电气主接线及设计发电厂和变电所主变压器的选择课件

发电厂电气部分第三章电气主接线及设计第三节发电厂和变电所主变压器的选择发电厂、变电所用变压器的分类主变压器：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)用变压器：用于本厂(所)用电的变压器，也称自用变第三节发电厂和变电所主变压器的选择一、变压器台数的选择发电厂变压器台数的选择为保证供电可靠性，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变电所变压器台数的选择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大型超高压枢纽变电所，为减小单台容量，可装设2~4台主变压器第三节发电厂和变电所主变压器的选择二、变压器容量的选择发电厂主变压器容量的选择CASE1：单元接线的主变容量选择容量应与发电机容量配套，按发电机的额定容量扣除本机组的厂用负荷容量后，留10%的裕度选择其中：PN：

发电机的额定功率cosφN：额定功率因数Kp：

厂用电率第三节发电厂和变电所主变压器的选择发电厂主变压器容量的选择CASE2：接于发电机电压母线上的主变容量选择按下述三种情况计算，根据最大的计算结果选择容量原则一：当发电机电压母线上的负荷最小时，扣除厂负荷后，主变能将最大剩余功率送入电力系统。其中：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：发电机电压母线上最小负荷的视在功率n、m：发电机电压母线上的主变压器台数和发电机台数第三节发电厂和变电所主变压器的选择发电厂主变压器容量的选择CASE2：接于发电机电压母线上的主变容量选择按下述三种情况计算，根据最大的计算结果选择容量原则三：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

第三节发电厂和变电所主变压器的选择发电厂主变压器容量的选择CASE3：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第三节发电厂和变电所主变压器的选择二、变压器容量的选择变电所主变压器容量的选择CASE1：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，即其中：SN：变压器额定容量Smax：

变电所最大综合计算负荷nSN≥Smax第三节发电厂和变电所主变压器的选择二、变压器容量的选择变电所主变压器容量的选择CASE2：装有两台及以上主变的变电所，当一台主变停运时，其余主变容量一般应满足60%（220kV及以上电压等级的变电所应满足70%）的全部最大综合计算负荷，以及满足全部I类负荷SI和大部分II类负荷SII（220kV及以上电压等级的变电所，在计及过负荷能力后的允许时间内，应满足全部SI和SII）即(n-1)SN≥(0.6~0.7)Smax(n-1)SN≥SI+SII变电所主变压器容量的选择最大综合计算负荷Smax的计算其中：Pimax：

各出线的远景最大负荷（由中长期负荷预测得到）cosφi

：

各出线负荷功率因数Kt：同时系数，出线回路数越多其值越小，一般取0.8~0.95α%：线损率，取5%第三节发电厂和变电所主变压器的选择三、主变压器型式的选择

绕组联结方式选择根据以下因素进行选择应考虑必须与多电压级闭环电网的电压相位一致并列运行的变压器联结组别必须相同，否则不能并列运行还应考虑消除三次谐波的对电压波形的影响绕组联结的表示方法高压绕组为星形联结时，用大写字母Y表示，如果将中性点引出则用YN表示；对于中、低压绕组则用小写y及yn表示高压绕组为三角形联结时，用符号D表示，低压绕组用d表示举例：YNyn0d11接线组别，表示高中压侧均为星形联结且中性点都引出，高中压间为0点接线，高低压间为11点接线第三节发电厂和变电所主变压器的选择三、主变压器型式的选择

调压方式的选择

调压方式分类带负荷可切换分接头的有载调压方式不带负荷可切换分接头的无载调压方式不可调方式不同调压方式的变压器特点无载调压变压器的分接头挡位较少，电压调整范围一般只有10%以内有载调压变压器的电压调整范围大，能达到电压的30%，但其结构比无载调压变压器复杂，造价高第三节发电厂和变电所主变压器的选择三、主变压器型式的选择

调压方式的选择

调压方式选择的依据在能满足电压正常波动情况下一般采用无载调压方式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一般变电所的变压器选择有载调压方式三、主变压器型式的选择

变压器阻抗的选择

升压结构变压器高、中压绕组间阻抗大；降压结构变压器高、低压绕组阻抗大。从电力系统稳定和供电电压质量及减小传输功率时的损耗考虑，变压器的阻抗越小越好，但阻抗偏小又会使短路电流增大，低压侧电器设备选择遇到困难。接发电机的三绕组变压器，为低压侧向高中压侧输送功率，应选升压型变电所的三绕组变压器，如果以高压侧向中压侧输送功率为主，则选用降压型；如果以高压侧向低压侧输送功率为主，则可选用升压型，但如果需要限制6~10kV系统的短路电流，可以考虑优先采用降压结构变压器第三节发电厂和变电所主变压器的选择三、主变压器型式的选择

变压器的选择还应考虑的其他因素变压器的容量比冷却方式绝缘绕组材料第三章电气主接线及设计第三章电气主接线及设计第三节限制短路电流的方法限制短路电流的基本思想：增大电源至短路点的等效电抗限制短路电流的常用方法方法之一：采用适合的主接线形式及运行方式

方法之二：加装限流电抗器

方法之三：采用低压分裂绕组变压器三种方法均可以一定程度提高电源至短路点的等效电抗第三节限制短路电流的方法二、装设限流电抗器

限流电抗器分类｛普通电抗器分裂电抗器｛母线电抗器线路电抗器限流电抗器第三节限制短路电流的方法二、装设限流电抗器装设线路电抗器装设地点：在线路隔离开关与线路断路器之间。如图中L2作用：限制电缆线路的短路电流。可使电缆线路的断路器容量不升级；电缆截面减小；同时维持母线残压在较高数值，这对其他回路正常运行有利架空线路的电抗大，不需装电抗器第三节限制短路电流的方法二、装设限流电抗器装设分裂电抗器分裂电抗器的图形符号、一相接线及等效电路如图所示图形符号一相接线等效电路第三节限制短路电流的方法二、装设限流电抗器装设分裂电抗器分裂电抗器的结构特点：分裂电抗器是一个中间有抽头的电感线圈，中间抽头将电抗器分成了两个分支（也称为两个臂）。两个分支线圈的缠绕方向与结构参数都相同，其间存在互感分裂电抗器的参数特点：分裂电抗器的每臂自感为L，两臂间的互感为M，互感系数f=M/L，它与电抗器的结构有关，一般可取f=0.5第三节限制短路电流的方法二、装设限流电抗器装设分裂电抗器分裂电抗器的作用分析：假设：分裂电抗器公共端3接电源，两个臂1、2接均衡负荷Case2：当臂1发生短路假设忽略臂2上的负荷电流，此时臂1上的电压降任一端发生短路，非故障端的互感作用很小，故障端对电源的等值电抗为每臂自感电抗xL，大于正常运行时的电抗，故限流作用强第三节限制短路电流的方法二、装设限流电抗器装设分裂电抗器分裂电抗器的不足：（1）一臂负荷变动过大时，另一臂将产生较大的电压波动（2）一臂短路、另一臂接有负荷时，由于互感电势的作用，将在另一臂产生感应过电压第三节限制短路电流的方法三、采用低压分裂绕组变压器

低压分裂绕组变压器的结构特点：低压分裂绕组变压器是一种将低压绕组分裂成为相同容量的两个绕组的变压器，其电路图形符号