1、第四章 電氣主接線及設(shè)計,第三節(jié) 主變壓器的選擇,教學(xué)內(nèi)容,本節(jié)教學(xué)內(nèi)容 一、變壓器容量和臺數(shù)的確定原則 二、變壓器型式和結(jié)構(gòu)的選擇原則,首頁,第三節(jié) 主變壓器的選擇,主變壓器：在發(fā)電廠和變電所中，用來向電力系統(tǒng)或用戶輸送電能的變壓器。 聯(lián)絡(luò)變壓器：用于兩個電壓等級之間交換電能的變壓器。 廠(所)變壓器：用于本廠(所)用電的變壓器，也稱自用變。,一、變壓器容量和臺數(shù)的確定原則,(一)、變壓器臺數(shù)的選擇,1發(fā)電廠變壓器臺數(shù)的選擇,1）為保證供電可靠性，接在發(fā)電機電壓母線上的主變壓器一般不少于兩臺。 2）單元接線變壓器為一臺。擴大單元接線時，兩臺發(fā)電機配一臺變壓器。,2變電所變壓器臺數(shù)的選擇,1）

2、變電所中一般裝設(shè)兩臺主變壓器，以免一臺主變故障或檢修時中斷供電。,2）對大型超高壓樞紐變電所，為減小單臺容量，可裝設(shè)24臺主變壓器。,一、變壓器容量和臺數(shù)的確定原則,(二)、發(fā)電廠變電所主變壓器容量的選擇,1. 發(fā)電廠主變壓器容量的選擇,容量應(yīng)與發(fā)電機容量配套，按發(fā)電機的額定容量PN /cosN扣除本機組的廠用負荷KpPN /cosN后，留10%的裕度選擇。,PN為發(fā)電機的額定功率， cosN為額定功率因數(shù)，Kp為廠用電率。,(2)接于發(fā)電機電壓母線上的主變?nèi)萘窟x擇 按下述三條計算，根據(jù)最大的計算結(jié)果選擇容量。,1）當(dāng)發(fā)電機電壓母線上的負荷最小時，扣除廠負荷后，主變能將最大剩余功率送入電力系統(tǒng)

3、。即,(1)單元接線的主變?nèi)萘窟x擇,一、變壓器容量和臺數(shù)的確定原則,SNi 第i臺發(fā)電機的額定視在功率;,Kpi 第i臺發(fā)電機的廠用電率;,Smin發(fā)電機電壓母線上最小負荷的視在功率 。,n、m發(fā)電機電壓母線上的主變壓器臺數(shù)和發(fā)電機臺數(shù)。,2）發(fā)電機電壓母線上的最大一臺發(fā)電機停機，主變應(yīng)能從電力系統(tǒng)倒送功率，滿足發(fā)電機電壓母線上的最大負荷和廠用電的需要，即:,SNmax 、 Smax 最大一臺發(fā)電機的額定視在功率和最大負荷的視在功率。,一、變壓器容量和臺數(shù)的確定原則,3）若發(fā)電機電壓母線上接有兩臺及以上主變時，其中一臺容量最大的主變退出運行時，應(yīng)該能輸送母線最大剩余功率的70%以上，即:,(3

4、) 聯(lián)絡(luò)變壓器的容量選擇,一般不應(yīng)小于接在兩種電壓母線上最大一臺發(fā)電機的容量，以保證該發(fā)電機停運時，通過聯(lián)絡(luò)變壓器來滿足本側(cè)負荷的需要。,一、變壓器容量和臺數(shù)的確定原則,2變電所主變壓器容量的選擇,1）所選擇的n臺主變壓器的容量和，應(yīng)該大于等于變電所的最大綜合計算負荷，即:,nSN Smax,2）裝有兩臺及以上主變的變電所，當(dāng)一臺主變停運時，其余主變?nèi)萘恳话銘?yīng)滿足70%的全部最大綜合計算負荷，以及滿足全部I類負荷SI和II類負荷SII,即:,(n-1)SN(0.60.7) Smax,(n-1)SN SI + SII,一、變壓器容量和臺數(shù)的確定原則,若為三繞組變壓器還應(yīng)考慮中、低壓側(cè)間的負荷同時

5、系數(shù)。中、低壓側(cè)的最大綜合計算負荷分別按上式計算，總的最大綜合計算負荷為它們之和再乘以中、低壓側(cè)間負荷的同時系數(shù)。,最大綜合計算負荷的計算:,Pimax 、 cosi各出線的遠景最大負荷和自然功率因數(shù)；,Kt同時系數(shù)，出線回路數(shù)越多其值越小，一般取0.80.95；,%線損率，取5%。,二、變壓器型式和結(jié)構(gòu)的選擇原則,(一)、主變壓器型式的選擇,1相數(shù)選擇 三相變壓器：造價低，占地小，應(yīng)優(yōu)先選用，但運輸不易。 三單相變壓器組：投資多，占地大，運輸易，用于超高壓大容量。,2繞組數(shù)選擇,三繞組：機組容量在125MW及以下且有兩種升高電壓時。,雙繞組：機組容量超過200MW以上時，采用雙繞組變壓器單元

6、接線形式。若有兩個升高電壓，加裝聯(lián)絡(luò)變壓器，宜選擇三繞組變（或自耦變），低壓繞組作為廠用啟動備用電源。,自耦變：220kV及以上電壓等級的變壓器可以選擇自耦變。,低壓分裂繞組：擴大單元接線的變壓器或廠用變壓器。,二、變壓器型式和結(jié)構(gòu)的選擇原則,3繞組聯(lián)結(jié)方式,高壓繞組為星形聯(lián)結(jié)時，用符號Y表示，如果將中性點引出則用YN表示，對于中、低壓繞組則用y及yn表示；,高壓繞組為三角形聯(lián)結(jié)時，用符號D表示，低壓繞組用d表示。,例如常用YN yn0 d11接線組別，表示高中壓側(cè)均為星形聯(lián)結(jié)且中性點都引出，高中壓間為0點接線，高低壓間為11點接線。,4調(diào)壓方式的選擇,變壓器繞組的聯(lián)結(jié)方式選擇應(yīng)考慮必須與多電

7、壓級閉環(huán)電網(wǎng)的電壓相位一致；并列運行的變壓器聯(lián)結(jié)組別必須相同，否則不能并列運行。還應(yīng)考慮消除三次諧波的對電壓波形的影響(三角形聯(lián)結(jié)的繞組可以消除三次諧波的影響) 。,調(diào)壓方式分： 1) 帶負荷切換的有載（有勵磁）調(diào)壓方式； 2) 不帶負荷切換的無載（無勵磁）調(diào)壓方式。,二、變壓器型式和結(jié)構(gòu)的選擇原則,5變壓器阻抗的選擇,無載調(diào)壓變壓器的分接頭擋位較少，電壓調(diào)整范圍一般只有10%以內(nèi)，而有載調(diào)壓變壓器的電壓調(diào)整范圍大，能達到電壓的30%，但其結(jié)構(gòu)比無載調(diào)壓變壓器復(fù)雜，造價高。,1) 在能滿足電壓正常波動情況下一般采用無載調(diào)壓方式。 2) 發(fā)電廠可以通過發(fā)電機的勵磁調(diào)節(jié)來調(diào)壓，其主變壓器一般 選擇

8、無載調(diào)壓方式。 3) 一般變電所的變壓器選擇有載調(diào)壓方式。,三繞組變壓器的各繞組之間的阻抗，由變壓器的三個繞組在鐵心上的相對位置決定。故變壓器阻抗的選擇實際上是結(jié)構(gòu)形式的選擇。三繞組變壓器分升壓結(jié)構(gòu)和降壓結(jié)構(gòu)兩種類型，如圖4-15a)、b)所示。,圖4-15,二、變壓器型式和結(jié)構(gòu)的選擇原則,1)升壓結(jié)構(gòu)變壓器高、中壓繞組阻抗大而降壓結(jié)構(gòu)變壓器高、低壓繞組阻抗大。從電力系統(tǒng)穩(wěn)定和供電電壓質(zhì)量及減小傳輸功率時的損耗考慮，變壓器的阻抗越小越好，但阻抗偏小又會使短路電流增大，低壓側(cè)電器設(shè)備選擇遇到困難；,另外，變壓器的選擇內(nèi)容還有：變壓器的容量比、冷卻方式 、絕緣和繞組材料等的選擇。,2) 接發(fā)電機的三繞組變壓器，為低壓側(cè)向高中壓側(cè)輸送功率，應(yīng)選升壓型；,3) 變電所的三繞組變壓器，如果以高壓側(cè)向中壓側(cè)輸送功率為主，則