主变压器台数与容量的确定（课堂PPT）

1、15.9 主变压器台数与容量的确定2第三节 发电厂和变电所主变压器的选择p发电厂、变电所用变压器的分类发电厂、变电所用变压器的分类主变压器：主变压器：在发电厂和变电所中，用来向电力系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统或用户输送电能的变压器联络变压器：联络变压器：用于两个电压等级之间交换电能的用于两个电压等级之间交换电能的变压器变压器厂厂( (所所) )用变压器用变压器：用于本厂：用于本厂( (所所) )用电的变压器，用电的变压器，也称自用变也称自用变3一、变压器台数的选择一、变压器台数的选择p发电厂变压器台数的选择发电厂变压器台数的选择为保证供电可靠性，接在发电机电压母

2、线上的主变压器一为保证供电可靠性，接在发电机电压母线上的主变压器一般不少于两台般不少于两台单元接线变压器为一台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扩大单元接线时，两台发电机配一台变压器p变电所变压器台数的选择变电所变压器台数的选择变电所中变电所中一般装设两台主变压器一般装设两台主变压器，以免一台主变故障或检，以免一台主变故障或检修时中断供电修时中断供电大型超高压枢纽变电所，为减小单台容量，可装设大型超高压枢纽变电所，为减小单台容量，可装设24台台主变压器主变压器4二、变压器容量的选择二、变压器容量的选择p发电厂主变压器容量的选择发电厂主变压器容量的选择CASE1：单元接线

3、的主变容量选择：单元接线的主变容量选择容量应与发电机容量配套，按发电机的额定容量扣除本机容量应与发电机容量配套，按发电机的额定容量扣除本机组的厂用负荷容量后，留组的厂用负荷容量后，留10%10%的裕度选择的裕度选择Np1.1(1)/cosNNSPK其中：其中：PN： 发电机的额定功率发电机的额定功率cosN：额定功率因数：额定功率因数Kp： 厂用电率厂用电率5第三节 发电厂和变电所主变压器的选择p发电厂主变压器容量的选择发电厂主变压器容量的选择CASE2：接于发电机电压母线上的主变容量选择：接于发电机电压母线上的主变容量选择按下述三种情况计算，根据最大的计算结果选择容量按下述三种情况计算，根据

4、最大的计算结果选择容量原则一：原则一：当发电机电压母线上的负荷最小时，扣除厂负荷后，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。主变能将最大剩余功率送入电力系统。其中：其中：SNi ： 第第i台发电机的额定视在功率台发电机的额定视在功率Kpi： 第第i台发电机的厂用电率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发电机电压母线上的主变压器台数和发电机台数Npmin1(1)/mNiiiSSKSn6p发电厂主变压器容量的选择发电厂主变压器容量的选择CASE2

5、：接于发电机电压母线上的主变容量选择：接于发电机电压母线上的主变容量选择按下述三种情况计算，根据最大的计算结果选择容量按下述三种情况计算，根据最大的计算结果选择容量原则二：原则二：发电机电压母线上的最大一台发电机停机，主变应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，即和厂用电的需要，即其中：其中：SNmax：最大一台发电机的额定视在功率：最大一台发电机的额定视在功率Smax： 最大负荷的视在功率最大负荷的视在功率n、m： 发电机电压母线上的主变压器台数和发电机台数发电机电压

6、母线上的主变压器台数和发电机台数maxNpNmax1(1)/mNiiiSSSKSn7p发电厂主变压器容量的选择发电厂主变压器容量的选择CASE2：接于发电机电压母线上的主变容量选择：接于发电机电压母线上的主变容量选择按下述三种情况计算，根据最大的计算结果选择容量按下述三种情况计算，根据最大的计算结果选择容量原则三：原则三：若发电机电压母线上接有两台及以上主变时，其中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功率的70%70%以上，即以上，即 Npmax1(1)/ (1)70%mNii

7、iSSKSn8p发电厂主变压器容量的选择发电厂主变压器容量的选择CASE3：联络变压器的容量选择：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荷的需要9二、变压器容量的选择二、变压器容量的选择p变电所主变压器容量的选择变电所主变压器容量的选择CASE1：所选择的所选择的n n台主变压器的容量和，应该大于等于变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，即电所的最大综合计算负荷，即其中：其中：SN：

8、 变压器额定容量变压器额定容量Smax： 变电所最大综合计算负荷变电所最大综合计算负荷nSN Smax10二、变压器容量的选择二、变压器容量的选择p变电所主变压器容量的选择变电所主变压器容量的选择CASE2：装有两台及以上主变的变电所，当一台主变停运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时，其余主变容量一般应满足60%60%（220kV220kV及以上电压等级的及以上电压等级的变电所应满足变电所应满足70%70%）的全部最大综合计算负荷，以及满足全）的全部最大综合计算负荷，以及满足全部部I I类负荷类负荷S SI I和大部分和大部分IIII类负荷类负荷S SIII

9、I（ 220kV220kV及以上电压等级及以上电压等级的变电所，在计及过负荷能力后的允许时间内，应满足全部的变电所，在计及过负荷能力后的允许时间内，应满足全部S SI I和和S SIIII）即）即 (n-1)SN(0.60.7) Smax(n-1)SN SI + SII 11p变电所主变压器容量的选择变电所主变压器容量的选择最大综合计算负荷最大综合计算负荷Smax的计算的计算%)1)(cos(1maxtmax niiiPKS其中：其中：Pimax ： 各出线的远景最大负荷（由中长期负荷预测得到）各出线的远景最大负荷（由中长期负荷预测得到）cosi ： 各出线负荷功率因数各出线负荷功率因数Kt：

10、同时系数，出线回路数越多其值越小，一般取：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：线损率，取5%12三、主变压器型式的选择三、主变压器型式的选择 p主变压器相数选择主变压器相数选择三相一体变压器：三相一体变压器：造价低，占地小，应优先选用，运输困造价低，占地小，应优先选用，运输困难难三单相变压器组：三单相变压器组：投资多，占地大，运输易，用于超高压投资多，占地大，运输易，用于超高压大容量大容量p绕组数选择绕组数选择双绕组：双绕组：机组容量超过机组容量超过200MW以上时，采用双绕组变压器以上时，采用双绕组变压器单元接线形式。若有两个升高电压，加装联络变压器，宜选单

11、元接线形式。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择三绕组变（或自耦变），低压绕组作为厂用启动备用电源三绕组：三绕组：机组容量在机组容量在125MW及以下且有两种升高电压时及以下且有两种升高电压时自耦变：自耦变：220kV及以上电压等级的变压器可以选择自耦变及以上电压等级的变压器可以选择自耦变低压分裂绕组：低压分裂绕组：扩大单元接线的变压器或厂用变压器扩大单元接线的变压器或厂用变压器13三、主变压器型式的选择三、主变压器型式的选择 p绕组联结方式选择绕组联结方式选择根据以下因素进行选择根据以下因素进行选择应考虑必须与多电压级闭环电网的电压相位

12、一致应考虑必须与多电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并列运行的变压器联结组别必须相同，否则不能并列运行，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还应考虑消除三次谐波的对电压波形的影响p绕组联结的表示方法绕组联结的表示方法高压绕组为星形联结时，用大写字母高压绕组为星形联结时，用大写字母Y表示，如果将中性点表示，如果将中性点引出则用引出则用YN表示；对于中、低压绕组则用小写表示；对于中、低压绕组则用小写y及及yn表示表示高压绕组为三角形联结时，用符号高压绕组为三角形联结时，用符号D表示，低压绕组用表示，低压绕组用d表表示示举例：举例：YN yn0 d11接线

13、组别接线组别，表示高中压侧均为星形联结，表示高中压侧均为星形联结且中性点都引出，高中压间为且中性点都引出，高中压间为0点接线，高低压间为点接线，高低压间为11点接线点接线14三、主变压器型式的选择三、主变压器型式的选择 p调压方式的选择调压方式的选择 调压方式分类调压方式分类带负荷可切换分接头的有载调压方式带负荷可切换分接头的有载调压方式不带负荷可切换分接头的无载调压方式不带负荷可切换分接头的无载调压方式不可调方式不可调方式不同调压方式的变压器特点不同调压方式的变压器特点无载调压变压器的分接头挡位较少，电压调整范围一般只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有10%以内以内有载调

14、压变压器的电压调整范围大，能达到电压的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，造价高但其结构比无载调压变压器复杂，造价高15三、主变压器型式的选择三、主变压器型式的选择 p调压方式的选择调压方式的选择 调压方式选择的依据调压方式选择的依据在能满足电压正常波动情况下一般采用无载调压方式在能满足电压正常波动情况下一般采用无载调压方式发电厂可以通过发电机的励磁调节来调压，其主变压器一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无载调压方式般选择无载调压方式一般变电所的变压器选择有载调压方式一般变电所的变压器选择有载调压方式16三、主变压器型式的选

15、择三、主变压器型式的选择 p变压器阻抗的选择变压器阻抗的选择 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。故铁心上的相对位置决定。故变压器阻抗的选择本质上是结构变压器阻抗的选择本质上是结构形式的选择。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，如图所示三绕组变压器分升压结构和降压结构两种类型，如图所示升压结构升压结构 降压结构降压结构17三、主变压器型式的选择三、主变压器型式的选择 p变压器阻抗的选择变压器阻抗的选择 升压结构变压器高、中压绕组间阻抗大；降压结构变压器升压结构变压器高、中压绕组间阻抗大；降压结构变压器高、低压绕组阻抗大。高、低压绕组阻抗大。从电力系统稳定和供电电压质量及减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。偏小又会使短路电流增大，低压侧电器设备选择遇到困难。接发电机的三绕组变压器，为低压侧向高中压侧输送功率，接发电机的三绕组变压器，为低压侧向高中压侧输送功率，应选升压型应选升压型变电所的三绕组变压器，如果以高压侧向中压侧输送功率变电所的三绕组变压器，如果以高压侧向中