论主变压器的选择

摘要：变压器是变电所中最重要的设备。正确选用变压器，对变电所的安全运行和经济运行，以及对供电电压质量和供电的可靠性都有密切关系。

关键词：变压器；台数；容量

中图分类号：TB

文献标识码：A

文章编号：1672-3198（2012）04-0278-01

变压器是根据电磁感应原理制成的传输交流电能并可改变交流电压的静止电器。它广泛地应用于电力、通信和自动控制系统中。变压器种类繁多，分类方法也很多，所以需要因地制宜的选择变压器。主变压的选择与发电厂、变电站的性质及其在电力系统中的作用等多方面因素有关，以下笔者仅提出一般原则。

变压器单台容量可以做得很大，由于单位容量的造价（元/台）随单台容量的增加而下降，因此减少变压器台数，提高单台容量可以降低变压器本体投资。由于变压器台数的减少，与之配套的配电设备相应减少，并使配电装置结构简化，布置清晰（减少交叉），占地面积、施工工作量也随之减少从而取得显著的技术经济效益。

减少变压器台数的途径如下：使用发电机/变压器扩大单元；在需要变压器并联以相互备用的情况下，使用两台变压器比使用更多台数变压器有利；考虑一台变压器退出工作后的备用能力相当，使用两台变压器时，其总容量较使用更多台数变压器的总容量有所增加，但考虑上述因变压器台数减少取得的综合效益及损耗的减小仍将是使用两台变压器更为合理；小型自备电厂以保证自身供电为主要目的，一般无很多剩余功率输入电力系统，与电力系统的联络变压器主要用于取得系统备用和运行的稳定性，这时联络变压器可考虑使用一台。

采用扩大的发电机/变压器单元的可能性来自下列因素：变压器的故障几率远小于发电机组（原动机/发电机）及其调节系统的故障几率。因此可能采用的单台变压器的极限容量大于发电机的极限容量；由于制造上的原因使单台发电机组的最大容量受到限制而被迫采用两机（或更多机组）一变的接线形式。

主变压器容量的确定可按下述原则确定主变压器容量：

（1）发电机/变压器单元接线中的主变压器容量与该单元中发电机的容量（扣除厂用电）配套。

（2）高、中压电网的联络变压器应按两级电网正常与检修状态下可能出现的最大功率交换确定容量，依赖于两级电网的合理调度。

变压器有极高的运行可靠性，因此可以降低备用的要求，并联运行的变压器在一台变压器事故切断时相互备用（隐备用）、只要求短时保持原有总输送容量，同时应计及变压器的短时过载能力。

当联络变压器为两台时，考虑一台突然切断后另一台应短时承担全部负荷，因此选择每台容量为总容量的50%－75%。采用50%时，一台变压器突然切断，另一台过载倍数为2，允许运行7.5min。采用75%时，过载倍数为1.3，允许运行2h，应保证在上述时间内电网调度能妥善地调整系统潮流，降低联络点的穿越功率。

变压器的检修时间间隔很长：第一次大修在正式投运后5年左右进行，以后根据运行情况和检查试验结果确定，一般不少于10年。合理地安排检修时间合理调度电网，并利用变压器的过载能力满足供电要求，不必因此而增加变压器的安装容量。

小型电厂机端电压母线上的升压变压器的容量选择条件为：接于该母线上的发电机处于全开满载状态而母线负荷（含厂用电）又最小时，能将全部剩余功率送出；发电机开机容量最小能经该变压器倒送功率满足母线负荷要求。上述两状态指的是具有一定持续时间的状态用以确定变压器的额定容量，对于一些持续时间很短的状态可考虑以变压器的过载能力满足要求；当两台变压器并联运行互为备用时，主要考虑变压器箱体之外故障的短时备用能力，其原则与前述联络变压器相同，要求高的，选取单台容量较大。由于变压器检修周期长，且可与该母线上的发电机检修时间相配合，因而不因其检修增加容量。

综上所述，在选择主变压器容量时，所采用的基本原则是：在电力系统正常运行与检修状态下，以具有一定持续时间的日负荷选择主变压器的额定容量，日负荷中持续时间很短的部分，可由变压器过载满足；并联运行的主变压器以隐备用形式相互作为事故备用，只要求短时保持原有总传输容量并应计及变压器的短时过负荷能力；主变压器检修时间间隔很长、检修时间较短，合理作好检修与运行调度，则不因检修并联变压器而增加其选择容量。

三相变压器与同容量的单相变压器组相比较，其铜和钢片材料消耗节省20%－50%，从而使其价格较低且安装占地面积小，且运行损耗减少12%－15%。因此一般情况下，规定使用三相变压器。

一般变压器在制造厂装配好后再运输。随着电压的提高，容量的增大，变压器的外形尺寸及重量均增大，因此可能出现由制造厂到发电厂、变电站运输道路的困难：隧洞的高度、桥梁的承载能力不足等。使用单相变压器可使单件容量降低，从而解决运输问题，这往往成为使用单相变压器最主要的原因。

单相变压器的明备用容量为一相容量，由于备用容量降低2/3才有可能使加装备用后在运行上取得的效益能够补偿投资的增加。使用单相变压器可以通过设立备用相而取得技术经济效益。

参考文献

［1］吴健.提高S11型配电变压器性价比的优化设计措施［J］.电气制造，2006，（7）.