變壓器的選擇

1、變壓器選型計(jì)算(主變、廠變、集電變、啟動(dòng)/備用變等)風(fēng)電場電氣主接線(方案B)電氣設(shè)備選型計(jì)算(2班4組)目錄1 .前言22 .變壓器選擇原則33 .變壓器選型計(jì)算3(1)主變壓器3(2)集電變壓器5(3)場用變壓器5(4)啟/備變壓器64 .心得體會(huì)85 .參考資料9本學(xué)期在石陽春老師的帶領(lǐng)下我們學(xué)習(xí)了風(fēng)電場電氣系統(tǒng)課程，主要講述風(fēng)電場電氣部分的系統(tǒng)構(gòu)成和主要設(shè)備，包括與風(fēng)電場電氣相關(guān)的各主要內(nèi)容。主要內(nèi)容為風(fēng)電場電氣系統(tǒng)的基本構(gòu)成、主接線設(shè)計(jì)，風(fēng)電場主要電氣一次設(shè)備的結(jié)構(gòu)、原理、型式參數(shù)及電氣一次設(shè)備的選取，風(fēng)電場電氣二次系統(tǒng)、風(fēng)電場的防雷和接地，風(fēng)電場中的電力電子技術(shù)應(yīng)用等。課程設(shè)計(jì)是對

2、學(xué)生所學(xué)課程內(nèi)容掌握情況的一次自我驗(yàn)證，有著極其重要的意義。通過課程設(shè)計(jì)能提高學(xué)生對所學(xué)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力，能全面檢查并掌握所學(xué)內(nèi)容。通過本課程的課程設(shè)計(jì)，使學(xué)生鞏固風(fēng)電場電氣工程的基礎(chǔ)理論知識(shí)和基本計(jì)算方法，了解電力工業(yè)的內(nèi)在關(guān)系和電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理，熟悉電力行業(yè)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，具備應(yīng)用理論知識(shí)分析和解決實(shí)際問題的能力和工程意識(shí)，為將來從事工程設(shè)計(jì)、設(shè)備安裝、系統(tǒng)調(diào)試、維護(hù)保養(yǎng)等工作打下良好的基礎(chǔ)。本次課程設(shè)計(jì)2班4組的主要任務(wù)是完成方案電氣設(shè)備選型計(jì)算，并與2班1組配合，對所設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性分析計(jì)算；完成方案A的電氣設(shè)備選型。我在小組中負(fù)變壓器的選型和相關(guān)計(jì)算。二.變壓器選擇原則風(fēng)電場中的變

3、壓器包括主變壓器、集電變壓器和場用變壓器。風(fēng)電場各種變壓器容量的確定方法如下：(1)集電變壓器集電變壓器的選擇，可以按照常規(guī)電廠中單元接線的機(jī)端變壓器的選擇方法進(jìn)行。即：按發(fā)電機(jī)額定容量扣除本機(jī)組的自用負(fù)荷后，留10%勺裕度確定(2)升壓站的主變壓器對于升壓站中的主變壓器，則參照常規(guī)發(fā)電廠有發(fā)電機(jī)電壓母線的主變壓器進(jìn)行選擇：主變?nèi)萘康倪x擇應(yīng)滿足風(fēng)電場對于能量輸送的要求，即主變壓器應(yīng)能夠?qū)⒌蛪耗妇€上的最大剩余功率全部輸送入電力系統(tǒng)。有兩臺(tái)或多臺(tái)主變并列運(yùn)行時(shí)，當(dāng)其中容量最大的一臺(tái)因故退出運(yùn)行時(shí),其余主變在允許的正常過負(fù)荷范圍內(nèi)，應(yīng)能輸送母線最大剩余功率。(3)場用變壓器風(fēng)電場場用變壓器的選擇，容

4、量按估算的風(fēng)電場內(nèi)部負(fù)荷并留一定的裕度確定。變壓器的臺(tái)數(shù)與電壓等級(jí)、接線形式、傳輸容量、與系統(tǒng)的聯(lián)系緊密程度等因素有密切關(guān)系： 與系統(tǒng)有強(qiáng)聯(lián)系的大型、特大型風(fēng)電場，在一種電壓等級(jí)下，升壓站中的主變應(yīng)不少于2臺(tái)。 與系統(tǒng)聯(lián)系較弱的中、小型風(fēng)電場和低壓側(cè)電壓為6-10kV的變電所，可只裝1臺(tái)主變壓器。三.變壓器選型計(jì)算1 .主變壓器1)風(fēng)電場全場總裝機(jī)容量為:Pn=69X1.5MW=103.5MW2 )主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇：本方案采用單母線分段設(shè)計(jì)，應(yīng)有兩臺(tái)主變壓器同時(shí)工作，考慮變壓器檢修,應(yīng)設(shè)一臺(tái)備用變壓器，所以風(fēng)電場中應(yīng)裝設(shè)三臺(tái)主變壓器。3 )主變壓器容量的選擇：總?cè)萘縎n總=Pn/0.8=12

5、9375kVASn=0.5xSn總=64687.5kVA每臺(tái)容量4）主變壓器型號(hào)的選擇：風(fēng)電機(jī)組發(fā)電時(shí)，潮流從風(fēng)電場送到電網(wǎng)；風(fēng)電機(jī)組不發(fā)電時(shí)，潮流從系統(tǒng)倒送站用電，電壓波動(dòng)較大，選用有載調(diào)壓變壓器根據(jù)風(fēng)電場電氣系統(tǒng)（2010年版）P21&選其型號(hào)為：SFSYA75000/110額定容量Snt=75000kVA額定電壓：高電壓110kV、中壓35kV?？蛰d損耗Po=70kW負(fù)載損耗4Pk=267kW阻抗電壓Uk=17-18%空載電流1=0.45%,連接組標(biāo)號(hào)YNd115）主變壓器繞組、連接方式的選擇:依據(jù)電力工程電氣手冊P216,當(dāng)不受運(yùn)輸條彳限制時(shí)，在330KV及以下的發(fā)電廠均選用三

6、相變壓器，依據(jù)電力電氣一次部分P97,當(dāng)電廠有三個(gè)電壓等級(jí)時(shí)，一般可采用三相變壓器或自耦變壓器。但中壓側(cè)電壓為110KV及以下時(shí)，多采用自耦變壓器。依據(jù)電力工程電氣手冊P216,最大機(jī)組容量為125MW&以下發(fā)電廠，當(dāng)有兩種升高電壓向用戶供電或與系統(tǒng)連接時(shí)，為滿足電網(wǎng)在不同功率狀態(tài)運(yùn)行下的潮流分布要求提供變電的可靠性和靈活性，減少電能損失，宜采用三項(xiàng)繞組變壓器。兩種升高電壓的三相繞組變壓器一般不超過兩臺(tái)。運(yùn)行檢修比較困難，臺(tái)數(shù)過多時(shí)會(huì)造成中壓側(cè)短路容量過大，且屋外配電裝置過于復(fù)雜，故對其使用給予限制繞組連接方式。我國110KV系統(tǒng)及以上電壓，變壓器繞組采用Y連接，35KV采用Y,其中性

7、點(diǎn)多通過消弧線圈接地，25KV及以下電壓多采用連接在我國，110kV及以上電壓等級(jí)中，變壓器三相繞組都采用“Yn”連接；35kV采用“Y”連接，而中性點(diǎn)多通過消弧線圈接地。35kV以下，采用連接。在發(fā)電廠和變電站中，考慮系統(tǒng)或機(jī)組的同步并列要求以及限制三次諧波等因素，主變壓器一般都選用YnD11常規(guī)接線。因此主變也應(yīng)采用YnD11接線。2 .集電變壓器集電變壓器用量選擇：集電變壓器的選擇可以按照常規(guī)電場中單元接線的機(jī)端變壓器的選擇方法進(jìn)行。即：按發(fā)電機(jī)額定容量扣除本機(jī)組的自用負(fù)荷后，留10%勺裕度確定。S=(1500/0.8)X1.1=2062.5kVA由于風(fēng)電機(jī)組輸出電壓一般為690V,不是

8、常規(guī)電力系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)電壓等級(jí)，因此，和風(fēng)電機(jī)組相連接的集電變壓器，往往是和風(fēng)電機(jī)組配套的特殊設(shè)計(jì)，確定容量范圍后，一般不會(huì)有太多的選擇?？紤]風(fēng)電機(jī)本身及其附屬設(shè)備耗電，應(yīng)選用S11-2000/35型變壓器。額定電壓：高壓35kV、低壓690V連接組型號(hào)Dyn11短路損耗Pk=16.5kW空載損耗Po=1.65kW空載電流I=1%阻抗電壓Uk=6.5%3 .場用變壓器風(fēng)電場的廠用電包括維持風(fēng)電場正常運(yùn)行及安排檢修維護(hù)等生產(chǎn)用電和風(fēng)電場運(yùn)行維護(hù)人員在風(fēng)電場內(nèi)的生活用電等，也就是風(fēng)電場內(nèi)用電的部分，至少應(yīng)包含400V的電壓等級(jí)。場用電變壓器選擇的基本原則變壓器原副邊電壓必須與接引電源獲得足夠的功率；變

9、壓器容量必須滿足場用機(jī)械從電源獲得的足夠功率；場用高壓備用變壓器或啟動(dòng)變壓器應(yīng)與最大一臺(tái)高壓場用工作變壓器容量相同，當(dāng)裝設(shè)兩臺(tái)場用變時(shí)，對油浸式變壓器，每臺(tái)可帶70%勺計(jì)算負(fù)荷來選擇，其中同主變停止運(yùn)行時(shí)，另一臺(tái)場用變壓器暫時(shí)過負(fù)荷30%根據(jù)本設(shè)計(jì)要求Pt=1200kWSt=Pt/0.8=1500kVA型號(hào)鍛定容量(kVA)題定電壓<kVJ連接組標(biāo)號(hào)損耗<kW)空載電溫1%阻擾電壓重出外形尺寸(mm)工長乂寬K高1軌距Cmm)生產(chǎn)廠高壓低壓舸骷空載器身前總體S9100/35100±5%4Y.ynQ2.100.35L9&54603S011201185X995X190

10、0660武漢區(qū)江受壓»，濟(jì)南志度股份有限公司、#北變壓tt廠、武漢變壓器有限責(zé)任公司$9ISQ/3516u2.80i.a51015513201660X800X199066QS9-2SO/3525Q3.900+61.6S255701ROO1800X100X2190660S»315/353154.700,7?1,597074020702090X1300X2345660S4J-SOO/55SOO氏90LQ31.3123579。£4802100X1550X2500820Sfl6M/35630氏30L25L2147588532202080X1360X2530820SS-MO

11、/35SOO9.50L】.】儂01CM038702120X1950X2750820S31000/35woo11.051.76】，。2300132548002375X1000X2935820S3125/3512501%502.101.02575126549402400X17)0X2950820SS1600/35IfrOO17-502,5-00-83000150059002450XlftlOX30(H)107QSS2000/352000純5C3.260.&3350161066452450X2100X3100IQ7。S9500/355。6,901,03L31«351000322F2

12、260X1760X2590820查電氣設(shè)備手冊P267,綜合具體t#況，應(yīng)選S9-1600/35型變壓器。額定電壓：高壓35kV、低壓0.4kV連接組型號(hào)Y,yn0短路損耗Pk=17.5kW空載損耗Po=2.50kW空載電流I=0.8%阻抗電壓Uk=6.5%4 .啟/備變壓器1)啟/備變壓器的作用當(dāng)發(fā)電機(jī)出口不裝設(shè)斷路器或負(fù)荷開關(guān)時(shí)，機(jī)組啟動(dòng)或停機(jī)的電源都要由啟備變提供。當(dāng)發(fā)電機(jī)出口裝設(shè)斷路器或負(fù)荷開關(guān)時(shí)，機(jī)組啟動(dòng)和停機(jī)電源可由主變一高廠變提供，如果是主變一高廠變回路故障引起的停機(jī)，則停機(jī)電源要由啟備變提供。2)啟/備變壓器容量計(jì)算啟動(dòng)/備用變壓器的容量不應(yīng)小于最大一臺(tái)場用變壓器的容量；當(dāng)啟動(dòng)

13、/備用變壓器帶有公用負(fù)荷時(shí)，其容量還應(yīng)滿足作為最大一臺(tái)場用工作變壓器的備用的要求。型目顛定電壓(kV)迷接組標(biāo)號(hào)損耗(kW)空飆電流阻擾電壓<s>外形尺寸<mm)(長X寬X高)軌距(mm)生產(chǎn)廠高壓俄壓恒蹤空&.S10W106亂3to】0,511。，4Y.ynO或Y,2411口，ynl】L68/L8O0.22/0.23I.15/1,256九51220X749X1020銅川整演變FEXLS1O-125/1O2.15Ol25/0.27L1/1.26521340XS70X1Z30S10-1W/W2.39/2+C5Oh3I/O.32L05/L157531320X880X127

14、0530S10200/102.B6/3.O60.37/0,3&1.05/1.158911490X890X1420550S10250/103.3fi/3.500.4d/0.16I.0/1.】H64163AX9BOX1430660S10-315/10A.0W4.30Q.52/0.54I.0/1.】13341640X1000X14506E0S10100/104.92/5.100.6I/O.650.B5/J.Q1594l?MX1030X1615660S10-500/105.85/6.08<h廿足760.95/LGJ96B1895X1120X163560S10630/106.89/7.23

15、O.90/0.920.9/0,S525341860X1110X180060510-fiOfl/108.40/«,別L50/1.120.75/0,8325O1950X1250X1930S20SinlOno,If)S.30/0.361.23/1.350.6/0.653660820SI01250/JO1L10/12.S3L5O/L6O0.6/0.6545702390x1420X23008EOSID1600/IC1<W14*4O1.80/1.890.55/0.651H0Z43OX147OXZ49O820查電氣設(shè)備手冊P249,應(yīng)選S10-1600/10額定電壓：高壓10kV、低壓0.4

16、kV連接組型號(hào)Y,yn0短路損耗Pk=14kW空載損耗Po=1.8kW空載電流1=0.55%阻抗電壓Uk=4.5%四.心得體會(huì)通過兩周的課程設(shè)計(jì)，我進(jìn)一步學(xué)習(xí)和掌握了風(fēng)電場電氣系統(tǒng)方面的知識(shí)，從中體會(huì)到了一個(gè)風(fēng)電場系統(tǒng)的嚴(yán)謹(jǐn)和細(xì)致。尤其是變壓器方面的知識(shí)。還懂得了在進(jìn)行設(shè)計(jì)之前要有明確的目標(biāo)和整體的設(shè)計(jì)思想，另外某些具體的細(xì)節(jié)內(nèi)容也是相當(dāng)?shù)闹匾?，這些寶貴的思想和從中摸索到的經(jīng)驗(yàn)都是在設(shè)計(jì)的過程中獲得的寶貴財(cái)富，這些經(jīng)驗(yàn)對我以后的學(xué)習(xí)和工作會(huì)有很大的幫助的，我要好好利用。這次課程設(shè)計(jì)是團(tuán)隊(duì)合作的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，我覺得對自己和大家是一個(gè)挑戰(zhàn)和鍛煉。我很欣慰自己能在團(tuán)隊(duì)中討論自己的想法和有關(guān)內(nèi)容，但是我感覺自己的一些知識(shí)還不夠全