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若容量选得过小，可能使变压器长期在过负荷中运行，影响主变压器的寿命和电力系统的稳定性[10]。因此，确定合理的变压器的容量是变电站安全可靠供电和网络经济运行的保证。
在生产上电力变压器制成有单相、三相、双绕组、三绕组、普通、自耦以及分裂变压器等，在选择主变压器时，要根据原始资料和设计变电所的自身特点，在满足可靠性的前提下，要考虑到经济性来选择主变压器。选择主变压器的容量，同时要考虑到该变电站以后的扩建情况来选择主变压器的台数及容量。
3.1 变压器台数选择
为了保证供电可靠性，避免一台主变压器故障或检修时影响供电，变电站中一般装设两台主变压器，有条件的应考虑设三台主变 [11]。由原始资料可知，本次设计的变电站是市郊区220kV变电站，它是以220kV受功率为主。把所受的功率通过主变传输至110kV与35kV母线上。若全所停电后，将引起该地区电网瓦解，影响整个市区的供电，因此选择主变台数时，要确保供电的可靠性。为了保证供电可靠性和该站的负荷要求，并结合该变电站自身的特点，最终选择三台主变。当一台主变压器故障或检修时，其余两台主变压应能保证全变电站70%的负荷正常供电，且三台主
变压器互为备用。
3.2 主变容量选择
同级电压的单台降压变压器容量的级别不宜太多，应从全网出发，推行系列化、标准化[12]。而主变容量的大小一般按变电所建成近期负荷，5～10年规划负荷选择，并适当考虑远期10～20年的负荷发展，对于城郊变电站主变压器容量应当与城市规划相结合。该站近期和远期负荷都给定，所以应按近期和远期总负荷来选择主变的容量。该系统中有110kV和35kV两个负荷等级，其中110kV侧近期负荷为120MW，远期负荷为300MW，cos?=0.85；35kV侧近期最负荷30MW，远期为
60MW,cos?=0.8。
近期负荷需要选择的变压器总容量 S=1200.850.8?30060?+远期负荷需要选择的变压器总容量 S=0.7???=299MVA ?0.850.8?+30=179MVA
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综合以上可知，从长远考虑总共选择三台主变，容量都为150MVA，近期先上两台，另一台备用，其主变总容量为450MVA。
3.3 主变压器型式的选择
3.3.1 主变压器相数的选择
当不受运输条件限制时，在330kV及以下的发电厂和变电站，一般都应选用三相变压器。因为单相变压器组相对投资大，占地多，运行损耗也较大。同时配电装置结构复杂，也增加了维修工作量，这样该站选择三相变压器。 3.3.2 绕组数数量和连接方式的选择
1.主变压器绕组数量的选择
在具有三种电压等级的变电所，如通过主变压器的各侧绕组的功率均达到该变压器容量的15%以上或低压侧虽无负荷，但在变电所内需装设无功补偿设备，主变宜采用三绕组变压器[5]。本次所设计的变电站具有三种电压等级，且通过主变压器的各侧绕组的功率均达到了该变压器容量的15%以上，所以该站选择三绕组变压器。
2.变压器绕组的连接方式和组别选择
变压器绕组的连接方式必须和系统电压相位一致，否则不能并列运行。电力系统采用的绕组连接方式只要有Y和△，高、中、低三侧绕组如何结合要根据具体工作来确定。我国35kV及以上电压，变压器绕组多采用Y连接；35kV以下电压，变压器绕组多采用△连接，于是该站主变采用全星型连接。
根据以上原则，该站主变选YN/yn0/ yn0接线。 3.3.3 主变中性点接地方式
⑴所有普通变压器中性点都应经隔离开关接地，以便于运行调度灵活选择接地点。当变压器中性点可能断开运行时，若该变压器中性点绝缘不是按线电压设计，应在中性点装设避雷器保护。
⑵选择接地点时应保证任何故障形式都不应使电网解列成为中性点不接地的系统。双母线接线有两台及以上变压器时，可考虑两台主变压器中性点接地。 3.3.4 主变调压方式的选择
电网任一点的运行电压，在任何情况下严禁超过电网最高电压，变电所一次侧母线的运行电压正常情况下不应低于电网额定电压的95%～100%。为了保证发电厂
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或变电站的供电质量，电压必须维持在允许范围内，通过主变的分接开关切换，改变变压器高压侧绕组匝数。从而改变其变比，实现电压调整。切换方式有两种：一种是不带电切换，称为无励磁调压，调整范围通常在±5%以内；另一种是带负荷切换，称为有载调压，调整范围可达30%。
根据规程规定，在电网电压可能有较大变化的220kV及以上的降压变压器及联络变压器，可采用有载调压，一般不宜采用带负荷调压，于是该变电站采用无励磁调压。
3.3.5 主变压器冷却方式的选择
主变压器常用的冷却方式有：自然风冷却，强迫油循环风冷却，强迫油循环水冷却，强迫、导向油循环冷却。
小容量变压器一般采用自然风冷却，大容量变压器一般采用强迫油循环风冷却，在发电厂水源充足的情况下，为了压缩占地面积，大容量变压器也有采用强迫油循环水冷却。
强迫油循环水冷却，虽然散热效率高，节约材料减少变压器本体尺寸等优点。但是它要有一套水冷却系统和相关附件，冷却器的密封性能要求高，维护工作量较大。
近年来随着变压器制造技术的发展，在大容量变压器中，采用了强迫油循环导向风冷却方式。它是用潜油泵将冷油压入线圈之间、线饼之间和铁芯的油道中，故此冷却效率更高。所以，该站主变选择强迫油循环导向风冷却方式。
3.4 主变压器的配置原则
⑴电力变压器外壳不带电，故采用落地布置，安装在变压器基础上。 ⑵变压器基础一般制成双梁形并铺以铁轨，轨距等于变压器的滚轮中心距。为了防止变压器发生事故时，燃油流失使事故扩大，单个油箱油量超过1000kg以上的变压器，按照防火要求，在设备下面需设置贮油池或挡油墙，其尺寸应比设备外廓大
1m，贮油池内一般铺设厚度不小于0.25m的卵石层。
⑶主变压器与建筑物的距离不应小于1.25m，且距变压器5m以内的建筑物，在变压器总高度以下及外廓两侧各3m的范围，不应有门窗和通风孔。当变压器油量超过25000kg以上时，两台变压器之间的防火净距不应小于5～10m，如布置有困
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难，应设防火墙。
⑷主变压器在工程的具体布置见附图1所示。
3.5 主变压器选择结果
查《电力工程电气设计手册 电气一次部分》、《电力设备选型手册》选定主变型号为：SFPSZ10-150000/220。
主要技术参数如下：
额定容量：150/150/75MVA 调压方式：无励磁调压 额定电压（kV）：高压220±8×1.25% 中压117 低压37±5% 连接组标号：YN/yn0/ yn0 空载损耗：96kW 阻抗电压（%）：高中：13 高低：23 中低：8 负载损耗： 491 kW 冷却方式：ODAF强油导向风冷 所以选择三台SFPSZ10-150000/220型变压器为主变,本期先上一台。
4 变电站电气部分短路计算
⑴电力系统短路概述
在电力系的电气设备，在其运行中都必须考虑到可能发生的各种故障和不正常运行状态，最常见同时也是最危险的故障是发生各种型式的短路，因为它们会破坏用户的正常供电和影响电气设备的正常运行。
短路是电力系统的严重故障，所谓短路，是指一切不正常的相与相之间或相与地
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