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【摘 要】阐述了在加快电力发展背景下，对新建变电站内新上变压器科学确定变比的重要意义，探讨了变电站的基本组成、主要作用，以及变电站的主要分类，提出了新建变电站内新上变压器的变比选择的原则、方法与具体举措。
【关键词】变电站；变压器；变比；选择
0.引言
随着电力事业的不断发展，各级对电力建设的投资越来越大，电力设施的建设规模也越来越大。变电站作为电力系统中从电厂到用户间的两个关键环节，对确保电力系统安全、保证供电质量等方面具有十分重要的作用。而在变电站中，电力变压器是变电站的核心设备之一，电力变压器是用来变换交流电压和电流且传输交流电能的一种静止电器。变压器按其用途可分为升压、降压、联络和配电变压器等；按其调压方式又分为无载调压与有载调压等；按绕组数还可分为双绕组、三绕组和自藕变压器等，变压器选择的合不合理一定程度上决定了变电站供电地区的电能质量，因此，对于新建变电站内新上变压器，要根据其在电网中的位置、供电范围、供电负荷性质等，科学选择变压器的容量、变比及其相应的无功补偿容量，来满足用电负荷发展或者地区水电上网的需要。
1.变电站的作用及分类
1.1变电站的基本组成
变电站是把一些设备组装起来，用以切断或接通、改变或者调整电压，在电力系统中，变电站是输电和配电的集结点，变电站的设备有变压器、开闭电路的开关设备，汇集电流的母线，计量和控制用互感器、仪表、继电保护装置和防雷保护装置、调度通信装置等，有的变电站还有无功补偿设备。
1.2变电站的主要作用
变电站是电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施，它通过其内部的重要设备—变压器将各级电压的电网联系起来。变电站的最主要的作用是进行变换电压等级，实现电压的升高或者降低，以满足供电需要。变电站的主要作用可以分为：变换电压等级、汇集电流、分配电能、控制电能的流向、调整电压。
1.3变电站的大致分类
电力变压器是用来变换交流电压和电流且传输交流电能的一种静止电器.变压器按其用途可分为升压、降压、联络和配电变压器等;按其调压方式又分为无载调压与有载调压等;按绕组数还可分为双绕组、三绕组和自藕变压器等.由于有了变压器才能使像核电厂和大型水(火)力发电厂变电站主要分为：升压变电站、降压变电站、用户变电站和配电站等。按电压等级分：超高压变电站（电压在330KV以上）、高压变电站（电压高于10KV低于330KV）、中压变电站（电压在1至10KV之间）和低压变电站（电压在1KV以下）。国家电网公司对变电站的发展，也制定了程序化变电站的最新标准，随着计算机、网络技术的不断发展，电力系统对电力设备数字化、网络化的依赖度不断提升，一些基于智能化一次设备、网络化二次设备的一二次设备的融合已成为变电站未来发展的大趋势，从而通过技术手段，实现变电站内智能电气设备间信息共享和互操作。
2.新建变电站内新上变压器的变比选择探讨
对于新建变电站而言，设计过程中一项重要的工作，就是要科学合理地对新建变电站内新上变压器的变比进行选择。
2.1变压器总装机容量计算
按变压器的效率最高时的负荷率βM来计算容量。当变电站供电地区的用电负荷确定后，其配电变压器的总装机容量可以根据下式进行计算：
S=Pjs/βb×cosφ2(KVA) （式1）
式中Pjs——供电区的有功计算负荷KW；
cosφ2——补偿后的平均功率因数，不小于0.9；
βb——变压器的负荷率。
因此，变压器容量的最终确定就在于选定变压器的负荷率βb。
变压器的负荷率为：
βb=βM=Po/PKH （式2）
当变压器的负荷率满足式2时效率最高。
式中Po——变压器的空载损耗；
PKH——变压器的短路损耗。
2.2变压器的容量选择的一般原则
变压器容量应根据计算负荷选择。确定一台变压器的容量时，应首先确定变压器的负荷率。变压器当空载损耗等于负荷率平方乘以负载损耗时效率最高，在效率最高点变压器的负荷率为63％～67％之间，对平稳负荷供电的单台变压器，负荷率一般在85％左右。但这仅仅是从节电的角度出发得出的结论，是不够全面的。值得考虑的重要元素还有运行变压器的各种经济费用，包括固定资产投资、年运行费、折旧费、税金、保险费和一些其他名目的费用。选择变压器容量时，适当提高变压器的负荷率以减少变压器的台数或容量，即牺牲运行效率，降低一次投资，也只是一种选择。
2.3变压器变比选择
对变压器变比的选择，不能仅仅依据式1进行的计算的总装机容量来进行选择，还要结合有电条件、电压等级、负荷状况等综合进行考虑，比如对110kV变电站是选择121+8×1.25%/10.5，还是选择115+8×1.25%/10.5，或者是选择110+8×1.25%/10.5，还是选择110+106×1.25%/11等，这些都要根据国家电网公司《电力系统无功补偿配置技术原则》的要求，进行综合考虑。
对于220kV变电站的容性无功补偿主要以补偿主变压器无功损耗为主，根据经验值，220kV三绕组降压变压器三侧额定电压可按如下比例选取：一般情况下，高、中、低压侧的额定电压比宜选1/1.05/1.05；对于区域内供电半径大、用户数量多、用电标准要求高的地区，变压器高、中、低压侧的额定电压比可选1/1.05/1.1；当低压侧不带负荷或仅带有站用变等轻载负荷时，高、中、低压侧的额定电压比建议选用1/1.05/1。
对于110kV变电站的单台主变压器容量为40MVA及以上时，各个主变压器必须要配置不少于两组的容性无功补偿装置，确保变压器运行安全。在主变压器的同一电压等级侧配置两组容性无功补偿装置时，其容量应当按无功容量的1/3或2/3进行配置；当主变压器中、低压侧均配有容性无功补偿装置时，每组容性无功补偿装置的容量应当相一致。
【参考文献】
［1］毛承雄，黄晓燕，沈黎明等.宽范围电能变换系统及其应用[J].高电压技术，2010，(08).
［2］张蕊丽.变压器变比合理选择的一种新方法[J].西铁科技，2008，(01).
［3］赵坤，王迅，杨中平，游小杰.超级电容储能系统抑制直流牵引网压波动的研究[J].北京交通大学学报，2011，(02).
［4］朱庆星.电力变压器的变比、分接头位置及调压方式的正确选择和需进行的必要验算[J].核工程研究与设计，2003，(03).
［5］郭建文，李坚.220 kV变电站三卷变中低压侧变比设置的建议[J].华北电力技术，1999，(05).
【关键词】变电站；变压器；变比；选择
0.引言
随着电力事业的不断发展，各级对电力建设的投资越来越大，电力设施的建设规模也越来越大。变电站作为电力系统中从电厂到用户间的两个关键环节，对确保电力系统安全、保证供电质量等方面具有十分重要的作用。而在变电站中，电力变压器是变电站的核心设备之一，电力变压器是用来变换交流电压和电流且传输交流电能的一种静止电器。变压器按其用途可分为升压、降压、联络和配电变压器等；按其调压方式又分为无载调压与有载调压等；按绕组数还可分为双绕组、三绕组和自藕变压器等，变压器选择的合不合理一定程度上决定了变电站供电地区的电能质量，因此，对于新建变电站内新上变压器，要根据其在电网中的位置、供电范围、供电负荷性质等，科学选择变压器的容量、变比及其相应的无功补偿容量，来满足用电负荷发展或者地区水电上网的需要。
1.变电站的作用及分类
1.1变电站的基本组成
变电站是把一些设备组装起来，用以切断或接通、改变或者调整电压，在电力系统中，变电站是输电和配电的集结点，变电站的设备有变压器、开闭电路的开关设备，汇集电流的母线，计量和控制用互感器、仪表、继电保护装置和防雷保护装置、调度通信装置等，有的变电站还有无功补偿设备。
1.2变电站的主要作用
变电站是电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施，它通过其内部的重要设备—变压器将各级电压的电网联系起来。变电站的最主要的作用是进行变换电压等级，实现电压的升高或者降低，以满足供电需要。变电站的主要作用可以分为：变换电压等级、汇集电流、分配电能、控制电能的流向、调整电压。
1.3变电站的大致分类
电力变压器是用来变换交流电压和电流且传输交流电能的一种静止电器.变压器按其用途可分为升压、降压、联络和配电变压器等;按其调压方式又分为无载调压与有载调压等;按绕组数还可分为双绕组、三绕组和自藕变压器等.由于有了变压器才能使像核电厂和大型水(火)力发电厂变电站主要分为：升压变电站、降压变电站、用户变电站和配电站等。按电压等级分：超高压变电站（电压在330KV以上）、高压变电站（电压高于10KV低于330KV）、中压变电站（电压在1至10KV之间）和低压变电站（电压在1KV以下）。国家电网公司对变电站的发展，也制定了程序化变电站的最新标准，随着计算机、网络技术的不断发展，电力系统对电力设备数字化、网络化的依赖度不断提升，一些基于智能化一次设备、网络化二次设备的一二次设备的融合已成为变电站未来发展的大趋势，从而通过技术手段，实现变电站内智能电气设备间信息共享和互操作。
2.新建变电站内新上变压器的变比选择探讨
对于新建变电站而言，设计过程中一项重要的工作，就是要科学合理地对新建变电站内新上变压器的变比进行选择。
2.1变压器总装机容量计算
按变压器的效率最高时的负荷率βM来计算容量。当变电站供电地区的用电负荷确定后，其配电变压器的总装机容量可以根据下式进行计算：
S=Pjs/βb×cosφ2(KVA) （式1）
式中Pjs——供电区的有功计算负荷KW；
cosφ2——补偿后的平均功率因数，不小于0.9；
βb——变压器的负荷率。
因此，变压器容量的最终确定就在于选定变压器的负荷率βb。
变压器的负荷率为：
βb=βM=Po/PKH （式2）
当变压器的负荷率满足式2时效率最高。
式中Po——变压器的空载损耗；
PKH——变压器的短路损耗。
2.2变压器的容量选择的一般原则
变压器容量应根据计算负荷选择。确定一台变压器的容量时，应首先确定变压器的负荷率。变压器当空载损耗等于负荷率平方乘以负载损耗时效率最高，在效率最高点变压器的负荷率为63％～67％之间，对平稳负荷供电的单台变压器，负荷率一般在85％左右。但这仅仅是从节电的角度出发得出的结论，是不够全面的。值得考虑的重要元素还有运行变压器的各种经济费用，包括固定资产投资、年运行费、折旧费、税金、保险费和一些其他名目的费用。选择变压器容量时，适当提高变压器的负荷率以减少变压器的台数或容量，即牺牲运行效率，降低一次投资，也只是一种选择。
2.3变压器变比选择
对变压器变比的选择，不能仅仅依据式1进行的计算的总装机容量来进行选择，还要结合有电条件、电压等级、负荷状况等综合进行考虑，比如对110kV变电站是选择121+8×1.25%/10.5，还是选择115+8×1.25%/10.5，或者是选择110+8×1.25%/10.5，还是选择110+106×1.25%/11等，这些都要根据国家电网公司《电力系统无功补偿配置技术原则》的要求，进行综合考虑。
对于220kV变电站的容性无功补偿主要以补偿主变压器无功损耗为主，根据经验值，220kV三绕组降压变压器三侧额定电压可按如下比例选取：一般情况下，高、中、低压侧的额定电压比宜选1/1.05/1.05；对于区域内供电半径大、用户数量多、用电标准要求高的地区，变压器高、中、低压侧的额定电压比可选1/1.05/1.1；当低压侧不带负荷或仅带有站用变等轻载负荷时，高、中、低压侧的额定电压比建议选用1/1.05/1。
对于110kV变电站的单台主变压器容量为40MVA及以上时，各个主变压器必须要配置不少于两组的容性无功补偿装置，确保变压器运行安全。在主变压器的同一电压等级侧配置两组容性无功补偿装置时，其容量应当按无功容量的1/3或2/3进行配置；当主变压器中、低压侧均配有容性无功补偿装置时，每组容性无功补偿装置的容量应当相一致。
【参考文献】
［1］毛承雄，黄晓燕，沈黎明等.宽范围电能变换系统及其应用[J].高电压技术，2010，(08).
［2］张蕊丽.变压器变比合理选择的一种新方法[J].西铁科技，2008，(01).
［3］赵坤，王迅，杨中平，游小杰.超级电容储能系统抑制直流牵引网压波动的研究[J].北京交通大学学报，2011，(02).
［4］朱庆星.电力变压器的变比、分接头位置及调压方式的正确选择和需进行的必要验算[J].核工程研究与设计，2003，(03).
［5］郭建文，李坚.220 kV变电站三卷变中低压侧变比设置的建议[J].华北电力技术，1999，(05).