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1、第四章 电气主接线及设计,第三节 主变压器的选择,教学内容,本节教学内容 一、变压器容量和台数的确定原则 二、变压器型式和结构的选择原则,首页,第三节 主变压器的选择,主变压器：在发电厂和变电所中，用来向电力系统或用户输送电能的变压器。 联络变压器：用于两个电压等级之间交换电能的变压器。 厂(所)变压器：用于本厂(所)用电的变压器，也称自用变。,一、变压器容量和台数的确定原则,(一)、变压器台数的选择,1发电厂变压器台数的选择,1）为保证供电可靠性，接在发电机电压母线上的主变压器一般不少于两台。 2）单元接线变压器为一台。扩大单元接线时，两台发电机配一台变压器。,2变电所变压器台数的选择,1）
2、变电所中一般装设两台主变压器，以免一台主变故障或检修时中断供电。,2）对大型超高压枢纽变电所，为减小单台容量，可装设24台主变压器。,一、变压器容量和台数的确定原则,(二)、发电厂变电所主变压器容量的选择,1. 发电厂主变压器容量的选择,容量应与发电机容量配套，按发电机的额定容量PN /cosN扣除本机组的厂用负荷KpPN /cosN后，留10%的裕度选择。,PN为发电机的额定功率， cosN为额定功率因数，Kp为厂用电率。,(2)接于发电机电压母线上的主变容量选择 按下述三条计算，根据最大的计算结果选择容量。,1）当发电机电压母线上的负荷最小时，扣除厂负荷后，主变能将最大剩余功率送入电力系统
3、。即,(1)单元接线的主变容量选择,一、变压器容量和台数的确定原则,SNi 第i台发电机的额定视在功率;,Kpi 第i台发电机的厂用电率;,Smin发电机电压母线上最小负荷的视在功率 。,n、m发电机电压母线上的主变压器台数和发电机台数。,2）发电机电压母线上的最大一台发电机停机，主变应能从电力系统倒送功率，满足发电机电压母线上的最大负荷和厂用电的需要，即:,SNmax 、 Smax 最大一台发电机的额定视在功率和最大负荷的视在功率。,一、变压器容量和台数的确定原则,3）若发电机电压母线上接有两台及以上主变时，其中一台容量最大的主变退出运行时，应该能输送母线最大剩余功率的70%以上，即:,(3
4、) 联络变压器的容量选择,一般不应小于接在两种电压母线上最大一台发电机的容量，以保证该发电机停运时，通过联络变压器来满足本侧负荷的需要。,一、变压器容量和台数的确定原则,2变电所主变压器容量的选择,1）所选择的n台主变压器的容量和，应该大于等于变电所的最大综合计算负荷，即:,nSN Smax,2）装有两台及以上主变的变电所，当一台主变停运时，其余主变容量一般应满足70%的全部最大综合计算负荷，以及满足全部I类负荷SI和II类负荷SII,即:,(n-1)SN(0.60.7) Smax,(n-1)SN SI + SII,一、变压器容量和台数的确定原则,若为三绕组变压器还应考虑中、低压侧间的负荷同时
5、系数。中、低压侧的最大综合计算负荷分别按上式计算，总的最大综合计算负荷为它们之和再乘以中、低压侧间负荷的同时系数。,最大综合计算负荷的计算:,Pimax 、 cosi各出线的远景最大负荷和自然功率因数；,Kt同时系数，出线回路数越多其值越小，一般取0.80.95；,%线损率，取5%。,二、变压器型式和结构的选择原则,(一)、主变压器型式的选择,1相数选择 三相变压器：造价低，占地小，应优先选用，但运输不易。 三单相变压器组：投资多，占地大，运输易，用于超高压大容量。,2绕组数选择,三绕组：机组容量在125MW及以下且有两种升高电压时。,双绕组：机组容量超过200MW以上时，采用双绕组变压器单元
6、接线形式。若有两个升高电压，加装联络变压器，宜选择三绕组变（或自耦变），低压绕组作为厂用启动备用电源。,自耦变：220kV及以上电压等级的变压器可以选择自耦变。,低压分裂绕组：扩大单元接线的变压器或厂用变压器。,二、变压器型式和结构的选择原则,3绕组联结方式,高压绕组为星形联结时，用符号Y表示，如果将中性点引出则用YN表示，对于中、低压绕组则用y及yn表示；,高压绕组为三角形联结时，用符号D表示，低压绕组用d表示。,例如常用YN yn0 d11接线组别，表示高中压侧均为星形联结且中性点都引出，高中压间为0点接线，高低压间为11点接线。,4调压方式的选择,变压器绕组的联结方式选择应考虑必须与多电
7、压级闭环电网的电压相位一致；并列运行的变压器联结组别必须相同，否则不能并列运行。还应考虑消除三次谐波的对电压波形的影响(三角形联结的绕组可以消除三次谐波的影响) 。,调压方式分： 1) 带负荷切换的有载（有励磁）调压方式； 2) 不带负荷切换的无载（无励磁）调压方式。,二、变压器型式和结构的选择原则,5变压器阻抗的选择,无载调压变压器的分接头挡位较少，电压调整范围一般只有10%以内，而有载调压变压器的电压调整范围大，能达到电压的30%，但其结构比无载调压变压器复杂，造价高。,1) 在能满足电压正常波动情况下一般采用无载调压方式。 2) 发电厂可以通过发电机的励磁调节来调压，其主变压器一般 选择
8、无载调压方式。 3) 一般变电所的变压器选择有载调压方式。,三绕组变压器的各绕组之间的阻抗，由变压器的三个绕组在铁心上的相对位置决定。故变压器阻抗的选择实际上是结构形式的选择。三绕组变压器分升压结构和降压结构两种类型，如图4-15a)、b)所示。,图4-15,二、变压器型式和结构的选择原则,1)升压结构变压器高、中压绕组阻抗大而降压结构变压器高、低压绕组阻抗大。从电力系统稳定和供电电压质量及减小传输功率时的损耗考虑，变压器的阻抗越小越好，但阻抗偏小又会使短路电流增大，低压侧电器设备选择遇到困难；,另外，变压器的选择内容还有：变压器的容量比、冷却方式 、绝缘和绕组材料等的选择。,2) 接发电机的三绕组变压器，为低压侧向高中压侧输送功率，应选升压型；,3) 变电所的三绕组变压器，如果以高压侧向中压侧输送功率为主，则选用降压型；如果以高压侧向低压侧输送功率为主，则可选用升压型，但如果需要限制610kV系统的短路电流，可以考虑优先采用降压结构变压器。,思考练习,思考练习 1.变压器的台数怎么选择? 2.变压器的容量怎么选择? 3.变压器的型式和结构怎么选择?,本节结束！,