变电所主变压器台数与容量选择

魏 凤 兰

（仁化县方兴电力安装有限公司 广东 韶关 ５１２５００）

摘 要：通常情况下，车间变电所会布置一台变压器，但是对于一些容量比较大、负荷较为集中的变电所，可以布置两台以上的变压器。

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关键词 ：变电所；主变压器；台数与容量

中图分类号：TM63 文献标识码：Ａ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６６５－２２７２．２０１5．15．０44

收稿日期：２０１5－05－16

１ 选择主变压器时需要遵循的基本原则

①满足供电稳定性的基本要求，当变电所一、二级负荷供有量较大时，为了防止一台变压器出现故障后还可以继续进行供电，一般会布置两台变压器，而对于只有二级负荷的变电所，也可以只使用一台变压器，不过必须要设置有备用的电源。②对于一些昼夜负荷相差比较大或者季节性负荷相差比较大的变电所，为了提高运行的经济性，也可以使用两条变压器。③除了以上的两种情况外，只需要布置一台变压器在车间即可。特殊情况下，可以布置备用变压器。比如，变电所负荷比较集中、变电所容量大等。④在对变电所变压器台数进行确定时，要对将来负荷的发展进行考虑，要留下一定的拓展空间。

１．１ 装有一台变压器的变电所

要求主变压器的总容量可以达到所有用电设备总计算负荷的要求，即：

ＳＮ．Ｔ≥Ｓ３０

ＳＮＴ为主变压器、Ｓ３０为全部用电设备总计算负荷。

１．２ 安装两台主变压器的变电所

要求每一台变压器的容量ＳＮ．Ｔ要可以达到下述两个方面的要求：

（１）两台变压器中的任何一台变压器独自运行时，都要达到总计算负荷的６０％～７０％的基本需求，即

ＳＮ．Ｔ＝（０．６~０．７）Ｓ３０

（２）每一台变压器都要求满足一、二级负荷的要求。即

ＳＮ．Ｔ≥Ｓ３０（１＋２）

１．３ 车间变电所允许安装主变压器的最大数量

通常情况下，一台车间变电所变压器的容量要低于１ ０００kV·A（或１ ２５０ｋＶ·Ａ）。一来可以使配电线路有色金属、电流、电压的耗损量减少，二来可以满足低压开关设备断流能力以及短路稳定性的要求。

２ 确定主变压器

２．１ 供电电压的条件要求

使用线路阻抗为０．３８Ω／ｋｍ、长度为３００ｍ的１０ＫＶ降压变电所电缆来进行受电。

（1）按照２００ＭＶＡ容量计算工程总降压变电所１０ＫＶ母线上的短路容量。

（2）工厂总降压变电所１０ＫＶ限流保护设备的整定时间为2s。

（3）变电所负功率因素最最小值不应小于０．９。

２．２ 变压器的选择

由于本工厂属于二级负荷，通过上述对计算出的功率因素，然后参考主变压器选取的原则，在保证供电安全的基础上，为了最大限度的节省运营成本，决定使用两台变压器布置在车间，并保证一次补偿容量为６５０．１ｋＶ·Ａ，考虑到１５％余量后的总容量为Ｓ３０＝（１＋１５％）×６５０．１＝７４７．６ＫＶ．Ａ，计算出变压器的容量大小为ＳＮ．Ｔ＝（０．６～０．７）Ｓ３０＝（４４８～５２３）ＫＶ．Ａ，最终确定变压器的额定容量为５００ＫＶ，按照不同的冷却方式可以将变压器分为：干式、油浸式、蒸发冷却式三类，其中蒸发冷却式变压器对自然环境有害，因此不予考虑。表１油浸式和干式两种变压器的综合对比。

结合相关规定要求以及本工程施工任务书的要求，本变电所是咋室内安装的，综合考虑后，使用干式变压器。表２为ＳＣ９－５００／１０树脂浇注干式变压器型号参数。

３ 选择总配变电所主接线方案

虽然该变电所负荷率小，不过由于其为二级负荷，对运行可靠性的要求比较高。主要由１０ＫＶ高压点来进行供电，按照上述的设计要求和原则，对下述两种方案进行了对比：

３．１ 方案一

方案一的主接线方式见图１。

方案一的优点：

方案一具有良好的灵活性以及可靠性，通过倒换操作两组母线隔离开关可以使母线的供电不会中断，不管是检修哪一个回路母线侧的隔离开关，只要关闭此回路的供电即可。在对任意回路断路器进行检修时，可以使用母联断路器取代工作，未来拓展也较为方面，适用于容量较大、线路回路比较多场所。

方案一的缺点：

（１）当变电所的运行方式发生变化后，毋需要对母线的隔离开关进行倒闸操作，流程比较繁琐，且很容易出现误操作，引起设备事故和人身事故。

（２）在检修任何一个回路的断路器时，都需要对回路进行短时间的停电。

（３）系统配置相对较为复杂，使用的母线较长，用到的隔离开关数量也比较多。不论是投资还是占地面积都显著增加。

３．２ 方案二

方案二的接线方式见图２。

方案二良好的稳定性，当任何一个电源进线或者变压器无法正常工作时，另外一根变压器低压侧可以闭合低压母线的分段开关，并在短时间内恢复正常供电。系统中使用备用电源自动投入装置安装在两部变压器低压线路的一侧。在实际运行的过程中，如果其中的一个变压器低压开关侧因失压而产生跳闸现象时，那么电源自动投入装置会使另一个变压器的低压侧以及低压母线分段自动进行合闸，并将供电恢复到正常状态下。

３．３ 综合比较两种方案的应用价值

对比方案一和方案二，方案二的整体操作流程简单、方便，灵活性佳，而方案一整体操作过程繁琐，需要投入大量的精力和费用来进行维护。

方案一的稳定性比方案二稍好。但是，方案二在检修任意一个回路的断路器时，各回路都需要短时间的停电。

方案一和方案二的安全性都可以满足要求，在保证人身安全、设备安全方面均有良好的效果。

方案一和方案二相比，方案一用到的母线比较长，使用的断路器数量也比较多，初期的投资成本高，线路维护的工作量较大，导致其运营成本高。结合本工程的工作条件和工作环境来看，本工厂属于二级负荷，所以选择方案二作为主接线方案。

（责任编辑 吴 汉）