发布时间 : 星期一 文章张艳伟毕业设计河南理工大学更新完毕开始阅读
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月平均最高温度+36°C。最大风速25m/s，覆冰厚度为8mm，属于我国第V标准气象区。 《35kV~ll0kV 变电所设计规范》第3.2.5 条：当变电所装有两台主变压器压器时，6~l0kV 侧宜采用单母分段接线，线路为12回及以上时，也可采用双母线，当不允许停电检修断路器时，可设置旁路设施。因此110kV侧采用双母线接线方式就能满足可靠性和灵活性及经济性要求，对于35kV侧采用单母线分段接线方式而10kV侧采用双母线接线形式。综合以上分析，本设计采用第三种方案。
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3 变电站主变压器压器选择
电力变压器是电力系统中最为重要的电气设备之一，它担负着变换网络电压进行电力传输的重要任务，合理确定的变压器台数、容量和型号是变电站可靠供电和网络经济运行的保证。
3.1主变压器压器台数的选择
在变电站设计过程中，一般需要装设两台主变压器压器，以保证对用户供电的可靠性。对110kV及以下的终端或分支变电站，如果只有一个电源，或变电所的重要负荷有中、低压侧电网取得备用电源时，可只装设一台主变压器压器，对大型超高压枢纽变电站，可根据具体工程情况装设2~4台主变压器压器，以便减小单台容量，因此，在本次设计中装设多台主变压器压器。并且两部变压器并列运行时必须满足以下条件： (1)并列运行变压器的一次额定、二次额定电压必须对应相等。即并列变压器的电压变比必须相同，否则将引起较大的不平衡电流，所以允许差值不超过10.5％。如果并列变压器的电压变比不同，则并列变压器二次绕组的回路内将出现环流，即二次电压较高的绕组将向二次电压较低的绕组供给电流，导致绕组过热甚至烧毁，影响系统运行的安全性。
(2)并列运行变压器的阻抗电压(短路电压)必须相等。由于并列运行的变压器的负荷是按其阻抗电压值成反比分配的，如果阻抗电压相差很大，可能导致阻抗电压小的变压器发生过负荷现象，所以要求并列变压器的阻抗电压必须相等，差值不超过10％。 (3)并列运行变压器的连接组别必须相同。即所有并列变压器一次、二次电压的相序和相位都必须对应地相同，否则不能并列运行。
(4)并列运行的变压器容量比应小于3：1。即并列运行的变压器容量应尽量相同或相近，如果容量相差悬殊，不仅运行很不方便，而且在变压器特性稍有差异时，变压器间的环流将相当显著，特别是容量小的变压器容易过负荷或烧毁。
3.2无功补偿措施
3.2.1无功功率补偿的必要性
在工企用电设备中，有大量设备工作需要从系统吸收感性的无功功率来建立交变磁场，如电动机利用吸收无功功率建立圆形旋转磁场，这样系统输送的电能容量中无功功
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率的成分就会增加，功率因数降低，对系统会造成如下影响：
（1）使变配电设备的容量增加； （2）使供配电系统的损耗增加； （3）使电压损失增加； （4）使发电机的效率降低。
由于功率因数降低对供电系统有着如上诸多不利的影响，因此必须提高功率因数，降低无功功率的输送量，提高系统及用户供电质量，保证经济、合理地供电的需要。
3.2.2无功功率补偿的方法
要使供配电系统的功率因数提高，一般从两个方面采取补偿措施：
一是提高用电设备的自然功率因数，自然功率因数是指不采用任何补偿装置情况下的功率因数，这种方法只能通过选择功率因数较高的电气设备来实现，但不能达到完全补偿的程度。
二是采取人工补偿的方法使总功率因数得以提高，有两种方法：
（1）采用同步电动机替代异步电动机工作，由于同步电机是旋转机构，故维护不方便，此外投资和损耗较大，又不便于检修，供配电系统中很少采用。
（2）采用并联电容器补偿,采用并联电容器补偿无功功率以提高功率因数是目前供配电系统中采用较为普遍的一种补偿方法，也叫移相电容器静止无功补偿。它具有有功损耗小、运行维护方便、补偿容量增减方便、个别电容器损坏不影响整体使用等特点，所以本设计采用并联电容器补偿。
补偿后变压器10kV侧无功率因数要达到：
cos?2?0.92 tan?2?0.4260 需要的无功补偿量：
Q'?2.5?2.5?2.5?1.5?1.5?1?1.5?1.5?2?1?1
?20.11MVar0.92 Qi?Pi(tan?1?tan?2)
计算后得需补偿的无功功率Q=7.4592MVar 需装设YY10.5-24-1型电容器个数为： N?Q'7459.2??310.8 Qr24 考虑到三相均衡分配，应装设YY10.5-24-1电容器312个，每相104个，采取功率补偿后的功率因数即可满足要求。
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3.3主变压器压器容量的选择
主变压器压器容量选择的依据：
（1）主变压器压器容量一般按变电所建成后5～10年的规划负荷来进行选择，并适当考虑远期10～20年的负荷发展。对于城郊变电所，主变压器压器容量应与城市规划相结合。
（2）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。N－1原则是判定电力系统安全性的一种准则，按照这一准则,电力系统的N个元件中的任一独立元件（发电机、输电线路、变压器等）发生故障而被切除后，应保证不会出现因其它线路过负荷跳闸而导致用户停电；不破坏系统的稳定性，不出现电压崩溃等事故。当这一准则不能满足时，则要考虑采用增加发电机或输电线路等措施。
N－1原则与可靠性分析相比较计算更简便,不需搜集元件停运率等大量原始数据，是一种极为简便的安全检查准则，在欧美一些电力公司得到了广泛应用。中国一些电力部门在电网规划中也采用了N－1原则，一般规定一个独立元件为一台发电机组或一条输电线路或一台变压器，通常使用线路极限发热条件下的载流量来判断线路是否过负荷运行。
对于有一级负荷的变电所，应考虑当一台主变压器压器停运时，其余主变压器压器的容量一般应满足对60%（220kV及以上电压等级的变电所应满足70%）的全部最大综合计算负荷供电，以及满足全部I类负荷S?和大部分II类负荷S?(110kV及以上电压等级的变电所供电，在计及过负荷能力后的允许时间内，应满足全部I类负荷S?和II类负荷S?)，即
（n?1）SN?(0.6~0.7)Smax（n?1）SN?S??S? （4-1）
最大综合计算负荷的计算：
Smax?mPimax?Kt???cos?i?i?1?? ?(1??%) （4-2）?式中 Pimax—各出线的远景最大负荷；
m —出线回路数；
cos?i—各出线的功率因数；
Kt—同时系数，其大小由出线回路数决定，出线回路数越多其值越小，一般在0.8～0.95之间；
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