第六讲 电气主接线3

第四讲电气主接线 3 教学目的 主变型式 结构的选择原则相数 绕组数 接线组别 调压方式 冷却方式限制短路电流的目的限制短路电流的有哪些措施和方法分裂电抗器限制短路电路电流的原理和特点低压分裂绕组变压器限制短路电路电流的原理和特点 2 主变压器型式的选择 1 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 三相 300MW及以下机组单元接线的主变 330kV及以下电力系统中主变单相 600MW机组单元接线的主变 500kV电力系统中主变应综合考虑运输和制造条件 可采用单相变压器组接成三相变 2 绕组数及结构 变压器按绕组分类有 双绕组 三绕组 自耦和低压绕组分裂等形式 a 一般当最大机组容量为125MW及以下的发电厂 多采用三绕组变压器 b 对于机组为200MW以上的发电厂 一般采用双绕组变压器 单元接线 加联络变压器 c 在110KV及以上中性点直接接地系统中 凡需选用三绕组变的场所 均可优先选用自耦变 d 扩大单元接线的主变压器 应优先选用低压分裂绕组变压器 3 绕组接线组别的确定 变压器三相绕组接线组别必须和系统电压相位一致 采用的绕组连接方式只有 Y 和 两种 110KV及以上电压采用 YN 连接 35KV常采用 Y 连接 通过消弧线圈接地 35KV以下 采用 连接 主变压器的接线组别一般都选用YN 11常规接线 同步并列要求以及限制三次谐波对电源的影响 全星型接线不能用于中性点不接地系统 次谐波无通路 在我国 全星型接线变压器均为自耦变 但高 中压两个绕组要中性点直接接地 电压变比多为220 110 35 330 220 35 330 110 35 500 220 110 4 调压方式的确定 无激磁调压 不带电切换 调压范围通常在 2 2 5 以内 有载调压 带负荷切换 调压范围可达30 但价格贵 下列情况下选用 a 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 b 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 发电厂主变很少采用有载调压 5 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 强迫空气冷却 中小型变压器强迫油循环风冷却 大容量变压器强迫油循环水冷却 大容量变压器 占地少强迫油循环导向冷却 大型变压器高效冷却方式 变压器型号 如SSPSZL 240000 220 第一段表示变压器的型式及材料第一部分 表示相数 S 三相 D 单相第二部分 表示冷却方式 J 油浸自冷 E 油浸风冷 S 油浸水冷 N 氮气冷却 P 强迫油循环 FP 强迫油循环风冷 SP 强迫油循环水冷 G 干式第三部分 表示绕组数 S 三绕组 双绕组不表示第四部分 表示变压器特性 Z 带负荷调压 Q 全绝缘 O 自耦 O列型号第1位表降压 O在最后表升压 L 铝芯 铜芯不表示 第二段表示容量和电压分子 额定容量 kVA 分母 额定电压 kV 四 限制短路电流的措施 1 限制短路电流的目的采用价格较便宜的轻型电器 断路器 隔离开关 和截面较小的母线和电缆 金具等2 限制短路电流的措施 1 采用适宜的主接线形式及运行方式对大容量发电机采用单元接线限制接入发电机电压母线的发电机台数和容量 尽可能在发电机电压级不用母线母线分段断路器断开运行合理断开环网双回路按单回路运行 2 限制短路电流的措施 2 加装限流电抗器电抗器是电阻值很小的空心电感线圈 其主要参数是Ie Ue Xk 百分电抗 参数间的数学关系如下 Xk为电抗器一相的感抗 限流电抗器的接法 A 普通电抗器 1 母线电抗器适用范围 限制并列运行的发电机提供的短路电流接入方式 母线分段处额定电流选母线上最大一台发电机额定电流的50 80 母线电抗器的Xk 选为8 12 2 线路电抗器适用范围 主要用来限制6 10KV电缆馈线短路电流 在母线上维持较高的剩余残压 仅在采用其它方法不能把短路电流限制到预期数值时才采用接入方式 在DL和电缆之间额定电流较小 多为300 600A Xk 选为3 6 B 分裂电抗器分裂电抗器是一种中间抽头的空心电感线圈它的线圈由缠绕方向与结构参数完全相同的两个分段连接而成 其间不仅有互感耦合 而且电气上直接连通每臂自感L 互感M 互感系数 0 4 0 6 每臂自感抗XL L 两臂间的互感抗Xm fXL当3端开路 自1端到2端流过I 电压降 当2端开路 自3端到1端流过I 因此分裂电抗器的等值电路如下 实际应用中 中间抽头常接电源 进线 发电机 主变 两臂接入两个大致均衡的负荷 f 0 5 从正常工作时造成的电压损失看 自感抗为XL的每臂中的电压损失只相当于电抗为XL的普通电抗器的一半 即等值电抗 穿越电抗 为0 5XL 当1端短路时 忽略2端的负荷电流 则自3端到1端间的等值电抗为XL 较正常工作时增大了 1 2 3 若3端无电源 2端有电源 1端短路时 短路等值电抗为 2 1 f XL 3XL f 0 5时 若1 2端有电源 3端短路时 短路等值电抗为 1 f XL 2 fXL XL 4 f 0 5时 可见 分裂电抗器的短路等值电抗与每臂自感抗间的关系取决于其运行中的接线方式及短路点的位置 优点 正常工作时电压损失较小 短路时限流作用强 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 另一臂接有负荷时 由于互感电势的作用 将在另一臂中产生感应过电压 3 采用低压分裂绕组变压器 正常工作时 高低压绕组间总的等值电抗 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 高压侧开路 低压侧两端有电源 一端短路时 两个分裂低压绕组间的短路等值电抗 分裂电抗 为 分裂系数 优点 两个低压分裂绕组间有较大的短路阻抗 每一分裂绕组与高压绕组间阻抗较小 适用范围 在大型发电厂中 常用分裂变压器作为厂用变 限制厂用电系统的短路电流 也可用来与两台发电机组成扩大单元接线 以限制发电机电压系统的短路电流 运行特点 当一个分裂绕组低压侧短路时 另一未发生短路的分裂绕组低压侧仍能维持较高的电压 习题 1 设计主接线时限制短