变配电所电气设备选择与校验11.ppt

变配电所电气设备的选择与校验 一. 电力变压器的容量和过负荷能力 (一). 电力变压器的额定容量和实际容量 电力变压器的额定容量（铭牌容量），是指它在规定的环境温度条件下，室外安装时，在规定的使用年限内（一般按20年计）所能连续输出的最大视在功率。 变压器的使用年限，主要取决于变压器的绝缘老化速度，而绝缘老化速度又取决于绕组最热点的温度。变压器的绕组导体和铁心，一般可以长期经受较高的温升而不致损坏。但绕组长期受热时，其绝缘的弹性和机械强度要逐渐减弱，这就是绝缘的老化现象。绝缘老化严重时，就会变脆，容易裂纹和剥落。试验表明：在规定的环境温度条件下，如果变压器绕组最热点的温度一直维持95℃，则变压器可连续运行20年。如果其绕组温度升高到120℃时，则变压器只能运行2.2年，使用寿命大大缩短。这说明绕组温度对变压器的使用寿命有极大的影响。而绕组温度不仅与变压器负荷大小有关，而且受周围环境温度影响。 按GB1094—1996《电力变压器》规定，电力变压器正常使用的环境温度条件为：最高气温为+40℃，最热月平均气温为+30℃，最高年平均气温为+20℃。最低气温对户外变压器为-25℃，对户内变压器为-5℃。油浸式变压器的顶层油温，不得超过周围气温55℃。如果按最高气温+40℃计，则变压器顶层油温不得超过+95℃。 如果变压器安装地点的环境温度超过上述规定温度最大值中的一个，则变压器顶层油温限值应予降低。当环境温度超过规定温度不大于5℃时，顶层油温限值应降低5℃；超过温度大于5℃而不大于10℃时，顶层油温限值应降低10℃。因此变压器的实际容量较之其额定容量要相应地有所降低。反之，如果变压器安装地点的环境温度比规定值低，则从绕组绝缘老化程度减轻而又保证变压器使用年限不变来考虑，变压器的实际容量较之其额定容量可以适当提高，或者说，变压器在某些时候可允许一定的过负荷。 (二).电力变压器的正常过负荷 电力变压器在运行中，其负荷总是变化的，不均匀的。就一昼夜来说，很大一部分时间的负荷都低于最大负荷，而变压器容量又是按最大负荷（计算负荷）来选择的，因此变压器运行时实际上没有充分发挥出负荷能力。从维持变压器规定的使用寿命（20年）来考虑，变压器在必要时完全可以过负荷运行。对于油浸式电力变压器，其允许过负荷包括以下两部分： 例 ：某车间变压器室装有一台630 kVA的油浸式变压器。已知该车间的平均日负荷率β=0.7，日最大负荷持续时间为8h，夏季的平均日最大负荷为450kVA，当地年平均气温为+22℃。试求该变压器的实际容量和冬季时的过负荷能力。 解：(1). 求变压器的实际容量 二、变配电所主变压器台数和容量的选择 （一）. 变电所主变压器台数的选择 选择主变压器台数时应考虑下列原则： 1. 应满足用电负荷对供电可靠性的要求。对供有大量一、二级负荷的变电所，应采用两台变压器，以便一台变压器发生故障或检修时，另一台变压器能对一、二级负荷继续供电。对只有二级负荷而无一级负荷的变电所，也可以只采用一台变压器，但必须在低压侧敷设与其他变电所相连的联络线作为备用电源，或另备自备电源。 2. 对季节性负荷或昼夜负荷变动较大而宜于采用经济运行方式的变电所，也可考虑采用两台变压器。 3. 除上述两种情况外，一般车间变电所宜采用一台变压器。但是负荷集中而容量相当大的变电所，虽然是三级负荷，也可采用两台或多台变压器。 4. 在确定变电所主变压器台数时，应适当考虑负荷的发展，留有一定的余地。 3. 车间变电所主变压器的单台容量上限 车间变电所主变压器的单台容量，一般不宜大于1000kVA（或1250kVA）。这一方面是受以往低压开关电器断流能力和短路稳定度要求的限制，另一方面也是考虑到可以使变压器更接近于车间的负荷中心，以减少低压配电线路的电能损耗、电压损耗和有色金属消耗量。我国自上世纪80年代以来已能生产一些断流能力更大、短路稳定度更好的低压开关电器如DW15、ME等型低压断路器，因此如果车间负荷容量较大、负荷集中且运行合理时，也可以选用单台容量为1250（或1600）~2000kVA的配电变压器，这样可减少主变压器台数及高低压开关电器和电缆等。 住宅小区变电所的油浸式变压器单台容量，不宜大于630kVA，因为油浸式变压器容量大于630kVA时，按规定应装设瓦斯保护，而这类变电所电源侧的断路器往往不在变压器附近，因此瓦斯保护很难实施，而且如果变压器容量增大，供电半径增大，势必造成供电末端电压偏低，给居民生活带来不便，例如荧光灯启燃困难、电冰箱不能启动等。 4. 适当考虑今后负荷的发展 应适当考虑今后5~10年电力负荷的增长，留有一定的余地，同时可考虑变压器一定的正常过负荷能力。 最后必须指出：变电所主变压器台数和容量的最后确定，应结