220kV電網(wǎng)繼電保護中主變壓器的選擇案例2100字

220kV電網(wǎng)繼電保護中主變壓器的選擇案例綜述所謂的變壓器在不同的使用情境下會有不同的分類名稱，比如常見的有：主變壓器、聯(lián)絡變壓器、自用變壓器。其中，主變壓器的主要作用就是輸送電能，把電能輸送到電力系統(tǒng)和工廠、用戶；而聯(lián)絡變壓器顧名思義就是用來在兩個電壓等級之間交換電能的變壓器；自變壓器就是用于自身變電站或者工廠使用的變壓器。在選擇變壓器的過程中應該根據(jù)設計的需求來對變壓器的容量、數(shù)量和型號進行選擇。因為，對于變電站而言，主變壓器是整個變電站中最重要的一種一次設備，變壓器的運行是否良好會直接影響到整個變電站的運行是否正常、安全、可靠、以及是否適合變電站的經(jīng)濟狀況。由于這些原因，在變電站設計中必須要根據(jù)變壓器的特性和可能發(fā)生的故障和異常工作狀態(tài)，選擇適合的變壓器容量、數(shù)量和型號并為此安裝可靠的繼電保護。只有選擇了合適的變壓器，才能夠滿足變電站運行的基本要求，防止意外的發(fā)生，以免造成經(jīng)濟損失、人員傷亡。本畢設針對此內(nèi)容，進行了變壓器的繼電保護設計。1.1主變壓器設計的目的主變壓器的簡稱是主變，在220kV電網(wǎng)中是用來對輸變電進行降壓的，它是整個電網(wǎng)系統(tǒng)的核心部分。主變壓器的選擇是否合理，對整個設計的經(jīng)濟起到巨大的影響，如果在電網(wǎng)中設置一個大型的變壓器，那么這個大型變壓器的成本將會很高，并且在維修過程中，維修難度很大并且維修時間很長，正因為如此，也就會對經(jīng)濟造成不可估量的損失。尤其是當單臺變壓器的容量占據(jù)系統(tǒng)容量很大的時候，當工作的變壓器發(fā)生故障時，將會對電力系統(tǒng)造成巨大的干擾，可能會導致工作中的其它設備發(fā)生損壞，或者是發(fā)生火災。所以，在了解了主變壓器的功能和可能會造成的影響后果之后，應該分析變壓器的可能發(fā)生的故障并且對此進行防范措施，這就是要對主變壓器進行設計的目的。1.2主變壓器設計原則對于變壓器的設計，在繼電保護總體設計過程中，需把變壓器可能出現(xiàn)的任何故障問題和錯誤的運行狀況明確，并且要根據(jù)總體配置中的故障的異常運行準備出相應的保護裝置。（1）變壓器可能出現(xiàn)的故障：①變壓器的故障如果是發(fā)生在油箱內(nèi)部，那么可能會出現(xiàn)三種短路或者鐵芯燒壞，三種短路包括：繞組相間短路、接地短路或者是匝間短路。②變壓器的故障如果發(fā)生在油箱的外部，那么可能是套管和出線之間發(fā)生的短路，這時候可能發(fā)生的是相間短路，也可能是接地短路。（2）工作異常的變壓器可能出現(xiàn)的狀況：①由于變壓器的外部發(fā)生了短路，而引起了過電流的現(xiàn)象。②電機自啟動和峰值負載引起的過電流。③由于油箱漏油，油位降低。④發(fā)生過勵磁，這種狀態(tài)可能是因為過電壓或者是頻率降低導致的。1.3主變壓器的臺數(shù)選擇首先在選擇主變壓器的時候，要考慮到供電的安全性和可靠性，因為本次的地點是在郊區(qū)，主要輸送的就是周圍的工廠，主變壓器以220kV為主，將功率通過主變輸送至110kV和35kV上。如果僅有的一臺變壓器發(fā)生了故障，必將會引起下一級的工廠用電，最終將會造成所有線路上的工廠停電，從而影響生產(chǎn)。因此，在選擇主變的臺數(shù)時，要求必須考慮到供電是否可靠。因此，為了避免一臺變壓器的損壞或者故障以及檢修時對線路上所有的工廠造成影響所以選擇兩臺主變壓器保證供電的可靠性。如果裝設更多的主變壓器，比如，當裝設三臺或者更多的臺數(shù)時，主變壓器的可靠性雖然表面上有了保障，但是三臺及更多主變的裝設會導致接線網(wǎng)絡十分復雜，同時資金的投入和所占面積也會增加很多，考慮到預算和后期檢修的簡便以及維護倒閘等操作的簡易化，本設計將會選擇兩臺主變作為降壓變壓器，既可以保證供電的可靠性又可以在檢修的時候容易發(fā)現(xiàn)問題清除故障。兩臺主變壓器的工作分配是當一臺主變壓器不工作的時候，另外一臺主變壓器需要能夠保證70％以上負載的正常供電。因此，應該選兩臺主變壓器。1.4主變壓器的容量選擇（1）主變壓器的容量應該考慮到變壓器正常運行時的能力和當事故發(fā)生時主變壓器的過載能力。（2）主變壓器的容量不僅僅需要根據(jù)所供工廠到變電站的距離，還需要考慮到輸電線路的電抗，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)。當所供工廠中有重要工廠不能停止生產(chǎn)時，必須要考慮當一臺主變壓器停止工作時，另一臺變壓器的容量能在過載容量后的允許時間內(nèi)，能對重要工廠提供供電。1.5主變壓器型式選擇（1）主變壓器相數(shù)的選擇：因為本變壓器需要把220kV的電壓降到110kV和35kV，如果使用的是單相變壓器，不僅在運行中損耗嚴重，而且經(jīng)濟上的花費也很高，占地面積也相對較大，相比較而言，三相變壓器在經(jīng)濟和占地面積上節(jié)省了許多，并且在運行損耗上相對沒有那么浪費。并且整個電網(wǎng)的位置處于郊區(qū)，因為郊區(qū)交通很方便還有水田和丘陵，所以應該把空地面積的利用率提高，減少對農(nóng)民的水天使用，因為丘陵施工難度大，所以也應該避開丘陵。所以本次設計選擇的主變壓器是三相變壓器。（2）繞組編號的選擇：從經(jīng)濟角度來講，兩臺雙繞組的變壓器的價格高于一臺三繞組的變壓器和其輔助和控制設備，并且本次的變電站由三個電壓等級，因此本次設計的變電站是三繞組主變壓器。綜上所述，不論是在變壓器相數(shù)的選