大石滩矿区35KV地面变电所设计

大石滩矿区35KV变电所的设计 第 - 10 - 页 共 43 页

第3章 变压器的选择

3.1主变的选择

3.1.1变压器台数的选择

（1）对于只供给二类、三类负荷的变电站，原则上只装设一台变压器。

（2）对于供电负荷较大的城市变电站或有一类负荷的重要变电站，应选用两台两台相同容量的主变压器，每台变压器的容量应满足一台变压器停运后，另一台变压器能供给全部一类负荷；在无法确定一类负荷所占比重时，每台变压器的容量可按计算负荷的70%～80%选择。

（3）对大城市郊区的一次变电站，如果中、低压侧已构成环网的情况下，变电站以装设两台为宜；对地区性孤立的一次变电站，在设计时应考虑装设三台主变的可能性；对于规划只装两台主变的变电站，其变压器的基础宜按大于变压器容量的1～2级设计。

变电站主变压器台数的确定：待设计变电站由6KM处的系统变电所用35KV双回架空线路供电，以10KV电缆供各车间供电。该变电所的一车间和二车间为Ⅰ类负荷，其余的为Ⅱ类负荷。Ⅰ类负荷要求有很高的供电可靠性，对于Ⅰ类用户通常应设置两路以上相互独立的电源供电，同时Ⅱ类负荷也要求有较高的供电可靠性，由选择原则的第2点结合待设计变电站的实际情况，为提高对用户的供电可靠性，确定该变电站选用两台相同容量的主变压器。 3.1.2变电所主变压器容量计算

（1）按变电所建成后5～10年的规划负荷选择，并适当考虑10～20年的负荷发展。 （2）对重要变电所，应考虑一台主要变压器停运后，其余变压器在计算过负荷能力及允许时间内，满足Ⅰ、Ⅱ类负荷的供电；对一般性变电所，一台主变压器停运后，其余变压器应能满足全部供电负荷的70%～80%。

变电所主变的容量是由供电负荷（综合最大负荷）决定的。

?P?1100?740?850?1000?950?1400?750?950?7740(KW)?Q?480?500?580?500?300?320?530?700?3910(KW)

S??P2??Q2?77402?39102?8671(KVA)

每台变压器的容量按计算负荷的80%选择。

大石滩矿区35KV变电所的设计 第 - 11 - 页 共 43 页

ST?80%*S?8671?80%?6937（KVA）

经查表选择变压器的型号为SZ9-8000/35，即额定容量为8000KVA，因为

SN8000??100%?92%S8671＞80%，即选择变压器的容量满足要求。

3.1.3 主变压器绕组数与相数的确定

国内电力系统中采用的变压器按其绕组数分有双绕组普通式、三绕组式、自耦式以及低压绕组分裂式等变压器，待设计变电所有35KV、10KV两个电压等级且是一座降压变电所，宜选用双绕组普通式变压器。

在330KV及以下电力系统中，一般都应选用三相变压器。因为单相变压器组相对来说投资大、占地多、运行规模也较大，同时配电装置结构复杂，也增加了维修工作量，待设计变电所谓35KV降压变电所，在满足供电可靠性的前提下，为减少投资，故选用三项变压器。

3.1.4主变压器调压方式的确定

为了确保变电所供电量，电压必须维持在允许范围内，通过变压器的分接头开关切换，改变变压器高压侧绕组匝数，从而改变其变比，实现电压调整。切换方式有两种：不带电切换，称为无励磁调压，调整范围通常在?2?2.5%以内；另一种是带负荷切换，称为有载调压，调整范围可达30%，但其结构较复杂，价格较贵，由于待设计变电所的符合均为Ⅰ、Ⅱ类重要负荷，为确保供电质量，有较大的调整范围，我们选用有载调压方式。

变压器的连接组别必须和系统电压相位一致，否则，不能并列运行，电力系统采用的绕组连接方式只有星形和三角形两种，因此对于三相双绕组变压器的高压侧，110KV及以上电压等级，三相绕组都采用“YN”连接，35KV及以下采用“Y”连接；对于三相双绕组变压器的低压侧，三相绕组采用“d”连接，若低电压侧电压等级为380/220V，则三相绕组采用“yn”连接，在变电所中，为了限制三次谐波，我们选用“Ynd11”常规连接的变压器连接组别。 3.1.5 主变压器冷却方式选择

电力变压器的冷却方式，随其型号和容量不同而异，一般有以下几种类型： 自然风冷却：一般适用于7500KVR一下小容量变压器，为使热量散发到空气中，装

- 11 -

大石滩矿区35KV变电所的设计 第 - 12 - 页 共 43 页

有片状或管型辐射式冷却器，以增大油箱冷却面积。

强迫油循环水冷却：对于大容量变压器，单方面加强表面冷却还打不到预期的冷却效果。故采用潜油泵强迫油循环，让水对油管道进行冷却，把变压器中热量带走。在水源充足的条件下，采用这种冷却方式极为有利散热效率高、节省材料、减少变压器本体尺寸，但要一套水冷却系统和有关附件且对冷却器的密封性能要求较高。即使只有极微量的水渗入油中，也会严重地影响油的绝缘性能。故油压应高于水压0.1～0.15Mpa，以免水渗入油中。

强迫空气冷却：又简称风冷式。容量大于等于8000KVA的变压器，在绝缘允许的油箱尺寸下，即使有辐射器的散热装置仍达不到要求时，常采用人工风冷。在辐射器管间加装数台电动风扇，用风吹冷却器，使油迅速冷却，加速热量散出，风扇的启停可以自动控制，亦可人工操作。

强迫油循环导向风冷却：近年来大型变压器都采用这种冷却方式。它是利用潜油泵将冷油压入线圈之间、线饼之间和铁芯的油管中，使铁芯和绕组中的热量直接由具有一定流速的油带走，二变压器上层热油用潜油泵抽出，经过水冷却器冷却后，再由潜油泵注入变压器油箱底部，构成变压器的油循环。强迫油循环风冷却：其原理与强迫油循环水冷相同。水内冷变压器：变压器绕组用空心导体制成，在运行中将纯水注入空心绕组中，借助水的不断循环将变压器中热量带走，但水系统比较复杂且变压器价格比较高。

待设计变电所主变的容量为8000KVA,为使主变的冷却方式既能达到预期的冷却效果，有简单、经济，我们选用强迫空气冷却，简称风冷却。

综上得该变电所的主变型号及相关参数如下表1-1所示：

表2-1 主变压器的型号与参数

额定电压（KV） 变压器型号 额定容量（KVA） 高压 低压 连 接组 标号 SZ9-8000/35 8000 35 10.5 Ynd11 9.84 42.75 7.5 0.9 损耗（KW） 阻抗电空载 负载 空载电压（％） 流（％） 3.2所用变的选择

目前可供选择的所用变压器的型式有油浸式和干式两种，后者又分为普通干式和环氧树脂浇注式等。三种变压器作为自用变各具有特点。油浸式的特点是过载能力强，屋

- 12 -

大石滩矿区35KV变电所的设计 第 - 13 - 页 共 43 页

内外均可布置，维修简便，价格便宜，但由于采用油为绝缘和冷却介质，屋内外必须要有防火防爆小间，同时检修、维护复杂；干式变压器的特点是无油，防火性能较好，布置简单，可就近布置在中压开关柜附近，缩短了电缆长度并提高供电可靠性，还可节省间隔及土建费用，但过载能力低，绝缘余度小，在有架空线路直接连接的场合不宜使用，一面遭受感应雷过电压；环氧树脂浇注式的特点是具有一定的防尘耐潮和难燃的优点，比普通干式变更佳，但价格相对昂贵。随着干式变压器生产技术的不断进步，已能生产出散热性能更好、体积小、过载能力大的干式变压器。

由于油浸式变压器屋内布置需要防火防爆小间，且要考虑通风散热以及事故排油设施，因此，待设计变电所采用干式变压器。设计的变电所中采用2台所用变。且分别接在两个独立引接点。正常运行时各分担一半的自用负荷；当其中一个电源停电或发生故障时，由另一台所用变担负全部自用负荷。

所用变压器负荷计算采用换算系数法，不经常短时及不经常断续运行的负荷均可不列入计算负荷。当有备用所用变压器时，其容量应与工作变压器相同。

所用变压器容量按下式计算： S≥K1∑P1+∑P2

式中S——所用变压器容量（KVA）;∑P1——所用动力负荷之和（KW）; K1——所用动力负荷换算系数，一般取K1=0.85；∑P2——电热及照明负荷之和（KW）;

经分析，我们把所用电的主要负荷中：主充电机、浮充电机、蓄电池室通风、屋内配电装置通风归为动力负荷，把交流电焊机、检修实验用电、载波、照明负荷和生活用电归为电热及照明负荷。则：

?P?20?4.5?3.0?1.5?2?30.5(KW)

1?P2?11?13.0?0.95?15.0?12?51.95(KW)

（KVA）

S?K1?P1??P2?30.5?0.85?51.95?77.88由以上数据查表得选择所用变的型号及相关参数如下表1-2所示：

- 13 -