所以单台主变变压器的容量为180000kVA
变压器额定电压规定:变压器一次绕组的额定电压等于用电设备的额定电压。但是,当变压器的一次绕组直接与发电机的出线端相连时,其一次绕组的额定电压应与发电机额定电压相同,即U1=1.05Ue。变压器的二次绕组的额定电压比同级电力网的额定电压高10﹪,即U2=1.1Ue.但是10KV及以下电压等级的变压器的阻抗压降在7.5﹪以下。若线路短,线路上压降小,其二次绕组额定电压可取1.05Ue。 因此,高压侧额定电压:220 kV
中压侧额定电压:110×1.05 =115.5 kV 低压侧额定电压:10×1.05 =10.5 kV
3.2.3主变压器型式的选择
选择主变压器,需考虑如下原则:
(1)当不受运输条件限制时,在330kV 及以下的发电厂和变电站,均应选用三相变压器。
(2)当发电厂与系统连接的电压为500kV 时,已经技术经济比较后,确定选用三相变压器、两台50%容量三相变压器或单相变压器组。对于单机容量为300MW、并直接升到500kV的,宜选用三相变压器。
(3)对于500kV 变电所,除需考虑运输条件外,尚应根据所供负荷和系统情况,分析一台(或一组)变压器故障或停电检修时对系统的影响。尤其在建所初期,若主变压器为一组时,当一台单相变压器故障,会使整组变压器退出,造成全网停电;如用总容量相同的多台三相变压器,则不会造成所停电。为此要经过经济论证,来确定选用单相变压器还是三相变压器。在发电厂或变电站还要根据可靠性、灵活性、经济性等,确定是否需要备用相。
3.2.4绕组数量和连接形式的选择
具有三种电压等级的变电所,如各侧的功率均达到主变压器额定容量的15%以上,或低压侧虽无负荷,但需要装设无功补偿设备时,主变压器一般选用三绕组变压器。
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要有丫和△,高、中、低三侧绕组如何结合要根据具体工作来确定。我国110kV 及以上电压,变压器三相绕组多采用YN连接,即三相星形接线,中性点直接接地;35kV亦采用丫连接,其中性点多通过消弧线圈接地。35kV 以下电压,变压器
三相绕组多采用△连接即三角形接法。由于35kV 采用丫连接方式,与220、110 系统的线电压相位角为0,这样当变压变比为22011035kV,高、中压为自耦连接时,否则就不能与现有35kV 系统并网。因而就出现所谓三个或两个绕组全星接线的变压器,全国投运这类变压器约40~50 台
3.3 主变压器选择确定
查《电力工程电气设备手册:电气一次部分》,选定变压器的容量为180MVA。 由于升压变压器有两个电压等级,所以这里选择三绕组变压器,查《大型变压器技主要技术参数如下:
额定容量:180000(kVA)
额定电压:高压—220±2×2.5% ;中压—121; 低压—10.5(kV) 连接组标号:YNyn0d11 空载损耗:178(kW)
阻抗电压(%):高中:14.0;中低:7.0;高低:23.0 空载电流(%):0.7
4 短路电流计算
研究供电系统的短路并计算各种情况下的短路电流,对供电系统的拟定、运行方式的比较、电气设备的选择及继电保护整定都有重要的意义。在供电系统中,最严重的故障就是短路。所谓短路是指供电系统中不等电位的导体在电气上短接。短路的种类:三相短路、两相短路、两相接地短路、单相接地短路。
系统阻抗:220kV侧电源近似为无穷大系统A,归算至本所220kV母线侧阻抗为0.015(Sj=100MVA),110KV侧电源容量为500MVA,归算至本所110kV母线侧阻抗为0.36(Sj=100MVA)。变压器型号为SFPS7—180000220。
SN=180MVA其中高中、高低、中低阻抗电压(%)分别为14,23,7。简化图如下图所示:
图4-1 系统图的等值电路
4.1 变压器的各绕组电抗标幺值计算
11Us1%=[Us(1-2)%+Us(3-1)%-Us(2-3)]= (14+23-7)=15
22
11Us2%= [Us(1-2)%+Us(2-3)%-Us(3-1)%]= (14+7-23)=-1
221Us3%= [Us(3-1)%+Us(2-3)%-Us(1-2)%]= (23+7-14)=8
2设SB=100MVA,UB=Uav
X*T1?Us1%SB15100????0.083 100SN100180Us2%SB-1100????-0.006 100SN100180Us3%SB8100????0.044 100SN100180X*T2?X*T3?4.2 10kV侧短路计算
f(3)-1短路时, 示意图如下:
AXAS0.015220kVX10.033**X3-0.241X20.018XBS0.36B图4-2 f-1短路的等值电路图
(3)
**f-1C10kV*
*?1?X*1?*-0.006?0.083?*T1XT2??X??XT1?XT2??0.083-0.006????0.033 ?2?2?0.044X*?T3?'*1
*?1?X*1?*-0.006?0.044?*T2XT3?X??X?X??-0.006?0.044????0.018 T2T3*?2?2?0.083X?T1??'*2*?1?X*1?*0.083?0.044?*T1XT3?X??X?X??0.083?0.044????-0.241 T1T3*??2?-0.006XT2?2??'*3三角形变为星形:
**X1X30.033??-0.24?X?*??0.042 **X1?X2?X30.033?0.018-0.241*1*X*0.018??-0.24?2X3X?*??0.023 **0.033?0.018-0.241X1?X2?X3*2*X*X0.018?0.033 X?*2*1*??-0.003X1?X2?X30.033?0.018-0.241*3AXAS0.015X10.042*X20.023**X0.36B*BSX2-0.003*f-1C
图4-3 f-1短路的等值电路图
(3)
再次简化 因为:
**所以:X*A?XAS?X1?0.015?0.042?0.057
**X*B?XBS?X3?0.36-0.003?0.357
示意图如下所示:
AXA0.057XB0.357BC**XC0.023*f-1
图4-4 f-1短路的等值电路图
(3)
再做三角形变换
X*AF*X*0.057?0.023AXC?X?X??0.057?0.023??0.084
0.084X*B*A*CX*BF*X*0.357?0.023BXC?X?X??0.357?0.023??0.524 *0.057XA*B*C示意图如下:
XAF0.084AXBF0.524B10kV
图4-5 f-1短路的等值电路图
(3)
*C*f-1计算电抗:
XjsB?X*BFSNi500?0.524??2.62 SN100汽轮发电机计算曲线,0s时标么值为
因为A电源为无穷大系统所以提供的短路电流为: