第三章 变压器的选择

第三章变压器的选择

3.1 主变压器台数的确定

变压器设计规范中一、二级负荷的变电所中宜装设两台主变压器，当技术经济比较合理时，可装设两台以上的主变压器，如变电所中可由中、低压侧电力网取得足够容量的备用电源时，可装设一台主变压器。装有两台及两台以上主变压器的变电所，当断开一台时，其余变压器的容量不应小于60%的全部负荷并应保证用户的一、二级负荷。已知系统情况为本站经2回110kv线路与系统相连，分别用于35kv和10kv向本地用户供电。在该待设计变电所供电的负荷中，同时存在有一、二级负荷。故在本设计中选择两台主变压器。

3.2 主变压器型号和容量的确定：

1．主变容量一般按变电所建成后5～10年的规划负荷来进行选择，并适当考虑远期10～20年的负荷发展。对于城郊变电所，主变压器容量应与城市规划相结合。

2．根据变电所所带负荷的性质和电网结构来确定主变的容量。对于有重要负荷的变电所，应考虑当一台主变压器停运时，其余主变压器的容量一般应满足60%。考虑变压器有1.3倍事故过负荷能力，则0.6*1.3=78%，即退出一台时，可以满足78%的最大负荷。本站主要负荷占60%，在短路时（2小时）带全部主要负荷和一半左右Ⅰ类负荷。在两小时内进行调度，使主要负荷减至正常水平。

主变压器的容量为：

S n=0.6P max/

cos（2-1）

=0.6×(10+3.6)/0.85

=9.6MV A

=9600KV A

3.相数选择

变压器有单相变压器组和三相变压器组。在330kv及以下的发电厂和变电站中，一般选择三相变压器。单相变压器组由三个单相的变压器组成，造价高、占地多、运行费用高。只有受变压器的制造和运输条件的限制时，才考虑采用单相变压器组，因此在本次设计中采用三相变压器组。

4.绕组数选择：在具有三种电压等级的变电所中，如果通过主变各绕组的功

率达到该

变压器容量的15%以上，或在低压侧虽没有负荷，但是在变电所内需要装无功补偿设备时，主变压器宜选用三绕组变压器。

5.绕组连接方式的选择：变压器绕组的联结方式必须和系统电压相位一致，否则不能并列运行。电力系统中变压器绕组采用的联结方式有星形和三角形两种。高压绕组为星形联结时，用符号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。三角形联结的绕组可以消除三次谐波的影响，而采用全星形的变压器用于中性点不直接接地系统时，三次谐波没有通路，将引起正弦波电压畸变，使电压的峰值增大，危害变压器的绝缘，还会对通信设备产生干扰，并对继电保护整定的准确性和灵敏度有影响。

选SFSL-100000型，选择结果如表2-1：

表2-1主变压器参数表

3.3 站用变压器的确定

由主变压器容量为10000KV A，站用电率为0.5%，可选用变压器容量。

S n=9600×0.5%=48KV A

选SJL1—50型，选择结果如表2-2

表2-2 站用变压器参数表

第四章短路电流的计算

在发电厂和变电所的电气设计中，短路电流计算是其中的一个重要环节。其计算的目的主要有以下几个方面：

在选择电气主接线时，为了保证设备在正常运行和故障情况下都能安全、可靠地工作，同时又力求节约资金，这就需要进行全面的短路电流计算。例如：计算某一时刻的短路电流有效值，用以校验开关设备的开断能力和确定电抗器的电抗值；计算短路后较长时间短路电流有效值，用以校验设备的热稳定；计算短路电流冲击值，用以校验设备动稳定。

在设计屋外高压配电装置时，需按短路条件校验软导线的相间和相对地的安全距离。

在选择继电保护方式和进行整定计算时，需以各种短路的短路电流为依据。接地装置的设计，也需要短路电流。

4.1 短路电流计算的目的及意义

1.在选择电气主接线时，为了比较各种接线方案或确定某一接线是否需要采取限制短路电流的措施等，均需进行必要的短路电流计算。

2.在选择电气设备时，为了保证设备在正常运行和故障情况下都能安全、可靠地工作，同时又力求节约资金，这就需要进行全面的短路电流计算。

3.在设计屋外高压配电装置时，需按短路条件检验软导线的相间和相对地的安全距离。

4.在选择继电保护方式和进行整定计算时，需以各种短路时的短路电流为依据。

5.按接地装置的设计，也需用短路电流。

4.2 等值网络的绘制

图1-1 系统等值网络图

4.3 短路点的确定

1．确定原则：计算短路电流时，短路点的选择，应使站选择的电气设备和载流导体通过可能最大的短路电流。

2．短路点的确定，根据以上原则，选择了4个短路点。

3．基准值的选取：S

b ＝100MVA U

b

取各侧平均额定电压

4.4 短路点短路电流的计算

1．主变压器参数计算

由表2-1查明，选SFSL-10000型号参数：

U d(1-2)%=17U d(1-3)%=10.5U d(2-3)%=6 U d1%= 1/2(U d(1-2)%+ U d(1-3)%- U d(2-3)%)

=1/2(17+10.5-6)

=10.75

U d2%= 1/2(U d(1-2)%+ U d(2-3)%- U d(1-3)%)

=1/2(17+6-10.5)

=6.25

U d3%= 1/2(U d(2-3)%+ U d(1-3)- U d(1-2)%)

=1/2(6+10.5-17)

=-0.25

X B*.1=

10100

10075.10100%1⋅

=⋅n b d S S U =1.75 (2-1) X B*.2=

10

100

10025.6100%2⋅

=⋅n b d S S U =0.625 (2-2) X B*.3=

10

100

10025.0100%3⋅

-=⋅n b d S S U =－0.8 (2-3) 2．站用变压器参数计算

由表2-2查明：选SJL I —50型号参数： U d %=４ X B*.4=05

.0100

1004100%⋅

=⋅n b d S S U =80 (2-4)

3.线路参数计算

110kV 线路：X L *1 =X OL1⨯

2

b

b U S =65⨯0.4⨯2115100=0.196 (2-5) 取基准容量为M V A

S B 100=,基准电压为av B U U =，又依公式：B

B

B U S I 3=;B B B S U X 2

=

。计算出基准值如下表1-1所示：

()MVA S B 100=

表1-1 基准值

短路计算点的选择

选择上图中的54321d d d d d 、、、、各点。 （1）1d 点短路时（如图1-2所示）：KA U av 37= 次暂态短路电流标幺值的计算：