毕业论文---35千伏变配电所变压器的选择.doc

35千伏变配电所变压器的选择姓名 邵国庆学号 2008318133班级 电智08135千伏变配电所变压器的选择目录摘要1变压器的工作原理-1电力变压器的结构，型号-1变压器的分类-2关于变压器规范要求-4力系统的额定电压-4变压器的参数-4变压器容量确定原则-4电力变压器运行和维护-9参考文献-11 35千伏变配电所变压器的选择摘要电力变压器是电力系统中最关键的设备之一，它承担着电压变换，电能分配和传输，并提供电力服务。因此，变压器的正常运行是对电力系统安全、可靠、优质、经济运行的重要保证，必须最大限度地防止和减少变压器故障和事故的发生。而且对于变压器的工作原理及特点要了解，特别是变压器的选型过程，尤为重要，因为变压器的选型决定着电力系统是否正常工作。而且对变压器的运行维护做一定的介绍。关键字变压器、变压器工作原理、电力变压器的结构、型号、电力变压器的选择、运行维护1变压器的工作原理 1变压器的工作原理 变压器是变换交流电压，电流和阻抗的器件，当初级线圈中通有交流电流时，铁芯（或磁芯）中便产生了交流磁通，使次级线圈中感应出电压（或电流）。变压器是由铁芯构成的磁路部分和绕组铁芯上的绕组构成的电路部分组成。与电源连接的为一次绕组，也称初级绕组，其匝数为n1；与负载连接的绕组为二次绕组，也称次级绕组或副绕组，其匝数为n2。当一次侧和交流电源接通时。在电源电压u1作用下，一次侧形成交流电流i1，并在铁芯中产生变磁通，磁通同时与一、二次绕组交链，根据电磁感应定律，一次侧感应电动势为e1=-n1xd/dt二次侧感应电动势为e1=-n1xd/dt,其中“-”号由楞次定律确定。若二次侧与负载接通，在e1的作用下，形成二次侧电流i2，从而实现了电能的传输。显然，一、二次侧感应电动势e1、e2之比等n1、n2之比，而一、二次侧电压与一、二次侧感应电动势的大小非常接近，顾改变一、二次侧的匝数之比，就可以达到改变电压的目的。若n1n2，为降压变压器；若n1 任意一台主变压器单独运行时，应满足计算负荷的60%70%的要求，即 sn=(0.60.7）s302 任一台主变压器单独运行时，应满足全部一、二级负荷的要求，即 sns30(+)2终端变电所直接向电力负荷用户输出电能的变电所即终端变电所。例如工厂企业原称车间变电所，对民用公共建筑原称总变电所下的分支变电所。总的来说，变压器台数和容量的确定原则和总变电所基本相同，即在保证电能质量的要求下，应尽量减少投资、运行费用和有色金属耗用量。首先确定变压器的台数：一般情况尽量装设一台变压器，其额定容量应大于用电设备总计算负荷，且应留有裕量。有一二级负荷时，要求两个电源供电，应选两台变压器，每台变压器容量应能承担全部一、二级负荷的供电。如果与相邻单位有联络线时，当变电所出现故障时，其一二级负荷可能通过联络线保证继续供电，亦可只选用一台变压器。随季节变动较大的负荷，为使运行经济，减少变压器空载损耗，也亦采用两台变压器，以便在低谷负荷运行时，切除一台。凡选两台变压器的变电所，任一台变压器单独投入运行时，必须能满足变电所总计算负荷的60%70%的需要和一、二级负荷的需要。最后确定容量；终端变电所中，考虑供电半径、电能损耗及时断路器保护参数设置，单台变压器容量不宜超过1250kv.a。对装设在二层楼以上的干式变压器，考虑其自重，容量不宜大于630kv.a。3变压器的实际容量(在变压器选出后进行最后的校验时用)电力变压器的额定容量指在规定的环境温度条件下，室外安装时，在规定的使用年限内（干式一般规定为三十年）连续输出的最大视在功率。一般规定，若变压器安装地点的年平均温度不等于20度，则年平均气温每升高1度，变压器容量应相应减少1%。因此，变压器的实际容量应计入一个温度校正系数kq室外变压器的实际容量为st=kq sn,t=(1-20/100)sn,t室内变压器因散热条件较差，变压器进风口和出风口间大概15摄氏度的温差，处在室中间的变压器环境温度比户外温度大约高8度，因此其容量减少8%，即st=kq sn,t=(0.92-20/100)sn,t3变压器的正常过负荷能力 电力变压器运行中，负荷总是变化、不均匀的。就一昼夜而言，很大一部分时间的负荷低于最大负荷，而变压器容量是按最大负荷决定的，故变压器运行时并未发挥负荷能力，加之还需考虑系统发生故障时的变压器裕量。因此，在正常工作变压器往往达不到它的额定值。从维持变压器规定的使用年限考虑，变压器在必须时完全可以过负荷运行。而他的过负荷能力，是指它在较短时间内所能输出的最大容量。对于油浸式变压器，包括两部分；一是由于昼夜负荷不均匀而提供的过负荷能力。如果变压器的日负荷率小于1，则由日负荷率和最大负荷持续时间确定允许过负荷能力。夏季每低1%，可在冬季过负荷1%,但不得超过15%。两部分过负荷需要同时考虑，室外变压器过负荷不得超过30%，室内变压器过负荷不得超过20%。干式变压器由于极怕温升过高，故一般不考虑正常过负荷。变压器在运行过程是最好不要过负荷。过负荷运行时不得超过下表规定时间。油浸自冷式变压器过负荷百分数%306075100200允许过负荷时间min1204520101.5干式变压器过负荷百分数%1020305060允许过负荷时间min755045165例题：1、变电站 类型：35kv地方降压变电站 2、电 压 等 级：35kv/10kv 3、负 荷 情 况 35kv：最大负荷12.6mva 10kv：最大负荷8.8mva4、进，出线情况： 35kv 侧2回进线 10kv 侧 6回出线5、系统情况： （1）35kv侧基准值： sb=100mva ub1=37kv （2）10kv侧基准值： sb=100mva ub2=10.5kv 1、 主变压器的选择 变电所主变压器的容量一般按照变电所建成后510年的规划负荷考虑，并应按照其中一台停用时其它变压器能满足变电所最大负荷smax的60%或全部重要负荷选择，即： sn=0.6smax/(n-1) (mva)式中n为变电所主变压器台数，本题目中n=2。注：本变电所输出总容量为，s=3p/cos+3s1=8800kva2、 主变台数选择主变台数为两台。3、 主变型号选择本变电所有35kv、10kv两个电压等级， “具有两个电压等级的变电所中，首先考虑双绕组变压器。根据以上条件，选择s9-6300/35变压器。4、主变压器参数计算 额定电压高压侧3522.5%，低压侧10.5kv，连接组别为yn，d11，阻抗电压百分数uk=7.5%，pk=34.50kw. 我国35/10kv电网，一般采用中性点不接地方式，主要是在这类电网中，多为单向接地故障，采用中性点不接地的方式可以减少单相接地电流，所以，变压器的选择，采用y，d11连接组别，一般35kv变电站都采用两台变压器，两台互为备用，而两台变压器互为备用的方式分为明备用和暗备用。1.名备用：两台变压器，每台均承担100%负荷来选择，其中一台工作，另一台备用。2.暗备用，正常运行时，两台变压器同时投入工作，每台变压器承担50%的计算负荷，但每台变压器的容量均按计算负荷的70%80%选择，变压器正常运行时的负荷率为 b=50/8050/70=62.5%71%按这种方法选择的变压器一般满足经济要求，下面具体确定其容量。补偿后10kv母线上s=考虑到主变压器的损耗，在选择其容量时应乘一个损耗增值系数k，当ks10000kva时取1.1，相反取1.08.这里取k=1.1snt=ks=1.1x4992=5491kva按暗备用，采用同时分裂运行，这样比较经济灵活，也适合我国的两部电价制。选用型号为s75000的变压器两台。其参数如下：型号规格电压（kv）连接组别阻抗电压u%空载电流ia%损耗（kv）重量t外形尺寸高压低压空载短路s7-50003510.5yd117.01.16.7536.7113.7x3,0x3.18电力变压器运行和维护1电力变压器一般巡视检查项目和要求1） 变压器一、二次电压应在规定范围之内。电力系统的电压会随着系统负荷的变化而变化，一般负荷低的时候负荷偏高，负荷高的时候电压偏低。所以变配电所中变压器的外加一次电压也会随之变化。当外加一次电压低于额定电压时，对变压器本身并没有不良影响，但由于二次电压也相应下降，会影响供电质量。当外加一次电压高于额定电压较多时，变压器的励磁电流会急剧增加，使铁耗增加，铁芯过热，更重要的是，变压器的铁芯会饱和，磁通和电动势都会发生畸变，产生过电压危及变压器和用电设备的绝缘。因此规定变压器外加一次电压不得超过额定值的105%。否则，应相应调整变压器的分接开关，以适应系统电压的变化。2） 变压器的电流在规定范围内。电力变压器可以带额定电流长期运行，而且电力变压器有一定的过负荷能力。在正常运行时，考虑到日负荷变化以及季节的变化，变压器有时在较低的负荷及绕组温度下运行，绝缘老化较慢。因此，允许变压器在高峰负荷及冬季时过负荷运行。虽然再过负荷期间，绝缘老化速度快于正常值，但由于和轻载时相抵消，并不损害其正常使用寿命。正常过负荷是以不损坏电压器绝缘和不损害正常使用寿命为前提的，对允许过负荷倍数和过负荷时间都有严格要求，需要根据变压器的负荷曲线、冷却介质温度以及过负荷前变压器所带的负来确定。在事故情况下，如运行中的若干台变压器中有一台损坏，又无备用变压器，则其余变压器可以按事故过负荷。过负荷运行会使温度升高，加快变压器绝缘老化过程，降低使用寿命。3） 检查变压器的声音正常变压器正常运行时，一般会发出连续的、均匀的“嗡嗡”声，通常被称为电磁声。变压器噪声主要有以下几个方面。由于铁芯磁滞作用而引起铁芯的震动，这与铁芯硅钢片的特性、铁芯的构成形式，铁芯硅钢片组合夹紧力等因素有关；负载电流使绕组产生辐向和轴向电磁力，造成绕组导体的震动；漏磁导致变压器油箱壁的震动及散热器和其他附件的震动。这些异常会使变压器发出不均匀的杂音、噼啪的放电爆裂声、震动摩擦声。4） 变压器本体储油柜油位、充油套管油位和有载调压开关油位应在正常位置范围内。变压器中绝缘油有三个方面的作用；即绝缘、散热、防止内部绝缘材料受潮。变压器如果缺油，而且未被及时发现，当油位降至大盖以下时，变压器绕组部位会露出油面，与大气相接处，吸收潮气，从而降低绝缘水平，产生放电现象；发展下去甚至会形成短路故障。另外，油位低到气体安装位置时，会造成气体继电器动作，造成不必要的跳闸停电，影响正常供电。因此，一旦发现变压器缺油，在分析之后应及时补充合格油。5）观察油色是否正常，若油色较快变深，应对油取样分析化验。正常的变压器油应该是透明略带淡黄色。如果变压器运行中，发现油的透明变坏，那很可能是受潮后引起的，如果油的颜色变得很暗，甚至形成油泥，则可能是受到氧化或沥青化合物的污染而引起的。经化验发现绝缘油出现水分、碳质以及酸价增高、闪点降低、绝缘强度降低时，则说明油质确实有问题，应尽快停止变压器的使用。6）检查变压器温度正常。变压器在就地设有温度计来测量上层油温，大中型变压器还装有热电偶，在控制室可以读到变压器的温度值。上述测温装置所指示的数值，应在允许范围之内，本体油温与热电偶装置应一致。变压器运行中，其铁损耗和铜损耗均转化成热量，会使变压器的绕组、铁芯和绝缘油的温度升高。如果温度超过绝缘材料的最高允许温度，就会使绝缘材料加速老化。自然油循环的变压器上层油温一般不超过85摄氏度，强迫油循环风冷变压器上层油温一般不超过75度。7）套管外表要清洁，无明显污垢，无裂纹损坏，无放电痕迹。8）检查套管接线端子与引线连接处，无松动、无过热、无渗漏油现象。9）检查防爆管的玻璃应密封完好，无缺损；压力释放阀应密封好，信号导线完好。10）检查吸湿器通畅，吸湿剂饱和不应超过2/3，否则应更换处理。11）检查气体继电器阀门应在