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第四章 主变的选择教教 学学 内内 容容1 1、变压器知识常识、变压器知识常识 结构、种类、参数和型号结构、种类、参数和型号2 2、主变压器的选择原则、主变压器的选择原则 容量、台数、型式结构容量、台数、型式结构 North China Electric Power University变压器知识常识变压器知识常识分接头分接头1 1、变压器结构、变压器结构 （内部：铁芯、绕组）（内部：铁芯、绕组）1.1.变压器结构变压器结构 （外部）（外部）潜油泵潜油泵线夹线夹引线引线套管套管风扇风扇套管油位套管油位储油柜储油柜瓦斯继电器瓦斯继电器变压器知识常识变压器知识常识油流继电器油流继电器分接头机构箱分接头机构箱油温表油温表油位表油位表1.1.变压器结构（外部）变压器结构（外部）变压器知识常识变压器知识常识2 2、变压器的分类、变压器的分类主变压器主变压器联络变压器联络变压器厂用变压器厂用变压器（1 1）按功能）按功能变压器知识常识变压器知识常识（2 2）按相数）按相数变压器知识常识变压器知识常识三相三相单相单相（3 3）按绕组数：双绕组）按绕组数：双绕组 三绕组三绕组 自耦自耦 低压分裂绕组低压分裂绕组 （4 4）按调压方式：无激磁（无载）按调压方式：无激磁（无载）有激磁（有载）有激磁（有载）变压器知识常识变压器知识常识（5 5）按冷却形式）按冷却形式自然油循环自然油循环强迫油循环强迫油循环导向冷却导向冷却风冷（水冷）风冷（水冷）风冷（水冷）风冷（水冷）10000 10000KVAKVA自然空气冷却自然空气冷却 7500 119 119MVAMVA其它：应选双绕组，其它：应选双绕组，110/10110/10kVkV电压等级电压等级型号额定电压(高/低)SFPL1-90000121/10.5SFPL1-120000121/10.5SFPL1-150000121/10.5SSPL1-150000121/13.8主变压器容量和台数的确定主变压器容量和台数的确定厂用厂用2 2）具有发电机电压母线接线的主变压器容量的确定）具有发电机电压母线接线的主变压器容量的确定 原则原则1 1该母线上：该母线上：发电功率发电功率=G1+G2G1+G2最小用电功率最小用电功率=最小的直配负荷最小的直配负荷 +厂用负荷厂用负荷直配负荷直配负荷 原则原则1 1 正常方式（正常方式（G1G2 T1T2G1G2 T1T2都运行）下，主变都运行）下，主变T1T2T1T2应能将发应能将发电机电压母线上剩余的最大功率送给系统。电机电压母线上剩余的最大功率送给系统。主变压器容量和台数的确定主变压器容量和台数的确定厂用厂用 原原则则2 2 发发电电机机电电压压母母线线上上最最大大一一台台发发电电机机检检修修或或故故障障时时，主主变变能能从从系系统统倒倒送送功功率率保保证证母母线线上上最最大大负负荷荷的的需需要要。此此时时应应适适当当考考虑母线上负荷可能的增加和变压器的允许过负荷能力。虑母线上负荷可能的增加和变压器的允许过负荷能力。直配负荷直配负荷停用停用2 2）具有发电机电压母线接线的主变压器容量的确定）具有发电机电压母线接线的主变压器容量的确定 原则原则2 2主变压器容量和台数的确定主变压器容量和台数的确定 原原则则3 3 发发电电机机电电压压母母线线上上有有两两台台或或以以上上主主变变时时，当当其其中中容容量量最最大大的的一一台台因因故故退退出出运运行行时时，其其余余主主变变在在允允许许的的正正常常过过负负荷荷范范围围内，应能输送母线剩余功率的内，应能输送母线剩余功率的70%70%以上。以上。厂用厂用直配负荷直配负荷停用停用2 2）具有发电机电压母线接线的主变压器容量的确定）具有发电机电压母线接线的主变压器容量的确定 原则原则3 3主变压器容量和台数的确定主变压器容量和台数的确定 原原则则44因因系系统统经经济济运运行行要要求求需需限限制制本本厂厂出出力力时时，应应具具有有从从系系统统倒送功率的能力，满足电压母线上最大负荷的要求。倒送功率的能力，满足电压母线上最大负荷的要求。厂用厂用直配负荷直配负荷停用停用2 2）具有发电机电压母线接线的主变压器容量的确定）具有发电机电压母线接线的主变压器容量的确定 原则原则4 4主变压器容量和台数的确定主变压器容量和台数的确定例例题题：两两个个发发电电机机组组为为5050MW(MW(额额定定电电压压10.510.5kV,kV,功功率率因因数数0.8)0.8)，厂厂用用电电率率1010，当当地地最最大大综综合合负负荷荷7070MWMW，最最小小综综合合负负荷荷4040MWMW，功率因数功率因数0.90.9，剩余功率送，剩余功率送110110kVkV系统。选择主变型号系统。选择主变型号厂用厂用直配负荷直配负荷所以：主变的容量所以：主变的容量 48 48MVAMVA其它：应选双绕组，其它：应选双绕组，110/10110/10kVkV电压等级电压等级主变压器容量和台数的确定主变压器容量和台数的确定2 2、变电站主变压器、变电站主变压器1 1）变电所主变容量，一般应按）变电所主变容量，一般应按5 5-1010年规划年规划负荷来选择，根据城市规划、负荷性质、负荷来选择，根据城市规划、负荷性质、电网结构等综合考虑，确定其容量。电网结构等综合考虑，确定其容量。2 2）重要变电所，应考虑一台主变停运，其）重要变电所，应考虑一台主变停运，其余主变容量在计及过负荷能力允许时间余主变容量在计及过负荷能力允许时间内，应满足内，应满足I I、IIII类负荷的供电。类负荷的供电。3 3）一般性变电所，当一台主变停运，其余）一般性变电所，当一台主变停运，其余主变容量应能满足全部负荷的主变容量应能满足全部负荷的70%70%-80%80%.主变压器容量和台数的确定主变压器容量和台数的确定 例：某变电所的最大综合负荷例：某变电所的最大综合负荷7070MWMW，最小最小综合负荷综合负荷4040MWMW，功率因数功率因数0.9,0.9,选择主变型选择主变型号。号。所以：主变的容量所以：主变的容量 55 55MVAMVA其它：应选双绕组，其它：应选双绕组，110/10110/10kVkV电压等级电压等级主变压器容量和台数的确定主变压器容量和台数的确定3 3、联络变压器容量、联络变压器容量 主变压器容量和台数的确定主变压器容量和台数的确定1)1)联络变的容量应能满足两联络变的容量应能满足两种电压网络在各种不同运种电压网络在各种不同运行方式下，网络间的有功行方式下，网络间的有功和无功功率的交换。和无功功率的交换。2)2)联络变容量一般不小于接联络变容量一般不小于接在两种电压母线上最大一在两种电压母线上最大一台机组的容量，以保证最台机组的容量，以保证最大一台机组故障或检修时，大一台机组故障或检修时，通过联络变来满足本侧负通过联络变来满足本侧负荷的要求；同时在线路检荷的要求；同时在线路检修或故障时，通过联络变修或故障时，通过联络变将剩余容量送入另一系统。将剩余容量送入另一系统。4 4、变压器的台数、变压器的台数 变压器的台数与电压等级、接线形式、传输容量、和系统的联变压器的台数与电压等级、接线形式、传输容量、和系统的联系等因素有密切关系。系等因素有密切关系。1)1)与系统有强联系的大、中型发电厂和枢纽变电所，主变应不少与系统有强联系的大、中型发电厂和枢纽变电所，主变应不少于于2 2台。台。2)2)对地区性孤立的一次变电所或大型工业专用变电所，可设对地区性孤立的一次变电所或大型工业专用变电所，可设3 3台台主变。主变。3)3)与系统弱联系的中、小型电厂和低压侧电压为与系统弱联系的中、小型电厂和低压侧电压为6 6-1010KVKV的变电的变电所，或与系统联系只是备用性质时，可只装所，或与系统联系只是备用性质时，可只装1 1台变压器。台变压器。4)4)联络变为布置和引线方便，通常只选一台，在中性点接地方式联络变为布置和引线方便，通常只选一台，在中性点接地方式允许条件下，以选自耦变为宜。其第三绕组，即低压绕组兼作允许条件下，以选自耦变为宜。其第三绕组，即低压绕组兼作厂用备用电源或引接无功补偿装置。厂用备用电源或引接无功补偿装置。主变压器容量和台数的确定主变压器容量和台数的确定主变压器型式的选择主变压器型式的选择 主要考虑变压器的制造条件、运输条件和可靠性要求等因素。主要考虑变压器的制造条件、运输条件和可靠性要求等因素。300MW300MW及以下及以下:一般都应选三相变压器。一般都应选三相变压器。600MW600MW及以上及以上:除制造、运输条件外，更重要的是考虑负荷和系除制造、运输条件外，更重要的是考虑负荷和系统情况，保证供电可靠，进行综合分析，在满足技术、经济统情况，保证供电可靠，进行综合分析，在满足技术、经济的条件下，来确定选用单相变还是三相变。的条件下，来确定选用单相变还是三相变。1 1、相数的确定、相数的确定单相变压器单相变压器2 2、绕组数的确定、绕组数的确定 按绕组分类：双绕组、三绕组、自耦和低压绕组分裂按绕组分类：双绕组、三绕组、自耦和低压绕组分裂 发电厂如以两种升高电压等级向用户供电或与系统连接：发电厂如以两种升高电压等级向用户供电或与系统连接：a.a.一一台台三三绕绕组组:最最大大机机组组容容量量为为125125MWMW及及以以下下（但但三三绕绕组组变变的的每每个个绕绕组组的的通通过过容容量量应应达达到到该该变变压压器器额额定定容容量量的的15%15%及及以以上上，否否则选两台双绕组变）则选两台双绕组变）b.b.二台双绕组联络变压器二台双绕组联络变压器:最大机组为最大机组为200200MWMW以上以上c.c.自耦变自耦变:在在110110KVKV及以上中性点直接接地系统中，凡需选用三及以上中性点直接接地系统中，凡需选用三绕组变的场所，均可优先选用自耦变。它损耗小，体积小，效绕组变的场所，均可优先选用自耦变。它损耗小，体积小，效率高，但限流效果差，且变比不宜过大。率高，但限流效果差，且变比不宜过大。按潮流方向选择升压（发电厂）或降压（变电站）变压器按潮流方向选择升压（发电厂）或降压（变电站）变压器主变压器型式的选择主变压器型式的选择 3 3、绕组接线组别的确定、绕组接线组别的确定 我国，变压器绕组接线：我国，变压器绕组接线：110110KVKV及以上电压等级中，都采用及以上电压等级中，都采用“Y YN N”连接；连接；3535KV KV 采用采用“Y Y”连接，其中性点多通过消弧线圈接地。连接，其中性点多通过消弧线圈接地。3535KVKV以下，采用以下，采用“d d”连接。连接。在发电厂和变电所中，主变压器的接线组别一般都选用在发电厂和变电所中，主变压器的接线组别一般都选用YN,d11YN,d11常规接线。（一般考虑系统或机组的同步并列要求以及限制三常规接线。（一般考虑系统或机组的同步并列要求以及限制三次谐波对电源的影响等因素）次谐波对电源的影响等因素）主变压器型式的选择主变压器型式的选择 4 4、调压方式的确定、调压方式的确定 无激磁调压：不带电切换，调压范围在无激磁调压：不带电切换，调压范围在2 22.5%2.5%以内。以内。有载调压：带负荷切换，调压范围在有载调压：带负荷切换，调压范围在30%30%。接接于于出出力力变变化化大大的的发发电电厂厂的的主主变变，特特别别是是潮潮流流方方向向不不固固定定，且且要求变压器副边电压维持在一定水平。要求变压器副边电压维持在一定水平。接接于于时时而而为为送送端端，时时而而为为受受端端，具具有有可可逆逆工工作作特特点点的的联联络络变变压压器。为保证供电质量，要求母线电压恒定。器。为保证供电质量，要求母线电压恒定。主变压器型式的选择主变压器型式的选择 5 5、冷却方式、冷却方式 （随形式和容量不同而异）（随形式和容量不同而异）自然风冷：自然风冷：75007500KVAKVA以下小容量变，以下小容量变，强迫空气冷却：容量大于强迫空气冷却：容量大于1000010000KVA KVA 强迫油循环水冷却强迫油循环水冷却 强迫油循环风冷却强迫油循环风冷却强迫油循环导向冷却强迫油循环导向冷却 （具有引导油流向的构件）（具有引导油流向的构件）主变压器型式的选择主变压器型式的选择 第4章习题(在word文档中)6,7,8作业作业