2) 上式中考虑5%的线路损耗。如果重要负荷超过70%,则按原始资料中的百分比代替70%计算,来确定主变压器的额定容量。

夕瑶60/10kv 变电所初步设计

本次设计变压器选用SF9-12500/60型变压器,其参数如表3.1所示:

夕瑶60kV变电所初步设计毕业设计 (1)

3.3静电补偿电容器的选择。

根据《并联电容器装置设计技术规定》第15页第2.2.1条规定“设计安装的10kV 电容器应采用星形接线为宜。”三角形接线的主要问题是电容器发生故障时故障电流大,较星形接线发生相间短路的可能性较大。所以本次设计采用星形接线方式,被选择电容器的额定电压应为10kV 。综合上述分析,选用BWF W 1200311--电容器。

夕瑶60kV变电所初步设计毕业设计 (1)

型号规格

额定电压

(KV ) 标称容量(kvar ) 标称电容μF 相数 外形尺寸长*宽*高(mm ) 重量kg BWF11/3

—200—1W 11/3 200 15.79 1 700*180*933 122

BWF W 1200311--电容器型号含义:

B--并联电容器;

WF--烷基苯浸复合介质;

311--额定电压(kV )

; 200--额定电容(kvar );

1--单相;

W--户外式电容器。

沈阳工程学院毕业设计(论文)

3.3.1 补偿前平均功率因数计算公式

221)()(cos Q P P

βαα?+= (3.3)

3.3.2变压器的功率损耗

对于n 台容量及参数均相同的变压器并列运行,其总有功功率损耗和总无功功率损耗可根据下式计算:

20)(

N K T nS S P n P n P ?+?=? (3.4) 20)(100%100%N

N K N T nS S S U n S I n Q +=? (3.5) 式中 T P ?--总有功功率损耗(kW);

T Q ?--总无功功率损耗(kvar )

; n--并列运行变压器的台数;

0P ?--空载损耗(kW);

K P ?--短路损耗(kW);

S--变压器负荷的视在功率(kV A );

N S --变压器的额定容量(kV A )

%0I --变压器的空载电流百分数;

%K U --变压器的短路电压百分数。

将变压器二次侧总功率与变压器的功率损耗相加即得高压侧的总功率。

3.3.3补偿容量的计算

电力电容器补偿容量可按下式确定:

)tan (tan 21??α-?=P Q C (3.6)

式中 α--有功负荷率;

21tan tan ??,--补偿前、补偿后功率因数的正功值;

P —系统有功负荷(kW)。

夕瑶60/10kv 变电所初步设计

3.3.4确定电容器台数

c

C q Q n ≥ (3.7) 式中 C Q --计算补偿容量(kvar );

c q -- 每台电容器的标称容量(kvar )

。 由于无功补偿要做到三相对称补偿,所以所选台数应为3的整数倍。考虑到有可能将电容器分成容量相等的两组,所以所选电容器台数应为6的整数倍,故选择电容器为24台。

3.4.5补偿后总平均功率因数计算公式

()[]223)(cos 补Q Q P P

T -+=βαα? (3.8)

经过计算9.0cos 3>?,补偿达到要求。