第四章 第三節(jié) 主變的選擇

1、v主變壓器：主變壓器：在發(fā)電廠和變電所中，用來向電力系統(tǒng)或用戶輸送功率的變壓器；v聯(lián)絡變壓器：聯(lián)絡變壓器：用于兩種電壓等級之間交換功率的變壓器；v廠（所）用變壓器或稱自用變壓器廠（所）用變壓器或稱自用變壓器：只供本廠（所）用電的變壓器。第三節(jié)：發(fā)電廠和變電所主變壓器的選擇一：主變壓器臺數(shù)、容量的選擇原則一：主變壓器臺數(shù)、容量的選擇原則二：主變壓器形式的選擇二：主變壓器形式的選擇一：主變壓器臺數(shù)、容量的選擇原則一：主變壓器臺數(shù)、容量的選擇原則變壓器臺數(shù)、容量的確定原則 主變壓器的臺數(shù)、容量直接影響主接線的形式和配電裝置的結構。它的確定除依據(jù)傳遞容量基本原始資料外，還應根據(jù)電力系統(tǒng)510年發(fā)展規(guī)、

2、輸送功率大小、饋線回路數(shù)、電壓等級以及接入系統(tǒng)的緊密程度等因素，進行綜合分析和合理綜合分析和合理選擇。1.關于主變壓器臺數(shù)選擇問題 發(fā)電廠或變電所主變壓器的臺數(shù)與電壓等級、接線形式、傳輸容量以及和系統(tǒng)的聯(lián)系有密切關系。 通常與系統(tǒng)具有強聯(lián)系的大、中型發(fā)電廠和樞紐變電所，在一種電壓等級下，主變壓器應不少于 2臺；對弱聯(lián)系的中、小型電廠和低壓側(cè)電壓為610kV的變電所或與系統(tǒng)聯(lián)系只是備用性質(zhì)時，可只裝1臺主變壓器；2.關于主變壓器容量的選擇問題如果變壓器容量選得過大、臺數(shù)過多，不僅增加投資，增大占地面積，而且也增加了運行電能損耗，設備未能充分發(fā)揮效益；若容量選得過小，將可能“封鎖”發(fā)電機剩余功率的

3、輸出或者會滿足不了變電所負荷的需要，這在技術上是不合理的。 1單元接線的主變壓器容量的確定原則 單元接線時變壓器容量應按來確定。采用擴大單元接線時，應盡可能采用分裂繞組變壓器，其容量亦應按單元接線的計算原則算出的兩臺機容量之和來確定。 2具有發(fā)電機電壓母線接線的主變壓器容量的確定原則 連接在發(fā)電機電壓母線與系統(tǒng)之間的主變壓器的容量，應考慮以下因素： 1）當后，主變壓器應能將發(fā)電機電壓母線上的剩余有功和無功容量送入系統(tǒng)； 因為每千瓦的發(fā)電設備投資遠大于每千瓦變電設備的投資。為此，在選擇發(fā)電廠主變壓器時，應遵循以下基本原則： 2）當接在發(fā)電機電壓母線上的。此時，應適當考慮發(fā)電機電壓母線上負荷可能的

4、增加以及變壓器的允許過負荷能力； 3）若發(fā)電機電壓母線上接有兩臺或以上的主變壓器時，當其中； 4）對水電比重較大的系統(tǒng)，由于經(jīng)濟運行之要求，應充分利用水能。在，以滿足發(fā)電機電壓母線上最大負荷的要求。 3連接兩種升高電壓母線的聯(lián)絡變壓器容量的確定原則 1）聯(lián)絡變壓器容量應能。 2）聯(lián)絡變壓器容量一般，以保證最大一臺機組故障或檢修時，通過聯(lián)絡變壓器來滿足本側(cè)負荷的要求；同時，也可在線路檢修或故障時，通過聯(lián)絡變壓器將剩余容量送入另一系統(tǒng)。 4變電所主變壓器容量確定原則 變電所主變壓器容量，一般應。根據(jù)城市規(guī)劃、負荷性質(zhì)、電網(wǎng)結構等綜合考慮確定其容量。對；對。是一種靜止電器，運行實踐證明它的工作是比較

5、可靠的。，事故率較小。通常設計時，不必考慮另設專用備用變壓器。但大容量單相變壓器組是否需要設置備用相，應根據(jù)電力系統(tǒng)要求，經(jīng)過經(jīng)濟技術比較后確定。按照以上原則確定變壓器容量后，最終應選用靠近的國家系列標準規(guī)格。 1.相數(shù)選擇 2.繞組數(shù)選擇 3.繞組連接方式 4.調(diào)壓方式的選擇 5.變壓器的冷卻方式選擇主變壓器型式時，應考慮以下問題。 單相變壓器組相對來講投資大、占地多、運行損耗也較大，同時配電裝置結構復雜，也增加了維修工作量。 但是由于變壓器的制造條件和運輸條件的限制，特別是大型變壓器，尤其需要考察其運輸可能性，從制造廠到發(fā)電廠（或變電所）之間，變壓器尺寸是否超過運輸途中隧洞、涵洞、橋洞的允

6、許通過限額； 1相數(shù)的確定 變壓器重量是否超過運輸途中車輛、船舶、碼頭、橋梁等運輸工具或設施的允許承載能力。若受到限制時，則宜選用兩臺小容量的三相變壓器取代一臺大容量三相變壓器，或者選用單相變壓器組。 對500kV及以上電力系統(tǒng)中的主變壓器相數(shù)的選擇，除按容量、制造水平、運輸條件確定外，更重要的是考慮負荷和系統(tǒng)情況、保證供電可靠性，進行綜合分析，在滿足技術、經(jīng)濟的條件下來確定選用2.繞組數(shù)選擇繞組數(shù)選擇 國內(nèi)電力系統(tǒng)中采用的變壓器按其繞組數(shù)分類有雙繞組普通式、三繞組式、自耦式以及低壓繞組分裂式等型式變壓器。 發(fā)電廠如以兩種升高電壓級向用戶供電或與系統(tǒng)連接時，可以采用： 一般當； 因為一臺三繞組

7、變壓器的價格及所使用的控制電器和輔助設備，與相應的兩臺雙繞組變壓器相比都較少。但，否則繞組未能充分利用，反而不如選用兩臺雙繞組變壓器合理。 對于，由于機組容量大，額定電流及短路電流都甚大，發(fā)電機出口斷路器制造困難，價格昂貴，且對供電可靠性要求較高。 所以，一般，而封閉母線回路中一般不裝置斷路器和隔離開關。 況且，三繞組變壓器由于制造上的原因，中壓側(cè)不留分接頭，只作死抽頭，不利于高、中壓側(cè)的調(diào)壓和負荷分配。 為此，一般以采用雙繞組變壓器加聯(lián)絡變壓器更為合理。v其，低壓繞組可作為廠用備用電源或廠用啟動電源，亦可連接無功補償裝置。 當采用擴大單元接線時，應優(yōu)先選用，這樣，可以大大限制短路電流。v在1

8、10kV及以上中性點直接接地系統(tǒng)中，凡需，它損耗小、體積小、效率高，但限制短路電流的效果較差，變比不宜過大。3繞組接線組別的確定繞組接線組別的確定 變壓器三相繞組的接線組別必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則，不能并列運行。 電力系統(tǒng)采用的繞組連接方式只有星形“Y”和三角形“ D”兩種。因此，變壓器三相繞組的連接方式應根據(jù)具體工程來確定。 我國110kV及以上電壓，變壓器三相繞組都采用“Y。”連接； 35 kV采用“ Y”連接，其中性點多通過消弧線圈接地； 35 kV以下高壓電壓，變壓器三相繞組都采用“D”連接。 在發(fā)電廠和變電所中，一般考慮系統(tǒng)或機組的同步并列要求以及限制三次諧波對電源的影響等因素，

9、根據(jù)以上繞組連接方式的原則，主變壓器接線組別一般都選用YN，dll常規(guī)接線。 近年來，國內(nèi)外亦有采用全星形接線組別的變壓器。所謂“全星形”變壓器，一般是指其接線組別為： YN， yno， yo（YN， yno ， yno ）或YN， yo（YN， yno ）的三繞組變壓器或自耦變壓器。 它不僅與 35 kV電網(wǎng)并列時，由于相位一致比較方便，而且零序阻抗較大，有利于限制短路電流。同時，也便于在中性點處連接消弧線圈。 但是，由于全星形變壓器三次諧波無通路，因此，將引起正弦波電壓畸變，并對通信設備發(fā)生干擾，同時對繼電保護整定的準確度和靈敏度均有影響。4調(diào)壓方式的確定 為了保證發(fā)電廠或變電所的供電質(zhì)量

10、，電壓必須維持在允許范圍內(nèi)。通過變壓器的分接頭開關切換，改變變壓器高壓側(cè)繞組匝數(shù)，從而改變其變比，實現(xiàn)電壓調(diào)整。 切換方式有兩種： 不帶電切換，稱為無激磁調(diào)壓，調(diào)整范圍通常在上2。25以內(nèi)； 另一種是帶負荷切換，稱為有載調(diào)壓，調(diào)整范圍可達30，其結構較復雜，價格較貴，只在以下情況下才予以選用： 1）接于出力變化大的發(fā)電廠的主變壓器，特別是潮流方向不固定，且要求變壓器副邊電壓維持在一定水平時； 2）接于時而為送端，時而為受端，具有可逆工作特點的聯(lián)絡變壓器。為保證供電質(zhì)量，要求母線電壓恒定時； 3）發(fā)電機經(jīng)常在低功率因數(shù)下運行時。5冷卻方式的選擇 電力變壓器的冷卻方式，隨其型式和容量不同而異，一般

11、有以下幾種類型。 （ 1）自然風冷卻一般適于7500kVA以下小容量變壓器。為使熱量散發(fā)到空氣中，裝有片狀或管形輻射式冷卻器，以增大油箱冷卻面積 （ 2）強迫空氣冷卻又簡稱風冷式。容量大于10000kVA的變壓器，在絕緣允許的油箱尺寸下，即使有輻射器的散熱裝置仍達不到要求時，常采用人工風冷。在輻射器管間加裝數(shù)臺電動風扇，用風吹冷卻器，使油迅速冷卻，加速熱量散出。風扇的啟?？梢宰詣涌刂?，亦可人工操作。 （3）強迫油循環(huán)水冷卻單純的加強表面冷卻可以降低油溫，但當油溫降到一定程度時，油的粘度增加，以致使油的流速降低，對大容量變壓器已達不到預期冷卻效果，故采用潛油泵強迫油循環(huán)，讓水對油管道進行冷卻，把變壓器中熱量帶走。在水源充足的條件下，采用這種冷卻方式極為有利，散熱效率高，節(jié)省材料，減小變壓器本體尺寸。但要一套水冷卻系統(tǒng)和有關附件，且對冷卻器的密封性能要求較高。即使只有極微量的水滲入油中，也會嚴重地影響油的絕緣性能，故油壓應高于水壓（11.5）x105Pa，以免水滲入油中。 （4）強迫油循環(huán)風冷卻其原理同于強迫油循環(huán)水冷卻。 （5）強迫油循環(huán)導向冷卻近年來大型變壓器都采用這種冷卻方式。