河南机电高等专科学校毕业设计论文
110KV母线 10KV母线 6.783 12.878 6.556 12.878 6.783 12.878 17.26 32.78 3.3主变压器的选择
3.3.1 主变选择
变压器是变电所中最重要的和最贵重的是设备，变压器的选择在变电所中是比较重要的。
1、主变容量选择应考虑：
(1)主变容量选择一般应按变电所建成后5~10年的规划负荷选择，并适当考虑到远期几年发展，对城郊变电所，主变容量应与城市规划相结合。
(2)根据变电所带负荷性质和电网结构来确定主变容量，对有重要负荷的变电站应考虑一台主变压器停运时，其余主变压器容量在计及过负荷能力后的允许时间内，应保证用户的一、二级负荷；对一般性变电站，当一台主变停运时，其余主变压器应能保证全部负荷的60％。
(3)同级电压的单台降压变压器容量的级别不宜太多，应从全网出发，推行系列化，标准化。
2、主变台数的考虑原则：
(1)对大城市郊区的一次变，在中、低压侧构成环网情况下，装两台主变为宜。
(2)对地区性孤立的一次变或大型的工业专用变电所，设计时应考虑装三台的可能性。
(3)对规划只装两台主变的变电所，其主变基础宜大于变压器容量的1-2级设计，以便负荷发展时更换主变。 3．主变容量和台数选择计算 由以上分析可知应选两台
主变额定容量Se的选择计算： (1)10KV低压侧：
其出线回路数为11回，取Kt=0.8,Kt'=0.85结合负荷情况分析知：
Sjs2?Kr(?i?111Pimax)(1??%) cos?i
2.41.21.81.21.44?0.8?(?2???4??)?(1?5%)
0.750.750.80.720.8 =17.192（MVA） 则三绕组变压器的计算容量为：
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Sjs总=Kt、?Si=12js?0.85?17.192?14.6(MVA)
(3)由选择条件：2Se?Sjs总 得：
Se?Sjs总2=0.5?14.6=7.3（MVA）
故可选用主变的容量为31.5MVA。
（n?1)Se??S1??S2 4．校核条件：(n?1)Se?0.6Sjs总
则：(2?1)Se?31.5(MVA)?0.6?14.6?9(MVA) 成立，满足条件要求。
32.5?2?2?(5%?30%)??(15%?30%)?0.90.922.5?1.5?(15%?30%)??(20%?40%)?0.750.822.5?(30%?40%)??(30%?40%)0.750.852.5?1.52.5?2??(20%?40%)??(25%?40%)?0.80.82.025?2.025?(20%?40%)0.8 ?19.14(MVA)?31.5(MVA) ?S1??S2?显然满足条件：(n?1)Se??S1??S2
综上所述，选用主变的容量为31.5MVA合格。
5．近期与远景容量问题(分期建设计划)
上述计算结果是5~10年规划的最终变电所的台数和容量，近期容量问题实际上是考虑第一期上一台主变还是两台。
根据负荷分析资料给出的近期负荷计算近期的Sjs。Kt'=Kt=0.85 10KV侧
Pimax)(1??%)cos?ii?12.4?2.4?1.21.8?1.8?1.8?1.8?1.441.2?0.85?(??)?(1?5%)
0.750.80.72?17.06Sjs2?Kt(?11Sjs?kt、?Si=12jsi ?0.85?17.06?14.5（MVA） - - 17 -
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由以上计算结果看出，显然Sjs?Se，但考虑变压器都具有过负荷能力，故第一期工程考虑上一台主变。 3.3.2 变压器型式的选择 1、相数的选择
由相应规程规定，若站址地势开阔，交通运输方便，也不是由于容量过大而无法解决制造问题，在330KV及其以下的发电厂和变电所中，宜采用三相变压器，结合以上分析，本市市郊变电所应采用三相变压器。 2、 绕组数和绕组连接方式的选择
《电力工程电气设计手册》和相应的规程中指出：在具有三种电压的变电所中，如果通过主变各绕组的功率达到该变压器容量的15％以上，或在低压侧虽没有负荷，但是在变电所的实际情况中，由主变容量选择部分的计算数据，明显满足上述情况。故Y市郊变电所主变选择三绕组变压器。
《电力工程电气设计手册》和相应规程指出：变压器绕组的连接方式必须和系统电压一致，否则不能并列运行。电力系统中变压器绕组采用的连接方式有Y和△型两种，而且为保证消除三次谐波的影响，必须有一个绕组是△型的，我国110KV及以上的电压等级均为大电流接地系统，为取得中型点，所以都需要选择
Y0的连接方式。对于110KV变电所的35KV侧也采用Y0的连接方式，而6~10KV
侧采用△型的连接方式。
故本市市郊变电所主变应采用的绕组连接方式为：YNYN0d11 3、 主变阻抗和调压方式的选择
《电力系统电气设计手册》和相应规程中指出：变压器各侧阻抗值的选择必须从电力系统稳定，潮流方向，无功分配，继电保护，短路电流，系统内的调压手段和并列运行等的方面进行综合考虑，并应由对工程起决定性作用的因素来确定。
变压器的阻抗选择实际上是指三个绕组在变压器铁心中缠绕的位置，由此变压器可以分为升压结构和降压结构两种类型。
由于绝缘因素，高压绕组总放在最外侧，而中、低压绕组可以分别缠绕在变压器的铁心的中间或者最里面。由于变压器的阻抗实际上就是绕组之间的漏抗，因此可见，升压型结构的变压器U12大而降压结构的U13大。那么看潮流传输的大小，在传输潮流大的一侧采用阻抗小的以减小正常损耗。但是也还要其他因素的影响，综合考虑，比如为选择轻型的电器需要加限制短路电流的措施，那么为限制短路电流，可以考虑优先采用降压结构(其U13大)，这样可以不再加限流电抗器
调压方式是指采用有载(带负荷)调压还是手动(不带负荷)调压方式。规程规定：在能满足电压正常波动情况下可以采用手动调压方式(手动调压方式的变压
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器便宜、维修方便)。对于110KV变电站以往设计，由于任务书已经给出系统能保证本站110KV母线的电压波动在±5%之内，所以可以采用手动调压方式。但是，近年来随着对电压质量的要求的提高和有载调压变压器的质量的提高，作为城市变电站，一般也都用有载调压方式。
综合以上分析本设计中此终端变电站的主变宜采用有载调压方式。 4、 主变压器的冷却方式
变压器的冷却方式主要有自然风冷、强迫油循环风冷、强迫油循环水冷、强迫导向油循环等。综合经济性和本变电站的实际情况考虑，110KV变电站宜选用自然风冷式。
5、 变压器各侧电压的选择
作为电源侧，为保证向线路末端供电的电压质量，即保证在10%电压损耗的情况下，线路末端的电压应保证在额定值，所以，电源侧的主变电压按10%额定电压选择，而降压变压器作为末端可按照额定电压选择。所以，对于110KV的变电站应用近似计算，额定电压选线路两端电压的平均值，110KV侧应该选115KV， 10KV侧选10.5KV。
3.3.3 全绝缘、半绝缘、绕组材料等问题的解决
在110KV及以上的中型点直接接地系统中，为了减小单相接地时的短路电流，有一部分变压器的中性点采用不接地的方式，因而需要考虑中性点绝缘的保护问题。110KV侧采用分级绝缘的经济效益比较显著，并且选用与中性点绝缘等级相当的避雷器加以保护，35KV及10KV侧为中性点不直接接地系统中的变压器，其中性点都采用全绝缘。因此本次设计110KV侧采用分级绝缘，35KV及10KV采用全绝缘。
3.3.4 主变型号的选择
综上所述，可以选择三相风冷式有载调压变压器，其型号为SFSZQ7-31500/110
表3-5 SFSZQ7-31500/110型号变压器参数 额定 容量KVA 空载电流(%) 空载损耗KW 型号 额定电压(KV) 高压 中压 低压 阻抗电压(%) 高-中 高-低 中-低 SFSZQ7-31500/110 31500 110?8 38.5?210.5 1.15 50.3 10.5 18 6.5 ?1.25%?2.5% - - 19 -
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第四章 电气设备及母线的选择
4.1 选择电气设备和母线的主要技术条件
电气设备石发电厂和变电所所涉及的主要内容之一。在选择时应根据实际工作特点，按照有关设计的规范的规定，在保证供配电安全可靠的前提下，力争做到技术先进，经济合理。为了保证高压电气设备的可靠运行，高压电气设备的选择与教研一般条件有:按正常工作条件包括电压、电流、频率、开断电流等选择；按短路条件包括动稳定、热稳定等校验；安环境工作条件如温度、适度、海拔等选择。
1、按正常工作条件选择高压电气设备
（1）额定电压和最高工作电压：高压电气设备所在电网的云南行电压因调试活着负荷的变化，长高于电网的额定点啊，故所选电气设备允许最高工作电压Ualm不得低于所接电网的坐高运行电压，一般电器设备允许的最高工作电压可1.1~1.15Un,而实际电网的最高运行电压Usm一般不超过1.1Uns,因此在寻则电气设备室，一般可按照电气设备的额定电压Un不低于装置地点电网额定电压Uns的条件选择，即
Un≥Uns
（2）额定电流In是指在额定环境温度下，电气设备长期允许铜鼓偶的电流
值。In应不小于该回路咋各种合理运行下的最大持续工作电流Imax (3)按环境条件校验 2、按短路条件校验
4.2 断路器,隔离开关的选择原则
断路器种类和型式选择：按照断路器采用的灭弧介质可以分为油断路器，压缩空气断路器，六氟化硫断路器，真空断路器，随着开关技术的发展，现在变电所设计一般是采用六氟化硫断路器和真空断路器，而油断路器基本上被淘汰。本设计选择LW6—126I/3150六氟化硫断路器和ZN5—10/1000室内真空断路器。
额定电压和电流的选择
UN?UNS IN?Imax 式中UNS—电网额定电压
UN—设备的额定电压
IN—电气设备的额定电流 Imax—电网的最大负荷电流。
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