第三章 变压器的选择

主变的容量、台数直接影响主接线的形式和配电装置的结构，它的选择依据除了依据基础资料外，还取决于输送功率的大小，与系统联系的紧密程度。另外主变选择的好坏对供电可靠性和以后的扩建都有很大影响。总之主变的选择关系到待建变电站设计的成功与否，所以对主变的选择我们一定要全方面考虑。既要满足近期负荷的要求也要考虑到远期。

1. 变电所主变压器的选择有以下几点原则：

1) 在变电所中，一般装设两台主变压器；终端或分支变电所，如只有一个电源进线，可只装设一台主变压器；对于330kV、550kV变电所，经技术经济为合理时，可装设3~4台主变压器。

2) 对于330 kV及以下的变电所，在设备运输不受条件限制时，均采用三相变压器。500 kV变电所，应经技术经济论证后，确定是采用三相变压器，还是单相变压器组，以及是否设立备用的单相变压器。

3) 装有两台及以上主变压器的变电所，其中一台事帮停运后，其余主变压器的容量应保证该所全部负荷的60%以上，并应保证用户的一级和全部二级负荷的供电。 4) 具有三种电压等级的变电所，如各侧的功率均达到主变压器额定容量的15%以上，或低压侧虽无负荷，但需装设无功补偿设备时，主变压器一般先用三绕组变压器。 5) 与两种110kV及以上中性点直接接地系统连接的变压器，一般优先选用自耦变压器，当自耦变压器的第三绕组接有无功补偿设备时，应根据无功功率的潮流情况，校验公共绕组容量，以免在某种运行方式下，限制自耦变压器输出功率。

6) 500kV变电所可选用自耦强迫油循环风冷式变压器。主变压器的阻抗电压(即短路电压)，应根据电网情况、断路器断流能力以及变压器结构选定。

7) 对于深入负荷中心的变电所，为简化电压等级和避免重复容量，可采用双绕组变压器。

2. 主变台数的确定

由原始资料可知，待建变电站是在农网改造的大环境下建设的。负荷大，出线多，且农用电受季节影响大，所以考虑初期用两台大容量主变。两台主变压器，可保证供电的可靠性，避免一台变压器故障或检修时影响对用户的供电。随着未来经济的发展，可再投入一台变压器。

3. 主变压器容量的确定

主变压器容量一般按变电所建成后 5~10 年规划负荷选择，并适当考虑到远期

10~20 年的负荷发展，对于城市郊区变电所，主变压器应与城市规划相结合。此待建变电站坐落在郊区，10kV主要给某开发区供电，35kV主要给下面乡镇及几个大企业供电。考虑到 开发区及其乡镇的发展速度非常快，所以我们选择大容量变压器以满足未来的经济发展要求。 确定变压器容量:

（1）变电所的一台变压器停止运行时，另一台变压器能保证全部负荷的 60%，即

SB

/=S∑60% =103.731×60%＝62.241(MVA)

（2）单台变压器运行要满足一级和二级负荷的供电需要

一，二级负荷为 15+10+0.63+0.42+0.78=26.83MVA

所以变压器的容量最少为62.241MVA

4. 变压器类型的确定

4.1相数的选择

变压器的相数形式有单相和三相，主变压器是采用三相还是单相，主要考虑变压器的制造条件、可靠性要求及运输条件等因素。一台三相变压器比三台单相变压器组成的变压器组，其经济性要好得多。规程上规定，当不受运输条件限制时，在330kV及以下的发电厂用变电站，均选用三相变压器。同时，因为单相变压器组相对来讲投资大、占地多、运行损耗也较大，而不作考虑。因此待建变电站采用三相变压器。 4.2 绕组形式

绕组的形式主要有双绕组和三绕组。

规程上规定在选择绕组形式时，一般应优先考虑三绕组变压器，因为一台三绕组变压器的价格及所用的控制电器和辅助设备，比两台双绕组变压器都较少。对深入引进负荷中心，具有直接从高压变为低压供电条件的变电站，为简化电压等级或减少重复降压容量，可采用双绕组变压器。 三绕组变压器通常应用在下列场合：

(1) 在发电厂内，除发电机电压外，有两种升高电压与系统连接或向用户供电。 (2) 在具有三种电压等级的降压变电站中，需要由高压向中压和低压供电，或高压和重

压向低压供电。

(3) 在枢纽变电站中，两种不同的电压等级的系统需要相互连接。 (4) 在星形-星形接线的变压器中，需要一个三角形连接的第三绕组。

本待建变电站具有110kV,35kV,10kV 三个电压等级，所以拟采用三绕组变压器。 4.3 普通型和自耦型的选择

自耦变压器是一种多绕组变压器，其特点就是其中两个绕组除有电磁联系外，在电路上也有联系。因此，当自耦变压器用来联系两种电压的网络时，一部分传输功率可以利用电磁联系，另一部分可利用电的联系，电磁传输功率的大小决定变压器的尺寸、重量、铁芯截面积和损耗，所以与同容量、同电压等级的普通变压器比较，自耦变压器的经济效益非常显著。由于自耦变压器的结构简单、经济，在110kV级以上中性点直接接

地系统中，应用非常广泛，自耦变压器代替普通变压器已经成为发展趋势。

因此，综合考虑选用自耦变压器。 4.4 中性点的接地方式

电网的中性点的接地方式，决定了主变压器中性点的接地方式。

本变电站所选用的主变为自耦型三绕组变压器。规程上规定：凡是110kV-500kV侧其中性点必须要直接接地或经小阻抗接地；主变压器6-63kV采用中性点不接地。

所以主变压器的110kV侧中性点采用直接接地方式，35kV，10kV侧中性点采用不接地方式。

综上所述和查有关变压器型号手册所选主变压器的技术数据如下表：

表 3-1 变压器型号 Tab 3-1 Transformer model

型号及容量（kVA） 额定容量比 高压/中压/低压(%) 100/100/50 额定电压 高压/中压/低压(kV) 空载损耗(kW) - 负载损耗(kW) 空载阻抗电压（% ） 电流% 高中 高低 中低 SFS7-63000/110 121/38.5/10.5 77 300 0.8 10.5 18 6.5 型号 额定容量（kVA） 油重 重量（T） 运输重 总重 81.2

L 外形尺寸（MM） B H HL T SSZ9-63000/110 63000 15.9 72.1 7880 4890 6050 8720 2000

第四章 电气主接线

电气主接线是发电厂、变电站电气设计的首要部分，也是构成电气系统的主要部分。电气主接线是由电气设备通过连接线，按其功能要求组成接受和分配电能的电路，成为传输强电流、高电压的网络，故又称为一次接线。由于本设计的变电站有三个电压等级，所以在设计的过程中首先分开单独考虑各自的母线情况，考虑各自的出线方向。论证是否需要限制短路电流，并采取什么措施，拟出几个把三个电压等级和变压器连接的方案，对选出来的方案进行技术和经济综合比较，确定最佳主接线方案。

1. 对电气主接线的基本要求

对电气主接线的基本要求，概括地说包括可靠性、灵活性和经济性三方面

1.1可靠性

安全可靠是主接线的首要任务，保证供电可靠是电气主接线最基本的要求。电气主接线的可靠性不是绝对的。所以在分析电气主接线的可靠性时，要考虑发电厂和变电站的地位和作用、用户的负荷性质和类别、设备的制造水平及运行经验等诸多因素。

1.2灵活性

电气主接线应能适应各种运行状态，并能灵活的进行运行方式的转换。灵活性包括以下几个方面： （1） 操作的灵活性 （2） 调度的灵活性 （3） 扩建的灵活性

1.3经济性

在设计主接线时，主要矛盾往往发生在可靠性和经济性之间。通常设计应满足可靠性和灵活性的前提下做到经济合理。经济性主要通过以下几个方面考虑： （1） 节省一次投资。如尽量多采用轻型开关设备等。

（2） 占地面积少。由于本变电站占用农田所以要尽量减少用地。

（3） 电能损耗小。电能损耗主要来源变压器，所以一定要做好变压器的选择工作。

1.4另外主接线还应简明清晰、运行维护方便、使设备切换所需的操作步骤少，尽量避

免用隔离开关操作电源。

2. 电气主接线的基本原则

电气主接线的基本原则是以设计任务书为依据，以国家经济建设的方针、政策、技术规定、标准为准则，结合工程实际情况，在保证供电可靠、调度灵活、满足各种技术要求的前提下，兼顾运行、维护方便，尽可能的节省投资，就地取材，力争设备元件和设计的先进性与可靠性，坚持可靠、先进、适用、经济、美观的原则。

3. 待建变电站的主接线形式 3.1 110kV侧