×35MW火力發電廠變壓器及電氣主接線的選擇計算案例目錄TOC\o"1-3"\h\u307096×35MW火力發電廠變壓器及電氣主接線的選擇計算案例 1245471.16×35MW火力發電廠原始材料 1122431.26×35MW火力發電廠變壓器的選擇 2297041.2.1選擇主變壓器 2270841.2.2選擇廠用變壓器 3261231.36×35MW火力發電廠電氣主接線的選擇 5109061.4220kV側電氣主接線選擇 6315441.535kV側電氣主接線選擇 740801.610kV側主接線選擇 81.16×35MW火力發電廠原始材料1、凝汽式發廠（1）凝汽式發機組6臺：6*35MW；出口壓：16kV；發機次態電抗：0.126；額率因數：0.88。（2）機組年利用時數：Tmax=6400時。（3）廠用率：6.0%。（4）發機出口處主動作時間取0.1秒。（5）環度：最高度38℃，年平均氣18℃。基于上述給定原始資料進行火力發廠的設計，通過煤、石油、天氣以及其他燃燃燒產生的化學能來生產能，簡稱火廠。2、發電廠出線220kV架線4回，與220kV系統連接。35kV架線2回，每輸送容量6.5MW。10kV電纜出線4回，每輸送容量2.8MW，自然功率因數0.753、力系統情況本發廠主接計中，220kV系統容量視為大，取基準容量100MVA，歸算到220kV母路容量為2500MW。發廠剩余功率均輸入220kV母線及系統。1.26×35MW火力發電廠變壓器的選擇1.2.1選擇主變壓器（1）主變壓器容量選擇基于上述給定原始資料分析，本課題火廠主接線的設計發電機出口采用了元接線接線方式，按公式（1-1）計算變壓器容量：主變壓的器容量需要根據發電機額定容量并扣除廠用的負荷后，同時留有相應的10%的裕度進行選擇，（1-1）式（1-1）中，-發機容量，單位：MVA（任務書給定）COS一發機額率因數（任務書給定）一廠用電率（任務書給定）（2）選擇數電壓等級一般在高于330kV時，采用兩式變壓器的優勢較為突出，如占用耕地范圍少、企業投資小、系統損耗低等。因此，在不受到外界宏觀條件的制約時，一般可選用兩式變壓器。那么，在本電廠的主接線設計中即選擇兩式的變壓器。（3）選擇組數通常，具有三個組或雙組變壓器的發電廠有兩種上升電壓電平和三種上升電壓電平，但是在同一發廠的建設過程中，三個組變壓器的數量通常不多，少于2臺。在本廠的主接線設計中，為了更好地與氣主接線相配合，選擇了5臺雙組變壓器，分別為分別為SFP7-240000/220、SSP3-26000/220、SFPS7-240000/35、SZ9-20000/35、SFPS7-240000/16。（4）冷卻方式的選擇電力變器冷卻方式分類及適用情況如下，1、自然風冷卻和強迫風冷卻：中、小型變壓器；2、強迫環風冷卻：大容量變器；3、強迫環水冷卻：散熱效率較高，但對密封性的要求也更為嚴格，在水資充足且無污染的情況下，為節約建設過程中的土地資源，常采用該種冷卻方式；4、強迫環導向冷卻：一般應用于大型變器，散熱效率極高。（5）調壓方式無勵磁調壓通常都采用了較少數量的分接頭，調壓范圍也較小，只有10%(±2×2.5%)，并且必須在停狀態下才能調節分接頭才能調節。然而，有載調壓的可調節范圍相較于無勵磁調壓遠遠增大，達到30%，但是該種情況下調壓方式更為復雜化，且成本也遠遠增加，難以承受。而且，大多情況下還可通過控制調節發機得勵磁過程來完成對發機出口電壓的調整。因此，發廠主變壓器一般都選用無勵磁調壓的調壓方式。1.2.2選擇廠用變壓器發廠的功能是除了需要向外部電網系統提供電能外，還需要為其自身的力設備供電，故要選擇適合的廠用變壓器，來為電廠自身供給電能。本電廠共規劃建設有6臺發電機組。式中，一容量，MVA

一計算負荷容量，MVA

一同時系數，可閱表得

.一負荷率，可閱表得

一自用系數，可閱表得

一負荷容量，可閱表得到，MVA

基于上述公式計算所得的容量閱表，即可獲得滿足可負荷電廠自身要求的合適廠用變壓器。1.2.3變壓器的選擇結果本電廠主接線設計中主要選用了2種類型的變壓器，分別為主變壓器以及母線間相互連接的母聯變壓器，其選擇結果如表1-1所示。所選雙繞組變壓器5臺，型號分別為SFP7-240000/220、SSP3-26000/220、SFPS7-240000/35、SZ9-20000/35、SFPS7-240000/16其技術參數見表1-1表1-1變壓器的選擇結果變壓器型號SFP7-240000/220SSP3-260000/220SFPS7-240000/35SFPS7-240000/35SFPS7-240000/16額定容量(kVA)240000260000240000240000240000容量比—————額定電壓（kV）高壓22042.5%22022.5%3522.5%3522.5%1622.5%中壓—————低壓15.753515.751010連接組YNd11YNd11YNynod11YNd11YNd11損耗（kW）空載200————短路630————空載電流（%）—————阻抗電壓（%）高中1410.5251210.5高低中低工作位置220kV母線220kV/35kV母聯35kV母線35kV/10kV母聯10kV母線1.36×35MW火力發電廠電氣主接線的選擇電氣主接線設計的高可靠性將對對整個系統的穩定工作和投運起到重大影響，同時也對后續各種電氣設備容量、電壓等級、開斷電流等的選擇以及繼電保護的設計等各個方面都產生深遠影響，故而電氣主接線的規劃設計與選擇必須經過多方面因素綜合比較與考慮后方可確定。(1)可靠性安全可靠是電力系統各部門的首要責任，電氣主接線的可靠性是指能夠長期、穩定、健康地向用戶供電的能力。主電線的可靠性不是一成不變的，對于某些主接線的設計，某一類型的主接線是相對可靠的，但對于其他主接線的建設來說卻不是可靠的。因此，在分析主要電線的可靠性時，應考慮許多因素，例如電廠和電站在某一區域或者說是電力系統中的地位和作用，用戶負載的負載等級和類型。此外，在確保可靠性的同時，我們不可僅僅單方面的追求更高的可靠性，而忽略對其靈活性、經濟性的相關規定。(2)靈活性①操作方便。在滿足可靠性的狀況下，設計的主電線應簡單易操作，避免操作過程中的操作失誤。②調度的便利性。當主電線處于正常時，可以根據電網部門的實時調度要求，實時地改變運行狀態，在發生故障時，可迅速排除，使電網停電時間最大程度縮短。影響范圍極小，不延誤用戶正常使用，不會過多影響系統健康穩定運行。(3)經濟性方案的經濟性體現在以下三個方面：投資省。主接線不應過于復雜，以節省主設備的用量。在滿足工程應用要求的前提下，繼電保護則盡量應簡化配置，針對控制電纜的方向進行逐步優化，以節省電纜的使用距離。已采取措施限制短路電流，并且可以使用低成本的照明設備來節省投資。②占地小。在主配線的選擇過程中，其布局將對配電設備在建設過程中的使用面積產生較大影響。③功率損耗小。在輸電過程中，損耗主要來自變壓器的損耗。因此，特別有必要根據電廠設計要求，經濟合理地選擇最為合適的變壓器。另外，在主接線的選擇設計過程中，還需要充分考慮到電廠在未來十年二十年擴建時的可操作性。在設計中，需要考慮從初始接線到最終接線建設過程中的可實施性，以及分階段施工的可實施性方案，這樣就不會連續斷電。在盡可能短的停電時間條件下，盡可能多地考慮受影響的問題或將來可以成功完成過渡方案的實現，從而最大程度地減少了改造的工作量。1.4220kV側電氣主接線選擇雙母線接線的接線方式具備較強的供電穩定可靠性，一般用于在系統中發揮重要作用的110kV和220kV電壓等級的配電設備。在此設計中，在220kV母線電壓側有4回輸出線。下表顯示了主要的布線選擇和布線比較：方案比較I雙母線II雙母線帶旁母可靠性通過母線上兩組隔離開關的不同工作狀態切換，可連續保持任何一組母線的健康穩定供電。與跨接桿連接后，檢修任何斷路器，并用母線斷路器更換輸出線路。停電的可能性很小。無需切斷電源即可維護任何斷路器。當母線區段發生故障時，該區段斷路器將切斷故障區段，以確保為母線正常區段提供不間斷的電源。停電的可能性很小。靈活性每組電路在需要時可隨意調度，電源和負載可以隨意配置到任一組母線。可靈活改變工作方式，運行狀態以及潮流功率變化需求。擴建靈活。調度電流靈活，維護方便。維護任何輸出線DL和母線(母線)G都不會影響用戶的功耗。擴展方便。可擴性擴建不受方向限制擴建不受方向限制結論經過比較，兩種不同的主接線接線方式均具有較高的可靠性以及必要時的可擴展性。在經濟方面，與帶旁路的雙母線相比，雙母線節省了大量的隔離開關和側母線，并且當母線發生故障或檢修時，帶側母線連接的雙母線比較麻煩。此外，由于出線數量不多，只有4個出線，因此無需添加另一條旁路母線，因此選擇了雙母線接線的連接方式。1.535kV側電氣主接線選擇35kV線路不超過8回時，采用雙母線接線接線方式。當出線數量超過8個時，應應用雙母線接線帶旁路接線方式。本次設計的35kV側出線共2回，故采用雙母線接線方式。方案比較I雙母線II雙母線帶旁母可靠性通過母線上兩組隔離開關的不同工作狀態切換，可連續保持任何一組母線的健康穩定供電。與跨接桿連接后，檢修任何斷路器，并用母線斷路器更換輸出線路。停電的可能性很小。（1）可以在不停電的情況下維護任何輸出斷路器。（2）當一段母線發生故障時，分段斷路器將切斷故障部分，以確保為母線正常部分提供不間斷的電源。全所停電可能性小。靈活性每組電路在需要時可隨意調度，電源和負載可以隨意配置到任一組母線。可靈活改變工作方式，運行狀態以及潮流功率變化需求。擴建靈活。調度電流靈活，維護方便。維護任何外出的斷路器和母線隔離器都不會影響用戶的功耗。擴建方便。結論比較兩種連接方式，由于雙母線連接節省了一點經濟性，并且有4條出線，當母線，斷路器和隔離開關出現故障或維修時，為減小停電范圍，選擇雙母線的接線方式。1.610kV側主接線選擇本設計任務10kV側出線數量共4回。故10kV側采用單母線接線接線方式。方案比較I單母分段Ⅱ單母接線可靠性當出線斷路器檢修或故障時此回路將會斷電當任意母