5 第四章 电气主接线及设计(2)

一般性变电所，当一台主变停， 其余主变容量应能满足全部负 荷的70%~80%。
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联络主变压器
1)联络变的容量应能满足两种电压网络在 各种不同运行方式下，网络间的有功和无功 功率的交换。 2)联络变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，通过联络变来满足本侧负 荷的要求；同时在线路检修或故障时，通过 联络变将剩余容量送入另一系统
最大负荷功率因数
最大负荷利用小时数（h） 低压侧线电压（kV） 负荷等级％（I II III）
0.8
4500 10 I: 30%
0.85
4000 10 II: 40%
0.85
5000 10 III: 30%
0.85
4500 10
调 压 要 求 （kV）
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最大负荷时
最小负荷时
10
11
10
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SFP7-180000/110
S7-12500/35 SF7-31500/110 SFZ7-25000/110
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六、限制短路电流的措施 1、限制短路电流的目的
采用轻型电器和截面较小的母线和电缆、金具等。
双回路按单回路运行。
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装设限流电抗器
3X k Ie Xk % Ue
X k L
Xk ---电抗器一相的感抗
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1、主变压器容量的确定
发电厂主变压器 1）单元接线
按发电机额定容量扣除本机组的厂 用负荷后，留10%的裕度确定。

扩大单元接线的变压器容量，按上 述算出的两台机容量之和确定。

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线路电抗器
适用范围：
6~10KV 电缆馈线。
仅在采用其它方法不见效时才采用。 接入方式：在DL和线路之间 取值范围： 300~600A， Xk%选为3%~6%。
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母线电抗器
适用范围：
35KV采用“Y”连接，其中性点多通过消弧线圈接地。 35KV以下，采用“△”连接。
在发电厂和变电所中，一般考虑系统或机组的同步并 列要求以及限制三次谐波对电源的影响等因素，主变压 器的接线组别一般都选用YN /△-11常规接线。
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2、主变压器台数的确定
----与电压等级、接线形式、传输容量、和系统的联系等因 素有密切关系。
与系统有强联系的大、中型发电厂和枢纽变电所，在一种电 压等级下，主变应不少于2台。 对地区性孤立的一次变电所或大型工业专用变电所，可设3台 主变。
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绕组数的确定
-----发电厂如以两种升高电压等级向用户供电或与系统连接时， 可采用二台双绕组或一台三绕组或自耦变。

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变电站主变压器
变电所主变容量，一般应按5~10 年规划负荷、负荷性质、电网结 构等综合考虑，确定其容量。
重要变电所，应考虑一台主变 停运，其余主变容量在计及过 负荷能力允许时间内，应满足I、 II类负荷的供电。
= XL /4
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(f = 0.5 时)
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采用低压分裂绕组变压器
正常工作时，高低压绕组 的等值电抗(穿越电抗)：
高压侧有电源，低压侧一端短路 时的等值电抗（半穿越电抗） ：
' ' x1~2' x1 x2 x2
接于时而为送端，时而为受端，具有可逆工作特点的 联络变压器，为保证供电质量，要求母线电压恒定。 发电机经常在低功率因数下运行。
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冷却方式
-----随形式和容量不同而异
自然风冷：7500KVA以下小容量变，
X (1 f ) X L 0.5 X L
考虑电动机 X 12 2( X L X M ) 短路瞬间反 2 X L (1 f ) 馈电流时
3X L
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优点： 正常工作时电压损失较小， 短路时限流作用强。 取值范围： XL%一般取8%~12%
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发电厂主变压器
2）具有发电机电压 母线
当发电机电压母线上负荷最小时，扣 除厂用负荷后，主变压器应能将剩余 有功和无功送往系统；

发电机电压母线上最大一台发电机检 修或故障时，主变能从系统倒送功率 保证母线上最大负荷的需要；
发电机电压母线上有两台或以上主变 时，当其中容量最大的一台因故退出 运行时，其余主变在允许的正常过负 荷范围内，应能输送母线剩余功率的 70%以上； 因系统经济运行要求需限制本厂出力 时，应具有从系统倒送功率的能力， 满足电压母线上最大负荷的要求。
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绕组接线组别的确定
------变压器三相绕组的连接方式有“Y”和“△”两种，应根据具
体工程确定；接线组别必须和系统电压相位一致，采用时钟法表 示
我国110KV及以上电压等级中，变压器三相绕组都采 用“YN ”连接；
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调压方式的确定

------包括无激磁调压和有载调压两种，其调压范围分别在10%以
内和30%。发电厂主变很少采用有载调压，220KV及以上的降压 变压器仅在电网电压变化较大时采用有载调压。
采用有载调压的情况：
接于出力变化大的发电厂的主变，特别是潮流方向不 固定，且要求变压器副边电压维持在一定水平。
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已知： 发电厂为火电厂，厂用电率为8% 3#、4#机组额定容量分别为100MW，COSΦ H = 0.85 1#、2#机组额定容量分别为50MW，COSΦ H = 0.85
厂站名称 项目 最大负荷（MW） 最小负荷（MW） 电厂 40 20 变电站1 10 5 变电站2 30 20 变电站3 25 15
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3、主变压器型式的选择
相数的确定
-------主变选择三相还是单相，主要考虑变压器的制造条件、运
输条件和可靠性要求等因素。
330KV及以下电力系统，一般都应选三相变压器。 500KV及以上电力系统中的主变相数的选择，除按容 量、制造水平、运输条件确定外，更重要的是考虑负荷 和系统情况，保证供电可靠，进行综合分析，在满足技 术、经济的条件下，来确定选用单相变还是三相变。
11
10
11
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习题1供选择的变压器的型号
SFPS7-63000/110
SFPS7-50000/110
SFP7-120000/110
S7-10000/35 SF7-25000/110 SF7-20000/110
缺点：
一臂负荷变动过大时， 另一臂将产生较大的电 压波动；
一臂短路，另一臂接 注意：分裂电抗器的短路 有负荷时，由于互感电 等值电抗与每臂自感抗间 势的作用，将在另一臂 的关系取决于其运行中的 接线方式及短路点的位置。 中产生感应过电压。
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强迫空气冷却：容量大于10000KVA
强迫油循环水冷却
强迫油循环导向冷却
水内冷变压器
采用充气式变压器
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习题1
请画出该电网的 结构示意 选择发电厂及变 电站的主变压器 的容量和型式
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分裂电抗器的等值电路
当3端开路，自1端到2端流过I，电压降
U12 ( j I X L j I X m ) ( j I X L j I X m ) j I (1 f ) X L j I (1 f ) X L
当2端开路，自3端到1端流过I






U 31 j I X L
与系统弱联系的中、小型电厂和低压侧电压为6~10KV的变电 所，或与系统联系只是备用性质时，可只装1台变压器。 联络变为布置和引线方便，通常只选一台，在中性点接地方 式允许条件下，以选自耦变为宜。其第三绕组，即低压绕组兼 作厂用备用电源或引接无功补偿装置。