第四章_电气主接线及设计(方) (1)

1、第四章 电气主接线及设计 方鸽飞方鸽飞 主要内容 n电气主接线设计原则和程序 n主接线的基本接线形式 n主变压器的选择 n限制短路电流的方法 n电气主接线设计举例 n小结 4.1 电气主接线设计原则和程序 n电气主接线 n电气设备通过连接线，按其功能要求组成接受和分 配电能的电路，成为传输强电流、高电压的网络， 又称为一次接线或电气主系统。 n电气主接线图 n用规定的图形与文字符号将发电机、变压器、母线、 开关电器、输电线路等有关电气设备按电能流程 顺序连接而成的电路图。 n单相图 三相图 4.1.1 对电气主接线的基本要求 n可靠性（见书102页） n灵活性（见书103页） n经济性（见书1

2、04页） 4.1.2 电气主接线设计的原则 n见书P104 4.1.3 电气主接线的设计程序 1 对原始资料分析(105) n工程情况 n电力系统情况 n负荷情况 n环境条件 n设备供货情况 4.1.3 电气主接线的设计程序 （续） 2 主接线方案的拟定和选择 3 短路电流计算和主要电器选择 4 绘制电气主接线图 5 编制工程概算 4.2 主接线的基本接线形式 n根据倒闸操作的基本要求正确写出倒闸 操作的步骤是本章重点 n首先我们应了解，倒闸操作的基本要求 和原则，然后仔细分析不同典型接线图 中可能会碰到的几种倒闸操作，通过练 习，掌握典型主接线中常用倒闸操作的 基本操作步骤。 4.2 主接线

3、的基本接线形式 n倒闸操作的基本要求有 n正确使用电器，如断路器可以用于接通或断开电 路，隔离开关可以隔离电压或切换电路（即两组 隔离开关两侧电位基本相同条件下，对并联的两 组隔离开关拉合时，仅起电流转移作用，而未断 开或接通任何电路，故隔离开关触头不会产生电 弧）等等； n保证最大安全性，不影响其他支路正常运行，即 使发生故障也应该对整个装置影响最小； n根据运行方式和操作要求，应使操作步骤最少； n任何设备不允许在无保护状态下投入运行； n操作过程中，操作人员行走路径最短。 4.2 主接线的基本接线形式 （续） n倒闸操作必须严格遵守有关规程规定，认真执 行操作监护制度，准确无误地填写操作

4、票，保 证发电厂安全、稳定、经济运行。倒闸操作必 须按如下顺序操作上 n线路送电时的操作顺序为：先闭合母线隔离开关，线路送电时的操作顺序为：先闭合母线隔离开关， 再闭合线路隔离开关，最后合上断路器再闭合线路隔离开关，最后合上断路器 n线路停电时的操作顺序为：先断开断路器，再拉开线路停电时的操作顺序为：先断开断路器，再拉开 线路隔离开关，最后拉开母线隔离开关线路隔离开关，最后拉开母线隔离开关 4.2 主接线的基本接线形式 （续） n主接线的基本形式，就是主要电气设备常用的 几种连接方式，它以电源和出线为主体。 n母线是电气主接线和配电装置中的重要环节。 由于各个发电厂或变电站的出线回路数和电源

5、数不同，且每路馈线所传输的功率也不一样， 为便于实现电能的汇集和分配，当同一电压等 级配电装置中的进出线数目较多时，常需设置 母线作为中间环节，以使接线简单清晰，运行 方便，有利于安装和扩建。 4.2 主接线的基本接线形式 （续） n有汇流母线 n为便于电能的汇集和分配，在进出线较多时， 采用母线作为中间环节。 n单母线接线、双母线接线 n无汇流母线 n桥形、角形、单元接线 4.2.1 单母线接线及单母线分段 接线 n单母线接线只有一组母线， 每个电源和引出线的电路都 通过断路器和隔离开关接到 母线上，任一回路故障，该 回路的断路器能够切除该电 路，而使其他的电源和线路 能继续工作。 n供电电

6、源（发电机、变压器、 高压进线回路）和出线。 n电源并列运行，各出线可从任 一个电源获得电能 n尽可能使负荷均衡分布在各出 线上 n断路器 n具有开合电路的专用灭弧装置，可以开断或 闭合负荷电流和开断短路电流，故用来作为 接通或开断电路的控制电器 n隔离开关 n没有灭弧装置，用来在切断电路时建立明显 可见的空气绝缘间隙，将电源与停运设备可 靠隔离，以保证检修安全。 n母线隔离开关、线路隔离开关、接地开关 操作顺序（断路器和隔离开关 的联锁） 操作顺序（断路器和隔离开关 的联锁）续 n防止隔离开关带负荷合闸或拉闸 n断路器处于合闸状态下，误操作隔离开关的事 故不发生在母线侧隔离开关上，以避免误操

7、作 的电弧引起母线短路事故 n线路送电时的操作顺序为：先闭合母线隔离开关，线路送电时的操作顺序为：先闭合母线隔离开关， 再闭合线路隔离开关，最后合上断路器再闭合线路隔离开关，最后合上断路器 n线路停电时的操作顺序为：先断开断路器，再拉开线路停电时的操作顺序为：先断开断路器，再拉开 线路隔离开关，最后拉开母线隔离开关线路隔离开关，最后拉开母线隔离开关 单母线接线特点 n优点 n接线简单，操作方便、设备少、经济性好，母线便于向两端 延伸，扩建方便 n缺点 n可靠性差：母线、母线隔离开关故障或检修，所有回路都要 停止工作，造成全厂（所）长期停电 n调度不方便：电源只能并列运行，不能分列运行，且线路侧

8、 发生短路时，有较大短路电流 n适用范围 n适用于出线回路少、没有重要负荷的发电厂和变电所。如： 中小型发电厂近区负荷供电接线6kV，或10kV ；中小型变电 所35kV，或110kV，出线回路不多 单母线分段接线单母线分段接线 n当引出线数目较多时， 为提高单母线接线供 电可靠性，可用断路 器（可靠性要求不高 时，可用隔离开关） 将单母线分段，成为 单母线分段接线。 单母线分段接线（续）单母线分段接线（续） n当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障 段隔离，保证正常段母线不间断供电。 n降压变电站，电源分列运行 n母线分段的数目，决定于电源数目与容量、出 线回数、运行要求等，通常分为23段

9、为宜。 应尽可能将电源与负荷均衡地分配于各母线段 上，以减少各分段间的功率交换。重要用户可 从不同母线段上分别引出两馈电线路向其供电。 单母线分段接线特点单母线分段接线特点 n优点 n当母线发生故障时，仅故障母线 段停止工作，另一段母线仍继续 工作。 n对重要用户，可由不同段母线分 别引出的两个回路供电，以保证 供电的可靠。 n当一段母线故障或检修时，必须 断开接在该段母线上的所有支路， 使之停止工作，但不影响另一段 母线上所连的支路。 n供电可靠性提高，运行较之灵活。 单母线分段接线特点单母线分段接线特点 n缺点 n对重要负荷必须采用两条出 线供电，大大增加了出线数 目，使整个母线系统可靠性

10、 受到限制 n适用范围 n一般适用于中小容量发电厂 和变电所的610kV接线中 4.2.2 双母线接线及双母线分段 接线 n设置有两组母线，其间通 过母线联络断路器相连， 每回进出线均经一台断路 器和两组母线隔离开关分 别接至两组母线。 n由于每回线路均设置了两 组母线隔离开关，可以换 接至两组母线，从而大大 改善了其工作性能。 双母线接线特点 n供电可靠 双母线接线特点 双母线接线特点 n调度灵活 n两组母线同时工作（母联断路器断开/接通） n一组母线工作，一组母线备用 双母线接线特点 n扩建方便 n向双母线左右任何方向扩建，均不会影响两 组母线的电源和负荷自由分配，在施工中不 会造成原有回

11、路停电。 n适用范围：出线带电抗器的610KV配电 装置；3560KV出线超过8回，或连接 电源较大、负荷较大时； 110220KV出 线大于等于5回时。 4.2.2.2 双母线分段接线 n采用单母线分段或不分段采用单母线分段或不分段 的双母线接线时，一段母的双母线接线时，一段母 线故障将造成约半数回路线故障将造成约半数回路 停电或短时停电。大型电停电或短时停电。大型电 厂厂( (变电所变电所) )对运行可靠性对运行可靠性 与灵活性的要求很高，必与灵活性的要求很高，必 需注意避免母线系统故障需注意避免母线系统故障 并限制母线故障影响范围，并限制母线故障影响范围， 防止全厂防止全厂( (所所)

12、)性停电事故性停电事故 的发生。的发生。 4.2.2.2 双母线分段接线 n分段断路器分段断路器QSQS将工作母线将工作母线 分为分为段、段、段，每段母段，每段母 线用各自的母联断路器与线用各自的母联断路器与 备用母线相连，电源和出备用母线相连，电源和出 线均匀分别在两段工作母线均匀分别在两段工作母 线上。线上。 双母线分段接线特点 n双母线分段接线增加了两台母联断路器，但具 有相当高的供电可靠性与运行灵活性。 n当一段工作母线故障后，分段断路器先自动跳 开；然后故障段母线所连回路的断路器跳开； 随后将故障段母线所连回路切换到备用母线， 即可恢复供电。这样，只是部分短时停电，而 不必全部短期停

13、电。 n610KV配电装置中，当进出线或母线上电源 较多，输送和通过功率较大时，为限制短路电 流，可分段处加装母线电抗器 双母线分段接线特点 n适用范围：发电厂的发电机电压配电装 置中，220500KV大容量配电装置 4.2.3 带旁路母线的单母线和双 母线接线 n为了能采用单母线分段和双母线的配电 装置检修断路器时，不致中断该回路的 供电，可增设旁路母线。 n三种形式 n专用旁路断路器 n母联断路器兼旁路断路器 n分段断路器兼旁路断路器 4.2.3.1单母线分段带旁路母线 n单母线带旁母flash n单母线分段带旁母 n旁母（正常不带电） n旁路隔离开关、旁路 断路器（正常开断） 其他形式

14、n单母线分段带旁母采 用专用旁路断路器极 大提高了可靠性，但 增加了一台旁路断路 器投资。 n分段断路器兼作旁路 断路器（图46） 其他形式 4.2.3.2双母线带旁路母线 n双母线接线，当出线断路 器需要检修时，虽然可以 通过母线联络断路器，并 借助临时架设的跨条，向 线路供电，但当出线较多 时，母线联络断路器就可 能长期被占用，而使双母 线变成不分段的单母线运 行。 n检修任一回路断路器时， 不至于该回路短时停电 其他形式 4.2.3.3 旁路母线设置的原则 n110KV 及以上高压配电装置中，因电压等级高， 输送功率较大，送电距离较远，因此不允许因 检修断路器而长期停电（检修时间57天）

15、， 故需设置旁路母线。110KV出线在6回以上、 220 KV出线在4回以上，宜采用带专用旁路断 路器的旁母。 n下列可不设旁母（113）；总趋势是逐步取 消旁路设施 4.2.4 一台半断路器及4/3台断路 器接线 n两组母线间接有若干串 断路器，每串的三台 断路器之间接入两个回 路，处于每串中间部位 的断路器称为联络断路 器。由于平均每个回路 装设台半（3/2台)断 路器,故称为一台半断路 器接线，又称为3/2接线 4.2.4 一台半断路器接线特点 完整串运行完整串运行 不完整串运行不完整串运行 4.2.4 一台半断路器接线特点 4.2.4 一台半断路器接线特点 n适用范围 n大型电厂和变电

16、所220KV及以上、进出线回 路数6回及以上的高压、超高压配电装置中。 一台半断路器接线的两条原则 n电源线宜与负荷线配对成串 n配电装置建设初期仅两串时，同名回路 宜分别接入不同侧的母线，进出线应装 设隔离开关 交叉接线与非交叉接线 同名元件是否靠近同名元件是否靠近 不同的母线接入不同的母线接入 4.2.4.2 4/3台断路器接线 n4/3台断路器接线的一个 串中有4台断路器，连接 3回进出线回路（图4- 19）。 n和一台半断路器双母线接 线一样,有较高的供电可 靠性和灵活性。 n适用发电机台数（进线） 大于线路（出线）数的大 型水电厂。国外已开始在 500-750KV超高压特大 容量电站

17、和变电所应用。 4.2.5 变压器母线组接线 4.2.5 变压器母线组接线 4.2.6 单元接线 n发电机与变 压器直接连 接，没有或 很少有横向 联系的接线 方式，称为 单元接线。 4.2.6 单元接线（续） n 发电机一双绕组变压器单元 接线，发电机出口处不设置 母线，输出电能均经过主变 压器送至升高电压电网。 n因发电机不会单独空载运行， 故不需装设出口断路器。有 时可装一组隔离开关，以便 单独对发电机进行试验。 4.2.6 单元接线（续） n发电机一三绕组变压器单元 接线，发电机出口应装设断 路器及隔离开关，以便在变 压器高、中压绕组联合运行 情况下进行发电机的投、切 操作。 4.2.

18、6 单元接线（续） n发电机变压器线路单元 接线，适宜于一机、一变、 一线的厂、所。 扩大单元接线 n发电机双绕组 变压器扩大单元 接线 n发电机分裂绕 组变压器扩大单 元接线 扩大单元接线 n两台发电机和一台主变相连， nG与T之间应装设断路器，如发电机支路故障或 检修，不影响另一台发电机工作。 n主变故障或检修，两机组容量不能送出。 n任一组机组停电，不影响厂用电供电。 n减少主变台数和高压侧断路器数，节省投资， n分裂绕组变压器和双绕组变压器有限制短路电 流作用。 单元接线特点 n接线简单清晰，节省设备和占地，操作 简便，经济性好。不设发电机电压母线， 发电机电压侧的短路电流减小。 4.

19、2.7 桥形接线 n当只有两台变压器和两条线路时，宜采 用桥形接线。 n按联络断路器的安装位置，可分为：内 桥接线、外桥接线 内桥接线的特点 n联络断路器接在线路断路器的 内侧(即靠近变压器侧)，便于 线路的正常投切操作及切除其 短路故障，而投切变压器时则 需要操作两台断路器及相应的 隔离开关。这种接线适用于变变 压器不需要经常切换、输电线压器不需要经常切换、输电线 路较长、故障断开机会较多、路较长、故障断开机会较多、 穿越功率较小穿越功率较小的场合 外桥接线的特点 n联络断路器接在主变压断路器的外侧 (即靠近线路侧)，便于变压器的正常 投切操作及切除其故障，而线路的投 切及故障的切除则较为复

20、杂。这种接 线适用于线路较短、故障率较低、主线路较短、故障率较低、主 变压需按经济运行要求经常投切、以变压需按经济运行要求经常投切、以 及电力系统有较大的穿越功率通过联及电力系统有较大的穿越功率通过联 桥回路桥回路的场合。 n若采用内桥接线时，穿越功率将通过 其中的三台断路器，任一台断路器的 检修或故障都将中断穿越功率的传输， 影响系统的运行。 增设跨条 n在桥式接线中，为了在检修线路断路器 或联络断路器时不影响其他回路的运行， 减少减少系统开环机会，可以考虑增设 跨条。正常运行时跨条断开。跨条回路 中装设两台隔离开关，以便轮流停电俭 修。 桥形接线特点 n桥式接线简单清晰，每个回路平均装设的

21、断路器台数最 少，可节省投资也易于发展过渡为单母线分段或双母 线接线。 n因内桥接线中的变压器正常投切与故障切除时将影响线 路的运行。外桥接线中的线路正常投切与故障切除时将 影响变压器的运行，且更改运行方式时需利用隔离开关 作为操作电器，故其工作可靠性和灵活性不够高。 n根识我国多年运行经验，桥式接线一般可用于条件适合 的中小型发电厂、变电所的35220kV配电装置中。 4.2.8 多角形接线 n多角形接线的每个边 中含有台断路器和 两台隔离开关，各个 边互相连接成闭合的 环形，各进出线回路 中只装设隔离开关， 分别接至多角形的各 个顶点上。 多角形接线特点（优点） n经济性较好。这种接线的断

22、路器台数等于进出线回路 数，平均每回路仅需装设一台断路器。除桥式接线外， 它比其它接线方式使用的设备少，投资也少。 n工作可靠性与灵活性较高，易于实现自动远动操作。 多角形接线中，没有汇流主母线和相应的母线故障。 n每回路均可由两台断路器供电，任一断路器检修时， 所有回路仍可继续照常工作，任一回路故障时，不影 响具它回路的运行。 n所有的隔离开关仅用于在停运或检修时隔离电压，而 不用作操作电器。 多角形接线特点（缺点） n检修任断路器时，多角形接线变成开环运 行，可靠性显著降低。 n此时，若不与该断路器所在边直接相连的其它任 一设备发生故障，将可能造成两个及以上回路停 电，多角形接线被分割破两

23、个相互独立的部分， 功率平衡遭到破坏等严重后果。并且，多角形接 线的角数愈多，断路器检修的机会也愈多，开环 时间愈长。此缺点也愈突出。此外，还应将同名 回路(即两个电源回路或属于同一用户的双回线路) 按照对角原则进行连接，以减少设备(如断路器)故 障时的影响范围。 多角形接线特点 n运行方式改变时，各支路的工作电流可 能变化较大，使相应的继电保护整定也 比较复杂。 n多角形接线闭合成环，其配电装置难于 扩建发展。 多角形接线特点 n适用范围 n在110kV及以上配电装置中，当出线回数不 多，发展现模比较明确时，可以来用多角形 接线；中小型水电厂中也有应用。一般以采 用三角或四角形为宜，最多不要

24、超过六角形。 4.2.9 典型主接线分析 n火力发电厂电气主接线 n水力发电厂电气主接线 n变电站电气主接线 火力发电厂电气主接线 n图417 中型热电厂主接线 地方性火电厂 n10kV母线 双母分段 母线、线路电抗器 电缆 馈电 nG1,G2 在满足10kV地区负荷的前提下，将剩余 功率通过变压器T1,T2送往高压侧。 G3,G4 发 电机双绕组变压器单元接线 避免多次变压 省发电机出口断路器 nT1、T2三绕组变压器 n220kV n110kV 中型热电厂电气主接线简图 （补充） 区域性火电厂 n图4-18 大型区域性电厂 n目前国内外的大型发电厂，一般是指安装单机容量为 200MW及以上

25、的大型机组，总装机容量为1000MW及以上 的发电厂，其中包括大容量凝汽式电厂、大容量水电 厂、核电厂等 n大型区域性电厂建设在动力资源丰富的地方，一般距 负荷中心较远，以高压或超高压远距离输电线路与系 统相连，地位重要。电厂中不设置发电机电压母 线全部机组均采用简单可靠的单元接线直接接入220 一500kV配电装置，以12种升高电压将电能送入电力 系统。发电机组采用机一炉一电单元集中控制或计算 机控制，运行调度方便，自动化程度高。 n四台大型凝汽式汽轮发电机组均以发电机双 绕组变压器单元接线形式。分别接入双母线带 旁路母线接线的220kV高压配电装置和一个半 断路器接线的500kV高压配电装

26、置。 n500kV与220kV配电装置之间，经一台联络变 压器互相联络 低压绕组兼做厂用电的备用电 源和启动电源 n不交叉布置 补充（类似上例） 4.2.9.2 水电发电厂电气主接线 n图419 4.2.9.2 水电发电厂电气主接线 （续） n发电机变压器单元接线直接将电能送入 500kV n两串3/2台断路器接线，两串4/3台断路器接 线 n两串3/2台断路器接线同名元件交叉布置 n为冬季调峰需要，各发电机出口设出口断路 器 n发电机出口断路器与厂用电引线间装设隔离 开关及接地开关 n单相式变压器 中等容量水力发电厂主接线 n不扩建 n配电装置紧凑 n出线数少 电厂电气主接线 n半山电厂 n

27、萧山电厂 4.2.9.3 变电站电气主接线 n瓶窑变 n古荡变 n求是变 n白鹤变 降压变电所(枢纽变电所) 地区变电所 4.3 主变压器的选择 油浸式变压器 330kV、220kV、 110kV、直流 变压器 4.3 主变压器的选择（续） n在发电厂和变电所中，用来向电力系统 或用户输送功率的变压器，称为主变压主变压 器器 n用于两种电压等级之间交换功率的变压 器，称为联络变压器联络变压器 n只供本厂（站）用电的变压器，称为厂厂 （站）用变压器或自用变压器（站）用变压器或自用变压器 4.3.1 变压器容量和台数的确定 原则 n主变压器的容量、台数，直接影响主接线的接线形式 和配电装置的结构。

28、它的选择除依据基础资料外、还 取决于输送功率的大小，与系统联系的紧密程度，同 时兼顾发电机电压负荷增长速度等方面、并根据电力 系统510年发展规则综合分析，合理选择。否则将造 成经济、技术上的不合理。如果主变压器容量选得过 大，台数过多不仅会增加投资、扩大占地面积，而 且会增加损耗，给运行和检修带来不便，设备亦未能 充分发挥效益；若容量选得过小，可能限制发电机功 率的输出，或是满足不了变电所负荷的需要，显然技 术上是不合理的。 4.3.1.1 单元接线的主变压器 n单元接线时变压器容量应按发电机的额 定容量扣除本机组的厂用负荷后，留 10%的裕度来确定。 n扩大单元接线时，尽可能采用分裂绕组

29、变压器，其容量亦应按单元接线的原则 计算出的两台机容量之和来确定 4.3.1.2 具有发电机电压母线接 线的主变压器 n发电机全部投入运行时，在满足发电机电压 供电的最小日负荷，并扣除厂用负荷后，主 变压器应保证能将发电厂全部剩余功率送入 系统 n当接在发电机电压母线上最大一台机组检修 或者因供热机组热负荷变动而需要限制本厂 出力时，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。 4.3.1.2 具有发电机电压母线接 线的主变压器（续） n若发电机电压母线上有多台主变压器，当其 中容量最大一台主变压器因故退出运行时， 其它主变压器在容许过负荷范围内，应保证 输送母线全部

30、剩余功率的70以上 n在电力市场环境下，中、小火电机组可能停 用火电厂部分火全部机组，主变压器应有从 系统倒送功率的能力，以满足发电机电压母 线上最大负荷的需要 4.3.1.2 具有发电机电压母线接 线的主变压器（续） n为确保对发电机电压上的负荷供电可靠性， 接于发电机电压母线上的主变压器一般不少 于两台。从设备简单、可靠性高的角度考虑 一般优先设置两台容量相同的变压器。但对 主要向发电机电压供电的地方电厂，系统电 源作为备用时，可只装一台主变压器。 n在根据以上原则选择时，还应考虑负荷曲线 的变化和至少5年的逐年负荷发展。 4.3.1.3 连接两种升高电压母线 联络变压器 n联络变压器的台

31、数一般只设置1台，最多不超 过2台 n 联络变压器容量应能满足两种电压网络在不同运 行方式下有功功率和无功功率交换 1. 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 障或检修时，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。 4.3.1.4 变电站主变压器 n变电站主变压器容量，一般应按510 年规划负荷来选择。 n对重要变电站，应考虑一台主变压器停 运时，其余变压器容量在计及过负荷能 力允许时间内，应满足一类及二类负荷 的供电；对一般性变电站当一台主变压 器停运时，其余变压器容量应能满足

32、全 部负荷的70%80% 4.3.1.4 变电站主变压器(续) n变电站主变压器台数，对于枢纽变电站 在中、低压侧已形成环网的情况下，变 电站以设置2台主变压器为宜；对地区 性孤立的一次变压站或大型工业专用变 压站，可设3台主变压器，以提高供电 可靠性。 4.3.2 变电器型式和结构的选择 原则 n相数 n 容量为300MW及以下机组单元连接的主变压器和 330kV及以下的电力系统中，一般都应选用三相变 压器。 n 容量为600MW机组单元连接的主变压器和500kV 电力系统中的主变压器应综合考虑运输和制造条 件，结合能技术经济比较，可采用单相组成三相 变压器。 1. 单相变压器一般不设备用相

33、，但对于大容量的单 相变压器，是否需要设置备用相，应根据系统要 求，经技术经济比较后确定。 4.3.2 变电器型式和结构的选择 原则（续） n绕组数与结构 n 只有一种升高电压向用户供电或与系统连 接时，以及只有两种电压的变电所，采用 双绕组变压器。 1. 有两种升高电压向用户供电或与系统连接 时，以及有三种电压的变电所，可采用2台 双绕组变压器或三绕组变压器 4.3.2 变电器型式和结构的选择 原则（续） n当最大机组容量为125MW及以下，并 且变压器各绕组的通过容量均达到变 压器额定容量的15及以上时（否则 绕组利用率太低，不如选用2台双绕组 变压器经济），多采用三绕组变压器。 n一个发

34、电厂或变电站中采用三绕组变 压器一般不多于3台 4.3.2 变电器型式和结构的选择 原则（续） n机组容量为20MW以上的发电厂采用 发电机双绕组变压器单元接线接入 系统，而两种升高电压级之间加装联 络变压器器为合理。其联络变压器宜 选用三绕组变压器（或自耦变压器）， 低压绕组可作为厂用备用电源或启动 电源，也可用来连接无功补偿装置。 4.3.2 变电器型式和结构的选择 原则（续） n采用扩大单元接线的变压器，应优先选用低 压分裂绕组变压器，可大大限制短路电流 n在有三种电压的变电所中，如变压器各侧绕 组的通过容量均达到变压器额定容量的15% 及以上，或低压侧虽无负荷，但需在该侧装 无功补偿设

35、备时，宜采用三绕组变压器。当 变压器需要与110kV及以上中性点直接接地 系统相连接时，可优先选用自耦变压器。 4.3.2 变电器型式和结构的选择 原则（续） n绕组接线组别 n变压器三相绕组接线方式必须与系统电压相位一 致，否则不能并列运行。电力系统采用的绕组连 接方式只有星形“Y”和三角形“d”两种 n发电厂和变电站中，一般考虑系统或机组的同步 并列要求及限制3次谐波对电源的影响等因素，根 据以上变压器绕组连接方式的原则，主变压器接 线组别一般都是选用YN，d11常规接线。 4.3.2 变电器型式和结构的选择 原则（续） n调压方式：变压器的电压调整是用分接 开关切换变压器的分接头，从而改

36、变其 变比实现 n不带电切换，称为无激磁调压，调整范围通常在 n带负荷切换，称为有载调压，调整范围可达30 (适用范围P124) 2 2.5% 以内 4.3.2 变电器型式和结构的选择 原则（续） n冷却方式 n自然风冷却 n强迫空气冷却 n强迫油循环风冷却 n强迫油循环水冷却 n强迫油循环导向冷却 n水内冷 4.4 限制短路电流的方法 4.4.1 装设限流电抗器 n加装限流电抗器限制短路电流，常用于 发电厂和变电站610kV配电装置。依据 电抗器的结构分为普通电抗器和分裂电 抗器两类。 4.4.1 装设限流电抗器 n母线电抗器 n线路电抗器 4.4.1 装设限流电抗器 n母线电抗器母线电抗器

37、 1. 母线分段处。母线分段电抗器主要 用以限制发电机电压母线短路电流。 如在分段母线I短路(如d1点)时，发 电机1所供给的短路电流，不受母线 电抗器限制，而发电机2所供给的短 路电流要受到母线电抗器限制。这 样装设母线电抗器后发电机出口断 路器、变压器低压侧断路器、分段 断路器等都能按各回路额定电流选 择，不因短路电流过大而使容量升 级。 4.4.1 装设限流电抗器（续） n 由于在进行主接线设计时总是使母线各段所连接的负 荷尽可能与该母线连接的发电机容量相配，故母线分 段处往往是发电厂正常工作情况下功率流动最小的地 方，在此装设电抗器，所产生的电压损失和功率损耗 为最小。 n 无论厂内、

38、厂外短路时，母线电抗器均能起到限流作 用 n 母线电抗器用于限制并列运行发电机所提供的短路电 流。其额定电流根据母线上因事故切断容量最大一台 发电机时可能通过电抗器的电流进行选择，一般为该 发电机额定电流的5080。为了有效地限制短路 电流，母线分段电抗器的电抗百分值一般选为8 12。 4.4.1 装设限流电抗器（续） n线路电抗器 1. 主要用来限制电缆馈线回路短路电流用来限制电缆馈线回路短路电流。由 于电缆的电抗值较小且有分布电容，即使 在电缆馈线末端发生短路，短路电流也和 母线短路差不多。架空线路本身的感抗值 较大，通常架空线上不装设线路电抗器。 4.4.1 装设限流电抗器（续） n 当

39、线路电抗器后发生短路，电压降主要产生 在电抗器中，电抗器不仅限制了短路电流， 还能维持母线上有较高的残余电压(大于65 )，这对于提高发电机并联工作和厂用电动 机工作的稳定性极为有利。为了达到既能限 制短路电流，维持母线较高残，又不致在正 常工作时产生较大的电压损失(应小于5)和 功率损耗，出线电抗器的电抗百分值一般选 为3一6。 4.4.1.2 分裂电抗器 n分裂电抗器在结构上与普通大型电抗器相似，都可以 看作是一个电感绕组，但是分裂电抗器的绕组是由缠 绕方向相同的两个分段(又称两臂)所组成，两分段连 接点抽出一个接头，称为中间抽头。中间抽头通常接 至电源，两臂一般是连接负荷大致相等的用户。 4.4.1.2 分裂电抗器（续） n正常运行： 0.50.5 LMLL L XXXXfX fXX 4.4.1.2 分裂电抗器（续） n分支短路 分支 1 短路时，若忽略分支 2 的负荷电流，短路 电流只流过分裂电抗器臂 1，则运行电抗值为 L X；若短路电流由同一方向流过两臂，则每臂阻 抗为 0.51.5 LMLL L XXXXfX fXX 两臂总电抗为3 L X 4.4.1.2 分裂电抗器（续） n由上分析可见，分裂电抗器具有正常运 行时电抗小，电压降小，而短路时电抗 大，限制短路电流作用强的优点。 n分裂电抗器