主變壓器臺數(shù)與容量的確定（課堂PPT）

1、15.9 主變壓器臺數(shù)與容量的確定2第三節(jié) 發(fā)電廠和變電所主變壓器的選擇p發(fā)電廠、變電所用變壓器的分類發(fā)電廠、變電所用變壓器的分類主變壓器：主變壓器：在發(fā)電廠和變電所中，用來向電力系在發(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統(tǒng)或用戶輸送電能的變壓器聯(lián)絡變壓器：聯(lián)絡變壓器：用于兩個電壓等級之間交換電能的用于兩個電壓等級之間交換電能的變壓器變壓器廠廠( (所所) )用變壓器用變壓器：用于本廠：用于本廠( (所所) )用電的變壓器，用電的變壓器，也稱自用變也稱自用變3一、變壓器臺數(shù)的選擇一、變壓器臺數(shù)的選擇p發(fā)電廠變壓器臺數(shù)的選擇發(fā)電廠變壓器臺數(shù)的選擇為保證供電可靠性，接在發(fā)電機電壓母

2、線上的主變壓器一為保證供電可靠性，接在發(fā)電機電壓母線上的主變壓器一般不少于兩臺般不少于兩臺單元接線變壓器為一臺單元接線變壓器為一臺擴大單元接線時，兩臺發(fā)電機配一臺變壓器擴大單元接線時，兩臺發(fā)電機配一臺變壓器p變電所變壓器臺數(shù)的選擇變電所變壓器臺數(shù)的選擇變電所中變電所中一般裝設兩臺主變壓器一般裝設兩臺主變壓器，以免一臺主變故障或檢，以免一臺主變故障或檢修時中斷供電修時中斷供電大型超高壓樞紐變電所，為減小單臺容量，可裝設大型超高壓樞紐變電所，為減小單臺容量，可裝設24臺臺主變壓器主變壓器4二、變壓器容量的選擇二、變壓器容量的選擇p發(fā)電廠主變壓器容量的選擇發(fā)電廠主變壓器容量的選擇CASE1：單元接線

3、的主變?nèi)萘窟x擇：單元接線的主變?nèi)萘窟x擇容量應與發(fā)電機容量配套，按發(fā)電機的額定容量扣除本機容量應與發(fā)電機容量配套，按發(fā)電機的額定容量扣除本機組的廠用負荷容量后，留組的廠用負荷容量后，留10%10%的裕度選擇的裕度選擇Np1.1(1)/cosNNSPK其中：其中：PN： 發(fā)電機的額定功率發(fā)電機的額定功率cosN：額定功率因數(shù)：額定功率因數(shù)Kp： 廠用電率廠用電率5第三節(jié) 發(fā)電廠和變電所主變壓器的選擇p發(fā)電廠主變壓器容量的選擇發(fā)電廠主變壓器容量的選擇CASE2：接于發(fā)電機電壓母線上的主變?nèi)萘窟x擇：接于發(fā)電機電壓母線上的主變?nèi)萘窟x擇按下述三種情況計算，根據(jù)最大的計算結果選擇容量按下述三種情況計算，根據(jù)

4、最大的計算結果選擇容量原則一：原則一：當發(fā)電機電壓母線上的負荷最小時，扣除廠負荷后，當發(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)。主變能將最大剩余功率送入電力系統(tǒng)。其中：其中：SNi ： 第第i臺發(fā)電機的額定視在功率臺發(fā)電機的額定視在功率Kpi： 第第i臺發(fā)電機的廠用電率臺發(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)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)Npmin1(1)/mNiiiSSKSn6p發(fā)電廠主變壓器容量的選擇發(fā)電廠主變壓器容量的選擇CASE2

5、：接于發(fā)電機電壓母線上的主變?nèi)萘窟x擇：接于發(fā)電機電壓母線上的主變?nèi)萘窟x擇按下述三種情況計算，根據(jù)最大的計算結果選擇容量按下述三種情況計算，根據(jù)最大的計算結果選擇容量原則二：原則二：發(fā)電機電壓母線上的最大一臺發(fā)電機停機，主變應發(fā)電機電壓母線上的最大一臺發(fā)電機停機，主變應能從電力系統(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，即和廠用電的需要，即其中：其中：SNmax：最大一臺發(fā)電機的額定視在功率：最大一臺發(fā)電機的額定視在功率Smax： 最大負荷的視在功率最大負荷的視在功率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)發(fā)電機電壓

6、母線上的主變壓器臺數(shù)和發(fā)電機臺數(shù)maxNpNmax1(1)/mNiiiSSSKSn7p發(fā)電廠主變壓器容量的選擇發(fā)電廠主變壓器容量的選擇CASE2：接于發(fā)電機電壓母線上的主變?nèi)萘窟x擇：接于發(fā)電機電壓母線上的主變?nèi)萘窟x擇按下述三種情況計算，根據(jù)最大的計算結果選擇容量按下述三種情況計算，根據(jù)最大的計算結果選擇容量原則三：原則三：若發(fā)電機電壓母線上接有兩臺及以上主變時，其中若發(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，應該能輸送母線最大剩余一臺容量最大的主變退出運行時，應該能輸送母線最大剩余功率的功率的70%70%以上，即以上，即 Npmax1(1)/ (1)70%mNii

7、iSSKSn8p發(fā)電廠主變壓器容量的選擇發(fā)電廠主變壓器容量的選擇CASE3：聯(lián)絡變壓器的容量選擇：聯(lián)絡變壓器的容量選擇 一般不應小于接在兩種電壓母線上最大一臺發(fā)電機的容一般不應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)絡變壓器來滿足本側(cè)負量，以保證該發(fā)電機停運時，通過聯(lián)絡變壓器來滿足本側(cè)負荷的需要荷的需要9二、變壓器容量的選擇二、變壓器容量的選擇p變電所主變壓器容量的選擇變電所主變壓器容量的選擇CASE1：所選擇的所選擇的n n臺主變壓器的容量和，應該大于等于變臺主變壓器的容量和，應該大于等于變電所的最大綜合計算負荷，即電所的最大綜合計算負荷，即其中：其中：SN：

8、 變壓器額定容量變壓器額定容量Smax： 變電所最大綜合計算負荷變電所最大綜合計算負荷nSN Smax10二、變壓器容量的選擇二、變壓器容量的選擇p變電所主變壓器容量的選擇變電所主變壓器容量的選擇CASE2：裝有兩臺及以上主變的變電所，當一臺主變停運裝有兩臺及以上主變的變電所，當一臺主變停運時，其余主變?nèi)萘恳话銘獫M足時，其余主變?nèi)萘恳话銘獫M足60%60%（220kV220kV及以上電壓等級的及以上電壓等級的變電所應滿足變電所應滿足70%70%）的全部最大綜合計算負荷，以及滿足全）的全部最大綜合計算負荷，以及滿足全部部I I類負荷類負荷S SI I和大部分和大部分IIII類負荷類負荷S SIII

9、I（ 220kV220kV及以上電壓等級及以上電壓等級的變電所，在計及過負荷能力后的允許時間內(nèi)，應滿足全部的變電所，在計及過負荷能力后的允許時間內(nèi)，應滿足全部S SI I和和S SIIII）即）即 (n-1)SN(0.60.7) Smax(n-1)SN SI + SII 11p變電所主變壓器容量的選擇變電所主變壓器容量的選擇最大綜合計算負荷最大綜合計算負荷Smax的計算的計算%)1)(cos(1maxtmax niiiPKS其中：其中：Pimax ： 各出線的遠景最大負荷（由中長期負荷預測得到）各出線的遠景最大負荷（由中長期負荷預測得到）cosi ： 各出線負荷功率因數(shù)各出線負荷功率因數(shù)Kt：

10、同時系數(shù)，出線回路數(shù)越多其值越小，一般?。和瑫r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：線損率，取5%12三、主變壓器型式的選擇三、主變壓器型式的選擇 p主變壓器相數(shù)選擇主變壓器相數(shù)選擇三相一體變壓器：三相一體變壓器：造價低，占地小，應優(yōu)先選用，運輸困造價低，占地小，應優(yōu)先選用，運輸困難難三單相變壓器組：三單相變壓器組：投資多，占地大，運輸易，用于超高壓投資多，占地大，運輸易，用于超高壓大容量大容量p繞組數(shù)選擇繞組數(shù)選擇雙繞組：雙繞組：機組容量超過機組容量超過200MW以上時，采用雙繞組變壓器以上時，采用雙繞組變壓器單元接線形式。若有兩個升高電壓，加裝聯(lián)絡變壓器，宜選單

11、元接線形式。若有兩個升高電壓，加裝聯(lián)絡變壓器，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擇三繞組變（或自耦變），低壓繞組作為廠用啟動備用電源三繞組：三繞組：機組容量在機組容量在125MW及以下且有兩種升高電壓時及以下且有兩種升高電壓時自耦變：自耦變：220kV及以上電壓等級的變壓器可以選擇自耦變及以上電壓等級的變壓器可以選擇自耦變低壓分裂繞組：低壓分裂繞組：擴大單元接線的變壓器或廠用變壓器擴大單元接線的變壓器或廠用變壓器13三、主變壓器型式的選擇三、主變壓器型式的選擇 p繞組聯(lián)結方式選擇繞組聯(lián)結方式選擇根據(jù)以下因素進行選擇根據(jù)以下因素進行選擇應考慮必須與多電壓級閉環(huán)電網(wǎng)的電壓相位

12、一致應考慮必須與多電壓級閉環(huán)電網(wǎng)的電壓相位一致并列運行的變壓器聯(lián)結組別必須相同并列運行的變壓器聯(lián)結組別必須相同，否則不能并列運行，否則不能并列運行還應考慮消除三次諧波的對電壓波形的影響還應考慮消除三次諧波的對電壓波形的影響p繞組聯(lián)結的表示方法繞組聯(lián)結的表示方法高壓繞組為星形聯(lián)結時，用大寫字母高壓繞組為星形聯(lián)結時，用大寫字母Y表示，如果將中性點表示，如果將中性點引出則用引出則用YN表示；對于中、低壓繞組則用小寫表示；對于中、低壓繞組則用小寫y及及yn表示表示高壓繞組為三角形聯(lián)結時，用符號高壓繞組為三角形聯(lián)結時，用符號D表示，低壓繞組用表示，低壓繞組用d表表示示舉例：舉例：YN yn0 d11接線

13、組別接線組別，表示高中壓側(cè)均為星形聯(lián)結，表示高中壓側(cè)均為星形聯(lián)結且中性點都引出，高中壓間為且中性點都引出，高中壓間為0點接線，高低壓間為點接線，高低壓間為11點接線點接線14三、主變壓器型式的選擇三、主變壓器型式的選擇 p調(diào)壓方式的選擇調(diào)壓方式的選擇 調(diào)壓方式分類調(diào)壓方式分類帶負荷可切換分接頭的有載調(diào)壓方式帶負荷可切換分接頭的有載調(diào)壓方式不帶負荷可切換分接頭的無載調(diào)壓方式不帶負荷可切換分接頭的無載調(diào)壓方式不可調(diào)方式不可調(diào)方式不同調(diào)壓方式的變壓器特點不同調(diào)壓方式的變壓器特點無載調(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)整范圍一般只有有10%以內(nèi)以內(nèi)有載調(diào)

14、壓變壓器的電壓調(diào)整范圍大，能達到電壓的有載調(diào)壓變壓器的電壓調(diào)整范圍大，能達到電壓的30%，但其結構比無載調(diào)壓變壓器復雜，造價高但其結構比無載調(diào)壓變壓器復雜，造價高15三、主變壓器型式的選擇三、主變壓器型式的選擇 p調(diào)壓方式的選擇調(diào)壓方式的選擇 調(diào)壓方式選擇的依據(jù)調(diào)壓方式選擇的依據(jù)在能滿足電壓正常波動情況下一般采用無載調(diào)壓方式在能滿足電壓正常波動情況下一般采用無載調(diào)壓方式發(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無載調(diào)壓方式般選擇無載調(diào)壓方式一般變電所的變壓器選擇有載調(diào)壓方式一般變電所的變壓器選擇有載調(diào)壓方式16三、主變壓器型式的選

15、擇三、主變壓器型式的選擇 p變壓器阻抗的選擇變壓器阻抗的選擇 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。故鐵心上的相對位置決定。故變壓器阻抗的選擇本質(zhì)上是結構變壓器阻抗的選擇本質(zhì)上是結構形式的選擇。形式的選擇。三繞組變壓器分升壓結構和降壓結構兩種類型，如圖所示三繞組變壓器分升壓結構和降壓結構兩種類型，如圖所示升壓結構升壓結構 降壓結構降壓結構17三、主變壓器型式的選擇三、主變壓器型式的選擇 p變壓器阻抗的選擇變壓器阻抗的選擇 升壓結構變壓器高、中壓繞組間阻抗大；降壓結構變壓器升壓結構變壓器高、中壓繞組間阻抗大；降壓結構變壓器高、低壓繞組阻抗大。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)電器設備選擇遇到困難。偏小又會使短路電流增大，低壓側(cè)電器設備選擇遇到困難。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，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，應選升壓型應選升壓型變電所的三繞組變壓器，如果以高壓側(cè)向中壓側(cè)輸送功率變電所的三繞組變壓器，如果以高壓側(cè)向中