陳波

摘 要：本文介紹了10kV電力系統(tǒng)中變電所變壓器工作的原理，列舉了變電所變壓器如何進行選擇，從實際的操作中選擇應(yīng)用的臺數(shù)和容量以及變電所需要承擔用戶的情況，進而利用相應(yīng)的數(shù)據(jù)進行計算，確定如何安裝無用功率的補償裝置。要想充分地利用10kV電力系統(tǒng)，需要確定所選擇變壓器的類別、需要的臺數(shù)和所承載的容量。

關(guān)鍵詞：10kV電力系統(tǒng)；變壓器；臺數(shù)；容量

1 變電所變壓器臺數(shù)和容量的選擇考慮因素

第一，變壓器的容量選擇需要考慮能夠承載當?shù)胤秶鷥?nèi)的用電負荷。一所新建立的變電所中變電器的容量要滿足當?shù)厮杏秒娫O(shè)備10年以上的負荷需求，避免進行重新調(diào)整，增大擴建費用，也能有效地避免因為重新擴建造成大面積的停電，影響用戶的正常生活。按照相關(guān)規(guī)定，要確保變電所的供電安全，最好在變電所內(nèi)一次安裝兩臺符合規(guī)定的變電器，每臺變電器的負載量低于50%。

第二，如果在供電范圍內(nèi)，有非常重要的用戶，需要考慮在變電所內(nèi)備用一臺緊急變電器，從而應(yīng)對平時變電器出現(xiàn)故障或者臨時檢修造成不必要的損失。所有變電器在正常運作的范圍內(nèi)，要確保用戶的負荷能力，從而確保用戶的用電安全。如果所在供電區(qū)域內(nèi)沒有重要的用戶，變電所中任何一臺變電器出現(xiàn)故障，都不能影響所在區(qū)域內(nèi)用戶的用電安全，其他變電器需要承載的負荷電量要達到80%左右。

2 變電所變壓器臺數(shù)和容量的選擇

2.1 變壓器的選擇原則

供電系統(tǒng)中最重要的設(shè)備就是電力變壓器，它最主要的功能是升壓或者降壓，進而確保電力的傳輸和運用，同時，電力變壓器的安全運行能夠確保變電所供電的安全和經(jīng)濟。按照國家的相關(guān)規(guī)定，選擇變壓器需要按照不同地區(qū)的情況而定，結(jié)合當?shù)氐那闆r，進行適當?shù)倪x擇，選擇技術(shù)最先進、節(jié)能效果最好和零維修的變壓器。

2.2 變壓器類型的選擇

變壓器類型的選擇需要按照變壓器的相數(shù)、容量、工作方式和絕緣方式等進行選擇。變壓器的相數(shù)一般可以分為單相的相數(shù)和雙相的相數(shù)兩種，但是在變電所內(nèi)變壓器的相數(shù)是三相的。按照變壓器的調(diào)試方式可以分為有載調(diào)壓和無載調(diào)壓兩種方式，對于10kV配電變壓器，我們通常使用的是無載調(diào)壓的方式。變壓器按照纏繞的方式，可以分為雙相纏繞方式、三相纏繞方式和自耦纏繞方式。但是很多變電所選用的都是雙相纏繞方式的變壓器。對于聯(lián)結(jié)方式，10kV配電變壓器主要有兩種，一種是Yyn0，另一種是Dyn11。如果采用Dyn11聯(lián)結(jié)組變壓器就會使單側(cè)的電壓直接接地，整個線路因為電流瞬間過大，造成線路出現(xiàn)短路，這種方式的好處是便于故障的切除、有很強大的負載能力和有效的抑制零序諧波電流注入電網(wǎng)，由于這些好處促使低壓電網(wǎng)得到了變電所的喜愛，被很多變電所使用。

2.3 變壓器臺數(shù)的選擇

在選擇變壓器臺數(shù)的時候，一般需要考慮的是負荷等級、所能承載的電量以及什么時候運行起來最合理。在相關(guān)的規(guī)定中指出，對于一個10kV電力系統(tǒng)中，變電器臺數(shù)的選擇需要滿足以下條件中的一項：一是10kV電力系統(tǒng)中安裝2臺以上的變壓器；二是所選擇的變壓器有很大的承載能力，能夠滿足當?shù)厮杏秒娫O(shè)備的一級或二級用電；三是能夠應(yīng)對當?shù)丶竟?jié)性變化引起的電量差異；四是如果出現(xiàn)集中用電的話，變壓器要有足夠大的負荷容量。在變電所中，每一臺變壓器的容量都要在0.4～250kV之間，如果所在地區(qū)的用電設(shè)備量過大，負荷電量相對比較大，為了確保其運營安全，需要選擇容量大的變壓器。

2.4 變壓器容量的選擇

變壓器在進行能量傳遞過程中，需要消耗一定的能量，這部分能量需要產(chǎn)生一定的功率。根據(jù)一些研究學(xué)者的探究發(fā)現(xiàn)，變壓器因為自身運轉(zhuǎn)和能量傳遞中消耗的電能占整個系統(tǒng)能量消耗的1/3，造成了很嚴重的浪費。因此，如果在適當?shù)姆秶鷥?nèi)選擇最經(jīng)濟、最合理的變壓器，將使損耗的電能降到最低。

如果變壓器的容量用SN.T來表示，要計算負荷SC的數(shù)值，我們就需要變壓器能夠安全、有效地運轉(zhuǎn)。

例如：如果在一個變電所中有2臺變壓器，為了好計算，我們假設(shè)這2臺變壓器的容量相同，同時，每臺變壓器的容量需要滿足以下兩個條件：

（1）滿足總計算負荷70%的需要，則：

SN.T≈0.7SC （1）

（2）滿足全部一級、二級負荷的需要，則：

SN.T≥SC（Ⅰ+Ⅱ） （2）

條件（1）是在變壓器正常運作過程中，每臺變壓器需要獨自承受總計算負荷的50%，負載率約為0.7，得出的結(jié)論是，此時的變壓器效率非常高。當故障出現(xiàn)，在一定的運作時間內(nèi)，有一臺變壓器的承載能力下降，承載負荷下降10%。在這種情況下，要及時地進行調(diào)整，及時地切斷三級負荷，保護正常的用電安全。條件（2）是變壓器一旦出現(xiàn)故障，變電所要保證一臺變壓器能夠提供一級和二級負荷的供電，使用戶的供電不受影響。

根據(jù)無功補償后的計算負荷，Sc=674.19kVA，即SN.T≥0.7×674.19=471.933kVA，取變壓器容量為500kVA，因此，選擇S9-500/10Dynll型電力變壓器，為油浸式、無載調(diào)壓、雙繞組變壓器。主變壓器的選擇如表1所示。

表1 主變壓器的選擇

變壓器的損耗計算：

如果能夠確定負荷能力的大小，我們需要對變壓器進行綜合計算，得出最佳的容量大小，從而確定變壓器的容量。

3 結(jié)語

綜上所述，在滿足相關(guān)規(guī)范的情況下，要對變壓器進行合理的計算，計算出變壓器的臺數(shù)、容量，有效提高變壓器的負荷能力，從而提升當?shù)氐挠秒姲踩?/p>

參考文獻

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（作者單位：國家新聞出版廣電總局952臺）