摘要：变电站是电力系统的一个重要组成部分，而变压器是变电站中十分重要的设备，变压器容量、数量会对变电站配电产生较大影响，同时，合理选择变压器也会对变电站供电可靠性以及变电站未来扩建产生一定的影响。在变压器选择方面，需要综合考虑基础资料、输送功率等多种因素。对此，本文将对变电站设计中变压器的选择要点进行详细探究。
关键词：变电站；变压器；设计选择
在各级电压等级的变电所中，变压器是变电所中的主要电气设备之一，其担任着向用户输送功率，或者两种电压等级之间交换功率的重要任务，同时兼顾电力系统负荷增长情况，并根据电力系统5～10年发展规划综合分析，合理选择，否则，将造成经济技术上的不合理。如果主变压器容量造的过大，台数过多，不仅增加投资，扩大占地面积，而且会增加损耗，给运行和检修带来不便，设备亦未能充分发挥效益；若容量选得过小，可能使变压器长期在过负荷中运行，影响主变压器的寿命和电力系统的稳定性。因此，确定合理的变压器的容量是变电所安全可靠供电和网络经济运行的保证。
1变电所主变压器选择原则
（1）通常情况下，在变电所中需要安装两台主变压器；对于分支变电所，由于可能只有一个电源进线，因此一般安装一台变压器；另外，对于高压变电所，如果其具有一定的经济基础以及技术基础，则一般需要安装三台或者四台主变压器。
（2）在500kV变电所变压器选择方面，常见的有三相变压器、单相变压器或者单相变压器组，在实际选择过程中，需要通过严格的经济论证以及技术论证，结合实际情况进行选择。在330kV及以下变电所变压器选择方面，需要注意，如果能够保障设备运输的通畅性，则应该选择三相变压器。
（3）如果变电所的主变压器安装数量在2台以上，则在变压器实际运行过程中，如果一台停运，则另外的变压器则应该保证能够承担变电所60%以上负荷，同时还应该保证用户二级负荷供应正常。
（4）如果变电所的电压等级有三种，如果各侧功率能够达到主变压器额定容量的15%以上，并且需要安装无功补偿设备，则应该选择三绕组变压器作为主变压器。
（5）如果变压器与两种110kV以上的中性点直接接地系统进行连接，则在变压器选择方面，应该尽量选择自耦变压器，但是，如果这一变压器有无功补偿设备，则为了确保其在实际运行过程中不会对自耦变压器输出功率造成不良影响，则还需要对公共绕组容量进行全面细致的检查。
（6）500kV变电所在变压器选择方面，可以选择自耦强迫油循环风冷式，另外，在阻抗电压选择方面，需要综合考虑多个因素，包括变压器结构形式、电网运行实际情况以及断路器断流能力等。
（7）有些变电所深入负荷中心，对此，在变压器选择方面可以采用双绕组变压器，这样不仅能够避免重复容量，而且还能够有效简化电压等级。2主变台数确定在本次研究中，对变电站原始资料进行深入分析发现，变电站是农网改造项目，由于变电站的负荷比较大，并且出线数量比较多，因此在主变压器选择方面，需要选用两台，在主变压器实际运行过程中，如果其中一台变压器发生故障问题，则另一台主变压器即可继续运行，保证供电可靠性和稳定性。需要注意的是，在变电站未来建设发展中，还可以继续投入一台主变压器。
3主变压器容量确定
在主变压器容量确定方面，需要综合考虑变电站未来5～10年的规划，同时，还应该考虑变电站未来10～20年的负荷发展规划。在进行城市主变压器的选择方面，应该将主变压器选择与城市规划发展相结合。将变电站的建设位置设置在郊区，其不仅能够对开发区进行供电，而且还可以为乡镇和企业供电。在此过程中需要注意的是，开发区经济发展速度比较快，因此，在主变压器选择方面，应该尽量采用大容量变压器。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆变压器容量方法如下：
（1）在主变压器实际运行过程中，如果其中一台发生故障问题，则另一台应该能够承担变电站总负荷的60%以上，计算公式如下：SB′=S∑60%=103.731×60%＝62.241（MVA）
（2）在一台主变压器实际运行过程中，其应该确保能够满足一级负荷供电以及二级负荷供电，计算公式如下：15+10+0.63+0.42+0.78=26.83MVA由此可见，在变电站主变压器选择方面，应该确保变压器容量在62.241MVA以上。
4变压器类型确定
4.1相数的选择主变压器的相数主要分为单相和三相两种，在相数选择方面，应该综合考虑变压器的制作条件、变电站运输条件以及变电站供电可靠性要求等。从经济方面考虑，如果选择一台三相变压器，则与选择三台单相变压器相比，成本比较低。在变压器选择方面，如果运输条件允许，则对于330kV及以下变电所可以选择采用三相变压器。
4.2绕组形式
主变压器的绕组形式有两种，即双绕组以及三绕组，其中，三绕组变压器的应用比较广泛。通过深入引进负荷中心进行研究分析，为了有效简化电压等级，同时尽量减少重复降压容量，在变电站设计方面选择双绕组变压器。
4.3绕组变压器通常应用在下列场合
①变电所中有两种升高电压与系统连接；②变电所中，有两种系统相互连接，并且系统电压等级不同；③如果变压器采用星形-星形接线形式，则需要采用互连接；④在星形-星形接线的变压器中，则应该采用三角形连接的第三绕组。在本次研究中，变电所有三种电压等级，分别为110kV、35kV以及10kV，因此，在变压器选择方面，拟采用三绕组变压器。
4.4普通型和自耦型的选择
自耦变压器是属于多绕组变压器的一种，在两个绕组之间，不仅有电磁连接，而且也存在电路连接关系。在对两种电压网络进行连接时，通过采用自耦变压器进行连接，对于传输功率，不仅可以采用电磁连接，而且还可以采用电路连接。其中，电磁传输功率会对变压器重量、尺寸等因素造成较大影响，综合考虑电压、容量等因素，选择自耦变压器成本比较低。
4.5中性点的接地方式
电网中性点接地形式会对主变压器产生较大影响，在本次研究中，变电所变压器选择自耦型三绕组变压器，其中，110kV侧中性点采用直接接地形式，另外，35kV侧中性点以及10kV侧中性则不采用接地形式。
4.6连接组别的选择
变压器绕组的连接方式必须和系统电压相位一致，否则不能并列运行。
全星形接线虽然有利于并网时相位一致的优点，而且全星形接法，零序电流没有通路，相当于和外电路断开，即零序阻抗相当于无穷大，对限制单相及两相接地短路都有利，同时便于接消弧线圈限制短路电流。但是三次谐波无通路，将引起正弦波的电压畸变，对通讯造成干扰，也影响保护整定的准确度和灵敏度。如果影响较大，还必须综合考虑系统发展才能选用。我国规定110kV以上的电压等级的变压器绕组常选用中性点直接地系统，而且要考虑到三次谐波的影响，会使电流、电压畸变。采用△接法可以消除三次谐波的影响。故本次设计的变电所，选用主变压器的接线组别为：Y，D11接线。
4.7 主变压器冷却方式的选择
主变压器一般采用的冷却方式有：自然风冷却，强迫油循环风冷却，强迫油循环水冷却。
自然风冷却：一般只适用于小容量变压器。
强迫油循环水冷却，虽然散热效率高，节约材料减少变压器本体尺寸等优点。但是它要有一套水冷却系统和相关附件，冷却器的密封性能要求高，维护工作量较大。所以，选择自然风冷。
5总结
变压器的选择关系到待建变电站设计的成功与否，它的选择既要满足近期负荷的要求也要考虑到远期，对待变压器的选择应给予足够的重视。
参考文献
[1]樊湘军.110kV变电站设计中变压器的选择[J].通讯世界,2017,(15):204-205.
[2]樊湘军,周雅芳子.110kV变电站设计中主变压器的选择[J].大众用电,2017,32(06):22-23.
[3]刘晓红.新建110kV变电站变压器设计选择[J].科技视界,2014,(04):73.
论文作者:1王笠,2苏双燕
论文发表刊物:《电力设备》2017年第30期
论文发表时间:2018/3/8
标签：变压器论文; 变电站论文; 变电所论文; 绕组论文; 电压论文; 负荷论文; 容量论文; 《电力设备》2017年第30期论文;