3.2 变压器的选取
3.2.1 变压器选取原则
（一）主变压器的选择原则 (1)容量的确定
发电机全部投入运行时，在满足发电机电压供电的日最小负荷，并扣除厂用负荷后，主变压器应能将发电机电压母线的剩余有功和无功容量送入系统。接在发电机电压母线上的最大一台机组检修或故障时，主变压器应能从电力系统倒送功率，保证发电机电压母线上最大负荷的需要。若发电机电压母线上接有两台或以上的主变压器时，当其中容量最大的一台因故退出运行时，其它主变压器在允许正常过负荷范围内，应能输送母线剩余功率的70%以上。在电力市场环境下，主变压器应具有从系统倒送功率的能力，以满足发电机电压母线上最大负荷的要求。
(2)相数的确定
一般用三相变压器，单相变压器应用于500KV及以上的发电厂、变电站中。 考虑投资、占地、运输、维护等方面因素，本设计中主变压器选用三相变压器。 (3)绕组数和结构的确定
使用三绕组变压器比使用两台双绕组变压器经济,但是200MW及以上的发电机组，考虑到分相封闭母线的采用，以选用双绕组变压器加三绕组的联络变压器为佳。使用自耦变压器不经济，且自耦变压器只能用于高、中压中性点都有效接地的电网，故其只能用于220KV及以上的发电厂和变电站。且自耦变阻抗较小可能使短路电流增加，故应经计算确定。 在电压变化范围大且变化频繁的情况下需使用有载调压变压器。 有载调压变压器的价格较贵，质量不行大大降低其可靠性，所以应慎用。 (4)绕组接线组别的确定
变压器三相绕组的接线组别必须和系统的相位一致，否则，不能并列运行。我国110KV及以上电压，变压器三相绕组都采用“YN”连接，35KV采用“Y”连接，其中性点多通过消弧线圈接地，35KV以下高压电压，变压器三相绕组都采
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用“D”连接。
（二）联络变压器的选择原则
(1)联络变压器容量应能满足两种电压网络在各种不同运行方式下，网络间的有功功率和无功功率的交换。
(2)联络变压器容量一般不应小于接在两种电压母线上最大一台机组的容量，以保证最大一台机组故障或检修，通过联络变压器来满足本侧负荷的要求，同时，也可在线路检修或故障时，通过联络变压器将剩余容量送入另一系统。
(3)联络变压器为了布置和引线方便，通常只选一台，最多不超过两台。在中性点接地方式允许条件下，以选自耦变压器为宜。其第三绕组，及低压绕组兼作厂用备用电源或引接无功补偿装置。 （三）厂用变压器的选择原则
(1)变压器原、副边电压必须与引接电源电压和厂用网络电压一致。 (2)变压器的容量必须满足厂用机械从电源获得足够的功率。
(3)厂用高压备用变压器或起动变压器应与最大一台高压厂用工作变压器容量相同；低压厂用设备用变压器的容量应与最大一台低压厂用工作变压器容量相同。
3.2.2 变压器型号确定
（一）主变压器型号的确定
发电机与变压器采用单元接线，保证了发电机电压出线的供电可靠，200WM发电机组的主变压器选用三相式两绕组变压器2台，300WM发电机组的主变压器选用三相式两绕组变压器2台，本次设计中共有4台主变压器。单元接线中的主变压器容量SN 应按发电机额定容量扣除本机组的厂用负荷后，预留10％的裕度选择，主变压器容量计算公式为：
SN=1.1ΡNG(1-ΚP)COSΦG
ΡNG—发电机容量 SN—通过主变的容量
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??—厂用电：KP=6% COSΦG—发电机的额定功率因数（取COSΦG=0.85）
发电机G-1、G-2的额定容量为200MW，扣除厂用电后经过变压器的容量为：
SN?1.1?NG1、(1-?P)2COS?G?1.1?200(1-0.06)0.85?243.29MVA
发电机G-3、G-4的额定容量为300MW，扣除厂用电后经过变压器的容量为：
SN?1.1?NG3、(1-?P)4COS?G?1.1?300(1-0.06)0.85?364.94MVA
经计算后由文献《输配电设备》可知选取变压器为200MW发电机组所选变压器型号为SFP9-240000/220 ，300MW发电机组所选变压器型号为SFPT-370000/220 。主要技术参数如表3.2。
表3.2 技术参数
额定容型号 量（MVA） SFP9-240000/220 SFPT-370000/220
370 240 额定电压（KV） 损耗（KW） 短路电空载电高压 低压 短路 空载 压（%） 抗（%） 242?2?2.5.75 630 200 14 0.7 242?2?2.5v8.18 8 193.2 14.12 0.24 （二）联络变压器型号的确定
联络变压器在发电厂升压站中连接有交换功率的两种电压等级母线的变压器。联络变压器一般采用自耦变压器，在其低压侧一般装设无功补偿装置，但在本课程设计中考虑到方便取厂用电，所以我们取三绕组变压器，其高压中压分别接220KV和110KV母线段，低压侧接厂用电。根据联络变的
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容量一般不小于接在两种电压母线上最大一台机组的容量，以保证最大一台机组故障或检修时，通过联络变压器来满足本侧负荷的容量要求。本设计中110kv侧最大输送送容量为150MV，并且考虑一台联络变压器退出运行时，所以
联络变压器的容量为：SN?PN1500.85cos???176.47MVA
选联络变压器为三绕组无励磁调压电力变压器：SFPS9-180000/220，为了保障运行，需要两台，其具体参数如表3.3。
表3.3 技术参数
额定容联结 量组 型号 (MV·A) 标号 SFPS9-180000/220 180 额定电压(KV) 高 压 中压 低压 10.5 短路阻抗(%) 高-中 12~14 高-低 22~24 中-低 损耗(KW) 空载 95~105 负载 430YNyn0 242±2 dll ×2.5% 121 7~9 ~515 （三）厂用变压器型号的选择
厂用电分别从2×200MW和2×300MW的发电机取得电源，需要4台变压器；在联络变压器的选型当中，低压侧电压是10.5KV，所以也需要两台变压器。由设计手册可知，容量为100MW~300MW的发电机，厂用电电压等级为6KV，故200MW机组的发电厂厂用电15.75/6.3/6.3，300MW机组的发电厂厂用电一般采用6KV，所以发电机电压级的变压器要用18/6.3/6.3,而联络变压器低压侧要用10.5/6.3。
200MW发电机侧的厂用变压器及厂备用变压器容量确定为31.5MVA,300MW发电机侧的厂用变压器容量确定为40MVA。型号分别为：SFF9-31500/15.75，SFPF9-40000/18。厂用备用变压器容量应该满足厂用电,所以其容量取31.5MW。 具体技术参数如表3.4所示。
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表3.4 技术参数
额定容联结 量组 型号 (MV·A) 标号 SFF9-31531.5 00/15.75 SFPF9-40000/18 40 d0 D,d11,d11 D,d0,额定电压(KV) 高压 15.75±2 ×2.5% 18±2 ×2.5% 6.3/6.3 6.3/6.3 低压 阻抗电压(%) 全穿越 损耗(KW) 半穿越 空载 负载 9.5 16.6 28 150 8.18 15.3 29.4 177.7 4 短路电流计算
4.1 短路电流计算目的和条件
所谓短路是指电力系统中不等电位的导体在电气上被短接。产生短路的主要原因，是由于电气设备载流部分绝缘损坏所造成。而绝缘损坏主要是因为绝缘老化、过电压、机械性损伤等引起。人为误操作及鸟兽跨越裸导体等也能引起短路。发生短路时，由于系统中总阻抗大大减少，因而短路电流可能达到很大数值（几万安至十几万安）。这样大的电流所产生的热效应和机械效应会使电气设备受到破坏；同时短路点的电压降到零，短路点附近的电压也相应地显著降低，使此处的电力系统受到严重影响或被迫中断；若在发电厂附近发生短路，还可能使整个电力系统运行解列，引起严重后果。
短路是电力系统中最常见的故障，短路故障将使系统电压降低和回路电流增大，它不仅会影响用户的正常供电，而且会破坏电力系统的稳定性，并损坏电气设备。导体流过短路电流时，还会产生强大的机械力，使导体变形或支架损坏。因此，在发电厂电气设计中，短路电流计算是其中的一个重要环节。
4.1.1 短路计算的目的
在发电厂和变电所电气设计中，短路电流计算是其中的一个重要环节。其计算的目的的主要有以下几个方面：
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