大工13春《发电厂电气部分》辅导资料六
大工13春《发电厂电气部分》辅导资料六主 题：第三章电气主接线（第3—4节）
学习时间：2013年5月6日—5月12日
内 容：
第二章电气主接线
这周我们将学习第三章中的第3—4节，这部分主要介绍无汇流母线的主接线及发电厂和变电所主变压器的选择。
第三节 无汇流母线的主接线
3.3.1 单元接线
发电机—变压器单元接线：发电机和主变压器直接连成一个单元，再经断路器接至高压系统，发电机出口处除厂用分支外不再装设母线的接线形式。
1.发电机—双绕组变压器单元接线
2.发电机—三绕组变压器单元接线
3.发电机—变压器扩大单元接线
4.发电机-变压器-线路组单元接线
5.单元接线的特点和应用
优点：
a.接线简单，开关设备少，操作简便
b.故障可能性小，可靠性高
c.发电机出口短路电流有所减小
d.配电装置结构简单，占地少，投资省
应用：
a.发电机额定电压超过10kV（单机容量在125MW及以上）
b.虽然发电机额定电压不超过10kV，但发电厂无地区负荷
c.原接于发电机电压母线的发电机已能满足该电压级地区负荷的需要
d.原接于发电机电压母线的发电机总容量已经较大
3.3.2 桥形接线
1.内桥形接线
特点：
a.其中一回线路检修或故障时，其余部分不受影响，操作较简单。
b.变压器切除、投入或故障时，有一回路短时停运，操作较复杂。
c.线路侧断路器检修时，线路需较长时间停运。
适用范围：
内桥接线适用于输电线路较长（检修和故障几率大）或变压器不需经常投、切及穿越功率不大的小容量配电装置中。
2.外桥形接线
特点：
a.其中一回线路检修或故障时，有一台变压器短时停运，操作较复杂。
b.变压器切除、投入或故障时，不影响其余部分的联系，操作较简单。
c.穿越功率只经过的断路器QF3，所造成的断路器故障、检修及系统开环的几率小。
d.变压器侧断路器检修时，变压器需较长时间停运。桥连断路器检修时也会造成开环。
适用范围：
外桥接线适用于输电线路较短或变压器需经常投、切及穿越功率较大的小容量配电装置中。
3.3.3 角形接线
1.特点
将断路器布置闭合成环，并在相邻两台断路器之间引接一条回路的接线。其角数等于进、出线回路总数，等于断路器台数。
2.优点
a.闭环运行时，有较高的可靠性和灵活性。
b.检修任一台断路器，仅需断开该断路器及其两侧隔离开关，操作简单，无任何回路停电。
c.断路器使用量较少，与不分段单母线相同，仅次于桥形接线，投资省，占地少。
d.隔离开关只作为检修断路器时隔离电压用，不作切换操作用。
3.缺点
a.任一台断路器检修时，变开环运行，降低接线的可靠性。角数越多，断路器越多，开环机率越大，即进出线回路数要受到限制。
b.在开环的情况下，当某条回路故障时将影响别的回路工作。
c.在开、闭环两种状态的电流差别很大，可能使设备选择发生困难，并使继电保护复杂化。
d.配电装置的明显性较差，而且不利于扩建。
4.适用范围
多用于最终规模较明确，进、出线数为3-5回的110kV及以上的配电装置中。
第四节 发电厂和变电所主变压器的选择
3.4.1 发电厂和变电站中的主变类型
1.主变压器
在发电厂和变电所中，用于向电力系统或用户输送功率的变压器。
2.联络变压器
在发电厂和变电所中，只用于两种升高电压等级之间交换功率的变压器。
3.厂（站）用变压器
只供本厂（站）用电的变压器
3.4.2 主变压器容量、台数的选择
1.发电厂主变压器容量、台数的选择
a.单元接线中的主变压器容量应按发电机额定容量扣除本机组的厂用负荷后，留有10%的裕度选择。
每单元的主变压器为一台。
b.接于发电机电压母线与升高电压母线之间的主变压器容量按下列条件选择
当发电机电压母线上的负荷最小时（特别是发电厂投入运行初期，发电机电压负荷不大），应能将发电厂的最大剩余功率送至系统，计算中不考虑稀有的最小负荷情况。
若发电机电压母线上接有2台及以上主变压器，当负荷最小且其中容量最大的一台变压器退出运行时，其他主变压器应能将发电厂最大剩余功率的70%以上送至系统。
当发电机电压母线上的负荷最大且其中容量最大的一台机组退出运行时 ，主变压器应能从系统倒送功率，满足发电机电压母线上最大负荷的需要。
2.变电所主变压器容量、台数的选择
容量一般按变电所建成后5-10年的规划负荷考虑，并应按照其中一台停用时其余变压器能满足变电所最大负荷的60%-70%或全部重要负荷选择。
台数：
变电所一般装设2台主变压器
枢纽变电所装设2-4台
地区性孤立的一次变电所或大型工业专用变电所，可装设3台
3.联络变压器容量的选择
a.联络变压器的容量应满足所联络的两种电压网络之间在各种运行方式下的功率交换
b.联络变压器的容量一般不应小于所联络的两种电压母线上最大一台机组的容量
台数：
联络变压器一般只装一台
3.4.3 主变压器型式的选择
1.相数的确定
在330kV及以下的发电厂和变电所中，一般选用三相式变压器；在500kV及以上的发电厂和变电所中，应按其容量、可靠性要求、制造水平、运输条件、负荷和系统情况等，经技术经济比较后确定。
2.绕组数的确定
a.只有一种升高电压向用户供电或与系统连接的发电厂，以及只有两种电压的变电所，采用双绕组变压器。
b.有两种升高电压向用户供电或与系统连接的发电厂，以及有三种电压的变电所，可以采用双绕组变压器或三绕组变压器（包括自耦变压器）
1)当最大机组容量为125MW及以下，而且变压器各侧绕组的通过容量均达到变压器额定容量的15%时，应优先考虑采用三绕组变压器。
2)当最大机组容量为125MW及以下，但变压器某侧绕组的通过容量小于变压器额定容量的15%时，可采用发电机—双绕组变压器单元加双绕组联络变压器。
3)当最大机组容量为200MW及以上时，采用发电机—双绕组变压器单元加联络变压器。
4)当采用扩大单元接线时，应优先选用低压分裂绕组变压器。
5)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备时，宜采用三绕组变压器。
3.绕组接线组别的确定
a.6-500kV均有双绕组变压器，其接线组别为“Y,d11”、“YN,y0”、“Y,yn0”；组别“I,I0”表示单相双绕组变压器，用在500kV系统。
b.110-500kV均有三绕组变压器，其接线组别为“YN,y0,d11”、“YN,yn0,d11”、“YN,yn0,y0”、“YN,d11-d11”及“YN,a0,d11”；组别“I,I0,I0”及“I,a0,I0”表示单相三绕组变压器，用在500kV系统。
4.结构型式的选择
a.升压型
b.降压型
5.调压方式的确定
a.无励磁调压变压器
b.有载调压变压器
在下述情况下采用
出力变化大，或发电机经常在低功率因数运行的发电厂的主变压器
具有可逆工作特点的联络变压器
电网电压可能有较大变化的220kV及以上的降压变压器
电力潮流变化大和电压偏移大的110kV变电所的主变压器
6.冷却方式的选择
a.自然风冷却
b.强迫空气冷却
c.强迫油循环风冷却
d.强迫油循环水冷却
e.强迫油循环导向冷却
f.水冷却
习题：
(一) 填空题
1、______________是在发电厂和变电所中，用于向电力系统或用户输送功率的变压器。
答案：主变压器
2、在进行变电所主变压器容量和台数的选择时，容量一般按变电所建成后______________年的规划负荷考虑。
答案：5-10
（二）简答题
1、角形接线的优点有哪些？
答案：
a.闭环运行时，有较高的可靠性和灵活性。
b.检修任一台断路器，仅需断开该断路器及其两侧隔离开关，操作简单，无任何回路停电。
c.断路器使用量较少，与不分段单母线相同，仅次于桥形接线，投资省，占地少。
d.隔离开关只作为检修断路器时隔离电压用，不作切换操作用。
2、主变压器的冷却方式有哪些？
答案：
a.自然风冷却
b.强迫空气冷却
c.强迫油循环风冷却
d.强迫油循环水冷却
e.强迫油循环导向冷却
f.水冷却
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