《主变压器的选择》PPT课件.ppt

风电厂电气系统 第四章 电气主接线及设计 第三节 主变压器的选择 风电厂电气系统 第四章 电气主接线及设计 第三节 主变压器的选择 教学内容 本节教学内容 一、变压器容量和台数的确定原则 二、变压器型式和结构的选择原则 首页 风电厂电气系统 第四章 电气主接线及设计 第三节 主变压器的选择 第三节 主变压器的选择 主变压器：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。 联络变压器：用于两个电压等级之间交换电能的 变压器。 厂(所)变压器：用于本厂(所)用电的变压器，也称 自用变。 风电厂电气系统 第四章 电气主接线及设计 第三节 主变压器的选择 一、变压器容量和台数的确定原则 (一)、变压器台数的选择 1发电厂变压器台数的选择 1）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。 2）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。 2变电所变压器台数的选择 1）变电所中一般装设两台主变压器，以免一台主变 故障或检修时中断供电。 2）对大型超高压枢纽变电所，为减小单台容量，可 装设24台主变压器。 风电厂电气系统 第四章 电气主接线及设计 第三节 主变压器的选择 一、变压器容量和台数的确定原则 (二)、发电厂变电所主变压器容量的选择 1. 发电厂主变压器容量的选择 容量应与发电机容量配套，按发电机的额定容量PN /cosN 扣除本机组的厂用负荷KpPN /cosN后，留10%的裕度选择。 PN为发电机的额定功率， cosN为额定功率因数，Kp为厂 用电率。 (2)接于发电机电压母线上的主变容量选择 按下述三条计算，根据最大的计计算结结果选择选择 容量。 1）当发电发电 机电压电压 母线线上的负负荷最小时时，扣除厂负负荷后， 主变变能将最大剩余功率送入电电力系统统。即 (1)单元接线的主变容量选择 风电厂电气系统 第四章 电气主接线及设计 第三节 主变压器的选择 一、变压器容量和台数的确定原则 SNi 第i台发电机的额定视在功率; Kpi 第i台发电机的厂用电率; Smin发电发电 机电压电压 母线线上最小负负荷的视视在功率 。 n、m发电机电压母线上的主变压器台数和发电机台数。 2）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和厂 用电的需要，即: SNmax 、 Smax 最大一台发电发电 机的额额定视视在功率和最大负负荷的视视在功率。 风电厂电气系统 第四章 电气主接线及设计 第三节 主变压器的选择 一、变压器容量和台数的确定原则 3）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 功率的70%以上，即: (3) 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 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。 风电厂电气系统 第四章 电气主接线及设计 第三节 主变压器的选择 一、变压器容量和台数的确定原则 2变电所主变压器容量的选择 1）所选择的n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: nSN Smax 2）装有两台及以上主变变的变电变电 所，当一台主变变停运 时时，其余主变变容量一般应满应满 足70%的全部最大综综合计计算 负负荷，以及满满足全部I类负类负 荷SI和II类负类负 荷SII,即: (n-1)SN(0.60.7) Smax (n-1)SN SI + SII 风电厂电气系统 第四章 电气主接线及设计 第三节 主变压器的选择 一、变压器容量和台数的确定原则 若为为三绕组变压绕组变压 器还应还应 考虑虑中、低压侧间压侧间 的负负荷同 时时系数。中、低压侧压侧 的最大综综合计计算负负荷分别别按上式计计算 ，总总的最大综综合计计算负负荷为为它们们之和再乘以中、低压侧压侧 间负间负 荷的同时时系数。 最大综合计算负荷的计算: Pimax 、 cosi各出线的远景最大负荷和自然功率因数； Kt同时时系数，出线线回路数越多其值值越小，一般取0.80.95； %线损线损 率，取5%。 风电厂电气系统 第四章 电气主接线及设计 第三节 主变压器的选择 二、变压器型式和结构的选择原则 (一)、主变压器型式的选择 1相数选择 三相变压器：造价低，占地小，应优先选用，但运输不易。 三单相变压器组：投资多，占地大，运输易，用于超高压大容 量。 2绕组数选择 三绕组：机组组容量在125MW及以下且有两种升高电压时。 双绕组：机组组容量超过过200MW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，宜选择三绕 组变（或自耦变），低压绕组作为厂用启动备用电源。 自耦变：220kV及以上电压电压 等级级的变压变压 器可以选择选择 自耦变变。 低压分裂绕组：扩扩大单单元接线线的变压变压 器或厂用变压变压 器。 风电厂电气系统 第四章 电气主接线及设计 第三节 主变压器的选择 二、变压器型式和结构的选择原则 3绕组联结方式 高压绕组为压绕组为 星形联结时联结时 ，用符号Y表示，如果将中性点引出则则用 YN表示，对对于中、低压绕组则压绕组则 用y及yn表示； 高压绕组为压绕组为 三角形联结时联结时 ，用符号D表示，低压绕组压绕组 用d表示。 例如常用YN yn0 d11接线组别线组别 ，表示高中压侧压侧 均为为星形联结联结 且中 性点都引出，高中压间为压间为 0点接线线，高低压间为压间为 11点接线线。 4调压方式的选择 变压变压 器绕组绕组 的联结联结 方式选择应选择应 考虑虑必须须与多电压级闭环电电压级闭环电 网的 电压电压 相位一致；并列运行的变压变压 器联结组别联结组别 必须须相同，否则则不能并 列运行。还应还应 考虑虑消除三次谐谐波的对电压对电压 波形的影响(三角形联结联结 的 绕组绕组 可以消除三次谐谐波的影响) 。 调压调压 方式分： 1) 带负带负 荷切换换的有载载（有励磁）调压调压 方式； 2) 不带负带负 荷切换换的无载载（无励磁）调压调压 方式。 风电厂电气系统 第四章 电气主接线及设计 第三节 主变压器的选择 二、变压器型式和结构的选择原则 5变压器阻抗的选择 无载调压变压载调压变压 器的分接头挡头挡 位较较少，电压调电压调 整范围围一般只有10% 以内，而有载调压变压载调压变压 器的电压调电压调 整范围围大，能达到电压电压 的30%，但 其结结构比无载调压变压载调压变压 器复杂杂，造价高。 1) 在能满足电压正常波动情况下一般采用无载调压方式。 2) 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。 3) 一般变电所的变压器选择有载调压方式。 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。故变压器阻抗的选择实际上 是结构形式的选择。三绕组变压器分升 压结构和降压结构两种类型，如图4- 15a)、b)所示。 图4-15 风电厂电气系统 第四章 电气主接线及设计 第三节 主变压器的选择 二、变压器型式和结构的选择原则 1)升压结构变压器高、中压绕组阻抗大而降压结构变压器 高、低压绕组组阻抗大。从电电力系统稳统稳 定和供电电压质电电压质 量及减 小传输传输 功率时时的损损耗考虑虑，变压变压 器的阻抗越小越好，但阻抗 偏小又会使短路电电流增大，低压侧电压侧电 器设备选择设备选择 遇到困难难； 另外，变压器的选择内容还有：变压器的容量比、冷却方 式 、绝缘和绕组材料等的选择。 2) 接发电发电 机的三绕组变压绕组变压 器，为为低压侧压侧 向高中压侧输压侧输 送 功率，应选应选 升压压型； 3) 变电变电 所的三绕组变压绕组变压 器，如果以高压侧压侧 向中压侧输压侧输 送 功率为为主，则选则选 用降压压型；如果以高压侧压侧 向低压侧输压侧输 送功率 为为主，则则可选选用升