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如何选择变压器分接头?

【摘要】:为了实现调压,在双绕组变压器的高压绕组上设有若干个分接头以供选择,其中对应额定电压UN的称为主接头。普通的双绕组变压器不能在有载情况下更改分接头。如高压侧有电源的三绕组降压变压器,在选择其分接头时,可首先根据低压母线对调压的要求,选择高压绕组的分接头。而不必考虑它们之间的影响,视为两台双绕组升压变压器进行选择分接头。

改变变压器的变比可以升高或降低次级绕组的电压。为了实现调压,在双绕组变压器的高压绕组上设有若干个分接头以供选择,其中对应额定电压UN的称为主接头。变压器的低压绕组不设分接头。对于三绕组变压器,一般是在高压绕组和中压绕组设置分接头。

改变变压器的变比调压实际上就是根据调压要求适当选择分接头。

1.降压变压器分接头的选择

图5-15所示为一降压变压器。若通过功率为P+jQ,高压侧实际电压为U1,归算到高压侧的变压器阻抗为RT+jXT,归算到高压侧的变压器电压损耗为ΔUT,低压侧要求得到的电压为U2,则有

式中 k——变压器的变比,即高压绕组分接头电压U1t和低压绕组额定电压U2N之比。

将k代入式(5-12),便得高压侧分接头电压

当变压器通过不同的功率时,高压侧电压U1、电压损耗ΔUT,以及低压侧所要求的电压U2都要发生变化。通过计算可以求出在不同的负荷下为满足低压侧调压要求所应选择的高压侧分接头电压。

普通的双绕组变压器不能在有载情况下更改分接头。在正常的运行中无论负荷怎样变化只能使用一个固定的分接头。这时可以分别算出最大负荷和最小负荷下所要求的分接头电压

然后取它们的算术平均值,即

根据U1tav值可选择一个与它最接近的分接头。然后根据所选取的分接头校验最大负荷和最小负荷时低压母线上实际电压是否符合要求。

图5-15 降压变压器

图5-16 例5-2的降压变压器及其等值电路

【例5-2】降压变压器及其等值电路示于图5-16(a)、(b)。归算至高压侧的阻抗为RT+jXT=2.44+j40Ω。已知在最大和最小负荷时通过变压器的功率分别为j14MVA和高压侧的电压分别为U1max=110kV和U1min=113kV。要求低压母线的电压变化不超出6.0~6.6kV的范围,试选择分接头。

解 先计算最大负荷及最小负荷时变压器的电压损耗

假定变压器在最大负荷和最小负荷运行时低侧的电压分别取为U2max=6kV和U2min=6.6kV,则由式(5-14)和式(5-15)可得

取算术平均值

选最接近的分接头U1t=107.25kV。接所选分接头校验低压母线的实际电压为

可见所选分接头是能满足调压要求的。

2.升压变压器分接头的选择

选择升压变压器分接头的方法与选择降压变压器的基本相同。但因升压变压器中功率方向是从低压侧送往高压侧的,如图5-17所示,故公式(5-13)中ΔUT前的符号应相反,即应将电压损耗和高压侧电压相加。因而有

式中 U2——变压器低压侧的实际电压或给定电压;

   U1——高压侧所要求的电压。

图5-17 升压变压器

这里要注意升压变压器与降压变压器绕组的额定电压是略有差别的。此外选择发电厂中升压变压器的分接头时,在最大和最小负荷情况下,要求发电机的端电压都不能超过规定的允许范围。如果在发电机电压母线上有地方负荷,则应当满足地方负荷对发电机母线的调压要求,一般可采用逆调压方式调压。

3.三绕组变压器分接头的选择

三绕组变压器的高、中压绕组带有分接头可供选择,低压绕组没有分接头。上述双绕组变压器的分接头选择公式也适应于三绕组变压器。这时对高压和中压绕组的分接头须经过两次计算来逐个选择。但三绕组变压器在网络中所接电源情况不同,其具体选择方法有所不同。如高压侧有电源的三绕组降压变压器,在选择其分接头时,可首先根据低压母线对调压的要求,选择高压绕组的分接头。然后再根据中压侧所要求的电压和选定的高压绕组的分接头来确定中压绕组的分接头。又如低压侧有电源的三绕组升压变压器,其他两侧分接头可以根据其电压和电源侧电压的情况分别进行选择。而不必考虑它们之间的影响,视为两台双绕组升压变压器进行选择分接头。