35kv配电变压器优化设计分析 郭庆

中性点接地电阻及接地变压器选型方案深圳市华力特电气股份有限公司一、系统设计现状及电容电流计算变电站总共上3台的主变压器，联接组别Y/Δ,额定电压110kV/35kV。

35kV配电系统全部采用电缆线路，根据变电站35kV电缆线路型号及长度计算系统电容电流如下：据乔工介绍：I、II、III段母线对应的电容电流各为Ic=50A，35kV侧共有三段母线，三段母线都采用中性点经电阻接地方式，因此三段母线应考虑并列运行情况则系统总的对地电容电流为IcI+IcII+IcIII =50A+50A+50A=150A考虑以后用电负荷增加和远期发展及变电站其他设备的对地电容电流。

系统总的电容电流取150A*1.2=180A。

二、中性点经电阻接地方式优点变电站35KV系统采用中性点经电阻接地方式的主要目的是限制系统过电压水平和单相接地故障情况下实现快速准确选线。

中性点经电阻接地方式的两个最主要优点即是：（1）有效限制系统各种过电压，特别是对间歇性弧光接地过电压水平的限制；（2）利用大的接地故障电流，解决选线难，达到准确快速选线切除故障线路的目的。

中性点经电阻接地方式特别适用于电缆线路为主的配电网，大型工矿企业、机场、港口、地铁、钢铁等重要电力用户，以及发电厂发电机和厂用电系统。

其主要优点体现在：1）降低工频过电压，非故障相电压升高小于√3倍；2）有效限制间歇性弧光接地过电压；3）消除谐振过电压；降低各种操作过电压；4）可准确判断并及时切除故障线路；5）系统承受过电压水平低，时间短；可适当降低设备的绝缘水平，提高系统设备的使用寿命，具有很好的经济效益。

6）有利于具有优良伏秒特性的氧化锌避雷器MOA的应用，降低雷电过电压水平；适用于系统以后扩容及对地电容电流大范围变化情况，电阻不需要调节；设备简单、可靠，投资少、寿命长。

三、中性点接地电阻选型中性点接地电阻的选型主要依据系统总的电容电流选取。

采用中性点经电阻接地时，电阻值的选取必须根据电网的具体情况，应综合考虑限制过电压倍数，继电保护的灵敏度，对通信的影响，人身安全等因素。

电力变压器设计原则（此资料不得随意翻印复制）1．铁心设计1．1铁心空载损耗计算：P 0=k p •p 0•G W其中：k p ——铁心损耗工艺系数，见表2；p 0——电工钢带单位损耗（查材料曲线），W/kg ； G ——铁心重量，kg 。

1．2铁心空载电流计算空载电流计算中一般忽略有功部分。

（1）三相容量≤6300 kVA 时：1230()10t fNG G G k q S n q I S ++••+•••=• %其中：G 1、G 2、G 3——分别为心柱重量、铁轭重量、角重，kg ；k ——铁心转角部分励磁电流增加系数，全斜接缝k=4； q f ——铁心单位磁化容量（查材料曲线），VA/ kg ； S ——心柱净截面积，cm 2； S N ——变压器额定容量，k VA ；n ——铁心接缝总数，三相三柱结构n=8；q j ——接缝磁化容量，VA/ cm 2，根据B m1进行计算。

表1 接缝磁化容量磁通密度（T ） 1.00 1.01 1.02 1.03 1.04 1.05 1.06 1.07 1.08 1.09 磁化容量（V A/cm 2） 0.125 0.135 0.145 0.155 0.165 0.175 0.187 0.200 0.214 0.229 磁通密度（T ）1.101.11 1.12 1.13 1.14 1.15 1.16 1.17 1.18 1.19 磁化容量（V A/cm 2） 0.245 0.261 0.278 0.296 0.315 0.335 0.357 0.381 0.407 0.435 磁通密度（T ）1.201.21 1.22 1.23 1.24 1.25 1.26 1.27 1.28 1.29 磁化容量（V A/cm 2） 0.465 0.496 0.528 0.561 0.595 0.630 0.670 0.710 0.755 0.800 磁通密度（T ）1.301.31 1.32 1.33 1.34 1.35 1.36 1.37 1.38 1.39 磁化容量（V A/cm 2） 0.8500.9000.9501.0001.0501.1001.1501.2001.2501.300（2）三相容量＞6300 kVA ：010i tNk G q I S ••=• %k i ——空载电流工艺系数，见表2；G ——铁心重量，kg ；q t ——铁心单位磁化容量（查材料曲线），VA/ kg ； S N ——变压器额定容量，k VA 。

35kV变电所电采暖专用变压器增容设计摘要：在我国电力系统改革中，变电站的增容改造是其中的一项重要环节，在对变电站改造的过程中，积累了很多经验，煤矿35kV变电所安装电采暖专用变压器，需要进行设备选型、设计，对现有供电系统进行校核。

有鉴于此，文章详细论述了35KV变电所采暖专用变压器增容设计，希望可以为同行人士提供有价值的借鉴与参考，进而更好的为行业的稳定健康发展助力。

关键词：35kV变电所；电采暖专用变压器；增容；改造引言：根据国家最新颁布的《锅炉大气污染物排放标准》（GB13271-2014）、国务院《大气污染防治行动计划》及地方环保要求，燃煤锅炉必须执行执行更加严格的排放标准。

昌河沟煤矿计划拆除燃煤锅炉，安装电锅炉用于矿井冬季供暖。

矿井35kV变电站站内主变2台，1#主变6.3MVA，2#主变8MVA，35kV侧规划进线2回且已建成2回出线，分别为35kV河哈线、35kV昌哈线。

正常生产用电负荷约为6000kW，正常方式下，由35kV河哈线带1台容量为6.3MVA的1#主变，35kV昌哈线带1台容量为8MVA的2#主变。

35kV河哈线导线型号为LGJ-95型，由35kV昌河沟变出线，线路长度约4.5千米，35kV昌哈线导线型号为LGJ-95型，由110kV乌鲁变出线，线路长度约7.9千米。

35kV变电所，现有主变容量不能满足电采暖锅炉的用电需求，需要增加安装1台8MVA电采暖专用主变，为2台容量为4MVA的电极式锅炉供电，用电负荷约6000kW。

1设计依据1.《昌吉中西部电网“十三五”发展规划滚动修编》2.《昌吉电网二〇一八年年度运行方式》3.《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》（修订版）(国家电网〔2012〕352号)4.《国家电网公司及新疆电力公司35kV变电站工程典型设计》；5.《35～110kV变电所设计规范》GB50059-2011；6.《国网新疆电力公司中低压配电工程典型设计（运行）》（新电运检[2013]1128号）；7.关于印发《配电网标准化建设相关指导意见的通知》（运检[2014]9号）；8.（10）关于印发《输变电工程建设标准强制性条文实施管理规程》的通知（国家电网科[2009]642号）；9.《建筑灭火器配置设计规范》（GB50140-2010）；10.《电力安全工作规程(发电厂和变电站电气部分)》（GB26860-2011）；11.《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》（GB50242—2016）；12.《建筑电气工程质量验收规范》（GB50303-2015）；13.矿井供电负荷表。

35kV变压器非电量保护故障分析与改进摘要：本文分析并论述了非电量保护系统在大型电力变压器应用中的重要性，介绍了湛江钢铁厚板厂35kV变压器非电量保护装置整定值设置失误引发系统故障的典型案例及其改进方案。

关键词：变压器；非电量保护；故障；改进1 前言电力变压器广泛使用于冶金企业电力系统中，作为电力能源供应的上游设备具有举足轻重的作用。

宝钢湛江钢铁厚板4200mm轧机装备3台50MVA、35kV/10kV双绕组变压器，为厚板轧机和轧钢车间及公辅设施等提供电力能源。

本文着重分析、论述了某次35kV电力变压器非电量保护误动作而导致大规模停电故障的原因及后续优化改进方案，可对相关电力设备中类似故障的处置及设备参数优化起到一定的借鉴和参考意义。

2 装备非电量保护系统的必要性大型电力变压器设备结构复杂、制造周期长且造价昂贵，一旦发生故障从而导致本体损坏，由于起修复难度高、耗时长，除修复费用外还将导致生产线停产，造成严重的经济损失。

因此，必须对大型电力变压器装备性能良好、动作可靠的保护装置。

为提升设备运行可靠性，保障设备运行安全，大型电力变压器大多设置有电量保护和非电量保护。

其中电量保护包括电力变压器的差动保护、电流速断保护、零序电流保护等继电保护[1]，其主要是针对内部故障因匝间短路开始的，然而短路匝间电流虽很大，但是体现到线电流却不明显，只有故障升级恶化到多匝短路或对地短路时才能切断电源，显然其保护作用不够灵敏，需要额外装备非电量保护装置来更加有效的保护变压器。

变压器非电量保护装置一般包括气体继电器、油流继电器、压力释放阀、温度计、油位计等，可以实现变压器内部轻微故障或故障初期的保护或报警。

相对电量保护而言，其保护类型范围更广、灵敏度更高，可以瞬间切除故障设备，避免本质损失。

3 非电量保护系统整定值设置失误引发系统故障的典型案例由于增加了一系列检测装置，非电量保护装置本身所导致的故障率也会随之增加，同时绝大部分非电量保护装置的灵敏度也取决于整定值调节的优劣，整定值设定错误甚至可能导致非电量保护装置误动或拒动，从而给企业生产造成经济损失[2]。

35kV变电站电气主接线设计及无功补偿优化作者：陈明跃来源：《中国科技纵横》2018年第21期摘要：在电力供电系统中，科学选择补偿装置，能够显著降低电网损耗，提高供电质量。

现阶段国内多数地区的电力系统中，还是采用传统的无功补偿方式，不能及时、准确的反映电网运行的实际情况，容易因为电压波动较大影响电网整体运行安全。

文章以35KV变电站为研究对象，首先对电气主接线及时要点进行了概述，随后介绍了几种常用的无功补偿方式，最后就无功补偿的优化策略展开了简单分析。

关键词：变电站；主变压器；无功补偿；调压方式中图分类号：TP391 文献標识码：A 文章编号：1671-2064（2018）21-0178-02变电站主接线方案设计对电气设备的选择、配电装置的布置以及继电控制方式等都产生了重要影响。

如何确定变电站电气一次主接线，是变电站建设中需要重点关注的问题。

在前期主接线设计的基础上，还要考虑电网系统的无功补偿优化，只有将两种技术结合起来，才能最终保障35KV变电站各项功能的正常使用，为电力用户提供更加稳定和优质的电力能源。

1 一次主接线设计方法1.1 确定电气主接线1.1.1 35kV变电站拟主要采用的电气主接线35kV变电站的电气主接线方式有多种，其中应用比较广泛的有单母线分段、内桥、线路变压器组接线三种。

不同的接线方式，在适用条件上有很大差异，以单母线分段接线为例，这种接线技术主要应用在35kV-63kV配电装置回路上，且不能连续使用；内桥形接线虽然对适用电压没有特殊要求，但是不适用于线路较长、电网较为复杂的情况。

因此，技术人员在选择电气主接线方式时，既要了解不同接线方式的应用特点和适用情况，又要在科学选择接线方式的基础上，熟练掌握接线技术要点。

1.1.2 35kV变电站主要的出线规模根据变电站出线距离的不同，分为远期出线和近期出线两种情况，其中远期出线1-5回，近期出线6-9回；如果是10kV变电站，具体的出现规模应当有技术人员现场考察主变容量和台数后确定。

毕业设计（论文）任务书SCB-1000/35干式变压器设计及优化摘要随着国民经济的蓬勃发展，对防火型电气设备的需求大量增加。

为了适应这一形势发展的需要，我国的变压器科研单位和生产厂家近年来大力开发干式电力变压器，促进了干式电力变压器的长足发展。

在开发干式电力变压器的过程中，可通过合理的设计，使变压器的性能在符合国标规定的同时，又能实现生产的经济性。

因此，本文以干式变压器的结构设计和优化为课题，进行深入的学习和探讨。

本文首先介绍干式变压器的发展概况及结构设计的基础知识，继而概述了树脂浇注绝缘干式变压器的技术规范及结构特点。

对于生产实际中可能遇到的技术问题，通过查阅文献，参照国家标准，进而总结前人观点和获取解决方案。

在此基础上，本文以SCB-1000/35干式变压器为例，介绍了树脂浇注干式变压器如何进行材料的选定，以及设计中的详细计算过程。

文中包括对变压器铁心、绕组、绝缘、损耗和短路阻抗的计算和选取，以及对设计方案的温升和端部电场进行检验分析。

最后，在设计的符合国标规定的方案中，选取最优方案，使设计的干式变压器具有经济性，设计结果得到优化。

关键词：干式变压器；结构设计；优化；SCB-1000/35Design and Optimization of SCB-1000/35Dry-type TransformerAbstractWith the development of national economy, the fire-resistant type electrical apparatus have a substantial increase in demand. In order to adapt to the needs of the development of the situation, our country's power research institutes and manufacturers vigorously develop dry-type power transformer in recent years, and promote the development of dry-type power transformer rapidly.In the development of dry type power transformer in the process, through the reasonable design, the transformer performance not only be in line with national standard, but also can achieve production economy. Therefore, this paper for structure design and Optimization of dry type transformer will be the subject, and we’ll focus on the in-depth study and discussion about dry-type transformers.This article first describes the development survey and the basics of structural design of dry-type transformers, then outlining the technical specifications of cast-resin insulated dry-type transformers and structural features. For technical problems that you may encounter in production, through literature review and according to national standard, get summary of the predecessors views and solutions.On this basis, this article takes a case of SCB-1000/35 dry-type transformers, giving descriptions of cast-resin dry-type transformers about how to select materials, as well as the detailed calculation in the design process. Thisinsulation, wear and short circuit impedance, and analysis of temperature rise in transformer and test of electric field.At last, design in the program should comply with the requirements of national standard. We select the optimal plan. The design of dry-type transformer met the production economy is optimized.Key word: Dry-type transformer; Structure design;Optimization;SCB-1000/35目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 干式变压器发展概况 (1)1.2 干式变压器分类 (2)1.2.1 浸渍空气绝缘干式变压器 (2)1.2.2 环氧树脂浇注绝缘干式变压器 (3)1.2.3 绕包绝缘干式电力变压器 (4)1.2.4 复合式绝缘干式电力变压器 (4)1.3 干式变压器结构 (5)1.3.1 干式变压器铁心 (5)1.3.2 干式变压器绕组 (6)1.4 本论文选题目的和意义 (8)第2章树脂浇注绝缘干式变压器设计 (9)2.1 电力变压器设计一般步骤 (9)2.2 设计技术条件规定 (9)2.3 设计基础 (10)2.3.1 铁心材料选择 (10)2.3.2 绕组材料选择 (10)2.3.3 绝缘材料选择 (11)2.4 具体结构设计方法 (11)2.5 计算过程 (20)2.5.1 方案1（详细计算） (21)2.5.2 方案2 (30)2.5.3 方案3 (31)2.5.4 方案4 (32)2.5.5 方案5 (33)2.6 最佳方案选择 (34)结论 (38)致谢 (39)参考文献 (40)附录A外文文献 (41)附录B 外文文献翻译 (53)第1章绪论1.1 干式变压器发展概况干式变压器（Dry-type Transformer）在GB6450标准中被定义为铁心和绕组不浸在绝缘液体中的变压器。

电力变压器铁心柱截面的优化设计(一)(2)电力变压器铁心柱截面的优化设计(一)1.整个铁心柱的硅钢片出了长度，其它如厚度，表面绝缘漆膜厚度，平整度都相同；2.硅钢片之间是没有形变的压紧；3.叠片系数是确定的已知数；4.油道对称分布；5.不考虑工艺过程的影响。

3 符号说明第i级叠片的的厚度；第i级叠片的宽度；叠片系数；铁心柱理论外接圆的直径，也等于理论线圈内筒直径；第i根油道与直径之间的；油道分割出来的分块 ___；多级阶梯形前i级厚度之和；线圈内筒的公差值；4 问题分析 4. 问题背景变压器是一种应用电磁感应原理把电能从一个电路传到另一个电路的电磁装置。

它在电路中起变压，变流，变电阻的作用。

它由三部分组成：铁心，起导磁，助磁作用；而是初级线圈，接电源，起激磁作用；三是次级线圈接负载，利用不同次初级线圈匝数比，实现变压，变流，变电阻的作用。

在变压器的构成里，铁心柱是很一个十分重要的组成部件。

因为铁心柱的形状，截 ___，叠片的选择，叠片的相关工艺过程都会影响将来变压器的使用效果和寿命，以及使用成本。

我国变压器制造业通常采用全国统一的标准铁心设计图纸，根据多年的生产经验，在 ___的生产研究过程中，各生产厂产生了对已有设计方案的疑问：能否改进及如何改进这些设计，才能在提高使用效益的同时降低变压器成本。

4.1. 铁心柱是 ___在线圈筒里面的，理论上，在线圈的直径确定了的情况下，铁心柱的有效 ___越大，铁心的电阻越大，使铁心的铁损最小，因而可以减少能量损耗，变压器的使用性能会越好，使用寿命较长。

为了充分利用空间和便于生产，铁心柱截面长采用多级阶梯形结构，用不同长度的硅钢片，堆叠成不同厚度的级，并且选择合适的级数去逼近与之配合的铁心线圈圆，期望得到的有效 ___最大，获得更大的电阻。

截面优化设计是以保证到达设计标准为前提，尽可能改善和提高产品的使用效果，使产品竞争力提升。

4.2 公差是生产中允许工件尺寸和几何形状变动的范围，用来限制误差。

35kV变电站电气一次部分设计背景35kV变电站电气一次部分设计是为了确保变电站电气系统的正常运行和可靠性，满足电力供应要求和安全规范。

设计目标1. 提供可靠的电力供应：设计能够满足35kV变电站的电力供应需求，确保系统运行稳定。

2. 安全性和可维护性：设计考虑到变电站电气设备的安全性和可维护性，以便及时进行维修和排除故障。

3. 能耗和效率优化：设计应优化能耗和效率，减少能源消耗和运营成本。

设计要求1. 变压器：选择适合的35kV变压器，根据负荷需求和计划扩容考虑容量和数量。

2. 进线和出线：设计合适的进线和出线方案，确保电力供应的可靠性和稳定性。

3. 开关设备：选择可靠的开关设备，包括断路器、隔离开关等，以便进行电力分配和故障隔离。

4. 保护装置：设计适当的保护装置，如过电流保护、差动保护等，以保护变电站设备和供电系统的安全运行。

5. 接地系统：设计合理的接地系统，确保人身安全和设备的正常运行。

6. 低压配电：设计低压配电系统，包括配电柜和变压器柜等，以满足电力供应的需求。

设计步骤1. 确定设计需求和负荷计算。

2. 选择合适的电气设备和材料。

3. 绘制电气系统图纸，包括线路图和配电图。

4. 设计保护装置和接地系统。

5. 编写设计报告，包括设计方案和相关计算。

设计评估设计评估将考虑以下因素：1. 设计可行性和可靠性。

2. 设备和材料的可获取性和可维护性。

3. 设计符合国家和行业标准。

结论35kV变电站电气一次部分设计的目标是提供可靠的电力供应，同时考虑安全性和维护性。

设计需要满足设计要求，包括变压器、进线和出线、开关设备、保护装置、接地系统和低压配电。

设计步骤和评估将确保设计的可行性和符合标准要求。