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第三章：主变压器选择 3.1 概述
在变电站中，用来向电力系统或用户输送功率的变压器称为主变压器。主变压器的容量、台数直接影响主接线的形式和配电装置的结构。它的确定除依据传递容量基本原始资料外，还应根据电力系统5~10年发展规划、输送功率大小、馈线回路数、电压等级以及接入系统的紧密程度等因素，进行综合分析和合理选择。若变压器容量选得过大、台数过多，不仅增加投资、增大占地面积，而且也增加了运行电能损耗，设备未能充分发挥效益；若容量选得过小，将可能“封锁”发电机剩余功率的传输或者满足不了变电站负荷的需求。对于重要变电站，需考虑当一台主变压器停运时，其余变压器容量在记及过负荷能力允许时间内，应满足I类和II类负荷的供电；对于一般性变电站，当一台主变压器停运时，其余变压器容量应能满足全部负荷的70%~80%。
本变电站属于一般性变电站，故当一台变压器停运时，其余变压器容量应能满足全部符合的70%~80%。
3.2 主变压器技术参数的确定
3.2.1 台数
根据任务书可知，本变电站是220KV降压变电站，它是以把220KV侧接受的功率通过主变压器传输到110KV和35KV母线上。若全站停电后，则导致110KV侧下一级区变和35KV侧下一级乡区变和它们所涉及的电网瓦解，影响非常大。因此在选择主变压器台数时，着重考虑确保其供电可靠性。
为了保证其供电可靠性，避免当一台主变压器故障或检修时影响供电，变电站一般装设两台主变压器。当装设三台及三台以上时，变电站的可靠性虽然提高，但是会增加中压侧引线的架构，造成布置的复杂和困难，同时也增大了一次性投资和运行投资。
因此本变电站选择两台主变压器互为备用，在保证供电可靠性的同时也兼顾经济性。
3.2.2 相数
当不受运输条件限制时，330KV以下的电力系统一般都选择三相变压器，本变电站位于城市，地势平坦，交通便利，故选用三相变压器。
3.2.3 绕组数与结构
本变电站具有三种电压等级，如果通过变压器的各侧绕组的功率均达到该变压器额定容量的15%及以上，则宜采用三绕组变压器。综合考虑到运行维护和操作的难易程度以及占地面积等因素，本变电站选择三绕组变压器。
按电磁结构分为普通三绕组变压器、自耦变压器以及低压绕组分裂式变压器。
（1）普通三绕组变压器。价格在自耦变压器和低压绕组分裂式变压器之间，安装及调试灵活。分为无激磁调压和有载调压两种，能满足各个系统的电压波动，供电可靠性也高。
（2）自耦变压器。造价低，损耗小，效率高。它的最大传输功率受到串联绕组容量限制，自耦变压器除具有磁的联系外，还有电的联系，所以当某侧发生过电压时，有可能通过串联绕组进入公共绕组，使其它绝缘受到危害。同时电压波动不已过大，自耦变压器限制短路电流的效果也很差。
（3）低压绕组分裂式变压器。低压绕组分裂式变压器价格约比普通三绕组变压器价格高20%，低压绕组分裂式变压器的短路阻抗较大，当低压侧绕组产生接地故障时，很大的电流向一侧绕组流去，会在分裂变压器铁心中失去磁势平衡，在轴向上产生巨大的短路机械应力；同时低压绕组分裂式变压器对两端低压母线供电时，如果两端负荷不想等，两端母线上
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的电压也不想等，损耗也就增大，故低压绕组分裂式变压器适用于两端供电负荷均衡又需要限制短路电流的供电系统。
综上所述，本变电站采用普通三绕组变压器。
3.2.4 绕组联结组号
变压器三相绕组的联结组号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联结方式只有星形和三角形两种。全星形接线变压器用于中性点不接地系统时，三次谐波无通路，将引起正弦波电压畸变，并对通信设备发生干扰，同时对继电保护整定的准确度和灵敏度均有影响。在我国，全星形接线变压器均为自耦变压器。考虑系统或机组的同步并列要求以及限制三次谐波对电源的影响等因素，主变压器联结组号一般都选用YNd11常规接线。
故本变电站采用YNd11常规接线。
3.2.5 调压方式
为保证变电站的供电质量，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，一种是不带电切换，称为无激磁调压，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%，其结构较复杂，价格较贵，只在一下情况下才予以选用。
（1）接于输出功率变化大的发电厂的主变压器，特别是潮流方向不固定，且要求变压器二次电压维持在一定水平时。
（2）接于时而为送端、时而为受端、具有可逆工作特点的联络变压器，为保证供电质量，要求母线电压恒定时。
由于本变电站的潮流方向固定，电压波动范围不大，故选用无激磁调压方式。
3.2.6 冷却方式
主变压器的冷却方式随其型式和容量不同而异，一般有自然风冷却、强迫风冷却、强迫油循环水冷却、强迫油循环风冷却、强迫油循环导向冷却。容量在31.5MV.A及以上的大容量变压器一般采用强迫油循环风冷却，在水源充足的情况下，为压缩占地面积，也可采用强迫油循环水冷却。
由于本变电所位于城市，城市用水需求较多，故水源不一定充足。再加上通过负荷计算得知，本变电站的主变压器的容量高于31.5MV.A，因此采用强迫油循环风冷却的冷却方式。
3.2.7 容量
根据计算书中的负荷计算所得
Smax=S∑+S站=34995.77KVA
S主=（70%~80%）SMAX=24497.04~27996.62KVA
考虑未来五年规划，增长率按每年7%计算，则单台变压器容量为 S=S主?1.075^5=39266.7KVA
3.2.8 型号
根据以上条件可选择主变压器型号为OSFPS7-45000/220 查表可得主变压器的具体参数如下： 额定容量KVA 45000 额定电压KV 高压 220?2空载电中压 低压 流% 121 38.5 空载损耗KW 41 负载损耗KW 阻抗电压% 高-中 高-低 中-低 高-中 高-低 中-低 245 8.2 31 21 ?2.5 0.19
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第四章：站用电设计 4.1 概述
变电站的主要站用电是变压器冷却装置，直流系统中的充放电装置和晶闸管整流设备，照明、检修及供水和消防系统，对500KV变电站，还包括高压断路器和隔离开关的操作机构电源。尽管这些负荷的容量并不太大，但出于运行安全的考虑，其站用电系统必须具有高度的可靠性。小型变电站大多只装一台站用变压器，从变压站低压母线上引接，站用变压器的二次侧为380/220V中性点直接接地的三相四线制系统。对于中型变电站或装有调相机的变电站，通常都装设两台站用变压器，分别接在变电站低压母线的不同分段上，380V站用电母线采用低压断路器（即自动空气开关）进行分段，并以低压成套配电装置供电。500KV变电站必须专设两台或两台以上的站用工作变压器。当有可靠的外接电源时，一般设置一台与站用工作变压器容量相同的备用变压器作为备用电源；当无可靠的外接电源时，可设一台自启动的柴油发电机组作为备用电源，其容量应至少满足主变压器的冷却装置负荷和断路器及隔离开关的操动机构电源的需要。当变电站设置站用备用变压器时，一般均装设备用电源自动投入装置，以保证工作变压器因故退出运行时备用变压器能自动投入运行。
4.2 站用变压器台数及容量选择
4.2.1 台数
本变电站属于中型变电站，又因为采用了两台装有强迫油循环风冷却的主变压器，出于可靠性的考虑，站用变压器应采用两台，且互为备用，即当一台站用变压器停运时，另一台的容量应承担全部负荷的功率输出。
4.2.2 容量
站用电电压为380V，容量为全部负荷的0.5%，根据计算书中的负荷计算可知 S∑=34821.65KVA
则S站=0.5%S∑=174.12KVA
考虑未来五年规划，按增长率每年为7%计算，则 S=S站×1.07^5=244.2KVA
由于主变压器的容量选择实际已经满足未来七年的规划，因此站用变压器的容量选择也同步考虑七年规划，即
S=S站×1.07^7=280.56KVA
4.2.3 型号
根据以上条件可选择站用变压器型号为S7-315/35 查表可得该变压器的具体参数如下所示 额定容量KVA 315 额定电压KV 高压 35 低压 0.4 阻抗电压% 6.5 连接组标号 Yyn0 损耗W 空载 760 短路 5300 空载电流% 2.2
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4.3 站用电接线图
380KV母线 35KV母线
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