aaa发电厂、变电站主变压器

1、第三章 电力变压器及运行技术North China Electric Power University一、电力一、电力变压器基本知识变压器基本知识分接头分接头1 1、变压器、变压器内部内部结构结构 （铁芯、绕组铁芯、绕组）North China Electric Power University变压器变压器外部外部结构结构潜油泵潜油泵线夹线夹引线引线套管套管风扇风扇套管油位套管油位储油柜储油柜瓦斯继电器瓦斯继电器North China Electric Power University变压器变压器外部外部结构结构油流继电器油流继电器分接头机构箱分接头机构箱油温表油温表油位表油位表2、 电力变压

2、器的基础知识电力变压器的结构及铭牌参数结构： 铁芯、绕组、油箱、引出线、绝缘套管、 分接开关、冷却系统、保护装置铭牌参数： 额定容量、额定电压、短路电压百分值、 空载电流百分值、短路损耗、空载损耗等变压器的型式： 普通、自耦式、分裂式 油浸式、干式 三相、单相 双绕组、三绕组 有载调压、无激磁调压 接线组别 冷却方式三相心式变压器的磁路三相心式变压器的磁路 三相变压器组的磁路三相变压器组的磁路 组式变压器三相铁心相互独立，三相磁路没有关联，三相磁路对称，三相电流平衡，便于拆开运输，并可以减少备用容量。 芯式变压器铁心互不独立，三相磁路互相关联；中间相的磁路短，磁阻小，励磁电流不平衡，但对实际运

3、行的变压器，其影响极小。 在相同的SN下，芯式变压器经济/省材料/体积小/重量小。 规定感应电规定感应电势的参考正势的参考正方向为由方向为由首首端指向末端端指向末端A-X。 根据根据绕向绕向（用同名端（用同名端表示）表示）和和标标记记，可以判，可以判断断同一柱上同一柱上1/2次相之间次相之间的相位关系。的相位关系。 (1)时钟表示法时钟表示法将将1次侧的某相线电次侧的某相线电势固定在势固定在0点，点，2次侧次侧对应相的线电势所指对应相的线电势所指的位置的位置(小时数小时数)可以可以用来表示二者之间的用来表示二者之间的相位差，即可以用来相位差，即可以用来表征联结组。表征联结组。三相变压器的三相变

4、压器的联接组联接组三相变压器的联接组用三相变压器的联接组用1/2次侧对应次侧对应相相/线电势线电势之间的之间的相位关系来描述。相位关系来描述。变压器的短路试验 将一侧绕组短路，另一侧绕组施加电压，使短路一侧的电流达到额定电流，此时，测得变压器的有功功率损耗为短路损耗。Y,y6 Y0/-11-11后面的数字表示后面的数字表示钟点数钟点数，也就是，也就是原副边线原副边线电压（或相对地）相位差电压（或相对地）相位差3030的倍数的倍数aAUU的角度差等于的角度差等于 30N，Y0/-11 -11 表示相位差表示相位差330330 3303011短路损耗-由于短路试验时施加的电压比额定电压小得多，故铁

5、损很小可略去不计，则短路损耗近似等于变压器的绕组通过额定电流时在一、二次绕组电阻上产生的铜损，由此可计算变压器的一、二次绕组的等值电阻。短路电压百分数-变压器绕组中通过额定电流时在阻抗上产生的电压降相对于额定电压的百分数，由于大型变压器的电抗远大于电阻，由此可计算变压器的一、二次绕组的总的等值电抗。变压器空载试验 变压器的一侧开路，另一侧加额定电压，测得变压器的有功损耗即空载损耗，空载电流对额定电流的百分数即空载电流百分数。空载损耗-空载电流相对于额定电流小得多，空载时绕组上的功率损耗很小，因此近似认为变压器的空载损耗为铁芯损耗，用电导（磁阻）表示，故由空载损耗可计算变压器的等值电导（磁阻）。

6、空载电流百分数-变压器的空载电流中包含有功分量和无功分量，与空载损耗对应的是有功分量，与励磁功率对应的是无功分量，由于有功分量很小，因而无功分量和空载电流近似相等，由此可计算表示变压器励磁特性的参数电纳。 North China Electric Power University3 3、变压器的分类、变压器的分类主变压器主变压器联络变压器联络变压器厂用变压器厂用变压器（1 1）按功能按功能North China Electric Power University（2 2）按相数按相数三相三相单相单相 North China Electric Power University（3 3）按绕组数按

7、绕组数（4 4）按调压方式按调压方式无激磁无激磁（无载）（无载） 有激磁有激磁（有载）（有载） 双绕组双绕组 三绕组三绕组 自耦自耦低压分裂绕组低压分裂绕组 North China Electric Power University（5 5）按）按冷却形式冷却形式自然自然油循环油循环强迫油循环强迫油循环导向冷却导向冷却风冷（水冷）风冷（水冷）风冷（水冷）风冷（水冷） 1000010000KVAKVA自然空气冷却自然空气冷却 119 119MVAMVA其它：应选双绕组，其它：应选双绕组，110/10110/10kVkV电压等级电压等级型号额定电压(高/低)SFPL1-90000121/10.5S

8、FPL1-120000121/ 10.5SFPL1-150000121/ 10.5SSPL1-150000121/ 13.82 2）具有发电机电压母线接线的主变压器容量的确定原则）具有发电机电压母线接线的主变压器容量的确定原则 原则原则11 当发电机电压母当发电机电压母线上负荷最小时线上负荷最小时，扣除扣除厂用负荷后，主变压器厂用负荷后，主变压器应能将剩余有功和无功应能将剩余有功和无功送往系统。送往系统。nPKPLLGpNGNTS/cos/cos/ )1 (minCP1NP2NPmaxLPminLPGcos厂用厂用直配负荷直配负荷Lcos（MVAMVA） 原则原则2 2 发电机电压母线上最发电

9、机电压母线上最大一台发电机检修或故障时大一台发电机检修或故障时，主变能从系统倒送功率保证主变能从系统倒送功率保证母线上最大负荷的需要。此母线上最大负荷的需要。此时应适当考虑母线上负荷可时应适当考虑母线上负荷可能的增加和变压器的允许过能的增加和变压器的允许过负荷能力。负荷能力。nKPPGpNGLLNTS/cos/ )1 (cos/max2 2）具有发电机电压母线接线的主变压器容量的确定原则）具有发电机电压母线接线的主变压器容量的确定原则1GCP1NP2NPmaxLPminLPGcos直配负荷直配负荷Lcos停用停用厂用厂用（MVAMVA）发电机电压母线上除最大一台机组外其它发电机电压母线上除最大

10、一台机组外其它发电机容量之和，发电机容量之和，MWMW 原则原则3 3 发电机电压母线上有发电机电压母线上有两台或以上两台或以上主变主变时，当其中时，当其中容量最大的一台因故退出运容量最大的一台因故退出运行时行时，其余主变在允许的正，其余主变在允许的正常过负荷范围内，应能输送常过负荷范围内，应能输送母线剩余功率的母线剩余功率的70%70%以上。以上。) 1/(%70cos/cos/ )1 (minnPKPLLGpNGNTS2 2）具有发电机电压母线接线的主变压器容量的确定原则）具有发电机电压母线接线的主变压器容量的确定原则1T1GCP1NP2NPmaxLPminLPGcos直配负荷直配负荷Lc

11、os厂用厂用停用停用（MVAMVA） 原则原则44因系统经济运行要求需因系统经济运行要求需限制本厂出力限制本厂出力时，应具有从时，应具有从系统倒送功率的能力，满足系统倒送功率的能力，满足电压母线上最大负荷的要求。电压母线上最大负荷的要求。1GnKPPGpNGLLNTS/cos/ )1 (cos/ max2 2）具有发电机电压母线接线的主变压器容量的确定原则）具有发电机电压母线接线的主变压器容量的确定原则1GCP1NP2NPmaxLPminLPGcos直配负荷直配负荷Lcos停用停用厂用厂用发电机电压母线上停运部分机组后，其它发电机电压母线上停运部分机组后，其它发电机容量之和，发电机容量之和，M

12、WMW（MVAMVA）例题：例题：两台发电机组均为两台发电机组均为50MW(50MW(额定电压额定电压10.5kV,10.5kV,功率因数功率因数0.8)0.8)，厂用电率为厂用电率为1010，当地最大综合负荷，当地最大综合负荷70MW70MW，最小综合，最小综合负荷负荷40MW40MW，功率因数，功率因数0.90.9，剩余功率送，剩余功率送110kV110kV系统。厂系统。厂用启动备用电源引自用启动备用电源引自110kV110kV母线，夏季丰水期时，一台母线，夏季丰水期时，一台机组停运，一台机组备用，选择主变型号。机组停运，一台机组备用，选择主变型号。422/ 8 . 0/%10509 .

13、0/7048%709 . 0/408 . 0/%)101 (502112/ 8 . 0/%)101 (509 . 0/70342/ 9 . 0/408 . 0/%)101 (5024321SSSSNTNTNTNT）（）（）（）（比较（比较（1 1）（4 4），按最大者选择主变的容量，），按最大者选择主变的容量，即即 S SNTNT 48MVA 48MVA ，故选择，故选择SF7-63000/110SF7-63000/110， 额定电压额定电压121/10.5121/10.5kVkV 解：解：（MVAMVA）（MVAMVA）（MVAMVA）（MVAMVA）2 2、变电站主变压器、变电站主变压器1

14、 1）变电所主变容量，一般应按）变电所主变容量，一般应按5-105-10年规划年规划负荷来选择，根据城市规划、负荷性质、负荷来选择，根据城市规划、负荷性质、电网结构等综合考虑，确定其容量。电网结构等综合考虑，确定其容量。2 2）重要变电所，应考虑一台主变停运，其）重要变电所，应考虑一台主变停运，其余主变容量在计及余主变容量在计及过负荷能力过负荷能力允许时间允许时间内，应满足内，应满足I I、IIII类负荷的供电。类负荷的供电。 3 3）一般性变电所，当一台主变停运，其余）一般性变电所，当一台主变停运，其余主变容量应能满足全部负荷的主变容量应能满足全部负荷的70%-80%70%-80%。 Lco

15、smaxLPminLPIPIIPLIIINTPPSkcos/ )(LLNTPScos/7 . 0max例题：例题：某变电所的最大综合负荷某变电所的最大综合负荷70MW70MW，最小，最小综合负荷综合负荷40MW40MW，功率因数，功率因数0.9,0.9,选择选择主变型号。主变型号。LcosmaxLPminLPIPIIP559 . 0/7 . 070SNT 根据主变的容量根据主变的容量 55 55MVAMVA 选择选择SF7-63000/110SF7-63000/110 额定电压额定电压110/11110/11kVkV（MVAMVA）解：解： 1)1)联络变的容量应能满足两种电压网络在各种不同运

16、行方式下，网络间的有功和无功功率的交换。 2)2)联络变容量一般不小于接在两种电压母线上最大一台机组的容量，以保证最大一台机组故障或检修时，通过联络变来满足本侧负荷的要求；同时在线路检修或故障时，通过联络变将剩余容量送入另一系统。 3 3、联络、联络变压器：变压器：4、主变压器台数的确定 与系统有强联系的大、中型发电厂和枢纽变电所，在一种电压等级下，主变应不少于2 2台。 对地区性孤立的一次变电所或大型工业专用变电所，可设3 3台主变。 与系统弱联系的中、小型电厂和低压侧电压为6 610KV10KV的变电所，或与系统联系只是备用性质时，可只装1 1台变压器。 联络变为布置和引线方便，通常只选一

17、台，在中性点接地方式允许条件下，以选自耦变为宜。其第三绕组，即低压绕组兼作厂用备用电源或引接无功补偿装置。 -与电压等级、接线形式、传输容量、和系统的联系与电压等级、接线形式、传输容量、和系统的联系等因素有密切关系。等因素有密切关系。三、主变压器型式的选择 330KV及以下电力系统，一般都应选三相变压器。 500KV及以上电力系统中的主变相数的选择，除按容量、制造水平、运输条件确定外，更重要的是考虑负荷和系统情况，保证供电可靠，进行综合分析，在满足技术、经济的条件下，来确定选用单相变还是三相变。相数的确定相数的确定-主变选择三相还是单相，主要考虑变压器的制造条件、主变选择三相还是单相，主要考虑

18、变压器的制造条件、运输条件和可靠性要求等因素。运输条件和可靠性要求等因素。a. 一般当最大机组容量为125MW及以下的发电厂，多采用三绕组变压器。但每个绕组的通过容量应达到该变压器额定容量的15%及以上，否则选两台双绕组变合理。 b. 对于最大机组为200MW以上的发电厂，一般采用双绕组变压器，加联络变压器。 c. 在110KV及以上中性点直接接地系统中，凡需选用三绕组变的场所，均可优先选用自耦变。它损耗小，体积小，效率高，但限流效果差，且变比不宜过大。 绕组数绕组数的确定的确定-发电厂如以两种升高电压等级向用户供电或与系统连发电厂如以两种升高电压等级向用户供电或与系统连接时，可采用二台双绕组或一台三绕组或自耦变。接时，可采用二台双绕组或一台三绕组或自耦变。 我国110KV及以上电压等级中，变压器三相绕组都采用“YN ”连接； 35KV采用“Y”连接，其中性点多通过消弧线圈接地。 3