110kV变电站设计

青岛农业大学机电工程学院本科毕业设计 第二章 负荷计算及主变压器的选择

2.1 负荷的原始资料

变电所为110kV城郊变电所，有三个电压等级，高压为110kV，中压为35kV，低压为10kV。变电所建成后主要对本地区的工业和生活供电，并同其他地区连成环网。为选择主变压器，确定变压器各电压等级出线侧的最大持续电流，首先计算各电压等级侧的负荷，包括站用电负荷（动力负荷和照明负荷）、10kV侧负荷、35kV侧负荷和110kV侧负荷。其中，ⅠⅡ类用户占60﹪。

2.1.1 110kV侧负荷资料

110kV侧有2回出线，最大一回出线负荷为30000KVA，每回出线长度为10km，负荷功率因数cos?取0.8。110kV侧最大负荷为41.8MW，则110kV侧用户负荷为41.8/0.8=52.25MVA。

2.1.2 35kV侧负荷资料

35kV侧有4回出线，最大一回出线负荷为5000KVA，负荷功率因数cos?取0.9。35kV侧最大负荷为12.40MW，则35kV侧用户负荷为12.40/0.9=13.8MVA。

2.1.3 10kV侧负荷资料

10kV侧有16回出线，最大一回出线负荷为5000KVA，负荷功率因数cos?取0.85。10kV侧最大负荷为26.3MW，则10kV侧用户负荷为26.3/0.85=30.9MVA。

2.1.4 变电站的气候与地理条件

该地区最高气温42 oC，最低气温-15 oC，平均气温20 oC，最高月平均气温为30oC，最低月平均气温为-8oC，覆冰5mm，海拔高度小于1000m，最多风向为西南、西北，地耐力为2kg/cm，地震级8级以下，周围环境无易燃及明显污秽。

2.2 变电所计算负荷的确定

计算负荷是供电设计计算的基本依据，计算负荷确定得是否正确合理，直接影响到电器和导线电缆的选择是否经济合理。如计算负荷确定过大，将使电器和导线选得过大，造

1

青岛农业大学机电工程学院本科毕业设计 成投资和有色金属的消耗浪费，如计算负荷确定过小又将使电器和导线电缆处子过早老化甚至烧毁，造成重大损失，由此可见正确确定计算负荷重要性。

2.2.1 负荷计算的要求

电力系统设计时，必须具备确定的电力负荷水平，电力负荷发展水平，一般以今后5-10年中的某一年的负荷作为设计水平，而今后10-15年中的某一年的负荷作为远景水平年。本次设计考虑5-10年规划。

2.2.2 负荷计算的方法

目前负荷计算的常用方法有需要系数法、二项式法和利用系数法。

需要系数法比较简单因而广泛使用，但当用电设备台数少而功率相差悬殊时，需要系数法的计算结果往往偏小，较适用于计算变、配电所的负荷；二项式法是考虑用电设备和大容量用电设备对计算负荷影响的经验公式，它适用于确定台数较少而容量差别较大的低干线和分支线的计算负荷；利用系数法以概率论为理论基础，分析所用用电设备在工作时的功率叠加曲线而得到的参数为依据来确定计算负荷，计算结果接近实际负荷，但计算方法复杂。本文选择负荷计算的方法为需要系数法。

需要系数法负荷计算公式： 1.有功计算负荷为

Pjs?K?P e （公式2-1） d式中 Pjs ——有功计算负荷，单位为kW；

∑Pe ——所有用电设备组的设备额定容量之和，但不包括备用设备容量，单位为kW；

Kd ——用电设备组的需要系数（110kV侧Kd取0.9，35kV侧取0.85，10kV侧取

0.8） 。

2.无功计算负荷为

Qjs=Pjstan? （公式2-2） 式中 Qjs ——无功计算负荷，单位为kvar；

tan? ——对应于用电设备组功率因数cos?的正切值。

3.视在计算负荷为

2

青岛农业大学机电工程学院本科毕业设计 Sjs=

Pjscos? （公式2-3）

式中 Sjs ——视在计算负荷，单位为kVA。 4.计算电流为

Ijs=

Sjs3UN （公式2-4）

式中 Ijs ——计算电流，单位为A；

UN ——用电设备额定电压，单位为kV。 2.2.3 110kV侧的计算负荷 110kV侧的总计算负荷为:52200kVA 即：Sjs110 =52.2MVA 2.2.4 35kV侧的计算负荷 35kV侧的总计算负荷为:13800kVA 即：Sjs35 =13.82 MVA 2.2.5 10kV侧的计算负荷

10kV侧的总计算负荷为:30900kVA

即：Sjs10=30.9 MVA

2.2.6 变电所的最大计算负荷

Sjs = Sjs35+ Sjs10=13.82+30.9=44.72MVA 110kV城郊变电所负荷计算表如下：

表2.1 110kV城郊变电所负荷计算表

电压等级 110k1＃ 2＃ 负荷名称 自然功率/MW 28 30 Kd P30 MW计算负荷 Q30S30 MvarMVAI30 A变压器台数及容/kVA 量 costan? ? 0.90 0.80 0.75 25.2 27.0 18.9 20.25 32.80 35.15 172.2 202.9 两台SFSZL7 3

青岛农业大学机电工程学院本科毕业设计 V 小计-31500/1 5 4.5 4.2 4 3.5 5 4 2.6 4 0.7 1 3 4.2 1.2 1.8 3 2.2 2.1 2 0.8 — 0.80.80 5 0.62 — 0.80.95 0 0.48 — 41.76 4.25 3.83 3.57 3.40 12.04 2.80 4.00 3.20 2.08 3.20 0.56 0.80 2.40 3.36 0.96 1.44 2.40 1.76 1.68 1.60 0.64 26.30 31.32 2.04 1.84 1.71 1.63 5.80 1.74 2.48 1.98 1.30 1.98 0.35 0.50 1.49 2.08 0.60 0.89 1.49 1.09 1.04 0.99 0.40 22.02 52.2 4.88 4.40 4.10 3.90 13.82 3.54 5.06 4.05 2.63 4.05 0.71 1.01 3.04 4.25 1.21 1.82 3.04 2.22 2.12 2.02 0.81 30.9 204.4 292.1 233.8 151.8 233.8 41.0 58.3 175.5 245.4 69.9 105.1 175.5 128.2 122.4 116.6 46.8 79.2 72.6 67.6 64.3 10 K?=0.8 1＃ 2＃ 35kV 3＃ 4＃ 小计K?=0.8 1＃ 2＃ 3＃ 4＃ 5＃ 6＃ 7＃ 10kV 8＃ 9＃ 10＃ 11＃ 12＃ 13＃ 14＃ 15＃ 16＃ 小计 K?=0.8 母线侧总负荷

38.34 4

27.18 44.72 青岛农业大学机电工程学院本科毕业设计 2.3 主变压器的选择

在各级电压等级的变电站中，变压器是变电站中的主要电气设备之一，其担任着向用户输送功率，或者两种电压等级之间交换功率的重要任务，同时兼顾电力系统负荷增长情况，合理选择，否则，将造成经济技术上的不合理。主变压器的容量、台数直接影响主接线的形式和配电装置的结构。它的确定除依据传递容量基本原始资料外，还应根据电力系统5～10年发展规划，输送功率大小，馈线回路数、电压等级以及接入系统的紧密程度等因素，进行综合分析和合理选择。 2.3.1 变压器类型的选择

一般正常环境的变电所，可选油浸式变压器，企鹅应优先选用SL11等系列低损耗电力变压器。在多尘或有腐蚀性气体严重影响变压器安全运行的场所，应选用防尘型或着防腐型变压器。供电电压偏低或电压波动严重而用电设备对电压质量又要求较高的场所，可选用有载调压型变压器，如SZ系列配有载调压开关的变压器。 2.3.2 主变压器的选择原则

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 …… 此处隐藏：1932字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……