主變壓器的選擇
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主變壓器
來源：本站作者：admin 日期：2019-12-23 06:07:20 瀏覽：415
一。主變壓器容量和數(shù)量的確定原則
主變壓器的容量和數(shù)量直接影響主接線形式和配電裝置的結(jié)構(gòu)。除輸電容量基礎(chǔ)原始數(shù)據(jù)外，還應根據(jù)電力系統(tǒng)5-10年發(fā)展規(guī)劃、輸電功率大小、饋線回路數(shù)、電壓等級、受電系統(tǒng)嚴密性等因素綜合分析、合理選擇。變壓器容量選擇過大，機組臺數(shù)過多，不僅增加了投資，增加了占地面積，而且增加了運行功耗，設備未能充分發(fā)揮效益。如果選擇的變壓器容量太小，可能會“阻塞”發(fā)電機剩余功率的輸出，或者不能滿足變電站負荷的需要，這在技術(shù)上是不合理的，因為每千瓦發(fā)電設備的投資遠遠大于每干瓦發(fā)電設備的投資。
1。帶單元接線的主變壓器
機組接線的主變?nèi)萘繎鶕?jù)下列條件中較大者選擇：發(fā)電機的額定容量應在扣除機組廠用負荷后留有10%的裕度。根據(jù)發(fā)電機的最大連續(xù)容量，從制造商提供的數(shù)據(jù)中扣除工廠變壓器的計算負荷和變壓器繞組的平均溫升。這是根據(jù)我國電力變壓器標準，即在正常使用條件下，油浸式變壓器在連續(xù)額定容量穩(wěn)態(tài)下的平均繞組溫度。
2。發(fā)電機電壓母線連接的主變壓器
發(fā)電機電壓母線與系統(tǒng)之間連接的主變壓器容量應考慮以下因素：
（1） 當發(fā)電機完全運行時，主變壓器應能在滿足發(fā)電機電壓提供的日最小負荷并扣除電廠負荷后，將發(fā)電機電壓母線的剩余有功和無功容量饋入系統(tǒng)。
（2）當連接到發(fā)電機電壓母線的最大單元需要修理或由于加熱單元的熱負荷的變化而需要限制設備的輸出時，主變壓器應該能夠從電力系統(tǒng)反向供電，以確保發(fā)電機電壓母線上的最大負載。
（3） 如果有兩個或兩個以上的主變壓器連接到發(fā)電機電壓母線上，當最大容量的主變壓器因故不能運行時，另一個主變壓器應能傳輸剩余母線功率的70%以上。
（4） 在電力市場環(huán)境下，中小型火電高成本面臨“上網(wǎng)”的制約，特別是在雨季夏季處于劣勢，結(jié)合中小型火電廠的“火電”來降低夏季的熱負荷，可以停止使用部分或全部燃煤電廠機組，主變壓器應有從系統(tǒng)輸送的電力容量，滿足發(fā)電機電壓母線上最大負荷的需求。
3。連接兩條高壓母線的接線變壓器
連接變壓器的數(shù)量通常設置為1個，不超過2個。這考慮到了安排和線索的便利性。接線變壓器的容量選擇應考慮以下兩點：
（1） 接線變壓器的容量應能滿足兩個電壓網(wǎng)在不同運行方式下的有功和無功功率交換。.
（2）連接變壓器的容量不得小于連接兩母線的母線的最大容量，以確保在最大機組故障或維修的情況下，通過連接變壓器可以滿足本地負載的要求；同時，剩余容量也可以滿足。線路維護或故障時，通過接線變壓器轉(zhuǎn)移到另一個系統(tǒng)。
4。變電所主變
（1） 變電所主變?nèi)萘看_定原則：
變電所主變?nèi)萘堪?～10年規(guī)劃負荷選擇。容量根據(jù)城市規(guī)劃、負荷性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)綜合考慮確定。對于重要變電所，應考慮1臺主變停用時，剩余變壓器容量應在允許過載能力的時間內(nèi)滿足一、二級負荷供電；對于一般變電所，當1臺主變停用時，剩余變壓器容量應滿足能滿足總負荷的70%～80%。
（2） 確定變電站主變壓器數(shù)量的原則：
樞紐變電所中低壓側(cè)已形成環(huán)網(wǎng)時，應設置兩臺主變壓器。區(qū)域隔離變電站或大型工業(yè)變電站可設置3臺主變壓器，提高供電可靠性。
二。變壓器類型和結(jié)構(gòu)的選擇原則
1.相數(shù)
三相變壓器一般用于與300MW及以下機組連接的主變壓器和330kV及以下電力系統(tǒng)。由于單相變壓器組在投資、占地、運行損耗等方面比較大，同時配電裝置結(jié)構(gòu)復雜，也增加了檢修工作量。但是，由于變壓器，特別是大型變壓器的制造條件和運輸條件的限制，運輸?shù)目赡苄孕枰獧z驗。如果受限制，可以選擇單相變壓器組。
容量為600MW機組接線的主變壓器和500kV電力系統(tǒng)中的主變壓器應考慮運輸和制造條件。
2。繞組的數(shù)量和結(jié)構(gòu)
根據(jù)每相繞組的數(shù)量，電力變壓器可分為雙繞組、三繞組或更多繞組等：根據(jù)電磁結(jié)構(gòu)，可分為普通雙繞組、三繞組、自耦式和分體式低壓繞組。
當電廠向用戶供電或在兩個高壓階段與系統(tǒng)連接時，可使用兩個雙繞組變壓器或三繞組變壓器。
最大機組容量125MW以下的發(fā)電廠通常采用三個繞組變壓器，但三繞組變壓器各繞組的通過能力應達到變壓器額定容量的15%以上，否則不能充分利用繞組。經(jīng)濟合理地選擇兩臺雙繞組變壓器。
在電廠或變電所中，使用三繞組變壓器一般不超過三個，避免增加中壓引線框架，造成布置復雜困難。
另外，在選擇時應注意潮流。三繞組變壓器按三繞組的布置分為升壓變壓器和降壓變壓器。
（1） 升壓變壓器用于將電力從低壓繞組流向高壓和中壓，常用于發(fā)電廠；
（2）降壓變壓器用于高壓繞組向中低壓的潮流，常用于變電站。
機組容量大于200MW的電廠采用發(fā)電機-雙繞組變壓器組的接線系統(tǒng)，兩個高壓級之間安裝接線變壓器更為合理。接線變壓器應選用三繞組變壓器（或自耦變壓器）。低壓繞組可作為廠用備用電源或啟動電源，也可與無功補償裝置連接。
對于單元接線擴展的主變壓器，應優(yōu)先選用低壓分裂繞組變壓器，這樣可以大大限制短路電流。
在中性點110kV及以上的直接接地系統(tǒng)中，需要三繞組變壓器時，自耦變壓器具有損耗低、價格低廉等優(yōu)點。.
3。繞組連接組號
變壓器三相繞組的接線組別必須與系統(tǒng)電壓相一致。
電力系統(tǒng)中只有星形“Y”和三角形“d”繞組連接方式。因此，變壓器三相繞組的接線方式應根據(jù)具體工程確定。
在電廠和變電站中，考慮到系統(tǒng)或機組的同步和并列要求以及三次諧波對供電影響的限制等因素，主變接線組一般采用YN、d11常規(guī)接線。
4。阻抗和電壓調(diào)節(jié)
變壓器阻抗變化的本質(zhì)是繞組間的漏抗，當電壓互感器的變比、類型、結(jié)構(gòu)和材料固定時，阻抗變壓器容量的大小和通用關(guān)系，每側(cè)阻抗值的選擇都應考慮電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和趨勢方向、無功功率分布等，綜合考慮短路電流、繼電保護、系統(tǒng)調(diào)壓方式及并聯(lián)運行等因素，以決定具體方案。
為了保證發(fā)電廠或變電所的供電質(zhì)量，電壓必須保持在允許的范圍內(nèi)。通過變壓器分接開關(guān)，改變變壓器高壓側(cè)繞組匝數(shù)，改變其變化率，實現(xiàn)電壓調(diào)整。
有兩種切換方式：-。這種開關(guān)是不帶電的，稱為無勵磁調(diào)壓，調(diào)節(jié)范圍一般在2x2.5%以內(nèi)；另一種是帶負荷的開關(guān)，稱為有負荷調(diào)壓，調(diào)節(jié)范圍可達30%。它的結(jié)構(gòu)比較復雜，價格也比較貴。
5。冷卻方式
電力變壓器的冷卻方式隨變壓器的類型和容量而變化。有自然風冷、強制風冷、強制油循環(huán)水冷卻、強制油循環(huán)風冷卻和強制油循環(huán)導向冷卻。
中小型變壓器通常采用自然風冷和強迫風冷方式散熱，并在變壓器箱上安裝片狀或管狀輻射冷卻器和電風扇。31.5MV及以上的大容量變壓器一般采用強制油循環(huán)風冷卻。在電廠水源充足的情況下，也可采用強制油循環(huán)水對壓縮區(qū)進行冷卻。容量為350MV.A及以上的大型變壓器一般采用強制油循環(huán)冷卻。另外，SF6氣體變壓器的冷卻方式與油浸式相似；而干式變壓器由于容量小，一般為自然風或風機兩種冷卻方式。
