主变压器的选择
变电站的主变压器选择
一、环境条件
环境包括温、湿度,海拔等大环境,也包括变压器所接入点的电网环境。1、正常使用环境
DL/T5222-2005规定,电器正常使用的环境条件为:周围空气温度不高于40℃,海拔不超过1000m。
GB1094.1-2013进一步规定变压器冷却设备入口处的空气温度:任何时候不超过40℃(水冷却变压器为20℃),最热月平均不超过30℃,年平均不超过20℃,户外变压器不低于-25℃,户内变压器不低于-5℃。2、环境对负荷的影响
当变压器工作处空气温度高于40℃,但不高于60℃时,允许降低负荷长期使用,但空气温度每降低1K,减少额定电流负荷1.8%;空气温度每降低1K,增加额定负荷的0.5%,但最大过负荷不超过额定电流负荷的20%。3、环境对温升的影响
GB1094.1-2013规定绝缘系统温度为105℃的固体绝缘,且绝缘液体为矿物油或燃点不大于300℃的合成液体(冷却方式第一个字母为O)的变压器的温升限值见表1:
表1变压器的温升限值
部位
顶层绝缘液体
绕组平均(用电阻法测量):
——ON或OF冷却方式——OD冷却方式绕组热点
温升限值(K)
60657078
上述限值对牛皮纸和改性纸均适用。
特殊运行条件下推荐的温升限值的修正值见表2:
表2温升限值的修正值
环境温度(℃)
年平均1520253035
月平均2530354045
最高3540455055
温升限值修正值(K)
+50-5-10-15
此表中温升限值为相对应于表1的值,可用插值法求得。
海拔超过1000米时,对于自冷式变压器(冷却方式后两位字母为AN)每增加400米,
温升限值减少1K,对于风冷式变压器(冷却方式后两位字母为AF),每增加250米,温升限值减少1K。
海拔高度低于1000米时,可做逆修正。4、特殊使用条件
根据DL/T5222,下述环境条件为特殊使用条件,设计时应采取防护措施,否则应与制造厂协商。
1)有害的烟或蒸汽,灰尘过多或带有腐蚀性,易爆的灰尘或气体的混合物、蒸汽、盐雾、过潮或滴水等;
2)异常振动、倾斜、碰撞和冲击;3)环境温度超出正常使用范围;4)特殊运输条件;
5)特殊安装位置和空间限制;6)特殊维护;
7)特殊的工作方式或负载周期,如冲击负荷;
8)三相交流电压不对称或电压波形中谐波含量大于5%,偶次谐波含量大于1%。9)异常强大的核子辐射。二、容量和数量的选择
对于范围I电压等级的变电站,主变压器的数量与容量一般根据地区供电条件、负荷性质、用电容量和运行方式等条件综合考虑;对于范围II电压等级的变电站,应根据现行的DL/T5429-2009有关规定和审批的电力系统规划设计决定。
变压器数量在2台(组)及以上时,应考虑其中1台停运时,其余变压器应能保证全部负荷的70%不过载;有重要负荷时,在计及过负荷能力后的允许时间内,保证用户的一级和二级负荷。如变电站有备用电源,能保证变压器停运行后用户的一级负荷,则可只装1台(组)变压器。三、型式的选择1、相数
220kV及以下变压器,一般应选用三相变压器。不受运行条件限制时,330kV变压器应选用三相变压器,500kV变压器宜选用三相变压器。500kV变压器选用单相变压器时,应考虑时否装设备用相。2、绕组数及连接方式
220kV及以下变电站,一般选用双绕组变压器,经技术经济比较合理时,可选用三绕组变压器。330kV及以上变电站,应根据电力负荷发展及潮流变化,结合系统短路电流、系统稳定、系统继电保护、对通信线路的危险影响、调相调压和设备制造等具体条件允许时,应采用自耦变压器。
变电站具有三种电压等级时,如通过变压器各绕组的功率达到该变压器额定容量的15%以上,或者第三绕组需要装设无功设备时,宜采用三绕组变压器或自耦变压器。选用自耦变压器时,应校核公用绕组容量是否满足要求。四、阻抗的选择
1、短路电流不大时,变压器阻抗不宜过大,应优先标准阻抗的变压器;
2、系统短路电流过大时,应通过技术经济比较确定选用高阻抗变压器或限流电抗器。选择高阻抗变压器时,应按电压分档设置,并应校核系统电压调整率和无功补偿容量。五、分接头及调压方式的选择
1、分接头设置原则
1)在高压绕组或中压绕组上,而不是在低压绕组上;
2)尽量在星形连接绕组上,而不是在三角形连接的绕组上;3)在网络电压变化最大的绕组上。2、调压方式选择原则
1)无激磁调压变压器一般用于电压及频率波动范围较小的场所;
2)有载调压变压器一般用于电压波动范围大,且电压变化频繁的场所;3)在满足运行要求的前提下,能用无载高压的尽量不用有载调压;
4)自耦变压器采用公共绕组调压时,应验算第三绕组电压波动不超过允许值。在调压范围大,第三绕组电压不允许波动范围大时,推荐采用中压侧线端调压。
说明:
1、变压器冷却方式
对于油浸式变压器,用4个字母表示其冷却方式,第1个字母表示与绕组接触的内部冷却介质:
1)O——矿物油或燃点不大于300℃的合成绝缘液体;2)K——燃点大于300℃的绝缘液体;3)L——燃点不可测出的绝缘液体。燃点使用“克利夫兰开口杯法”试验。第2个字母表示内部冷却介质的循环方式:
N——流经冷却设备和绕组内部的油流是自然的热对流循环;
F——流经冷却设备的油流是强迫循环,流经绕组内部的油流是热对流循环;D——流经冷却设备的油流是强迫循环,(至少)在主要绕组内部的油流是强迫导向循环。
第3个字母表示外部冷却介质:A——空气;W——水。
第4个字母表示外部冷却介质的循环方式:N——自然对流;
F——强迫循环(风扇、泵竺)。