变压器选型问题

变压器选型问题（推荐6篇）

变压器选型问题 篇1

变压器应该不过载运行；则以实际运行负荷计算。

例如实际负荷230kw，变压器的运行效率应在0.9左右，变压器负荷的功率因数如果能达到0.85以上，则需要的变压器容量为：S=P/(COSφ×η)=230/(0.9×0.85)=300.65，则可选315KVA的变压器。

配电变压器允许的最大短路电流为变压器额定电流的18-25倍，时间不允许超过0.25秒。

变压器是否放在高压配电室中，主要考虑的是环境因素，比如外界粉尘是否较大，是否有腐蚀是的物质和气体，外界温度是否长年较高等，如果没有这此特殊因素，放在变压器台上也是可以的，只是变压器周围要做好安全措施。

三相电力变压器，电压为10/0.4kV，容量为630kVA，请选配出高、低侧的熔体电流。

电压为10/0.4kV，容量为630kVA的三相电力变压器，其额定电流为：

高压额定电流：Ie=Se/(1.732*U1e)=630/(1.732*10)=36.37A；

低压额定电流：Ie=Se/(1.732*U2e)=630/(1.732*0.4)=909.33A；

一般按额定电流的1.5倍选取高压侧熔体：36.37×1.5＝54.6(A)一般按额定电流的1.5倍选取低压侧熔体：909.33×1.5＝1365(A)一般来说,配电变压器的无功补偿容量约为变压器容量的20%～40%，对于630KVA的配电变压器,补偿量约为120Kvar～240Kvar。准确计算无功补偿容量比较复杂，且负荷多经常变化，计算出来也无太大意义。一般设计人员以30%来估算，即选取200Kvar为最大补偿容量，也就是安装容量。

变压器选型问题 篇2

随着电力系统中电网建设规模的逐年扩大, 短路电流逐渐增大。尤其是在新建的变电站中, 短路电流过大常导致电气设备选型困难, 进而增加了投资费用。如果系统发生短路时的电流为I1, 则系统侧的阻抗Xd=U0/I1.变压器高、中、低三侧的阻抗分别用X1, X2, X3表示, 则单台主变运行时的10 k V短路电流可用下式计算:

2台主变110 k V侧并列运行时10 k V短路电流可用下式计算:

此外, 中压侧分列运行时与单台主变压器的运行情况相同, 3 台主变压器并列运行的情况依此类推。

由以上分析可知, 可通过以下方式降低短路电流值: (1) 110 k V母线采用分列运行的方式; (2) 主变低压侧串接限流电抗器; (3) 提升高压侧至中压侧的阻抗值。

在上述方式中, 110 k V变电站由上一级220 k V站辐射状供电, 而110 k V母线采用分列运行的方式会使110 k V线路形成单母线供电, 与双母线接线方式相比, 其可靠性低很多。因此, 220 k V变电站的110 k V母线多采用双母线接线方式。如果220k V变电站的最终规模为3台180 MVA主变压器, 则会有2台主变在同一段母线上运行, 而采用110 k V母线分列运行的方式仅能解决短时间内的短路电流问题, 因此, 不推荐采用该方式。

2主变低压侧加装限流电抗器

对于采用普通阻抗变压器加限流电抗器限制短路电流的方案而言, 需要设置3 台容量均为180 MVA的变压器, 系统侧提供的220 k V短路电流约为32 k A, 干式空心限流电抗器的额定电流为4 000 A, 电抗率为10%.

根据上述条件计算得出, 主变10 k V侧分列运行时, 限流电抗器前的短路电流值为65.69 k A, 限流电抗器后的母线短路电流值为20.64 k A, 可限制短路电流值为45.05 k A, 限流率为68.58%.此时, 对于10 k V母线及其配套设备的短路电流达到25 k A即可。

3加装高阻抗变压器和进行分裂绕组

应在限制10 k V母线短路电流的同时, 解决变压器近区短路故障影响变压器低压绕组的问题, 而加装高阻抗变压器是一种很好的解决方案。此外, 也可基于普通变压器的常规结构, 通过调整铁芯直径和绕组参数或采取绕组拆分措施, 增加绕组的漏抗, 简称为分裂绕组方案。采用此方案可提高变压器阻抗的电压值, 会有更多的漏磁通与一、二次绕组交链。而对于大容量的变压器, 漏磁通会加剧零部件和绕组的损耗, 并导致设备温度升高,

3.1 运行成本对比分析

加装高阻抗变压器的方案与分裂绕组方案的比较如表1所示。

由表1 可知, 加装高阻抗变压器的方案具有以下优点: (1) 空载损耗较小, 可降低约15%; (2) 负载损耗较小, 可降低约18%; (3) 运行经济性较高; (4) 可控制阻抗偏差, 从而满足扩建站并联运行的要求; (5) 极限分接阻抗波动较小, 运行平稳; (6) 结构简单、绝缘可靠性高。

在运行成本方面, 变压器的年电量损失可通过以下公式计算:

式 (1) 中:P0为变压器空载损耗, k W;PK为变压器负载损耗, k W;β为变压器的负载率, 按70%计算;t为变压器年工作小时数, 按8 760 h计算。

根据式 (1) , 采用分裂绕组方案变压器的年电量损失Q1=3624 888 k W·h, 采用加装高阻抗变压器方案的变压器年电量损失Q2=3 021 324 k W·h, 差值ΔQ=603 564 k W·h。按照江西地区工业用电电价0.65 元/k W·h计算, 采用加装高阻抗变压器方案每年节省的资金M≈39.2 万元。按照变压器寿命为30年计算, 在整个寿命期内, 每年折现率按照8%计算, 每年可节省资金441.3 万元。

通过上述比较得知, 内置电抗器的方案在运行和制作成本方面均优于分裂绕组方案。

3.2 变压器噪声对比分析

铁芯的磁致伸缩是变压器噪声的主要来源, 而加装高阻抗变压器方案中电抗器的容量一般为4 MVar左右, 只占主变容量 (180 MVA) 的2.22%, 可通过增强机械夹紧力来解决电抗器的噪声问题。

3.3 变压器电压调整率对比分析

电压调整率是指一个绕组的空载电压及同一绕组在规定负载、功率因数之下的电压之差与该绕组空载电压的比值, 通常以百分数表示。

4 结束语

本文比选了主变压器低压侧限制短路电流的3 种方案, 推荐加装高阻抗变压器的方案为本工程主变压器低压侧限流短路电流的主选方案。

摘要：分析比选了主变压器低压侧限制短路电流的3种方案, 即主变中压侧分列运行方案、普通阻抗变压器加限流电抗器方案和高阻抗变压器方案, 以期为相关单位的需要提供帮助。

变压器选型问题 篇3

电网电压是随着运行方式和负载的大小变化而变化的。电网电压过高和过低，将会直接影响变压器的和用电设备的正常运行，为了使变压器能够有一个额定的输出电压，大多数是通过改变一次线圈分接抽头的位置即改变变压器线圈接入的匝数多少，来改变变压器的输出端电压。在变压器一次侧的三相线圈中，根据不同的匝数引出几个抽头，这几个袖头按照一定的接线方式接在分接开关上。开关的中心有一个能转动的触头，当变压器需要调整电压时，改变分接开关的位置就改变了变压器的变压比，从而改变变压器的输出电压，使之满足需要。

要注意的是当改变高压侧分接开关档位时，并没有改变高压侧的电压（高压侧的电压是系统电源的电压，这个电压只能随负荷等参数波动，不受变压器高压侧分接开关档位影响），实际上改变的是高压绕组的匝数。高压绕组的匝数一旦改变了，它与中、低压侧之间的变比也就改变了，从而达到了改变中、低压侧电压的目的。

一档应该是线圈匝数最多的，比如110±8*1.25/38.5±2*2.5/10.5，即一档对应高压侧：110(1+8*1.25%)=121kV。有人说110±8*1.25 表示110kV侧有17档，我也不知道该用什么词了，暂且叫17级吧，因为有的变压器的调压表盘显示19个档位，其中9，10，11 三档是一级电压都是110kV（好像这里面还有点什么学问）。MR和华明有时标为9a、9b、9c，都是一个电压。

常听到有经验的老工程师说“低了低调，高了高调”。这里的含义可以从两方面理解：一是对高压侧调压的降压变压器而言，当低压侧电压偏低时，分接开关档位要向低调整；当低压侧电压偏高时，分接开关档位要向高调整；二是当系统电源电压高了分接开关档位要向高调整，反之亦然。怎么理解都对，记住就可以了。

对于三线圈变压器，中压侧38.5±2*2.5确实不多见，一般可以理解为无载调压。调整此分接开关时高、中压之间的变比改变了，故中压侧的电压变了。而高、低压侧的变比保持不变，所以低压侧的电压也不会改变。实际工作中，某些工况也有需要，所以才会有楼主见到的变压器。

一般而言，在系统电源电压变化时，调节一次侧分接开关就可以满足需求了，对于三线圈变压器是满足中低压用户使用电压的要求，如果中低压系统电压相对稳定，就不需要中压分接开关了;如果中低压系统电压相对变化差异较大就需要中压分接开关了.再啰嗦两句解释下什么情况下需要中压分接开关，具体说就是：

1)当低压系统电压适合而中压系统电压不适合时，需要单独调解中压分接开关；

2)当中压系统电压适合而低压系统电压不适合时，需要同时调节高中压分接开关。

在实际运行中，有时中压负荷变化很大，(如35kV系统在不同的运行方式下，负荷率差异很大，有的企业还与自备发电机的运行有关)，这时往往需要中压设置分接开关。

就是如果低压侧电压偏高的话那就把变压器分接头往高档调，如果低压侧电压偏低的话那就把变压器分接头往低调

以10KV配电变压器为例说明。变压器高压侧分接开关有三个档，Ⅰ---------10KV+5%，说明此档上变比是10.5KV/0.4KV Ⅱ---------10KV，说明此档上变比是10KV/0.4KV Ⅲ-------10KV-5%，说明此档上变比是9.5KV/0.4KV

当现在变压器分接开关在Ⅱ档，低压侧电压偏底时，说明系统电压偏低，若调整到档位Ⅲ，即使供电电压从10KV降至9.5KV，也能在二次变出0.4KV电压来。对高压侧调压的降压变压器而言，当低压侧电压偏低时，分接开关档位要向低调整；当低压侧电压偏高时，分接开关档位要向高调整，所谓“低了低调，高了高调”。

调压变压器是怎样调节电压的？

答：电网的电压过高和过低直接影响变压器的正常运行和用电设备的使用寿命，为了保证电压质量，使变压器能输出额定电压，一般采用调整变压器一次分接抽头来实现，连接及切换分接头的装置叫做分接开关。它是通过改变变压器绕组的匝数来调整变化的，几个抽头按照一定的接线方式接在分接开关上，开关中心有一个能转动的抽头，改变分接头位置就改变了绕组匝数，就改变绕组匝数，就改变了变压器的变比。因为：

U1，U2————

一、二次电压 N1，N2————

一、二次匝数

所以改变一次侧匝数，二次电压也会改变，达到了调节电压的目的。

U2=U1*N2/N1中U1是多少？ 运行维护

1、防止变压器过载运行：如果长期过载运行，会引起线圈发热，使绝缘逐渐老化，造成匣间短路、相间短路或对地短路及油的分解。

2、保证绝缘油质量：变压器绝缘油在贮存、运输或运行维护中，若油质量差或杂质、水分过多，会降低绝缘强度。当绝缘强度降低到一定值时，变压器就会短路而引起电火花、电弧或出现危险温度。因此，运行中变压器应定期化验油质，不合格的油应及时更换。把安全工程师站点加入收藏夹

3、防止变压器铁芯绝缘老化损坏：铁芯绝缘老化或夹紧螺栓套管损坏，会使铁芯产生很大的涡流，引起铁芯长期发热造成绝缘老化。

4、防止检修不慎破坏绝缘：变压器检修吊芯时，应注意保护线圈或绝缘套管，如果发现有擦破损伤，应及时处理。

5、保证导线接触良好：线圈内部接头接触不良，线圈之间的连接点、引至高、低压侧套管的接点、以及分接开关上各支点接触不良，会产生局部过热，破坏绝缘，发生短路或断路。此时所产生的高温电弧会使绝缘油分解，产生大量气体，变压器内压力加。当压力超过瓦斯断电器保护定值而不跳闸时，会发生爆炸。

6、防止电击：电力变压器的电源一般通过架空线而来，而架空线很容易遭受雷击，变压器会因击穿绝缘而烧毁。

7、短路保护要可靠：变压器线圈或负载发生短路，变压器将承受相当大的短路电流，如果保护系统失灵或保护定值过大，就有可能烧毁变压器。为此，必须安装可靠的短路保护装置。

8、保持良好的接地：对于采用保护接零的低压系统，（考试．大）变压器低压侧中性点要直接接地当三相负载不平衡时，零线上会出现电流。当这一电流过大而接触电阻又较大时，接地点就会出现高温，引燃周围的可燃物质。

9、防止超温：变压器运行时应监视温度的变化。如果变压器线圈导线是A级绝缘，其绝缘体以纸和棉纱为主，温度的高低对绝缘和使用寿命的影响很大，温度每升高8℃，绝缘寿命要减少50%左右。变压器在正常温度（90 ℃）下运行，寿命约20年；若温度升至105℃，则寿命为7年5温度升至120℃，寿命仅为两年。所以变压器运行时，一定要保持良好的通风和冷却，必要时可采取强制通风，以达到降低变压器温升的目的。日常保养

一、允许温度

变压器运行时，它的线圈和铁芯产生铜损和铁损，这些损耗变为热能，使变压器的铁芯和线圈温度上升。若温度长时间超过允许值会使绝缘渐渐失去机 械弹性而使绝缘老化。

变压器运行时各部分的温度是不相同的，线圈的温度最高，其次是铁芯的温度，绝缘油温度低于线圈和铁芯的温度。变压器的上部油温高于下部油温。变压器运行中的允许温度按上层油温来检查。对于A 级绝缘的变压器在正常运行中，当周围空气温度最高为400C 时，变压器绕组的极限工作温度是1050C。由于绕组的温度比油温度高 100C，为防止油质劣化，规定变压器上层油温最高不超过950C，而在正常情况下，为防止绝缘油过速氧化，上层油温不应超过850C。对于采用强迫油循环水冷却和风冷的变压器，上层油温不宜经常超过750C。

二、允许温升

只监视变压器运行中的上层油温，还不能保证变压器的安全运行，还必须 监视上层油温与冷却空气的温差—即温升。变压器温度与周围空气温度的差值，称为变压器的温升。对A 级绝缘的变压器，当周围最高温度为400C 时，国家 标准规定绕组的温升650C，上层油温的允许温升为550C。只要变压器温升不超 过规定值，就能保证变压器在额定负荷下规定的运行年限内安全运行。（变压器在正常运行时带额定负荷可连续运行20 年）

三、合理容量

在正常运行时，应使变压器承受的用电负荷在变压器额定容量的75—90% 左右。

四、变压器低压最大不平衡电流不得超过额定值的25%；变压器电源电压变化允许范围为额定电压的正负5%。

如果超过这一范围应采用分接开关进行调整，使电压达到规定范围。通常是改变一次绕组分接抽头的位置实现调压的，连接及切换分接抽头位置的装置叫分接开关，它是通过改变变压器高压绕组的匝数来调整 变比的。电压低对变压器本身无影响，只降低一些出力，但对用电设备有影响；电压增高，磁通增加，铁芯饱和，铁芯损耗增加，变压器温度升高。

五、过负荷

过负荷分正常过负荷和事故过负荷两种情况。正常过负荷是在正常供电情况下，用户用电量增加而引起的。它将使变压器温度升高，导致变压器绝缘加速老化，使用寿命降低，因此，一般情况下不允许过负荷运行。特殊情况变压器可在短时间内过负荷运行，但在冬季不得超过额定负荷30%，夏季不得超过额 定负荷的15%。此外，应根据变压器的温升与制造厂规定来确定变压器的过负荷能力。

当电力系统或用户变电站发生事故时，为保证对重要设备的连续供电，故允许变压器短时间过负荷运行，即事故过负荷，事故过负荷时会引起线圈温度超过允许值，因此对绝缘来讲比正常条件老化要快。但事故过负荷的机会少，在一般情况下变压器又是欠负荷运行，所以短时的过负荷致于损坏变压器的绝缘。事故过负荷的时间及倍数应根据制造厂规定执行。

在变压器的一次侧都有分接开关，额定电压10kV的变压器分接开关的位置是：中间位置是10kV，上下各有一个档位是额定电压的10％位置，就是95000V和105000V，这个开关根据输出电压的高低是可以调整的，如果说电压高，应该把分接开关调高到105000V的位置，这样电压就下降了。

分接开关为了能在小范围内改变变压器的输出电压而设置的。它利用改变绕组匝数的原理，在输入电压过高或过低的情况下，适当降低或提高输出电压。对于配电变压器，由于一次电流较小，分接开关都用来改变一次绕组匝数来改变输出电压的。

分接开关分为有载调节和无载调节两种，有载调节开关能在不停电的情况下带负荷调节，无载调节开关必须在停电时进行调节。一般的配电变压器所用的均为无载分接开关。

变压器选型问题 篇4

某新建化工工程项目需建110kV总降压站1座,10/0.4kV车间变电所8座,该项目总运行负荷约30 000kW,总降压站拟设40 000kVA主变压器1台,负载率约为75%。根据各工序负荷情况,每个车间变电所拟设2台车间变压器,共计14台,车间变负载率均在60%左右。为使该项目电气工程建设达到投资省、效益高、节约资源的目的,在变压器的选型中,充分考虑变压器的能效等级,并分别对S11、S9的损耗、价格及价差回收期进行了对比计算,作出优化选择。

1 主变压器选型

主变压器选型有两种方案:

A方案主变采用SFZ9-110/10kV,40 000kVA油浸式三相双绕组有载调压电力变压器;

B方案主变采用SFZ11-110/10kV,40 000kVA油浸式三相双绕组有载调压电力变压器。

1.1 基本参数

根据《JBT 3837—2010变压器类产品型号编制方法》规定,S9系列110kV油浸式三相双绕组有载调压电力变压器空载损耗、负载损耗应符合《GB/T 6451—2008油浸式电力变压器技术参数和要求》,S11系列110kV油浸式三相双绕组有载调压电力变压器空载损耗、负载损耗在此基础上分别下降20%和5%。40 000kVA,110kV油浸式三相双绕组有载调压电力变压器损耗参数见表1。

1.2 损耗计算

变压器的损耗分为铁损和铜损,铁损包括基本铁损和附加铁损,对这部分损耗的估算可以以变压器的年运行时间直接算出;铜损即负载损耗,与负载电流的平方成正比,对主变压器损耗计算可采用近似算法。变压器损耗计算式为:

式中,ΔP为变压器总损耗;ΔP0为变压器的空载损耗;Scp为变压器的平均容量;Sn为变压器额定容量;ΔPsc为变压器的短路损耗。

A9变压器的总损耗:

S11变压器的总损耗:

因此,S9与S11总损耗差值为12.47kW。根据化工行业连续运行的特点,年平均运行时间可按330天计算,则S11变压器比S变压器可节电量98 762.4kW·h。按0.4元/(kW·h)电价计算,节省的电费为39 504.96元。S9变压器购置费为200万元,S11变压器购置费为218万元,S11与S9价差回收年限为4.56年。

2 配电变压器选型

该项目有10/0.4kV车间变器14台,其中500kVA 2台,800kVA 4台,1 250kVA 4台,2 000kVA 4台,负载率均在60%左右。配电变压器损耗计算式为:

式中,Q0为空载无功损耗,kvar;P0为空载损耗,kW;PK为额定负载损耗,kW;SN为变压器额定容量,kVA;I0%为变压器空载电流百分比;UK%为短路电压百分比;β为平均负载系数;KT为负载波动损耗系数;Qk为额定负载漏磁功率,kvar;KQ为无功经济当量。以800kVA变压器为例,计算S11与S9的综合损耗、价差及回收年限,其余容量的变压器均可按此方法计算。800kVA,10/0.4kV油浸式三相双绕组无载调压电力变压器损耗参数见表2。

计算条件有:

(1)取KT=1.05;

(2)变压器容量SN=800kVA,联结组别为Yyn0;

(3)对工业企业电网的10kV降压变压器取系统最小负荷时,其无功当量KQ=0.1kW/kvar;

(4)变压器平均负载系数,取β=60%;

(5)变压器(800kVA)价格S9为73 500元,S11为78 370元;

(6)变压器运行小时数T=7 920h,最大负载损耗小时数t=5 500h;

(7)综合电费为0.40元/kW·h;

(8)变压器空载损耗P0、负载损耗PK、I0%、UK%。

根据上述公式计算,SN=800kVA的S11较S9多投资4 870元,多投资的回收年限为3.61年。同理,500kVA变压器回收期为3.9年,1 250kVA回收期为2.83年,2 000kVA回收期为2.55年。

3 结束语

《关于节约能源基本建设项目可行性研究的暂行规定》中指出,计算投资回收年限一般不应超过5年,最长不超过7年。根据以上计算结果可知,主变压器与配电变压器在利用S11代替S9时多投资的部分均能够在政策规定的年限内收回,符合节约能源的国家政策导向,且其投资效益显著。根据GB 24790—2009《电力变压器能效限定值及能效等级》,S9系列变压器的损耗对应能效标准为3级,是变压器能效标准的门槛值,电力变压器目标能效将在4年后开始实施,S9系列变压器将逐渐退出市场;而S11系列变压器的损耗对应能效标准为1级,是大力推广的节能型变压器。为了避免短期的重复投资,本项目主变压器及配电变压器均采用S11系列,一次性投资到位,是经济合理的选择。

参考文献

[1]姚志松,姚磊.新型节能变压器选用、运行与维修[M].北京:中国电力出版社,2010

变压器选型问题 篇5

1.1相数和台数的确定为保证供电的可靠性, 变电站一般应装设两台主变, 但是, 主变一般不超过两台。当一个电源或变电站的一级负荷需要备用电源进行供电时, 在这种情况下可以装设一台主变。对大型枢纽变电站, 根据工程的具体情况, 应安装2~4台主变。在220k V的电力系统中, 通常情况下选择三相变压器, 这是因为:无论是投资, 还是占地, 单相变压器都比较大, 并且运行损耗也比较大, 同时配电装置结构比较复杂, 进而在一定程度上增加了维修的工作量, 只有考虑变压器制造及运输条件的限制, 考察从厂到变电站之间, 变压器的尺寸是否超过运输途中隧道、涵洞、桥洞允许通过的限额。若受到限制, 则采用单相式代替三相。根据已知条件, 所给条件中没有给出特殊限制条件, 所以采用三相变压器。

1.2绕组数的确定国内电力系统中采用的变压器按绕组分类有双绕组普通式, 自耦式以及低压绕组分裂等变压器形式。根据已知条件该主变有三个电压等级220/110/10k V。所以采用三绕组变压器。

1.3绕组接线方式的确定电力系统的绕组接线方式有星形“Y”和三角形“D”两种。按照规定, 在我国超过110k V的电力变压器都要采用YN进行连接, 对于35k V的变压器采用Y方式进行连接, 通过消弧线圈对中性点进行接地处理。35k V及以下的电力变压器三相绕组都采用D连接。根据已知条件, 所给电压等级中的220k V、110k V采用YN接线。10k V采用d11接线, 所以本变电站三相接线方式为YNyn0d11。

1.4调压方式的确定在调压过程中, 在允许范围内控制电压, 进而在一定程度上保障发电厂或变电站的供电质量。在对变压器的电压进行调整时, 通常情况下采用分接开关对变压器的分接头进行切换, 从而改变变压器变比。对于切换方式, 可以分为两种:不带电切换和带负荷切换。其中, 不带电切换称无励磁调压, 调压范围为2×2.5%;带负荷切换称有载调压, 调压范围可达30%。

设计有载调压的原则如下: (1) 对于超过220k V的降压变压器来说, 当电网电压变化较大时, 一般采用有载调压的方式, 在其他情况下, 不建议使用。 (2) 对于低于110k V的变压器来说, 如果有一级电压的变压器采, 这时可以采用有载调压方式进行处理。 (3) 接于出力变化大的发电厂的主变压器, 或接于时而为送端, 时而为受端母线上的发电厂联络变压器, 一般宜采用有载调压方式。

在本设计中, 由设计任务书可选用无载调压方式。

1.5冷却方式的确定电力变压器的冷却方式随形式和容量的不同而不同, 一般有以下及几种类型:

(1) 自然风冷却:一般适用小容量的变压器, 为使热量发散到空气中, 装有片状或管形辐射冷却器, 用以增大油箱的冷却面积。 (2) 强迫空气冷却:又称风冷式。容量大于1000k VA变压器在绝缘允许的油箱尺寸下, 即使有辐射器、散热装置仍达不到要求用人工风冷。在辐射器之间加装数台电动风扇。 (3) 强迫油循环水冷却:一般水源充足的情况下可以采用潜油泵强迫油循环, 让水对油管道进行散热, 散热效率高, 节省材料, 减小变压器尺寸。但对冷却密封性的要求较高, 维护工作量大。 (4) 强迫油循环风冷却:该冷却方式与强迫油循环水冷却原理相同, 但是该冷却方式需要用风进行冷却。对于大容量变压器来说, 通常情况下采用强迫油循环风对变压器进行冷却。 (5) 强迫油循环导向冷却:大型变压器采用较多利用潜油泵将冷却油压入线圈之间。线饼之间和铁芯油道内抽出, 然后经风冷却后循环使用。 (6) 水内冷变压器:变压器绕组由空心导线制成, 运行将纯水注入空心绕组中, 借水循环带电热量, 其水系统复杂, 变压器价格较高。

因为所选变压器容量为90000k VA且为大型变压器, 所以采用强迫油循环风冷却变压器。

综上所述:查表选出变压器为220k V三相无励磁变压器, 其具体参数见表1。

2主变保护配置方案

2.1主变压器的保护概述通常情况下, 可以将变压器的故障分为内部故障和外部故障。

其中内部故障是指故障发生在变压器油厢内部, 其故障类型主要包括: (1) 各绕组之间发生的相间短路; (2) 单相绕组部分线匝之间发生的匝间短路; (3) 通过外壳单相绕组或引出线发生单相接地短路; (4) 烧损铁芯。

外部故障主要包括: (1) 由于破碎绝缘套管网络发生单相接地短路; (2) 引出线之间发生相间故障。

对于变压器来说, 造成其不能正常运行的原因主要包括: (1) 外部短路或过负荷引发过电流; (2) 油箱漏油降低了油面; (3) 变压器中性点电压升高或由于外加电压过高而引起的过励磁。

2.2变电站主变保护的配置原则

2.2.1主变压器的主保护 (1) 瓦斯保护。对于变压器来说, 如果发生内部故障, 在这种情况下需要装设瓦斯保护, 如果油箱内部产生气体或油流, 这种保护方式发生动作。 (2) 差动保护。在变压器的内部, 如果发生绕组、引出线等内部故障, 差动保护将发生瞬时动作, 在这种情况下跳开各侧电源断路器。

2.2.2主变压器的后备保护作为差动保护和瓦斯保护的后备, 一般情况下, 需要装设过电流保护, 进而在一定程度上防止变压器外部故障而引起的变压器绕组过电流。

2.2.3过负荷保护大多数情况下, 变压器的过负荷电流都是三相对称, 在这种情况下, 只需装设单相式过负荷保护。

2.2.4变压器的零序过流保护每台变压器上需要装设两套零序电流保护, 一套用于中性点接地运行方式, 另一套用于中性点不接地运行方式。

2.3主变压器的配置方案本设计采用SFPST-90000/220型号的变压器, 它是三相风冷式强迫油循环三绕组无激磁调压变压器。所以装设以下保护装置:

(1) 纵联差动保护, 可迅时切断保护区内的短路故障。 (2) 过电流保护, 可防止外部短路引起的过电流, 并作为变压器相间短路的后备保护。 (3) 零序电流保护, 用作变压器外部接地短路时的后备保护, 保护直接动作于跳闸。 (4) 过负荷保护, 过负荷保护采用单相式, 带时限动作于信号。对于单侧电源的三绕组降压变压器, 三侧绕组容量不同, 则在电源侧和容量较小的一侧分别装设过负荷保护。

参考文献

[1]张春莲.大同电网主变保护改造方案优化[J].山西电力, 2003 (S2) .

[2]易向阳, 唐震.110k V/10k V降压变电站主变保护的设计[J].中小企业管理与科技 (下旬刊) , 2011 (09) .

变压器选型问题 篇6

据估计, 我国配电变压器的总损耗约占系统总发电量的2%~3%, 占系统线损总量的30%~60%。而网损的80%又发生在配网中, 如果损耗每降低1%, 则每年可节约上百亿度的电。

电网经济运行降损的主要技术措施:合理进行电网改造, 选用节能型变压器, 降低电能损耗;合理计算变压器经济负载系数, 保证变压器经济运行;合理调整配电线路, 推广环形供电网络和带电作业, 设置电网补偿装置, 有效降低网损。可以看出, 配电变压器是节能降耗的重点。

变压器经济运行, 就是采取各种措施减少各类损耗, 以提高变压器的运行效率。变压器损耗可分空载损耗和负载损耗两部分, 运行中的变压器空载损耗是恒定的, 而负载损耗随带负荷的变化而变化, 同时变压器的运行效率也随之相应地变化。

尽管配电变压器已是高效率的设备 (负荷率可达95%~99%) , 但由于其数量巨大和空载耗电的固定性, 变压器本体存在着巨大的节能潜力。

2 新型节能变压器

2.1 发展趋势

近年来, 随着生产技术和材质的提高, 配电变压器的损耗在不断下降, 尤其是空载损耗值下降得很多, 这主要归因于磁性材料导磁性能的改进, 其次是导磁结构铁心型式的多样化, 如较薄高导磁硅钢片或非晶合金的应用, 阶梯接缝全斜结构铁心、卷铁心、退火工艺的应用等等。

为了响应节能降耗的政策和满足市场需要, 合肥ABB变压器有限公司配电部除了生产原有的S11系列, 进一步提出了ABB高效节能配电变压器的概念, 即S13、S14系列解决方案。S13型及S14型配电变压器是具有节能效果的变压器新产品。与S11型变压器比较, S13型的空载损耗较低, S14型的空载损耗和负载损耗都较低, S13型和S14型的噪音水平也更低。

2.2 损耗分析

2.2.1 损耗值的比较

S14型变压器的空载损耗比S11降低30%, 且负载损耗降低了15%;S13的空载损耗约比S11降低30%, 负载损耗与S11大致相同。

2.2.2 综合功率损耗评价

配电变压器能效技术经济评价是通过综合计算配电变压器设备的初始投资, 以及经济使用期内各年因空载损耗和负载损耗所产生的损耗费用等, 对技术上可行的备选方案进行综合分析与比较, 筛选推荐出技术可行、经济最优的方案 (即计算期总费用最小的变压器) 。

运行空载损耗:

运行负载损耗:

式中, Po为额定空载损耗, k W;Pk为额定负载损耗, k W;Sn为变压器额定容量, k VA;Io%为变压器空载电流百分比;Uk%为阻抗电压百分比;Q0为空载无功损耗, kvar;QK为额定负载漏磁功率, kvar;β为平均负载系数;f为载波动损耗系数, 1.05;Kq为无功经济当量, 取0.1k W/kvar。

400k VA变压器年损耗比较如表1所示。

选择变压器负载率为40% (此时运行效率较高) 进行比较, S13比S11可年节约2400度电, S14比S11可年节约3900度电。以电价每度0.65元计算, S13型变压器每年可节约1600元, S14型变压器每年可节约2530元。随着负载率的提高, S14型变压器节能效果将更加明显。

1250k VA变压器年损耗比较如表2所示。

选择变压器负载率为40%进行比较, S13比S11可年节约6700度电, S14比S11可年约9300度电。以电价每度0.65元计算, S13型变压器每年可节约4400元, S14型变压器每年可节约6050元。

3 变压器的选型建议

变压器选型时应从技术经济性、噪声、尺寸大小、结构性能等方面综合考虑。

对于典型性机械制造、食品工业、农村企业、农业灌溉、农村照明、城市生活和城市商业等用电性质的用户, 由于其负载率较低, 因此从节能效果来看, S13型变压器的性价比较好。

对于非典型性用电性质的用户, 若负载率较高且用电持续时间较长, 可选用负载损耗更低的S14节能变压器。