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摘要：220kV三相三绕组变压器容量分为150、180、240MVA三种典型值。其中容量240MVA变压器，适用于城市中心区或负荷密度高的地区的220kV变电站。本文介绍某220kV变电站工程在变压器选型、限制低压侧短路电流措施、投资等方面，进行深入分析比较。
关键词：变压器；限流措施
中图分类号：TM421 文献标识码：A
一、工程概况
某220kV变电站采用全户内设计工程。远期规划安装4台240MVA有载调压变压器，近期2台，电压等级为220/110/10kV；220kV出线4回，双母线接线（设分段刀闸）；110kV出线12回，单母线4分段环形接线；10kV出线48回，单母线8分段环形接线；无功补偿容量：4×8Mvar低压电容器，12×8Mvar低压电抗器；全电缆进出线。
240MVA变压器基本参数如下：
电压比：230±8×1.25%/115/10.5kV
容量比：100/100/50；
连接组别：YNyn0d11；
调压方式：有载调压±8×1.25%。
为限制低压侧短路电流，通常采取两种措施。第一种是采用高阻抗变压器，第二种是采用常规变压器+干式空心限流电抗器结合的方式。现从短路电流水平控制、设备生产现状、配电装置布置、投资等方面比较分析两种限流方式。
二、短路电流计算
（一）采用高阻抗变压器时的短路电流
以容量为240MVA的三相三绕组高阻抗有载调压变压器阻抗值为U12=14% U13=60% U23=46%为例，按照220kV侧三相短路电流为50kA，主变10kV侧分列运行计算，10kV母线三相最大短路电流为25.4kA。若要将短路电流控制在20kA，主变需选择短路阻抗为U12=14% U13=74% U23=60%的变压器，通过咨询多个主变厂家，答复均为可以实现，但目前未有生产及销售业绩。
（二）采用常规变压器+干式空心限流电抗器的短路电流
容量为240MVA的三相三绕组的常规有载调压变压器阻抗典型值为U12=14% U13=21% U23=35%。不设置限流电抗器时，10kV侧短路电流高达49kA。当增加限流电抗器时，既要考虑将短路电流限制在合理水平，同时应满足规程规定“电抗器的电压损失不得大于母线额定电压的5%”。经计算，当短路电流水平限制在20kA左右时，限流电抗器Xk%=13.8。
三、检修运行
240MVA高阻抗变压器多采用内置限流电抗器方式实现，内置方式对变压器本体的电磁影响较大，一旦电抗器故障需要拆分变压器。
如果采用限流电抗器，为防止电抗器产生的电磁干扰，电抗器室在设计时要考虑一定的屏蔽措施，避免对智能变电站中大量的电子元件和仪器仪表产生影响。运行时应考虑电抗器的通风散热问题。
四、投资分析
（一）阻抗值为U12=14% U13=74% U23=60%的变压器，由于未有任何生产业绩，厂家尚无法提供报价。阻抗值为U12=14% U13=60% U23=46%的高阻抗变压器的设备概算价格为1100万元。4台主变价格约为4400万元（未考虑取费）。
（二）阻抗值为U12=14% U13=21% U23=35%的高阻抗变压器的设备概算价格为1000万元，与此匹配的3台限流电抗器（10kV，4000A）价格共计约30万，连接导体共计约20万；增加限流电抗器后，需设置限流电抗器室，增加建筑费用77万（因综合楼一次建成，此费用按照远景规模4台主变计算）；因设置电抗器室，拉大了110kV生产综合楼与主变压器的距离，与一般工程相比，每台主变相应增加一个架构，费用约8万；同时变电站占地面積增加0.74亩，征地赔偿费用按照15万/亩计列，增加征地费用约11万。本期建设1台主变时，总投资金额1146万元，远期4台主变总投资金额4320万元。
（三）两方案投资比较可以看出，当本期规模为1台主变时，高阻抗变压器价格比常规变压器价格高，但采用常规变压器+限流电抗器时，需考虑增加连接导体、土建、征地等费用，整体造价略高。但远景整体费用两方案基本相当，且加限流电抗器方案略低。
关键词：变压器；限流措施
中图分类号：TM421 文献标识码：A
一、工程概况
某220kV变电站采用全户内设计工程。远期规划安装4台240MVA有载调压变压器，近期2台，电压等级为220/110/10kV；220kV出线4回，双母线接线（设分段刀闸）；110kV出线12回，单母线4分段环形接线；10kV出线48回，单母线8分段环形接线；无功补偿容量：4×8Mvar低压电容器，12×8Mvar低压电抗器；全电缆进出线。
240MVA变压器基本参数如下：
电压比：230±8×1.25%/115/10.5kV
容量比：100/100/50；
连接组别：YNyn0d11；
调压方式：有载调压±8×1.25%。
为限制低压侧短路电流，通常采取两种措施。第一种是采用高阻抗变压器，第二种是采用常规变压器+干式空心限流电抗器结合的方式。现从短路电流水平控制、设备生产现状、配电装置布置、投资等方面比较分析两种限流方式。
二、短路电流计算
（一）采用高阻抗变压器时的短路电流
以容量为240MVA的三相三绕组高阻抗有载调压变压器阻抗值为U12=14% U13=60% U23=46%为例，按照220kV侧三相短路电流为50kA，主变10kV侧分列运行计算，10kV母线三相最大短路电流为25.4kA。若要将短路电流控制在20kA，主变需选择短路阻抗为U12=14% U13=74% U23=60%的变压器，通过咨询多个主变厂家，答复均为可以实现，但目前未有生产及销售业绩。
（二）采用常规变压器+干式空心限流电抗器的短路电流
容量为240MVA的三相三绕组的常规有载调压变压器阻抗典型值为U12=14% U13=21% U23=35%。不设置限流电抗器时，10kV侧短路电流高达49kA。当增加限流电抗器时，既要考虑将短路电流限制在合理水平，同时应满足规程规定“电抗器的电压损失不得大于母线额定电压的5%”。经计算，当短路电流水平限制在20kA左右时，限流电抗器Xk%=13.8。
三、检修运行
240MVA高阻抗变压器多采用内置限流电抗器方式实现，内置方式对变压器本体的电磁影响较大，一旦电抗器故障需要拆分变压器。
如果采用限流电抗器，为防止电抗器产生的电磁干扰，电抗器室在设计时要考虑一定的屏蔽措施，避免对智能变电站中大量的电子元件和仪器仪表产生影响。运行时应考虑电抗器的通风散热问题。
四、投资分析
（一）阻抗值为U12=14% U13=74% U23=60%的变压器，由于未有任何生产业绩，厂家尚无法提供报价。阻抗值为U12=14% U13=60% U23=46%的高阻抗变压器的设备概算价格为1100万元。4台主变价格约为4400万元（未考虑取费）。
（二）阻抗值为U12=14% U13=21% U23=35%的高阻抗变压器的设备概算价格为1000万元，与此匹配的3台限流电抗器（10kV，4000A）价格共计约30万，连接导体共计约20万；增加限流电抗器后，需设置限流电抗器室，增加建筑费用77万（因综合楼一次建成，此费用按照远景规模4台主变计算）；因设置电抗器室，拉大了110kV生产综合楼与主变压器的距离，与一般工程相比，每台主变相应增加一个架构，费用约8万；同时变电站占地面積增加0.74亩，征地赔偿费用按照15万/亩计列，增加征地费用约11万。本期建设1台主变时，总投资金额1146万元，远期4台主变总投资金额4320万元。
（三）两方案投资比较可以看出，当本期规模为1台主变时，高阻抗变压器价格比常规变压器价格高，但采用常规变压器+限流电抗器时，需考虑增加连接导体、土建、征地等费用，整体造价略高。但远景整体费用两方案基本相当，且加限流电抗器方案略低。