主变压器的选择计算

主变压器的选择

本变电所有两路电源供电，三个电压等级，且有大量一、二级负荷，所以应装设两台三相三绕组变压器35kV侧总负荷P30=3.75×8MW=30MW，10Kv侧总负荷P30=15MW，因此，总计算负荷S30为

S30=

MV·A=56.25 MV·A

每台主变压器容量应满足全部负荷70%的需要，并能满足全部一、二类负荷的需要，即

SNT≥0.7S30=0.7×56.25MW·A=39.375MV·A

且 SNT≥(30×50%+15×30%)/0.8MV·A=24.375MV·A

故主变压器容量选为40MV·A，查附录表A-4，选用SFSZ9-40000/110型三相三绕组有载调压变压器，其额定电压为110±8×1.25%/38.5±5%/10.5kV，YNyn0dll联结，阻抗电压Uk1-2%=10.5，Uk1-3%=17.5， Uk2-3%=6.5. 电气主接线

本变电所110kV有两回进线，可采用单母线分段接线，当一段母线发生故障时，分段断路器自动切除故障段，保证正常母线不间断供电。35kV和10kV出线有较多重要用户，所以均采用单母线分段接线方式。主变压器110kV侧中性点经隔离开关接地，并装设避雷器进行防雷保护。

变压器容量的选择与计算

【摘要】 电力变压器是供配电系统中必不可少且应用极广的设备，正确合理地选择变压器，是电力系统经济、安全、可靠地运行的保证，在节能降耗方面也有重要意义。本文详细地阐述了根据系统负荷选择变压器的方法和步骤。 【关键词】变压器 计算负荷 无功补偿

电力变压器是供电系统中的关键设备，其主要功能是升压或降压以利于电能的合理输送、分配和使用，对变电所主接线的形式及其可靠与经济有着重要影响。所以，正确合理地选择变压器的类型、台数和容量，是主接线设计中一个主要问题。 一、台数选择

变压器的台数一般根据负荷等级、用电容量和经济运行等条件综合考虑确定。当符合下列条件之一时，宜装设两台及以上变压器：

1.有大量一级或二级负荷 在变压器出现故障或检修时，多台变压器可保证一、二级负荷的供电可靠性。当仅有少量二级负荷时，也可装设一台变压器，但变电所低压侧必须有足够容量的联络电源作为备用。

2.季节性负荷变化较大 根据实际负荷的大小，相应投入变压器的台数，可做到经济运行、节约电能。

3.集中负荷容量较大 虽为三级负荷，但一台变压器供电容量不够，这时也应装设两台及以上变压器。

当备用电源容量受到限制时，宜将重要负荷集中并且与非重要负

荷分别由不同的变压器

首先要调查用电地方的电源电压，用户的实际用电负荷和所在地方的条件； 然后参照变压器铭牌标示的技术数据逐一选择，一般应从变压器容量、电压、电流及环境条件综合考虑，其中容量选择应根据用户用电设备的容量、性质和使用时间来确定所需的负荷量，以此来选择变压器容量。 在正常运行时，应使变压器承受的用电负荷为变压器额定容量的75～90左右。运行中如实测出变压器实际承受负荷50小于时，应更换小容量变压器，如大于变压器额定容量应立即更换大变压器。 同时，在选择变压器根据线路电源决定变压器的初级线圈电压值，根据用电设备选择次级线圈的电压值，最好选为低压三相四线制供电。这样可同时提供动力用电和照明用电。对于电流的选择要注意负荷在电动机起动时能满足电动机的要求（因为电动机起动电流要比下沉运行时大4～7倍）。

变压器要根据施工用电负荷有多大来选择 施工用电负荷的计算： 把每个电器设备的功率加在一起 看总和是多少KW你就选多少KVA的变压器就可以了 注：一般变压器容量应大于负荷总量 如：负荷总量为550KW 变压器应选600KVA的。

首先应该知道功率是分为有功功率（单位kW）、无功功率（单位kvar）、视在功率（单位kVA）。它们的关系应该是：kVA的平方=kW的平方

负荷计算及变压器选择

1.专用工程

1

1.1负荷计算及变压器容量、台数选择

根据用电设备组名称查表得出：Kx（需要系数），cosΦ，tanΦ（见excel表格或《工业与民用配电手册》） 设备容量Pe

根据下面的公式，计算Pj，Qj，Sj，Ij

基本公式：Pj=Pe*Kx Qj=Pj*tanΦ Sj?Pj2?Qj2 Ij?取同时系数：Kp=0.85，Kq=0.95 计算出Pj，Qj，Sj

可以计算出补偿前的功率因数cosΦ，功率因数一般补偿到0.95，查表可查出无功补偿率q

cSj 3*Un补偿容量Qc=Pj*q，计算补偿后的设备容量：Pj，Qj,Sj，Ij

c变压器损耗：ΔPb=0.01Sj，ΔQb=0.05Sj

变压器负荷率75%-85%，选择变压器台数和容量

1.2无功补偿率qc附表 （见excel表格或《工业与民用配电手册》）

2公用工程

2.1负荷计算

A)套住宅建筑面积在60㎡及以下时，用电负荷不宜小于4KW；建筑面积在60-120㎡，用电负荷不宜小于8KW；建筑面积在120-150㎡时，用电负荷不宜小于12KW；建筑面积在150㎡以上时，用电负荷不宜小于16KW，超出部分建筑面积可按40-50W/

变压器型式的选择

主要包括有相数（三绕组还是单绕组）、电压组合、容量组合、绕组结构（即阻抗选择，是升压变还是降压变）、冷却方式、调压方式、绕组材料（铜还是铝绕组）、全绝缘还是半绝缘、连接组别、是否选择自耦变、主变中性点接地方式等。考虑上述参考资料选择，要搞清楚主变型号中各字符的含义，并将相应资料的出处抄录下来作为选择的论据。

3.2.1 相数选择

由相应规程规定若站址地势开阔，交通运输方便也不是容量过大无法解决制造问题，宜选用三相变压器。

由于该变电所地址位于地区海拔200m，地势平坦，WH市郊交通便利，固选用三相变压器。

3.2.2 绕组数和绕组连接方式的选择

在《电力工程电气设计手册》和相应规程指出，在具有三种电压的变电所，如果通过主变各绕组的功率达到该变压器容量的15%以上，或低压侧没有负荷，但是变电所内需要无功补偿设备时，主变压器宜选用三绕组变压器，结合本次设计的具体情况应选择三绕组变压器。

在《电力工程电气设计手册》和相应规程指出，变压器绕组的连接方式必须和系统电压一致，负责不能并列运行。电力系统中变压器的连接方式有Y型和?型两种，而且为保证消除三次谐波的影响，必须有一个是?型的。我国110kV及以上的电压等级均为大电流接地系

变压器容量计算方法,如何选择变压器容量

一、按变压器的效率最高时的负荷率βM来计算变压器容量 当建筑物的计算负荷确定后，配电变压器的总装机容量为： S=Pjs/βb×cosφ2(KVA) (1)

式中Pjs——建筑物的有功计算负荷KW;

cosφ2——补偿后的平均功率因数，不小于0.9; βb——变压器的负荷率。

因此，变压器容量的最终确定就在于选定变压器的负荷率βb。 我们知道，当变压器的负荷率为：

βb=βM=Po/PKH (2) 时效率最高

式中Po——变压器的空载损耗;

PKH——变压器的短路损耗。

然而高层建筑中设备用房多设于地下层，为满足消防的要求，配电变压器一般选

用干式或环氧树脂浇注变压器，表一为国产SGL型电力变压器最佳负荷率。

表 国产SGL型电力变压器最佳负荷率βm 容量(千伏安) 500 630 800 1000 1250 1600 空载损耗(瓦) 1850 2100 2400 2800 3350 3950 负载损耗(瓦) 4850 5650 7500 9200 11000 13300 损失比α2：2.62 2.69 3.13 3.20 3.28 3.37 最佳负荷率β

变压器容量计算方法,如何选择变压器容量

一、按变压器的效率最高时的负荷率βM来计算变压器容量 当建筑物的计算负荷确定后，配电变压器的总装机容量为： S=Pjs/βb×cosφ2(KVA) (1)

式中Pjs——建筑物的有功计算负荷KW;

cosφ2——补偿后的平均功率因数，不小于0.9; βb——变压器的负荷率。

因此，变压器容量的最终确定就在于选定变压器的负荷率βb。 我们知道，当变压器的负荷率为：

βb=βM=Po/PKH (2) 时效率最高

式中Po——变压器的空载损耗;

PKH——变压器的短路损耗。

然而高层建筑中设备用房多设于地下层，为满足消防的要求，配电变压器一般选

用干式或环氧树脂浇注变压器，表一为国产SGL型电力变压器最佳负荷率。

表 国产SGL型电力变压器最佳负荷率βm 容量(千伏安) 500 630 800 1000 1250 1600 空载损耗(瓦) 1850 2100 2400 2800 3350 3950 负载损耗(瓦) 4850 5650 7500 9200 11000 13300 损失比α2：2.62 2.69 3.13 3.20 3.28 3.37 最佳负荷率β

主变压器微机保护

?保护配置

主保护配置 后备保护配置 ?差动保护 ?本体主保护 ?后备保护

中、低压变电所主变压器的保护配置主保护配置

?二次谐波闭锁原理的比率制动式差动保护 ?差动速断保护 ?本体主保护

包括 本体重瓦斯

有载调压重瓦斯 压力释放

后备保护配置后备保护采用按侧配置，各侧后备之间、各侧

后备保护与主保护之间软件、硬件均相互独立 。 ?中性点不接地系统（只装相间后备保护）

①三段复合电压闭锁方向过电流保护。Ⅰ段跳本 侧分段断路器，Ⅱ段跳本侧断路器，Ⅲ段跳三 侧断路器。

②三段过负荷保护。Ⅰ段发信，Ⅱ段启动风冷， Ⅲ段闭锁有载调压。

③冷控失电，主变压器过温报警。 ?中性点直接接地系统

对于高压侧中性点接地的变压器，除装 设上述相间后备保护外，还应考虑设置接地 后备保护。根据中性点接地方式的不同，设 置如下保护：

①中性点直接接地运行，配置两段式零序过电流保护。

②中性点可能接地运行，配置一段两时限零序电流闭锁零序过电压保护。

③中性点经放电间隙接地运行，配置一段两时限间隙零序过电流保护。

二次谐波闭锁原理的比率制动式变压器差

主变压器微机保护

?保护配置

主保护配置 后备保护配置 ?差动保护 ?本体主保护 ?后备保护

中、低压变电所主变压器的保护配置主保护配置

?二次谐波闭锁原理的比率制动式差动保护 ?差动速断保护 ?本体主保护

包括 本体重瓦斯

有载调压重瓦斯 压力释放

后备保护配置后备保护采用按侧配置，各侧后备之间、各侧

后备保护与主保护之间软件、硬件均相互独立 。 ?中性点不接地系统（只装相间后备保护）

①三段复合电压闭锁方向过电流保护。Ⅰ段跳本 侧分段断路器，Ⅱ段跳本侧断路器，Ⅲ段跳三 侧断路器。

②三段过负荷保护。Ⅰ段发信，Ⅱ段启动风冷， Ⅲ段闭锁有载调压。

③冷控失电，主变压器过温报警。 ?中性点直接接地系统

对于高压侧中性点接地的变压器，除装 设上述相间后备保护外，还应考虑设置接地 后备保护。根据中性点接地方式的不同，设 置如下保护：

①中性点直接接地运行，配置两段式零序过电流保护。

②中性点可能接地运行，配置一段两时限零序电流闭锁零序过电压保护。

③中性点经放电间隙接地运行，配置一段两时限间隙零序过电流保护。

二次谐波闭锁原理的比率制动式变压器差

第23卷第11期 2010年11月广东电力

GUANGDONGELECTRICPOWERVol 23No 11

Nov 2010

1000MVA主变压器高阻抗电压参数的选择

高崇,朱志芳

(广东省电力设计研究院,广东广州510663)

摘要:结合500kV木棉变电站输变电工程,对广东电网1000MVA主变压器高阻抗电压参数的选择进行了研究和分析,主要对容量为1000MVA的高阻抗变压器的短路阻抗、变压器第三绕组容量、变压器低压侧额定电压以及容性无功功率补偿装置的配置进行分析论证,为500kV木棉变电站高阻抗变压器(容量为1000MVA)的选型工作提供依据,为广东电网未来规划建设500kV变电站的建设模式提供参考。关键词:500kV变电站;短路电流;高阻抗变压器;建设模式

中图分类号:TM421 文献标志码:A 文章编号:文章编号:1007 290X(2010)11 0042 05

SelectionofHighImpedanceVoltageParametersfor1000MVA

MainTransformers

GAOChong,ZHUZhi fang

(GuangdongElectricPowerDes