郭敏杰,王 雋
(沈陽機(jī)床股份有限公司電裝分公司 遼寧 沈陽 110142)
電氣系統(tǒng)中,變壓器是一個(gè)靜止的電氣元件,它的作用是將線路中某一個(gè)電壓變成頻率相同的另一個(gè)或幾個(gè)不同的電壓的設(shè)備(如圖1),在電路中的作用非常重要。
圖1 變壓器原理圖
在電氣工作線路中,變壓器的容量、數(shù)量影響著變壓后的電壓,同時(shí)還對(duì)主線路的形式和配電裝置的結(jié)構(gòu)與布線有影響,對(duì)于它的選擇可以根據(jù)以下幾點(diǎn):
發(fā)電機(jī)電壓母線接線的前提下:
(1)在電壓母線負(fù)荷最小的情況下,變壓器的容量可以將母線上剩余有功和無功容量送入到系統(tǒng)中;
(2)在發(fā)電系統(tǒng)中,發(fā)電機(jī)組中出現(xiàn)有一臺(tái)發(fā)電機(jī)停機(jī)出現(xiàn)故障的時(shí)候,變壓器可以倒送功率;
(3)在變壓系統(tǒng)的工作中,變壓器的輸出功率能夠提供所需要的最大值;
(4)在一般電路中,發(fā)電機(jī)與變壓器的數(shù)量各為兩臺(tái),當(dāng)一種一臺(tái)出現(xiàn)故障的時(shí)候,另一臺(tái)變壓器的容量可以將輸送母線剩余功率的70%以上。
單元接線變壓器容量的確定:
(1)單元接線變壓器的容量在出去10%的裕度之外來確定;
(2)變壓器的容量要能滿足使用5~10年規(guī)劃負(fù)荷的選擇,同時(shí)還要綜合使用到20年報(bào)廢。
連接兩種不同電壓的變壓器容量的確定:
(1)變壓器容量不要小于兩種不同電壓母線上任何一臺(tái)機(jī)組的容量;
(2)如果在能滿足條件的前提下,為了能布置和引線方便,可以選擇一臺(tái)變壓器進(jìn)行兩種不同電壓的變壓,如圖2所示。
圖2 變壓器接線圖
變壓器按照相數(shù)的不同可以分為單相變壓器和三相變壓器,兩者比較之下,三相變壓器相對(duì)而言價(jià)格低些,機(jī)構(gòu)上小一些,在330KV的電力系統(tǒng)中,一般都選擇三相變壓器,但是在有些特殊的場(chǎng)所,三相變壓器不能滿足使用,就需要多臺(tái)三相,或者更換為一臺(tái)單相變壓器。
變壓器以繞組數(shù)的形式可以分為雙繞組普通式變壓器、三繞組式變壓器、自耦式變壓器、低壓繞組分裂式變壓器,在一些小型發(fā)電廠,機(jī)組容量在12.5萬KW以下的,一般采用三繞組變壓器,在20萬KW以上的發(fā)電廠,采用兩臺(tái)雙繞組變壓器,如圖3所示。
圖3 變壓器繞組數(shù)選擇
兩臺(tái)雙繞組變壓器的優(yōu)處在于適合機(jī)組容量大,短路電流大的線路,高壓的調(diào)壓和負(fù)荷分配好與三繞組變壓器,同時(shí)電機(jī)出口QF選擇容易。
變壓器的調(diào)壓方式是通過切換分接頭開關(guān),改變變壓器高壓繞組的匝數(shù),從而改變其變比,最終實(shí)現(xiàn)電壓調(diào)整,其中有帶電壓調(diào)壓和不帶電壓調(diào)壓,帶電壓稱為無激磁調(diào)壓,另一個(gè)是有載調(diào)壓。
在潮流方向不確定,同時(shí)還要求變壓器副邊電壓維持在一定范圍內(nèi),具有可逆工作的聯(lián)絡(luò)變壓器,發(fā)電機(jī)經(jīng)常在低功率下運(yùn)作的前提下,選擇無激磁調(diào)壓變壓器。
在變電所、工廠等電網(wǎng)中,需要出現(xiàn)負(fù)荷變化,同時(shí)還要滿足電能,還要維持中、低壓,有的變電站無人值班,可以遙控調(diào)壓的,選取有載調(diào)壓變壓器。
變壓器的選取和應(yīng)用考慮的因素有很多,以上三點(diǎn)內(nèi)容之外還有考慮變壓器的冷卻方式,冷卻方式有很多種,有空冷、水冷、油冷以及油和水結(jié)合冷卻,選取正確的方式,保證變壓器長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行。
變壓器的種類有很多種,例如干式變壓器、旋轉(zhuǎn)變壓器、直流變壓器、交流變壓器等,這些變壓器在電路中的作用不同,但實(shí)質(zhì)上都是變壓,懂得它的原理設(shè)計(jì),知道變壓器的注意事項(xiàng),了解現(xiàn)場(chǎng)使用要求和注意要點(diǎn),滿足安全性、經(jīng)濟(jì)性以及可靠性的要求,設(shè)計(jì)、選型從而得出具體參數(shù),最終設(shè)計(jì)出需要的變壓器。
[1]唐岳柏.淺議.110kv變電站電氣主接線的選擇[J].科技創(chuàng)新報(bào).
[2]朱雪凌.查叢梅.許強(qiáng).電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理[M].北京:中國電力出版社,2009.
[3]許珉.孫豐奇.發(fā)電系統(tǒng)分析[M].北京,高等教育出版社,2011.
[4]永利電力部西北電力設(shè)計(jì)院.電力工程電力設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京:永利電力出版社,1989.