变压器选型范文

变压器选型范文（精选8篇）

变压器选型 第1篇

1 变压器容量选择

对变压器的容量进行正确的选择是一项基本的工作, 选择的基本依据是具体的负荷情况以及负荷的性质。合理分析用户发展的现状并对其远景规划合理预测, 综合进行变压器的配置。目前, 选择变压器容量常用的一种方法是:总拥有费用最小法。变压器的总拥有费用是指在使用寿命期间, 投资变压器以及其损耗的总经济费用。对于购买者来说, 采用这种方法进行变压器容量的选择, 能够得到较好的经济效益。总拥有费用包括三部分, 分别是:购买变压器的成本费用、空载损的耗费用以及负载损耗的费用;影响空载损耗费用和负载损耗费用的因素有:电价、金融状况以及大型工程等等。

2 变压器型式选择

变压器型式的选择对设计工作者来说是至关重要的一步。以下就干式变压器和油浸式变压器的特点进行介绍。

2.1 干式变压器

当下, 干式变压器在我国市场上出现的数量和比例不断增大, 主要的型号包括:SC (B) 7、SC (B) 8、SC (B) 9、SC (B) 10等等。其中, SC (B) 10属于新产品, 在智能化的环保节能环节上发挥了巨大优势。同时, 与现行的标准相比, 干式变压器能够节省33%的空载损耗和15%的负载损耗, 具有低噪声的特点, 另外, 它具有很强的超铭牌能, 在特定情况下, 能够使负载能力提高到额定容量的1.5倍左右。与油浸式变压器相比, 它实现了无油化和低噪声, 所需的占地面积大大减小, 具有简易的安装步骤和较高的可靠性, 维护起来也较为方便。但是, 干式变压器的容量有限, 具有较高的成本, 从目前的使用情况来看, 没有油浸式变压器那么普及, 相信随着科学技术的不断发展, 其应用前景是非常可观的。

2.2 油浸式变压器

在我国, 油浸式变压器占据着市场的主导地位, 主要型号包括:S7、S9、S11等等。实际上, S7型号的变压器已经慢慢被市场所淘汰, 后两者属于新型的节能型变压器, 特别是第三种, 它成功移植了10KV配电变压器的设计经验, 在1600kV·A以下的负荷容量并且负荷没有明显的冲击性时应用较多, 具有经济和可靠的特点。

在进行变压器的型式选择工作中, 一般遵循以下选择规律:如果条件许可, 可以选择SC (B) 10型干式变压器;如果经济条件不乐观, 可以退而选择S11型卷铁心变压器;如果有某些特定要求和需要, 可以选择新型全密封S9型叠铁心变压器。

3 配电变压器联结组别的确定

对于配电变压器来说, 选用Dyn11联结组别是最为合理和可靠的, 理由如下:

1) 能够有效抑制负载端的谐波电流, 尤其是高次谐波, 保证电流的正弦度和高质量。实际中经常采用的配电变压器属于双圈变压器, 当将正弦波电压施加于原边, 就形成了正弦波的电势和磁通。当铁定达到饱和状态, 空载电流的波形变成尖顶波, 该波形中不仅含有基波, 还还有大量的高次谐波。此时, 将配电变压器的联接组别设计成Dyn11, 将原边接成三角形, 激磁电流中的高次谐波能够在原边形成环流, 这样就保证了原边电势以及激磁磁通的波形为正弦波的同时, 变压器副边的感应电动势波形也为正弦波, 有效抑制其谐波含量, 负荷电流中不再含有二次谐波, 保证了供电质量。

2) 选用Dyn11联结组别的联接方式能够充分利用设备的容量。根据国标的相关规定, 在低压电网中, 如果三相变压器选择Yyn0结线, 当出现单相不平衡负荷, 中性线上会产生电流, 该电流应该低于低压绕组的额定电流的1/4, 同时, 在满载情况下, 一相的电流应该小于额定电流。从这一规定中可以看出, Yyn0结线时, 配电变压器的使用受到了很大的限制, 其能力无法得到全面的利用。但是, 如果采用Dyn11结线方式, 不会限制中性线的电流, 该电流允许达到变压器的低压侧线电流值, 这样一来, 就能够对电压器的容量进行充分的利用, 在单相负荷为主的场合以及经常出现两相不平衡的配电变压器中使用较为适宜。因此, 无论是干式变压器还是油浸式变压器, 都应该采用Dyn11联结组别。

4 变压器设计中的注意事项

在实际应用中, 浸式变压器具有大容量、大电流的特点, 因此备受亲睐, 本小节针对三相油浸式配电变压器的设计提出几点注意事项, 以供同行参考。

1) 对于变压器油箱的结构, 在技术洽谈阶段就应该确定好。由于在配电变压器的使用中, 很多场合要求将其密封, 这样处理有很多好处:隔绝了空气之后, 变压器油的老化速度会大大减慢, 能够有效的延长变压器的使用寿命;避免了维护环节, 从维护成本上来看也是非常可观的, 对于1600kVA及以下容量的变压器可以采用全密封式结构, 油箱可以采用波纹式, 但是对于额定容量较大的变压器, 采用波纹式结构是不合时宜的, 这是因为在这种情况下, 波高很高, 不易进行波纹片的加工, 同时, 油箱的机械强度不理想, 散热能力也有限。因此, 对于大容量的全密封式配电变压器, 建议将其油箱设计成片式散热器, 同时加装胶囊式的储油柜结构, 如果使用中没有严格的要求设计成全密封式结构, 可以将其油箱设计成片式散热器, 同时加装普通储油柜结构。

2) 合理确定低压绕组的结构形式。在配电变压器中, 低压侧的额定电压为400V, 对于额定容量为3150kVA、2000kVA、2500k VA的配电变压器, 其低压侧绕组采用的结构形式通常为铜箔绕制式, 大容量的配电变压器采用双饼式结构。在一些变压器生产厂中, 有的将2000KVA以上的配电变压器的低压绕组设计成四螺旋结构, 其中, 并绕的导线有32根、40根以及48根三种。很显然这种形式的需要并联较多的导线, 会增加低压绕组的涡流损耗, 绕制时也很不方便, 抵抗突然发生的短路故障的能力较弱, 如果采用箔绕或双饼式结构, 就能够防止以上缺陷的出现。

3) 选取合适的油箱宽度方向裕度。在配电变压器中, 低压侧电流数值较大, 会产生很大的杂散损耗, 导致低压部分的引线具有很高的温度, 因此, 必须合理设计油箱的宽度方向裕度, 理论上, 方向裕度越大越好, 但是过大的方向裕度会增加钢板以及油的用量, 因此, 也应该权衡利弊, 合理选择, 对于2000kVA及以上容量的配电变压器, 应该尽量加大变压器低压侧的裕度, 同时将变压器的机身偏向于高压侧, 这样一来, 就能够有效减小杂散造成的损耗, 阻止了变压器内部的局部过热, 使得变压器的寿命增长。

5 结语

无论从节能的角度还是安全使用的角度, 对变压器的型式及容量进行合理选择都是非常有必要的。选型和容量恰当的配电变压器, 不仅能够为电力企业节约能源, 保证较高的供电质量, 还能够为用户的安全提供保障, 具有较好的经济型, 有效降低污染程度, 对环境友好。在具体的工程实际中, 要想正确选择变压器, 还应该与实际相结合, 考虑当地负载的性质和周围的环境, 综合评价之后对变压器的型号和容量进行选择, 从而实现最佳的选择。

摘要：改革开放以来, 中国经济得到了飞速发展, 在经济发展的同时也造成了巨大的能源浪费。作为应用十分广泛的电力设备, 变压器每年的电能损失是相当惊人的, 变压器正确设计选型对整个国民经济的飞速发展, 对中国节能减排的贡献都是十分重要的, 本文针对变压器容量和型式的选择进行了介绍, 简要分析了油浸式大容量变压器设计的相关事项。

关键词：变压器,供配电,油浸式变压器

参考文献

[1]彭庆先, 林环兴.水电厂厂用变压器的选型[J].中国农村水利水电, 2004.

[2]马卫平, 程方晓.变压器及配套装置设计选型需要商榷的几个问题[J].吉林电力, 2009.

二级调压器的选型论文 第2篇

1 概述

珠江三角洲地区作为我国第一个液化天然气项目试点，首期工程在前竣工，供应深圳、东莞、广州和佛山四个城市，二期工程计划在投产并供应其它五个城市(惠州、肇庆、江门、中山和珠海)。现在除了广州涉及油制气外，其余城市为液化石油气和部分代天然气。而燃气燃烧理论表明，不同气质的燃气存在互换性问题，天然气的转换，这个问题已摆在各城市面前。

500kV主变压器选型研究 第3篇

变压器是变电站最重要的电气设备,500 kV大型变电站中的主变压器是变电站的核心元件,主变压器的型式和参数的确定不但关系到变压器的结构和工程投资,对电网的安全可靠运行也有着重要影响。选择变压器的结构型式、技术参数和性能指标,大体上应遵循以下两方面原则:一是要满足变电站所在地区电力系统方面的需要,二是要考虑变压器运输安装方面的可行性和经济性。主变压器选择首先在容量上必须满足电力系统要求,但不能不顾及运输和安装方面方面的限制而过分强调容量上的要求,二者之间要统筹兼顾。本文仅从500 kV主变压器的型式方面出发,就主变压器运输和安装条件进行技术经济比较和研究。

2 普通变压器和自耦变压器

变压器有普通和自耦之分,如果采用自耦变压器,则可比普通变压器多获得0.56的效益系数,所以与同容量的普通变压器相比,自耦变压器的体积和重量都要小,正由于自耦变压器具有体积小、重量轻、造价低的优点,自耦变压器在500kV变电站中得到了广泛应用。

3 500 kV主变压器的型式

目前国内超高压变电站采用的500 kV主变压器电气型式绝大多数为自耦式变压器,国内生产的500 kV变压器在结构上有两种形式:单相式和三相式,其中三相式也有几种不同的组装方式。

(1)单相式。即每一相均为一台独立的单相变压器,通过变电站内建设相应的接线将中性点连接而运行。目前从国内各主变生产厂商的生产水平来看,多数500 kV变电站工程主要是以单相变压器为主,并积累了多年的生产经验。

(2)三相一体式。此类型变压器的铁心主要采用三相五柱式,每一相的全部绕组都布置在同一个铁心柱上。国内一些大型变压器厂商已经开始引进先进技术研制三相一体式变压器,并且已经有了供货业绩。该类变压器具有结构紧凑,能节省大量钢材和降低投资,另外还可以避免低压线圈外部接线,节省占地。但是问题是铁路运输最大载重量只有210 t左右,三相一体式常规容量750 MVA变压器运输重量在340 t左右,运输重超过铁路运输最大载重量,只能采用水路运输,对于大部分变电站位置来说运输极为不便。

(3)三相组合式。该类变压器由3个单相变压器组合而成,3个单相变压器分别运输,现场组合成三相紧靠一起的三相变压器,低压侧线圈可在变压器油箱内部完成接线而只引出3个低压出线套管,可以节省变压器整体占地面积。该类变压器运输条件与单相变压器基本相当,但目前该类大容量变压器在国内主要用于发电厂升压变压器(只有高、低二个绕组),适用于变电站工程三绕组变压器的容量相对较小。

(4)可分拆运输现场组装式三相变压器。该类变压器将各主要部件分拆运输,现场组装成三相一体的变压器。该类变压器安装时需在现场搭建一个约长38 m、宽18 m、高18 m的防尘棚,对安装现场的防尘、防潮等安装、试验条件要求较高。

目前南方电网网区投运及在建工程中使用的单相变压器占了大部分,主要是受到站址大件运输条件的限制。同等容量的三相一体变压器所消耗的材料少于单相变压器,价格比单相变压器低5%～10%,且占地面积少,因此只要运输条件许可,在工程中选用三相一体变压器应为最佳方案。

4 变压器的损耗

20世纪90年代以前生产的变压器因硅钢片处理技术的原因,空载损耗大于后期生产的变压器;日本产变压器空载损耗指标较好;欧洲产变压器短路损耗指标较好;三相一体变压器损耗一般小于单相变压器;壳式结构的变压器能做到最优的损耗与质量比。

5 变压器调压方式

变压器的调压方式分为有载调压和无励磁调压两种方式,有载调压方式在变压器运行过程中就可以进行电压分接头调整,方便灵活,但相同电压等级的有载调压变压器和无励磁调压变压器相比,结构复杂、价格昂贵、维护检修量大、故障率较高。在实际运行中,极少在运行中带电调分接,若需调整电压,就将变压器停下来或利用变压器停电检修的机会,在不带电的情况下调整分接位置。现场不敢带电调分接,一是担心在调整过程中分接开关可能发生故障,二是当前500 kV变压器带电调分接的机会并不多,有限的几次利用变压器停电检修的机会就可以调了。从降低造价、简化结构、提高变压器运行可靠性方面考虑,应优先采用无励磁调压变压器。

6各型式变压器技术经济比较

现将各种类型的500 kV常规750 MVA容量油浸式自耦变压器技术参数及优缺点分析列于表1中进行比较。

7 分析及结论

对于不同处于不同地区的500 kV变电站,需根据表1对4种类型变压器进行的技术经济比较,并结合500 kV变电站的具体情况,选用合理、经济的主变压器型式。

从以上技术经济比较中可以看出,三相一体的500 kV主变压器具有良好的经济性。

(1)从设备接线来看,三相一体主变运行性能良好,连接部件少,设备维护的工作量小,变压器的接线也很紧凑,低压侧及中性点连接已在设备内部接好,外部接线比较简单。

(2)从总平面布置占地来看,对于一般工程,由于单相变压器需要设置35 kV汇流母线,因此三相一体式变压器要比单相变压器占地少,仅变压器本体的占地,每一台三相一体式变压器就要比每一组单相变压器节省约0.75 hm2 (含35 kV汇流母线)。由于三相一体式变压器占地较小,可以在周围提供较大空间,方便维护及安装,还可以节省控制电缆。某500 kV变电站设计了两个总平面布置方案,方案一采用三相一体式主变,方案二采用单相主变,由于方案一取消了35 kV汇流母线,主变及35 kV配电区东西方向的尺寸方案一比方案二减少了20多米,且由于站址场地东西向的高差较大,方案一主变区的布置方式减少了场地的土石方工程量。另外,采用单相变压器,由于变压器台数多,需要的土建基础和油池数量相应增多。三相一体式主变方案经济性较优。

(3)三相一体式变压器的空载损耗和负载损耗比单相变压器降低约10%左右,损耗低则运行费用降低,给用户带来较大的运行效益。

(4)从设备价格来看,若以三相一体式变压器为基准,组合式三相变压器高约5%,可分拆现场组装式变压器高约10%,单相变压器高约10%。

(5)在消防、土建及安装等方面的费用上,三相一体式变压器要比单相变压器少,可分拆现场组装式变压器更需要现场搭建净化安装室,安装费用高且安装过程复杂。

(6)从主变运输条件来看,根据该工程具备采用水路公路联合运输条件、航运码头具备搭建临时吊装平台的条件能实现三相一体主变整体吊装的,且从码头至变电站沿途公路均良好,就可以采用可以三相一体主变压器。

综上所述,三相一体式变压器具有占地省,损耗低等明显的优势,其各项技术技术性能、经济指标均优于单相变压器。虽然三相一体式变压器存在对运输条件要求高、运输费用高等不足,但对于所处地区附近具有良好水路变电站工程来说,大件设备运输的路径方案中沿途路况、码头设施均可以满足三相一体式变压器整体吊装、整体运输的要求,整个工程的造价要比采用单相变压器的方案低。对于处于不同地区的变电站,需要根据具体的地形条件和交通运输条件综合经济性、合理性选择主变压器型式。

参考文献

[1]DLT 5218—2012,220 kV~750 kV变电站设计技术规程[S].

变压器选型 第4篇

1 干式变压器的特点

(1) 无油、无污染、难燃阻燃、自熄防火。 (2) 绝缘温升等级高:F级绝缘, 变压器温升可达100K。 (3) 损耗低, 效率高;SC (B) 系列损耗比现行新国际 (GB/T10228) 降低10%。 (4) 噪声小, BC (B) 9系列、配电变压器通常可控制在50db以下。 (5) 局部放电量小 (通常在10PC以下) 可靠性高, 可保证长期安全运行。寿命达到30年。 (6) 抗裂、抗温度变化, 机械强度高, 抗突发短路能力强。 (7) 防潮性能好, 可在100%温度下正常运行, 停运后不需干燥处理, 即可投入运行。 (8) 体积小、重量轻, 据有关人士统计, 油变的外形尺寸为干变的2倍多。 (9) 不需要耽误的变压器室, 不需吊芯检修及承重梁, 节约土建占地和占空, 因无油, 不会产生的有毒气体, 不会对环境造成污染, I不要集油坑附属建筑, 减少了土建造价。 (10) 安装便捷, 无需调式, 几乎不需要维护, 无需更换和检查油料, 运行维护成本低。 (11) 配备有完善的温度保护控制系统, 为变压器安全运行提供可靠保障。

2 干式变压器选型的注意事项

2.1 干式变压器的温度控制系统

(1) 风机自动控制, 通过预埋在低压绕组最热处的Pt100热敏测温电阻测区温度信号, 变压器负荷增大, 运行温度上升, 变压器负荷增大, 运行温度上升, 当绕组温度打110℃时, 系统自动启动风机冷却, 当绕组温度低至90℃时, 系统自动停止风机。 (2) 超温报警、跳闸, 通过预埋在低压绕组中的PTC非线性热敏测温电阻采集绕组或铁心温度信号, 当变压器绕组的温度持续升高, 若到达155℃时, 系统输出超渐报警信号, 若温度继续上升达到170℃, 变压器已经不能继续运行, 须向二次保护回路输送超温跳闸信号, 应使变压器迅速跳闸。 (3) 温度显示系统, 通过预埋在低压绕组中的PTC非线性热敏测温电阻侧取温度变化值, 直接显示个相绕组温度 (三相巡检及最大值显示, 并可记录历史最高温度) 可将最高温度、以4 m A~20m A模拟量输出, 若需传输至远方 (距离可可达1200m) 计算机, 可加配计算机街口, 1只变送器, 最多可同事检测31台变压器, 系统的超温报警、跳闸也可由Pt100热敏传感电阻信号动作, 进一步浊控保护系统的可靠性。

2.2 干式变电器的保护方式

根据使用环境特种及防护要求, 干式变压器可选择不同的外壳。

通常选用IP20防护要求, 可防止直径大于12mm的固体异物及鼠、蛇、猫、雀等小动物进入, 造成短路停电等恶性故障, 为带电部分提供安全屏障。若须将变压器安装在户外, 则可选用IP23防护外壳, 除上述IP20防护功能外, 更可防止与垂直线成60度角以内的水滴入。但IP23壳会使变压器冷却能力下降, 选用时要注意其运行容量的降低。

2.3 干式变压器的冷却方式

干式变压器冷却方式为自然空气冷却 (AN) 和强迫空气冷却 (AF) 。自然空冷时, 变压器可在额定容量下长期运行, 强迫风冷时, 变压器输出容量可提高50%, 使用于断续过负荷运行, 或应急事故运行状态, 故不应使其处于长时间连续过负荷运行。

2.4 干式变压器的过载能力。

干式变压器的过载能力与环境温度, 过载前得负载情况 (起始负载) 、变压器的绝缘散热情况和发热时间常数等有关, 若需要, 可向生产厂家索取干变的过负荷曲线。

如何利用其过载能力呢?首先, 选择计算变压器容量时可适当减少, 充分考虑某些轧钢、焊接等设备短时冲击过负荷的可能性……尽量利用干式变压器的较强过载能力而减小变压器容量, 对某些不均匀负载的场所, 如供夜间照明等为主的居民区、文化娱乐设施以及空调和白天照明为主的商场等, 可充分利用其过载能力, 适当减小变压器容量, 使其主运行时间处于满载或短时过载。

其次, 可减少备用容量或台数, 在某些场所, 对变压器的备用系数要求较高, 使得工程选配的变压器容量大, 台数多。而利用干变的过载能力, 在考虑其备用容量时可予以压缩, 在确定备用台数时亦可减少。变压器处于过载运行时, 一定要注意监测其运行温度, 若文图上升达155℃ (有警报发出) 即应采取建在措施 (减去某些次要负荷) 以确保对主要负荷的安全供电。

2.5 干式变压器低压出线方式及其接口配合

日前, 我国树脂绝缘干式变压器年产量已达10000MVA, 成为世界上干式变压器长销量最大的国家之一。随着低噪 (2500k VA一下配电变压器噪声已控制在50d B以内) 节能 (空载损耗抵达25%) 的SC (B) 9系列的推广应用, 使得我国干式变压器的性能指标及其制造技术已达到世界先进水平, 随着干式变压器的推广应用, 其生产制造技术也取得长足发展, 干式变压器将在如下几方面获得进一步发展。

(1) 节能低噪, 随着新的的低耗硅钢片, 箔式绕组结构, 阶梯铁心接缝, 环境保护要求, 噪声研究的深入, 以及计数机优化设计等新材料, 新工艺、新技术的引入, 将是未来的干式变压器更加节能、更加宁静。 (2) 提高可靠性, 提高产品产量和可靠性, 将使人们的不懈追求。在电磁场计数, 波过程, 浇注工艺, 热点温升, 局放机理、质保体系及可靠性工程等方面进行大量的基础研究, 积极进行可靠性认证, 进一步提高干式变压器的可靠性和使用寿命。 (3) 环保特性认证, 一欧洲标准HD464为基础, 开展干式变压器的耐气候 (C0/C1/C2) , 耐环境 (F0/F1/F2) 特性的研究与认证。 (4) 大容量, 从50k VA~250k VA配电变压器为主的干式变压器, 向10000k VA~200000k VA/35k V电力变压器拓展, 随着城市用电负荷不断增加, 城网区域变电所越来越深入城市中心区, 居民小区, 大型厂矿等负荷中心, 35k V大容量的小区中心供电电力变压器将获广泛应用。 (5) 多功能结合, 从单一变压器向带有风冷、保护外壳, 温度计算机接口、零序互感器、功率计量, 封闭母线及侧出线等多功能组合式变压器发展。

变压器选型 第5篇

变压器是500 k V超高压大型变电站中的核心元件, 主变型式和参数的确定不仅直接影响着变压器结构和工程投资, 对电网的安全、可靠运行也有着极大的影响。根据近年来500 k V变电站的建设情况, 变压器型式和参数往往因设计情况不同而存在差别。

1 500 k V变压器现状分析

500 k V变压器按型式可以分为普通变压器和自耦变压器。与同容量的普通变压器相比, 自耦变压器的体积较小、质量较轻, 因此楚庭 (穂西) 主变采用自耦变压器。

当前, 500 k V自耦变压器主要采用单相变压器。单相变压器组具有造价高、占地大、维护量大等缺点, 因此在运输时可以将变压器组分为三个单相变压器;500 k V三相共体自耦变压器具有占地小、投资省、易维护等优点, 但是其运输会受到道路条件的限制。为了解决单相变压器组占地大、造价高和三相共体自耦变压器运输不便等问题, 研制出了一种分解运输、现场组装式三相一体变压器, 简称“ASA三相一体变压器”。ASA三相一体变压器主要由铁芯、线圈和油箱三部分组成, 其最大运输量不超过35 t, 基本不需要考虑道路状况。

2 500 k V变压器选型要点

下面根据楚庭 (穂西) 变电站在广州供电系统中的重要作用、站址条件等, 对与本站变压器选型有关的几个主要问题进行简要分析。

2.1 运行可靠性

依据定性分析, 单相变压器组因结构较为简单, 单台单相变压器故障率较ASA三相一体变压器故障率低, 但3台单相变压器的总故障率与1台ASA三相一体变压器的故障率几乎相同。配置备用相后, 单相变压器的安全、可靠性较高, 技术性能较好。

2.2 主变损耗

变压器运行时的有功损耗包括空载损耗和负载损耗, 这两种类型的损耗将直接影响变压器的运行效率。一般而言, ASA三相一体变压器的空载损耗较大, 而其负载损耗与三相共体变压器和单相变压器基本相同。常州东芝变压器厂不同型式的1000 MVA变压器损耗对比如表1所示。

2.3 运输条件

对于不同的路况, 变压器的运输条件也不尽相同。总的来说, 单相变压器、ASA三相一体变压器运输质量较轻、运输高度要求较低, 而三相共体变压器运输质量重、运输高度要求较高。

3 500 k V穂西变电站站址条件分析

广州为省会城市, 经济、政治地位较高, 因此对供电可靠性的要求也非常高;再加上市内文化古迹较多, 城市道路公路网紧密, 因此, 其运输条件属于限制条件。

4 500 k V穂西变电站变压器选型分析

根据相关资料, 并结合本站实际条件, 对500 k V穂西变电站变压器选型进行了详细的技术经济比较, 详见表2.

由表2可知, 单相自耦变压器技术成熟, 变压器大件运输难度比ASA三相一体变压器低, 配置备用相后, 安全、可靠性高, 技术性能较好, 运输改造工作量适中, 因此在500 k V穂西变电站主变压器选型中最后采用该型变压器。

摘要：初步探讨了500 kV变压器选型要点, 并根据工程实际, 分析了500 kV穂西变电站变压器的选型, 以期为500 kV变电站变压器的选择提供参考。

关键词：变电站,ASA变压器,单相变压器,空载损耗

参考文献

[1]王晓京.500 k V变电站主变压器的选型问题[J].电力设备, 2006, 7 (2) :68-71.

[2]张仲先.对500 k V变电站主变压器选型原则的几点意见[J].变压器, 2007, 44 (4) :49-53.

[3]王刚.山西电网500 k V三相共体变压器的选型研究[J].山西电力, 2014, 187 (4) :22-25.

变压器选型 第6篇

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) .

基于负载率的干式配电变压器选型 第7篇

干式变压器的型号有多种, 用作配电变压器的主要是包封式和非包封式两种型号。干式变压器的损耗应满足GB10228-1997《干式电力变压器技术参数和要求》的要求, 同时应满足:在负载率低于50%时, 非包封变压器的运行总损耗低于包封变压器;在负载率高于50%时, 包封变压器的运行总损耗低于非包封变压器;在负载率等于50%时, 包封变压器的运行总损耗基本与非包封变压器的运行总损耗相当。

根据上述情况, 选用干式配电变压器时应根据实际负载率的情况选择恰当的型号, 以使变压器的效率更高、运行更经济。

1 干式配电变压器的损耗与负载率的关系

浙江省各地区配电网负荷率情况不同, 中部地区农村配电网中居民用电的年负荷率较低, 变压器平均负载率在30%～50%;浙江中部城市配电网中居民用电年负荷率较高, 变压器平均负载率在60%～70%, 个别用户也有达70%以上的情况。因此, 在选用配电变压器时, 应以变压器的效率和实际负载情况相吻合为选择原则。

2 变压器效率与负载率的关系

变压器参数一定时, 随负荷变化, 变压器的效率η为

η=P2 /P1×100%

= P2 / ( P2 +ΔP) ×100%

其中

P2=β Sncosφ2

ΔP=P0+2P2β

得到

η=NCOSφ2) / (β SNCOSφ2+2P2β+ P0) ×100% (1)

式中:P1为变压器输入有功功率, kW;P2为变压器输出有功功率, kW;ΔP为变压器的损耗有功功率, kW;Pk为变压器的负载损耗有功功率, kW;P0为变压器的空载损耗有功功率, kW;β为变压器的负载率, 即变压器二次侧负载电流I2与二次侧额定电流I2n的比值;cosφ2为负载功率因数;Sn为变压器的额定视在功率。

由式 (1) 可知, 变压器的效率η与负载率以及负载的功率因数有关。当负载的功率因数保持不变时, 变压器的效率随负载率变化的关系曲线称为效率曲线。SCB9-800型变压器的效率曲线如图1所示。

当变压器的铜损 (负载损耗) 等于铁损 (空载损耗) 时, 变压器的损耗最小, 效率最高, 此时的负载率为最佳负载率。从节能角度看, 应尽量使变压器在接近最佳负载率的情况下运行。

3 实例变压器的计算分析

1) 已知SCB9-800/10型变压器的容量为800 kVA, 空载损耗为1.51 kW, 负载损耗为8.7 kW;SGB10-800/10型变压器的容量为800 kVA, 空载损耗为1.710 kW, 负载损耗为7.9 kW。当负载功率因素为0.9时, 两变压器的有功功率损耗、有功功率损耗率、变压器效率的计算结果如表1所示。

从表1可以看出:

(1) 这两种低损耗变压器的损耗率都很小, 而效率都很高, 基本上在98%以上。

(2) 这两种类型变压器的最佳负载率为0.5～0.6。

(3) 在实际工作中, 当设备容量和负荷已定的条件下, 变压器可以在负载率为0.2～1的范围内使用。当然在选用变压器时或者负荷可以调整的情况下, 应避免在低负载率0.2以下和高负载率0.8以上运行。

2) 以SGB10-630/10型和SCB9-630/10型变压器为例, 计算在不同负载率运行条件下的有功功率, 计算结果如图2所示。从图2可以看出:

(1) 随着在负载率减小, 变压器有功功率损耗减小。

(2) 在负载率低于50%时, 选用SGB系列变压器的有功功率损耗较选用SCB系列变压器的小;在负载率大50%时, 选用SCB系列变压器的有功功率损耗较选用SGB系列变压器小。

3 结语

变压器的铜损等于铁损时, 变压器的效率是最高的, 负载率为最佳负载率。从节能角度, 应使变压器在接近最佳负载率的情况下运行。当变压器参数一定时, 变压器应在最佳负载率下使用;当负荷一定时, 应按最佳负载率选用效率高的变压器。

变压器生产厂家应设计制造适合用户负载实际运行情况的变压器, 而用户和设计单位则应因地制宜、科学合理地综合考虑负荷的实际情况选用适合的变压器。

摘要：分析了干式配电变压器损耗、损耗率、效率与负载率的关系。通过实例计算提出依据负载率选择合适的干式配电变压器, 达到提高变压器效率和节能的目的。

关键词：干式配电变压器,负载率,变压器效率

参考文献

变压器选型 第8篇

本课题对B、C两款不同增压器与发动机进行了匹配试验, 通过对匹配增压器后的发动机整机性能进行对比分析, 并根据市场的需求, 选取最佳的增压器。最后对确定配置的发动机进行了精细化标定和加后处理系统的台架试验。

试验条件

在试验测定时, 需要设定一致的试验外界条件, 以保证两次试验受到尽量少的外界因素干扰。

(1) 试验一般条件的控制。燃料:0#柴油;机油:YC900 CH-4/SL 15W-40;标定点:机油温度≤125℃, 出水温度 (85±5) ℃, 燃油温度 (38±2) ℃, 中冷后进气温度 (49±2) ℃, 涡前温度≤720℃, 排气背压≤25k Pa, 进气负压≤5k Pa。

(2) 试验设备及仪表精度要求。试验中对设备和仪表测量参数的精度要求见表1。

试验方法

1.测点布置

(1) 温度测量。冷却液温度:在靠近发动机冷却液出口及入口两处测量;机油温度:在主油道处测量;排气温度:传感器端头离涡轮增压器出口50mm处, 并位于排气连接管的中心, 传感器逆气流方向插入;燃油温度:柴油温度在燃油喷射泵进口处测量;进气温度:沿发动机进气口的轴线, 在进气口上游30~60mm处测量。

(2) 压力。涡轮增压器的压气机进、出口压力:在压气机进、出口的管壁上有代表性的部位测量, 测压头与管内壁齐平;排气背压:离涡轮增压器出口下游75mm处, 在排气连接管里测, 测压头与管内壁齐平;机油压力:在润滑系的主油道上测量;进气压力:在试验室内不受阳光和热辐射的部位测量。

2.试验过程

性能试验流程如下:首先, 设定好试验条件;其次, 分别装配1号和2号涡轮增压器进行发动机磨合;依据GB/T 18297-2001《汽车发动机性能试验方法》和东风试验工程部发布的发动机试验方法M001、M002、M003、M004在全负荷工况下, 分别测得发动机的转速及转矩值并计算得出总功率和额定功率, 并记录发动机油耗、温度、压力等值。最后, 在节气门全开的情况下, 800~2 500r/min, 每l00r/min为一个测量点, 主要记录发动机功率、油耗、转矩、爆压和排温等参数。

试验结果

图1~图6为发动机的部分特性曲线。通过对比三款涡轮增压器匹配后的转矩、功率、燃油消耗量、比油耗、排气烟度和爆压各性能指标, 分析各增压器的性能是否满足匹配要求。

对比3个增压器方案如下:动力性方面, B及C增压器比原机稍好。经济性方面, JB及C增压器都比原机要好, 其中B在低速段油耗差与C, 在1 300r/min以上B油耗较低。烟度方面, B及C都好于原机增压器, 1 300r/min以上, B与C基本保持一致;1 300r/min以下, C增压器烟度改善比较明显。爆发压力方面, B与C的爆发压力均高于原机, 1 500r/min以下时, C高于B, 1 500r/min以上时, B高于C。涡前排温方面, 匹配B和C时, 发动机的排温均远远低于A;在1 400r/min以下, C明显低于B;在1 400r/min以上, B优于C。

通过试验数据分别对两款涡轮增压发动机的功率、转矩、油耗、排气烟度爆发压力以及排气温度等性能参数进行了分析对比, 发动机匹配B和C时的性能明显优于原机A的性能, 在1 400r/min以下时, 发动机匹配C增压器的性能优于B, 在1 400r/min以上时, B优于C。由于该发动机在市场上配套在城市公交车上, 工作转速大部分时间处于低速工况, 通过综合分析, 该发动机与C增压器匹配后的动力性、经济性、可靠性、排放等综合性能得到很大的提高, 满足整改计划的任务要求。

定型试验

增压系统的匹配试验完成后, 发动机匹配的增压器将最终定型。接下来需要对定型后的发动机进行精细化标定, 即在现有配置的基础上对发动机进行性能优化, 包括发动机电控系统的标定、装后处理系统后的排放试验。

1.发动机电控系统的标定

高压共轨柴油机喷射控制的参数都是以数据文件 (MAP) 的形式存储在电控单元 (ECU) 内。不同柴油机的喷射控制MAP图是不相同的, 因此, 针对不同的柴油机需要进行MAP数据的优化标定。

MAP优化是对电控系统软件所定义的所有需标定的工况节点, 在稳态条件下, 根据发动机对各种性能指标的综合要求来优化确定电控系统的三维控制参数 (见表2) 。

2.带SCR后处理系统的排放试验

SCR系统由尿素储存罐、尿素喷射系统和催化转化器组成。排气流过氧化段时氧化催化转化器 (DOC) 把HC、CO、NO氧化成NO2、H2O、CO2。然后将尿素溶液喷入氧化后的废气流中, 尿素在汽化段迅速水解释放出NH3。NH3在催化转化段再与NOx反应, 在SCR催化剂作用下还原成N2和H2O。

进行排放试验时, 根据G B17691-2005车用压燃式、气体燃料点燃式发动机与汽车排气污染物排放限值及测量方法 (中国Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ阶段) , 对发动机进行稳态13工况测试, 对Nox、PM排放值及转矩点和标定点的烟度值进行测量 (见表3) 。

测试过程中, 必须按照每个工况所规定的时间 (怠速工况为4min, 其他工况为2min) 运转, 最初20s用于完成转速和负荷的转换。每个工况中规定的转速应保持在±50r/min之内, 规定的转矩应保持在测试转速下最大转矩的±2%以内。

转速A、B、C的计算公式为:

式中nhi——发动机外特性线上70%最大净功率所对应的最高转速;

n10——发动机外特性线上50%最大净功率所对应的最低转速。

3.发动机改进前后性能对比

图7~图12为优化标定后所选增压器与原机的发动机特性曲线。图13为优化标定后所选增压器的万有特性曲线。

经过对比分析可得, 该型发动机匹配新款增压器C后的性能有了很大的提高。在该型发动机常用转速900~1 400r/min, 转矩提高明显, 油耗率降低显著, 烟度下降明显;爆压提升较大, 排气温度大幅降低, 达到了提高发动机的动力性、经济性和降低排放的要求, 并且发动机的可靠性也可保证。通过加后处理系统的排放试验可得, 该发动机的排放达到了国Ⅳ排放标准。

结语

根据市场上对某柴油机机型的动力性和经济性存在的问题, 在不改变整机其他结构参数的前提下, 对该机型的增压系统进行了匹配优化。通过匹配两款不同增压器B和C的发动机台架试验, 对其动力性、烟度、爆发压力和涡前排温等方面进行了对比, 得到如下结论:B和C两款增压器在不同的转速范围内性能各有优势。B增压器适用于较高转速工作的发动机, 而C增压器适用于低转速工作的发动机。