第3章電氣主接線

第三章電氣主接線第一節(jié)對電氣主接線的根本要求第二節(jié)電氣主接線的根本接線方式第三節(jié)發(fā)電廠和變電所主變壓器的選擇第四節(jié)限制短路電流的方法第五節(jié)發(fā)電廠和變電所的典型電氣主接線第六節(jié)電氣主接線設(shè)計第七節(jié)電氣主接線的可靠性計算本章方案學(xué)時:10~12學(xué)時電氣主接線:也稱為電氣主系統(tǒng)或電氣一次接線。它是由電氣一次設(shè)備按電力消費(fèi)的順序和功能要求銜接而成的接受和分配電能的電路，是發(fā)電廠、變電所電氣部分的主體，也是電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分。電氣主接線反映了：1〕發(fā)電機(jī)、變壓器、線路、斷路器和隔分開關(guān)等有關(guān)電氣設(shè)備的數(shù)量。2〕各回路中電氣設(shè)備的銜接關(guān)系。3〕發(fā)電機(jī)、變壓器和輸電線路及負(fù)荷間以怎樣的方式銜接。電氣主接線直接關(guān)系到電力系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性、靈敏性和平安性，直接影響發(fā)電廠、變電所電氣設(shè)備的選擇，配電安裝的布置，維護(hù)與控制方式選擇和檢修的平安與方便性。所以電氣主接線是電力設(shè)計、運(yùn)轉(zhuǎn)、檢修部門以及有關(guān)技術(shù)人員必需深化掌握的主要內(nèi)容。電氣主接線圖：就是用國家規(guī)定的電氣設(shè)備圖形與文字符號，詳細(xì)表示電氣主接線組成的電路圖。電氣主接線圖普通用單線圖表示〔即用單相接線表示三相系統(tǒng)〕，但對三相接線不完全一樣的部分圖面〔如各相中電流互感器的配置〕那么應(yīng)畫成三線圖。常用一次設(shè)備的圖形和文字符號：G(F)稱號圖形符號文字符號(舊符號)T(B)T(B)T(B)雙繞組變壓器三繞組變壓器三繞組自耦變壓器發(fā)電機(jī)G稱號圖形符號(舊符號)文字符號(舊符號)斷路器隔分開關(guān)熔斷器電抗器QF(DL)QS(G)FU(RD)L(DK)稱號圖形符號(舊符號)文字符號(舊符號)手車斷路器母線電纜終端頭QF(DL)W(MX)L(XL)避雷器F第一節(jié)對電氣主接線的根本要求概括地說是應(yīng)滿足可靠性、靈敏性、經(jīng)濟(jì)性三項根本要求。一、可靠性(1)電能消費(fèi)的特點(diǎn)要求電氣主接線首先應(yīng)滿足可靠性的要求。電能不能大量儲存，發(fā)電、輸電和用電必需在同一瞬間完成的，任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)缺點(diǎn)都會呵斥供電中斷。(2)可靠性不是絕對的,對于不重要的用戶,太高的可靠性將呵斥浪費(fèi)。分析主接線的可靠性時，要思索發(fā)電廠與變電所在電力系統(tǒng)中的位置和作用、負(fù)荷的性質(zhì)、設(shè)備的可靠性和運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)際等要素。1．分析和評價主接線可靠性時應(yīng)該思索的幾個問題(1)發(fā)電廠與變電所在系統(tǒng)中的位置和作用對于大、中型發(fā)電廠和變電所，在電力系統(tǒng)中的位置非常重要，其電氣主接線應(yīng)具有很高的可靠性。對于小型發(fā)電廠和變電所就沒有必要過分地追求過高的可靠性而選擇復(fù)雜的主接線方式。目前，我國的發(fā)電機(jī)單機(jī)容量大小的劃分為：50MW以下的發(fā)電機(jī)組為小型機(jī)組；50~200MW的發(fā)電機(jī)組為中型機(jī)組；200MW以上的發(fā)電機(jī)組為大型機(jī)組。發(fā)電廠容量大小的劃分為：總裝機(jī)容量在100MW以下的發(fā)電廠為小型發(fā)電廠；總裝機(jī)容量在100~250MW的發(fā)電廠為中型發(fā)電廠；總裝機(jī)容量在250~1000MW的發(fā)電廠為大中型發(fā)電廠；總裝機(jī)容量在1000MW以上的發(fā)電廠為大型發(fā)電廠。(2)用戶的負(fù)荷性質(zhì)電力用戶負(fù)荷按照其對供電可靠性的要求分為三個等級，即I、II、III類負(fù)荷。I類負(fù)荷：對這類負(fù)荷忽然中斷供電，將呵斥人身傷亡，或呵斥艱苦設(shè)備損壞，或給國民經(jīng)濟(jì)帶來艱苦的損失。II類負(fù)荷：對這類負(fù)荷忽然中斷供電將呵斥消費(fèi)設(shè)備部分破壞，或呵斥消費(fèi)流程紊亂且難以恢復(fù)，或出現(xiàn)大量廢品和減產(chǎn)，因此在經(jīng)濟(jì)上呵斥一定損失。III類負(fù)荷：I類和II類負(fù)荷之外的其它負(fù)荷。對I類負(fù)荷供電的要求是：任何時候都不允許停電。對II類負(fù)荷供電的要求是：必要時僅允許短時間停電。III類負(fù)荷對供電沒有特殊的要求，可以較長時的停電。由此可見，對于帶I、II類型負(fù)荷的發(fā)電廠與變電所應(yīng)該選擇可靠性較高的主接線方式。(3)設(shè)備的可靠性電氣主接線是由電氣設(shè)備組成的，選擇可靠性高、性能先進(jìn)的電氣設(shè)備是保證主接線可靠性的根底。(4)運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)際應(yīng)注重國內(nèi)外長期積累的運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)際閱歷，優(yōu)先選用經(jīng)過長期實(shí)際考驗(yàn)的主接線方式。2．定性分析和衡量主接線可靠性的評判規(guī)范主接線可靠性的評判方法：定性分析和定量計算〔可靠性計算〕。1)斷路器檢修時，能否不影響供電。定性分析和衡量主接線可靠性的評判規(guī)范:4)大機(jī)組和超高壓的電氣主接線能否滿足對可靠性的特殊要求。2)母線〔或斷路器〕缺點(diǎn)以及母線或母線隔分開關(guān)檢修時，停運(yùn)的回路數(shù)的多少和停電的時間的長短，能否保證對I類負(fù)荷和大部分II類負(fù)荷的供電。3)發(fā)電廠、變電所全部停運(yùn)的能夠性。二、靈敏性(1)調(diào)度靈敏：能按照調(diào)度的要求，方便而靈敏地投切機(jī)組、變壓器和線路，調(diào)配電源和負(fù)荷，以滿足在正常、事故、檢修等運(yùn)轉(zhuǎn)方式下的切換操作要求。(2)檢修平安、方便：可以方便地停運(yùn)斷路器、母線及其二次設(shè)備進(jìn)展檢修，而不致影響電網(wǎng)的運(yùn)轉(zhuǎn)和對其它用戶的供電。應(yīng)盡能夠的使操作步驟少，便于運(yùn)轉(zhuǎn)人員掌握，不易發(fā)生誤操作。(3)擴(kuò)建方便能根據(jù)擴(kuò)建的要求，方便地從初期接線過渡到遠(yuǎn)景接線：在不影響延續(xù)供電或停電時間最短的情況下，投入新機(jī)組、變壓器或線路而不相互關(guān)擾，對一次設(shè)備和二次設(shè)備的改造為最少。三、經(jīng)濟(jì)性主接線應(yīng)在滿足可靠性和靈敏性的前提下，做到:1.節(jié)約投資(1)主接線應(yīng)力求簡單明晰，節(jié)省斷路器、隔分開關(guān)等一次電氣設(shè)備；(2)要使相應(yīng)的控制、維護(hù)不過于復(fù)雜，節(jié)省二次設(shè)備與控制電纜等；(3)能限制短路電流，以便于選擇價廉電氣設(shè)備和輕型電器等。(4)一次設(shè)計，分期投資建立、投產(chǎn)。2.占地面積小主接線的方式影響配電安裝的布置和電氣總平面的格局，主接線方案應(yīng)盡量節(jié)約配電安裝占地和節(jié)省構(gòu)架、導(dǎo)線、絕緣子及安裝費(fèi)用。在運(yùn)輸條件答應(yīng)的地方，應(yīng)采用三相變壓器而不用三臺單相變壓器組。3.年運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用小年運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用包括電能損耗費(fèi)、折舊費(fèi)及大修費(fèi)、日常小修的維護(hù)費(fèi)等。電能損耗主要由變壓器引起，因此要合理選擇主變壓器的型式、容量和臺數(shù)及防止兩次變壓而添加損耗。第二節(jié)電氣主接線的根本接線方式(1)電氣主接線的根本環(huán)節(jié)是電源〔發(fā)電機(jī)或變壓器〕和出線，它們之間如何銜接是電氣主接線的主體。有母線的主接線：由于設(shè)置了母線，使得電源和引出線之間銜接方便，接線明晰，接線方式多，運(yùn)轉(zhuǎn)靈敏，維護(hù)方便，便于安裝和擴(kuò)建。母線也稱匯流母線，起聚集和分配電能的作用。(4)主接線的分類：根據(jù)能否有母線，主接線接線方式可以分為有母線和無母線兩大類型。(3)對于進(jìn)出線數(shù)目少，不再擴(kuò)建和開展的電氣主接線，不設(shè)置母線而采用簡化的中間環(huán)節(jié)。(2)當(dāng)同一電壓等級配電安裝中的進(jìn)出線數(shù)目較多時〔普通超越4回〕，需設(shè)置母線作為中間環(huán)節(jié)(掌握中間環(huán)節(jié)是關(guān)鍵)。無母線的主接線：運(yùn)用的開關(guān)電器少，配電安裝占地面積較小，投資較小。一、有母線的根本接線方式1.單母線接線及其母線分段的接線⑴單母線接線如圖3-1所示。a)構(gòu)造特征：只需一組母線W，接在母線上的一切電源和出線回路，都經(jīng)過開關(guān)電器銜接在該母線上并列運(yùn)轉(zhuǎn)。但有母線的主接線運(yùn)用的開關(guān)電器多，配電安裝占地面積較大，投資較大。各回路都裝有斷路器和隔分開關(guān)，斷路器用以正常任務(wù)時投切該回路及缺點(diǎn)時切除該回路；隔分開關(guān)用以在切斷電路時建立明顯可見的斷開點(diǎn)，將電源與停運(yùn)設(shè)備可靠隔離，以保證檢修平安。母線隔分開關(guān)：與母線相銜接的隔分開關(guān)，如圖3-1中的QS11；b)倒閘操作原那么：斷路器與隔分開關(guān)間的操作順序:保證隔分開關(guān)“先通后斷〞〔在等電位形狀下，隔分開關(guān)也可以單獨(dú)操作〕，這種斷路器與隔分開關(guān)間的操作順序必需嚴(yán)厲遵守，絕不能帶負(fù)荷拉刀閘〔即隔分開關(guān)〕，否那么將呵斥誤操作，產(chǎn)生電弧而導(dǎo)致嚴(yán)重的后果。線路隔分開關(guān)：與線路相銜接的隔分開關(guān)，如圖3-1中的QS12。母線隔分開關(guān)與線路隔分開關(guān)間的操作順序：母線隔分開關(guān)“先通后斷〞，即接通電路時，先合母線隔分開關(guān)，后合線路隔分開關(guān)；切斷電路時，先斷開線路隔分開關(guān)，后斷開母線隔分開關(guān)。以防止萬一斷路器的實(shí)踐開合形狀與指示形狀不一致時，誤操作發(fā)生在母線隔分開關(guān)上，產(chǎn)生的電弧會引起母線短路，使事故擴(kuò)展。例如：對WL1送電時，先合上QS11，再合上QS12，最后合上QF1。對WL1停電時，先斷開QF1，再依次拉開QS12和QS11。c)接地開關(guān)(圖3-1中QS13)的作用：保證檢修平安:當(dāng)電壓等級在110kV及以上時，線路隔分開關(guān)或斷路器兩側(cè)的隔分開關(guān)〔布置較高時〕都應(yīng)設(shè)置接地開關(guān)，母線也應(yīng)設(shè)置接地開關(guān)或接地器，以替代人工掛接地線，保證出線、斷路器和母線檢修時，檢修人員的平安。d)評價：主要優(yōu)點(diǎn)是接線簡單明晰，設(shè)備少，操作方便，造價廉價，只需配電安裝留有余地，母線可以向兩端延伸，可擴(kuò)性好。e)適用范圍：單母線接線只能用于某些出線回數(shù)較少，對供電可靠性要求不高的小容量發(fā)電廠和變電所中。主要缺陷是可靠性和靈敏性都較差：1)母線和母線隔分開關(guān)檢修時，全部回路均需停運(yùn)；2)母線缺點(diǎn)時，繼電維護(hù)會切除一切電源，全部回路均需停運(yùn)；3)任一斷路器檢修時，其所在回路也將停運(yùn)；4)它只需一種運(yùn)轉(zhuǎn)方式。⑵單母線分段接線a)構(gòu)造特征：如圖3-2所示。1)設(shè)置分段斷路器QFd將母線分成兩段，當(dāng)可靠性要求不高時，也可利用分段隔分開關(guān)QSd進(jìn)展分段。2)各段母線為單母線構(gòu)造。b)評價：1)接線簡單明晰，經(jīng)濟(jì)性好。2)有一定靈敏性(有三種運(yùn)轉(zhuǎn)方式)。3)可靠性:①任一母線或母線隔分開關(guān)檢修時，僅停檢修段。②任一段母線缺點(diǎn)時，繼電維護(hù)安裝可使分段斷路器跳閘，保證正常母線段繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，減小了母線缺點(diǎn)影響范圍。③任一斷路器檢修時，該斷路器所帶用戶也將停電。單母線分段接線的可靠性比單母線接線有了較大提高，但任一段母線缺點(diǎn)或檢修期間，該段母線上的一切回路均需停電；任一斷路器檢修時，該斷路器所帶用戶也將停電。思索到采用單母線分段接線時，重要用戶可從不同母線段上分別引出兩回饋線向其供電，保證不中斷供電，故對采用兩回饋線供電的用戶來說，有較高供電可靠性。c)適用范圍：中、小容量發(fā)電廠和變電所的6~10kV配電安裝和出線回路數(shù)較少的35~220kV配電安裝中。2．帶旁路母線的單母線分段接線(1)帶公用旁路斷路器的單母線分段帶旁路母線接線a)構(gòu)造特征：如圖3-3所示。1)在單母線分段的根底上又添加了旁路母線W3、公用旁路斷路器QFp及旁路回路隔分開關(guān)QS1和QS2。2)各出線回路除經(jīng)過斷路器與匯流母線銜接外，還經(jīng)過旁路隔分開關(guān)與旁路母線相銜接。b)旁路母線的作用是：檢修任一進(jìn)出線斷路器時，不中斷對該回路的供電。e)檢修斷路器時的不停電倒閘操作過程：正常運(yùn)轉(zhuǎn)時，旁路斷路器QFp、各進(jìn)出線回路的旁路隔分開關(guān)是斷開的，旁路斷路器兩側(cè)的隔分開關(guān)是合上的，旁路母線W3不帶電。假設(shè)檢修WL1的斷路器QF1，使該出線不停電的操作步驟為：d)適用范圍：6~10kV配電安裝。c)評價：單母線分段接線增設(shè)旁路母線后，可以使單母線分段接線在檢修任一出線斷路器時不中斷對該回路的供電。但配電安裝占地面積增大，添加了斷路器和隔分開關(guān)數(shù)量，接線復(fù)雜，投資增大。1)合上QFp;給旁路母線W3充電，檢查旁路母線W3能否完好，假設(shè)旁路母線有缺點(diǎn)，QFp在繼電維護(hù)控制下自動切斷缺點(diǎn)，旁路母線不能運(yùn)用；假設(shè)QFp合閘勝利，闡明旁路母線完好。3)斷開出線WL1的斷路器QF1;4)斷開QS12和QS11。此時出線WL1曾經(jīng)由旁路斷路器QFp回路供電，在需求檢修的斷路器QF1兩側(cè)布置平安措施后，就可以對其進(jìn)展檢修。2)合上出線旁路隔分開關(guān)QS1p；此時QS1p的兩端等電位。也可以先斷開QFp，然后合上QS1p，再合上QFp，以防止萬一合上QS1p前，發(fā)生線路缺點(diǎn)，QF1事故跳閘，呵斥QS1p合到短路缺點(diǎn)上。2)電源回路也可以接入旁路，如圖3-3中虛線所示，這種進(jìn)出線全接入旁路的方式叫全旁路方式。3)由于線路缺點(diǎn)較多，出線斷路器檢修較頻繁，故出線應(yīng)接入旁路；1)普通斷路器切斷的短路缺點(diǎn)次數(shù)到達(dá)需求檢修的次數(shù)后〔或長期運(yùn)轉(zhuǎn)后〕，就需求檢修，如不允許停電檢修，就需求設(shè)置旁路母線。4)思索到變壓器是靜止元件，缺點(diǎn)率低，且在變電所普通由多臺變壓器并列運(yùn)轉(zhuǎn)，而發(fā)電廠發(fā)電機(jī)—變壓器回路的斷路器可以安排在發(fā)電機(jī)檢修時一同檢修，故主變進(jìn)線回路接入旁路的情況較少。5)對于采用手車式成套開關(guān)柜的6~35kV配電安裝，由于斷路器可以快速改換，也可以不設(shè)置旁路母線。f)旁路母線的設(shè)置原那么：(2)單母線分段帶簡易旁路母線接線1)構(gòu)造特點(diǎn)：如圖3-4所示。它是在單母線分段接線的根底上，添加了旁路母線W3、隔分開關(guān)QS3、QS4、分段隔分開關(guān)QSd及各出線回路中相應(yīng)的旁路隔分開關(guān)，分段斷路器QFd兼作旁路斷路器。與圖3-3所示的接線相比，少用一臺斷路器，節(jié)省了投資。旁路母線可以經(jīng)QS4、QFd、QS1接至母線W2，也可以經(jīng)QS3、QFd、QS2接至母線W1。分段隔分開關(guān)QSd的作用是：可使QFd作旁路斷路器時，堅持兩段任務(wù)母線并列運(yùn)轉(zhuǎn)。2)檢修線路斷路器時的不停電倒閘操作過程：初始條件：平常旁路母線不帶電，QS1、QS2及QFd合閘，QS3、QS4及QSd斷開，按單母線分段方式運(yùn)轉(zhuǎn)。b)斷開QFd，斷開QS2，合上QS4，合上QFd;給旁路母線W3充電，檢查旁路母線W3能否完好，假設(shè)QFp合閘勝利，闡明旁路母線完好。d)斷開出線WL1的斷路器QF1;e)斷開QS12和QS11。c)合上出線旁路隔分開關(guān)QS1p；此時QS1p的兩端等電位。操作步驟為：a)合上QSd;(3)其他簡易旁路母線接線方式圖3-5a、b、c所示接線與圖3-4相比較，均省去一組隔分開關(guān)。圖3-5a所示接線在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時，旁路母線不帶電，但旁路母線只能接至母線W2，檢修母線W1上的斷路器時將呵斥分段上有較大的功率穿越。圖3-5b所示接線的斷路器作分段斷路器用時，旁路母線帶電，旁路母線也只能接至旁路斷路器所在的一段母線。圖3-5c所示接線的旁路母線平常也帶電，旁路運(yùn)轉(zhuǎn)時，W1、W2兩段任務(wù)母線分列，但旁路母線可接至任一段母線，不破壞原有兩段母線上的功率平衡。適用范圍：單母線分段帶簡易旁路母線接線常用于出線回路不多的35~110kV配電安裝中。3．雙母線接線(1)構(gòu)造特征：如圖3-6所示。1)有兩組母線W1、W2，兩組母線間經(jīng)過母線聯(lián)絡(luò)斷路器QFc相連；2)每回進(jìn)出線均經(jīng)一組斷路器和兩組母線隔分開關(guān)分別接至兩組母線。正常運(yùn)轉(zhuǎn)時只合一組隔分開關(guān)。(2)運(yùn)轉(zhuǎn)方式:1)兩組母線同時任務(wù)將母聯(lián)斷路器QFc合閘，而進(jìn)出線平衡地分配在兩組母線上，相當(dāng)于單母線分段的運(yùn)轉(zhuǎn)方式。當(dāng)一組母線缺點(diǎn)時，在繼電維護(hù)作用下，母聯(lián)斷路器斷開，僅停缺點(diǎn)的母線。2)一組母線任務(wù)，另一組母線備用全部電源和出線接于任務(wù)母線上，母聯(lián)斷路器斷開，按單母線方式運(yùn)轉(zhuǎn)。任務(wù)母線缺點(diǎn)時，全部短時停電。(3)優(yōu)點(diǎn)：1)運(yùn)轉(zhuǎn)方式靈敏，有多種運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)方式。由于每個回路均可以換接至兩組母線的任一組上運(yùn)轉(zhuǎn)，使得雙母線接線的可靠性和靈敏性大大提高。2)任一組母線檢修時不中斷供電，檢修任一回路母線隔分開關(guān)時，只中斷該回路的供電。3)任一組母線缺點(diǎn)時僅短時停電，停電時間是接于該母線上的一切回路切換至另一組母線所需時間，缺點(diǎn)母線上的回路經(jīng)短時停電便可恢復(fù)供電。(4)缺陷：1)檢修任一回路斷路器時，該回路仍需停電。2)任一母線缺點(diǎn)仍會短時停電。3)變卦運(yùn)轉(zhuǎn)方式時，要用各回路母線側(cè)的隔分開關(guān)進(jìn)展倒閘操作，操作步驟較為復(fù)雜，容易出現(xiàn)誤操作。4)添加了大量的母線隔分開關(guān)和母線長度，雙母線的配電安裝構(gòu)造較復(fù)雜，占地面積大，投資大。(5)適用范圍：雙母線接線廣泛運(yùn)用于對可靠性要求較高、出線回路數(shù)較多的6~220kV配電安裝中。(6)倒母線操作：例如，圖3-6所示接線在母線W1任務(wù)、母線W2備用的運(yùn)轉(zhuǎn)方式下，欲檢修母線W1時的倒閘操作步驟如下：①檢查母線W2能否完好，合QFc兩側(cè)隔分開關(guān)及QFc，向母線W2充電，假設(shè)其母線完好，那么QFc不會因繼電維護(hù)動作而跳閘，便可繼續(xù)倒閘操作；②合上一切回路與母線W2銜接的隔分開關(guān)，之后再斷開一切回路與母線W1銜接的隔分開關(guān)，以實(shí)現(xiàn)全部回路由母線W1換接至母線W2。③斷開QFc及其兩側(cè)隔分開關(guān)，此時母線W1不帶電，母線W2變?yōu)槿蝿?wù)母線。4．雙母線分段接線雙母線接線難以滿足大型電廠和變電所對主接線可靠性的要求：不分段的雙母線接線在母聯(lián)斷路器缺點(diǎn)或一組母線檢修，另一組運(yùn)轉(zhuǎn)母線缺點(diǎn)時，有能夠呵斥嚴(yán)重的或全廠〔所〕停電事故。(1)雙母線三分段接線：如圖3-7所示。將一組母線用分段斷路器QFd分為兩段〔W1和W2〕，兩個分段母線〔W1和W2〕與另一組母線〔W3〕之間都用母聯(lián)斷路器銜接，也稱為雙母線三分段接線。分段雙母線，比雙母線具有更高的可靠性，運(yùn)轉(zhuǎn)方式更為靈敏。1)W1和W2作為任務(wù)母線，W3作為備用母線，全部進(jìn)出線均分在W1和W2兩個分段上運(yùn)轉(zhuǎn)；2)也可以將兩個母聯(lián)斷路器中的一個和分段斷路器合上，全部進(jìn)出線合理地分配在三段上運(yùn)轉(zhuǎn)，三段母線并列運(yùn)轉(zhuǎn)。此種運(yùn)轉(zhuǎn)方式降低了全廠〔所〕停電事故的能夠性；可以減小母線缺點(diǎn)的停電范圍，母線缺點(diǎn)時的停電范圍只需1/3，此時沒有停電部分還可以按雙母線或單母線分段運(yùn)轉(zhuǎn)。雙母線三分段接線在一組母線檢修合并母聯(lián)斷路器缺點(diǎn)時，會發(fā)生全廠〔所〕停電事故。為進(jìn)一步提高大型電廠和變電所主接線可靠性，可將兩組母線均用分段斷路器分為兩段，就構(gòu)成了雙母線四分段接線〔見圖3-11〕。另外該接線母線缺點(diǎn)時的停電范圍只需1/4，可靠性進(jìn)一步提高。缺陷：雙母線分段接線運(yùn)用的電氣設(shè)備更多，配電安裝也更為復(fù)雜。適用范圍：為了提高大型電廠和變電所主接線可靠性，防止全廠〔所〕停電事故的發(fā)生，減小母線缺點(diǎn)的停電范圍，大型電廠和變電所的220kV主接線可采用雙母線分段接線。(2)雙母線四分段接線：在中、小型發(fā)電廠的6～10kV配電安裝中，為限制6～10kV系統(tǒng)中的短路電流，常采用用叉接電抗器分段的雙母線接線方式。由圖3-8可見，在分段處裝設(shè)有分段斷路器QFd，母線分段電抗器L及4臺隔分開關(guān)。為了使任一任務(wù)母線停運(yùn)時，電抗器仍能起到限流作用，母線分段電抗器L可以經(jīng)分段斷路器及隔分開關(guān)交叉接至備用母線上。正常運(yùn)轉(zhuǎn)方式：W1和W2兩段母線經(jīng)分段電抗器、斷路器及隔分開關(guān)并列運(yùn)轉(zhuǎn)，W3備用。(3)帶叉接電抗器的雙母線分段接線5．雙母線帶旁路母線接線為了使雙母線接線在檢修任一回路斷路器時不中斷該回路的供電，可增設(shè)旁路母線。(1)構(gòu)造特征：如圖3-9所示。1)增設(shè)了一組旁路母線W3及公用旁路斷路器QFp回路。2)各回路除經(jīng)過斷路器與兩組匯流母線銜接外，還經(jīng)過旁路隔分開關(guān)與旁路母線相銜接。應(yīng)該留意的是旁路母線只為檢修斷路器時不中斷供電而設(shè)，它不能替代匯流母線。(2)評價：1)可靠性、靈敏性都相當(dāng)高。b)任一組母線缺點(diǎn)時僅短時停電。c)檢修任一回路斷路器時，該回路不停電。2)所用的電氣設(shè)備數(shù)量較多，操作、接線及配電安裝較復(fù)雜，占地面積較大，經(jīng)濟(jì)性較差。(3)適用范圍：a)任一組母線檢修時不中斷供電，檢修任一回路母線隔分開關(guān)時，只中斷該回路的供電。1)220kV出線在4回及以上、110kV出線在6回及以上時，宜采用有公用旁路斷路器的旁路母線接線。2)由于六氟化硫斷路器任務(wù)可靠，可以長時間不檢修，當(dāng)運(yùn)用六氟化硫斷路器且與系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)嚴(yán)密時，可以不設(shè)置旁路母線。3)當(dāng)出線回數(shù)較少時，可采用如圖3-10所示的以母聯(lián)斷路器兼作旁路斷路器的簡易接線方式，以節(jié)省斷路器和占地，改善其經(jīng)濟(jì)性。但其缺陷是每當(dāng)檢修線路斷路器時都要將一切回路換接在一組母線上，按單母線方式運(yùn)轉(zhuǎn)，降低了可靠性。圖3-10a正常運(yùn)轉(zhuǎn)時旁路母線W5不帶電，只需W1能帶旁路。圖3-10b的優(yōu)點(diǎn)是W1、W2均能帶旁路。圖3-10c在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時旁路母線W3帶電，但W1、W2均能帶旁路。圖3-10d正常運(yùn)轉(zhuǎn)時旁路母線W3不帶電，但只需W1能帶旁路。圖3-11是雙母線四分段帶公用旁路斷路器的帶旁路母線接線。6．一臺半斷路器接線(1)構(gòu)造特征：如圖3-12所示。1)每兩個回路經(jīng)三臺斷路器〔稱為一串〕接在兩組母線之間,構(gòu)成一串,兩個回路中間的斷路器稱為聯(lián)絡(luò)斷路器;2)由多個串構(gòu)成多環(huán)路。完全串：兩個回路三臺斷路器。不完全串：一個回路兩臺斷路器。1)多環(huán)路供電，可靠性高。任一組母線缺點(diǎn)或檢修時，只斷開與此母線相連的一切斷路器，一切回路都不會停電。任一斷路器檢修時，一切回路都不會停電(每個回路都經(jīng)過兩臺斷路器供電)。甚至在一組母線檢修另一組母線缺點(diǎn)或兩組母線同時缺點(diǎn)的極端情況下，也不中斷供電。(2)優(yōu)點(diǎn)：隔分開關(guān)只作為隔離電器，防止了復(fù)雜的倒閘操作和誤操作。(3)主要缺陷是：所用斷路器、電流互感器等設(shè)備多、投資較大；繼電維護(hù)及二次回路的設(shè)計、調(diào)整、檢修等比較復(fù)雜。(4)進(jìn)一步提高可靠性的措施：為了防止兩個電源回路或去同一系統(tǒng)的兩回線路同時停電，同名回路〔兩個電源回路或兩回線路〕的配置原那么為：1〕同名回路應(yīng)布置在不同串中，以防止聯(lián)絡(luò)斷路器缺點(diǎn)時或一串中母線側(cè)斷路器檢修，同串中另一側(cè)回路缺點(diǎn)時，使該串中的兩個同名回路同時斷開。2〕在只需兩串的情況下，對于特別重要的同名回路，應(yīng)分別接入不同的母線，稱為交叉換位(如圖3-12中的右邊兩串)，以防止一串中聯(lián)絡(luò)斷路器檢修(如QF2)時，另一串兩個回路中的任一個缺點(diǎn)(如WL2或T2缺點(diǎn))，同時切除兩個同名回路(如圖3-12中的左邊兩串)，能夠呵斥全廠(所)停電。當(dāng)接線的串?dāng)?shù)多于兩串時，也可不進(jìn)展交叉換位。進(jìn)出線可不裝隔分開關(guān)。(5)適用范圍：大型電廠和變電所的500kV配電安裝。二、無母線的根本接線方式1．橋形接線(1)構(gòu)造特征：如圖3-14所示。1)無母線，只需兩臺變壓器和兩回線路(常見方式)。2)四個回路運(yùn)用三臺斷路器，中間的斷路器稱為聯(lián)絡(luò)斷路器，連同兩側(cè)的隔分開關(guān)稱為聯(lián)接橋。聯(lián)接橋接近變壓器為內(nèi)橋接線，聯(lián)接橋接近線路為外橋接線。1)內(nèi)橋接線適用于變壓器不需求經(jīng)常切換、輸電線路較長(缺點(diǎn)率高，缺點(diǎn)斷開時機(jī)較多)、電力系統(tǒng)穿越功率較少的場所。(2)特點(diǎn)：(4)適用范圍：橋形接線普通可用于兩變配兩線的中小型發(fā)電廠和變電所，或作為最終接線為單母線分段或雙母線接線的工程初期接線方式。2)外橋接線適用于線路較短(缺點(diǎn)率較低)、主變壓器需經(jīng)常投切(因經(jīng)濟(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)的需求)、以及電力系統(tǒng)有較大的穿越功率經(jīng)過聯(lián)橋回路的場所。圖3-14中的虛線部分為跨條，加跨條可使聯(lián)絡(luò)斷路器檢修時，穿越功率可從“跨條〞中經(jīng)過，減少了系統(tǒng)的開環(huán)時機(jī)?？鐥l回路中裝設(shè)兩臺隔分開關(guān)的目的是能輪番停電檢修恣意一臺隔分開關(guān)。3)易于開展過渡為單母線分段或雙母線接線；4)但可靠性和靈敏性不夠高。1)橋形接線簡單明晰，沒有母線;2)所用斷路器數(shù)量最少，經(jīng)濟(jì)性好;(3)評價：2．多角形接線(1)構(gòu)造特征：如圖3-15所示。1)多角形接線的斷路器數(shù)與回路數(shù)一樣;2)每個邊中含有一臺斷路器和兩臺隔分開關(guān)，各個邊相互銜接成閉合的環(huán)形;3)每個回路都接在兩臺斷路器之間。4)難于開展擴(kuò)建；1)可靠性和靈敏性較高。任一斷路器檢修時不停電，隔分開關(guān)不作為操作電器；2)接線簡單明晰，沒有母線;3)所用斷路器數(shù)量少，經(jīng)濟(jì)性好;5)繼電維護(hù)復(fù)雜；(2)評價：(3)適用范圍：中小型水電廠的110kV及以上配電安裝中。6)檢修任一斷路器時，多角形將變成開環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)，可靠性顯著降低，假設(shè)再發(fā)生缺點(diǎn)，能夠呵斥兩個及以上回路停電，多角形接線將被分割成兩個相互獨(dú)立的部分，功率平衡遭到嚴(yán)重破壞。普通多角形不要超越六角形。設(shè)計時應(yīng)將電源回路按對角原那么配置，以減少設(shè)備〔如斷路器〕缺點(diǎn)時或開環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)合并一個回路缺點(diǎn)時的影響范圍。3．單元接線(1)構(gòu)造特征：如圖3-16所示。發(fā)電機(jī)與變壓器直接銜接，中間不設(shè)母線。(2)單元接線1)發(fā)電機(jī)—雙繞組變壓器單元接線(3)擴(kuò)展單元接線a)由于發(fā)電機(jī)和變壓器不能夠單獨(dú)運(yùn)轉(zhuǎn)，故發(fā)電機(jī)出口不裝斷路器〔當(dāng)發(fā)電機(jī)、主變壓器缺點(diǎn)時，經(jīng)過斷開主變壓器高壓側(cè)斷路器和發(fā)電機(jī)的勵磁回路來切除缺點(diǎn)電流〕;2)發(fā)電機(jī)一三繞組變壓器〔或自耦變〕單元接線a)為了在發(fā)電機(jī)停運(yùn)時，不影響高、中壓側(cè)電網(wǎng)間的功率交換，在發(fā)電機(jī)出口應(yīng)裝設(shè)斷路器及隔分開關(guān)；b)為保證在斷路器檢修時不停電，高中壓側(cè)斷路器兩側(cè)均應(yīng)裝隔分開關(guān)；c)由于200MW及以上機(jī)組的發(fā)電機(jī)出口斷路器制造很困難，造價也很高，故200MW及以上機(jī)組普通都是采用發(fā)電機(jī)一雙繞組變壓器單元接線。b)但為調(diào)試發(fā)電機(jī)方便，可裝一組隔分開關(guān)。對于200MW及以上機(jī)組，發(fā)電機(jī)引出線采用封鎖母線，可不裝隔分開關(guān)，但應(yīng)有可拆的銜接片。當(dāng)發(fā)電機(jī)容量不大時，可由兩臺發(fā)電機(jī)與一臺變壓器組成擴(kuò)展單元接線，減少了變壓器及其高壓側(cè)斷路器的臺數(shù)，相應(yīng)的配電安裝間隔也減少，節(jié)約投資與占地。圖3-17a所示是發(fā)電機(jī)—變壓器擴(kuò)展單元接線。圖3-17b所示是發(fā)電機(jī)—分裂低壓繞組變壓器的擴(kuò)展單元接線，它的優(yōu)點(diǎn)是可以限制其低壓側(cè)的短路電流。1)接線簡單明晰、用的設(shè)備少;2)配電安裝簡單、節(jié)省占地、經(jīng)濟(jì)性好;3)可以采用封鎖母線、缺點(diǎn)的能夠性小，可靠性高;4)沒有多臺發(fā)電機(jī)并列運(yùn)轉(zhuǎn)，發(fā)電機(jī)電壓側(cè)短路電流小。(4)評價：圖7-17采用全連式分相封鎖母線的發(fā)電機(jī)-雙繞組變壓器單元接線側(cè)視圖1—主封鎖母線2—分支封鎖母線3—主變壓器4—廠用變壓器5—6kV廠用電共箱母線6—發(fā)電機(jī)出口電壓互感器柜7—電壓互感器低壓引出線8—避雷器柜9—檢查孔10—中性點(diǎn)電壓互感器柜11—防火墻單元接線的主變壓器、廠用變壓器及封鎖母線側(cè)面第三節(jié)發(fā)電廠和變電所主變壓器的選擇主變壓器：在發(fā)電廠和變電所中，用來向電力系統(tǒng)或用戶保送電能的變壓器。聯(lián)絡(luò)變壓器：用于兩個電壓等級之間交換電能的變壓器。廠(所)變壓器：用于本廠(所)用電的變壓器，也稱自用變。一、變壓器臺數(shù)的選擇1．發(fā)電廠變壓器臺數(shù)的選擇1〕為保證供電可靠性，接在發(fā)電機(jī)電壓母線上的主變壓器普通不少于兩臺。2〕單元接線變壓器為一臺。擴(kuò)展單元接線時，兩臺發(fā)電機(jī)配一臺變壓器。2．變電所變壓器臺數(shù)的選擇1〕變電所中普通裝設(shè)兩臺主變壓器，以免一臺主變?nèi)秉c(diǎn)或檢修時中斷供電。2〕對大型超高壓樞紐變電所，為減小單臺容量，可裝設(shè)2～4臺主變壓器。二、發(fā)電廠變電所主變壓器容量的選擇1.發(fā)電廠主變壓器容量的選擇容量應(yīng)與發(fā)電機(jī)容量配套，按發(fā)電機(jī)的額定容量PN/cosφN扣除本機(jī)組的廠用負(fù)荷KpPN/cosφN后，留10%的裕度選擇。PN為發(fā)電機(jī)的額定功率，cosφN為額定功率因數(shù)，Kp為廠用電率。(2)接于發(fā)電機(jī)電壓母線上的主變?nèi)萘窟x擇按下述三條計算，根據(jù)最大的計算結(jié)果選擇容量。1〕當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓母線上的負(fù)荷最小時，扣除廠負(fù)荷后，主變能將最大剩余功率送入電力系統(tǒng)。即(1)單元接線的主變?nèi)萘窟x擇SNi——第i臺發(fā)電機(jī)的額定視在功率;Kpi——第i臺發(fā)電機(jī)的廠用電率;Smin——發(fā)電機(jī)電壓母線上最小負(fù)荷的視在功率。n、m——發(fā)電機(jī)電壓母線上的主變壓器臺數(shù)和發(fā)電機(jī)臺數(shù)。2〕發(fā)電機(jī)電壓母線上的最大一臺發(fā)電機(jī)停機(jī)，主變應(yīng)能從電力系統(tǒng)倒送功率，滿足發(fā)電機(jī)電壓母線上的最大負(fù)荷和廠用電的需求，即SNmax、Smax——最大一臺發(fā)電機(jī)的額定視在功率和最大負(fù)荷的視在功率。3〕假設(shè)發(fā)電機(jī)電壓母線上接有兩臺及以上主變時，其中一臺容量最大的主變退出運(yùn)轉(zhuǎn)時，應(yīng)該能保送母線最大剩余功率的70%以上，即(3)聯(lián)絡(luò)變壓器的容量選擇普通不應(yīng)小于接在兩種電壓母線上最大一臺發(fā)電機(jī)的容量，以保證該發(fā)電機(jī)停運(yùn)時，經(jīng)過聯(lián)絡(luò)變壓器來滿足本側(cè)負(fù)荷的需求。2．變電所主變壓器容量的選擇1〕所選擇的n臺主變壓器的容量和，應(yīng)該大于等于變電所的最大綜合計算負(fù)荷，即nSN≥Smax2〕裝有兩臺及以上主變的變電所，當(dāng)一臺主變停運(yùn)時，其他主變?nèi)萘科胀☉?yīng)滿足60%〔220kV及以上電壓等級的變電所應(yīng)滿足70%〕的全部最大綜合計算負(fù)荷，以及滿足全部I類負(fù)荷SI和大部分II類負(fù)荷SII〔220kV及以上電壓等級的變電所，在計及過負(fù)荷才干后的允許時間內(nèi)，應(yīng)滿足全部SI和SII〕即(n-1)SN≥(0.6~0.7)Smax(n-1)SN≥SI+SII最大綜合計算負(fù)荷的計算Pimax、cosφi——各出線的遠(yuǎn)景最大負(fù)荷和自然功率因數(shù)；Kt——同時系數(shù)，出線回路數(shù)越多其值越小，普通取0.8~0.95；α%——線損率，取5%。三、主變壓器型式的選擇1．相數(shù)選擇三相變壓器：造價低，占地小，應(yīng)優(yōu)先選用，但運(yùn)輸不易。三單相變壓器組：投資多，占地大，運(yùn)輸易，用于超高壓大容量。2．繞組數(shù)選擇三繞組：機(jī)組容量在125MW及以下且有兩種升高電壓時。雙繞組：機(jī)組容量超越200MW以上時，采用雙繞組變壓器單元接線方式。假設(shè)有兩個升高電壓，加裝聯(lián)絡(luò)變壓器，宜選擇三繞組變〔或自耦變〕，低壓繞組作為廠用啟動備用電源。自耦變：220kV及以上電壓等級的變壓器可以選擇自耦變。低壓分裂繞組：擴(kuò)展單元接線的變壓器或廠用變壓器。假設(shè)為三繞組變壓器還應(yīng)思索中、低壓側(cè)間的負(fù)荷同時系數(shù)。中、低壓側(cè)的最大綜合計算負(fù)荷分別按式〔3-6〕計算，總的最大綜合計算負(fù)荷為它們之和再乘以中、低壓側(cè)間負(fù)荷的同時系數(shù)。3．繞組結(jié)合方式高壓繞組為星形結(jié)合時，用符號Y表示，假設(shè)將中性點(diǎn)引出那么用YN表示，對于中、低壓繞組那么用y及yn表示；高壓繞組為三角形結(jié)合時，用符號D表示，低壓繞組用d表示。例如常用YNyn0d11接線組別，表示高中壓側(cè)均為星形結(jié)合且中性點(diǎn)都引出，高中壓間為0點(diǎn)接線，高低壓間為11點(diǎn)接線。4．調(diào)壓方式的選擇變壓器繞組的結(jié)合方式選擇應(yīng)思索必需與多電壓級閉環(huán)電網(wǎng)的電壓相位一致；并列運(yùn)轉(zhuǎn)的變壓器結(jié)合組別必需一樣，否那么不能并列運(yùn)轉(zhuǎn)。還應(yīng)思索消除三次諧波的對電壓波形的影響(三角形結(jié)合的繞組可以消除三次諧波的影響)。調(diào)壓方式分：1)帶負(fù)荷切換的有載〔有勵磁〕調(diào)壓方式；2)不帶負(fù)荷切換的無載〔無勵磁〕調(diào)壓方式。5．變壓器阻抗的選擇無載調(diào)壓變壓器的分接頭擋位較少，電壓調(diào)整范圍普通只需10%以內(nèi)，而有載調(diào)壓變壓器的電壓調(diào)整范圍大，能到達(dá)電壓的30%，但其構(gòu)造比無載調(diào)壓變壓器復(fù)雜，造價高。1)在能滿足電壓正常動搖情況下普通采用無載調(diào)壓方式。2)發(fā)電廠可以經(jīng)過發(fā)電機(jī)的勵磁調(diào)理來調(diào)壓，其主變壓器普通選擇無載調(diào)壓方式。3)普通變電所的變壓器選擇有載調(diào)壓方式。三繞組變壓器的各繞組之間的阻抗，由變壓器的三個繞組在鐵心上的相對位置決議。故變壓器阻抗的選擇實(shí)踐上是構(gòu)造方式的選擇。三繞組變壓器分升壓構(gòu)造和降壓構(gòu)造兩種類型，如圖3-18a、b所示。1)升壓構(gòu)造變壓器高、中壓繞組阻抗大而降壓構(gòu)造變壓器高、低壓繞組阻抗大。從電力系統(tǒng)穩(wěn)定和供電電壓質(zhì)量及減小傳輸功率時的損耗思索，變壓器的阻抗越小越好，但阻抗偏小又會使短路電流增大，低壓側(cè)電器設(shè)備選擇遇到困難；另外，變壓器的選擇內(nèi)容還有：變壓器的容量比、冷卻方式、絕緣和繞組資料等的選擇。2)接發(fā)電機(jī)的三繞組變壓器，為低壓側(cè)向高中壓側(cè)保送功率，應(yīng)選升壓型；3)變電所的三繞組變壓器，假設(shè)以高壓側(cè)向中壓側(cè)保送功率為主，那么選用降壓型；假設(shè)以高壓側(cè)向低壓側(cè)保送功率為主，那么可選用升壓型，但假設(shè)需求限制6~10kV系統(tǒng)的短路電流，可以思索優(yōu)先采用降壓構(gòu)造變壓器。第四節(jié)限制短路電流的方法問題的提出：在發(fā)電機(jī)或變電所的6～10kV母線上發(fā)生短路時，短路電流的數(shù)值能夠很大，致使電氣設(shè)備的選擇發(fā)生困難，或使所選擇的設(shè)備容量晉級，投資添加。限制短路電流可使得：1)發(fā)電機(jī)電壓和變電所的6～10kV出線回路中能采用容量不晉級的電器(選擇輕型斷路器)及截面較小的電力電纜，節(jié)約投資。2)維持母線電壓于較高程度，提高供電可靠性。一、采用適宜的主接線方式及運(yùn)轉(zhuǎn)方式選擇計算阻抗比較大的接線方式或運(yùn)轉(zhuǎn)方式，增大電源至短路點(diǎn)的等效電抗。例如，限制接入發(fā)電機(jī)電壓母線的發(fā)電機(jī)臺數(shù)和容量；大容量的發(fā)電機(jī)采用單元接線方式；降壓變電所采用變壓器在低壓側(cè)分列運(yùn)轉(zhuǎn)的方式；合理地斷開環(huán)網(wǎng)〔在環(huán)網(wǎng)中穿越功率最小處開環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)〕等。二、裝設(shè)限流電抗器｛普通電抗器分裂電抗器｛母線電抗器線路電抗器限流電抗器分1．裝設(shè)母線分段電抗器如圖3-19所示。母線分段電抗器裝設(shè)地點(diǎn)：在發(fā)電機(jī)電壓的6~10kV母線分段處。作用：限制來自另一母線的發(fā)電機(jī)所提供的短路電流〔限制發(fā)電廠內(nèi)部的短路電流〕，對系統(tǒng)提供的短路電流也能起到一定的限制造用。由于母線電抗器的額定電流較大，由上式可以看出：在一樣額定電抗百分值下的電抗有名值較線路電抗器小，故其對出線回路的限流作用較小。母線電抗器的參數(shù)選擇：IN=(0.5~0.8)IGmaxxL%=8%~12%電抗有名值：加裝母線電抗器后：可使所選擇的發(fā)電機(jī)、主變、分段、母聯(lián)回路的斷路器容量不晉級，減少投資。2．裝設(shè)線路電抗器母線電抗器對出線回路的限流作用較?。喝鐖D3-19所示。線路電抗器裝設(shè)地點(diǎn)：在線路隔分開關(guān)與線路斷路器之間。作用：限制電纜線路的短路電流〔架空線路的電抗大，不需裝電抗器〕。加裝線路電抗器后：a)可使電纜線路的斷路器容量不晉級；b)電纜截面減??；c)維持母線殘壓在較高數(shù)值，這對其他回路正常運(yùn)轉(zhuǎn)有利。xL%=3%~6%線路電抗器的參數(shù)選擇：IN多為300~600A3．裝設(shè)分裂電抗器分裂電抗器的圖形符號、一相接線及等效電路如圖3-20所示。(1)構(gòu)造參數(shù)分裂電抗器是一個中間有抽頭的電感線圖，中間抽頭將電抗器分成了兩個分支〔也稱為兩個臂〕。兩個分支線圈的纏繞方向與構(gòu)造參數(shù)都一樣，其間存在互感。分裂電抗器的每臂自感為L，兩臂間的互感為M，互感系數(shù)f=M/L，它與電抗器的構(gòu)造有關(guān)，普通取f=0.5。每臂自感抗xL=ωL，兩臂間的互感抗xM=ωM=ωfL=fxL。(2)作用分析假設(shè)分裂電抗器的任務(wù)方式是公共端3接電源，兩個臂1、2接平衡負(fù)荷。1)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時，所接的負(fù)荷電流大致相等但方向相反，在兩個臂中產(chǎn)生的磁通的方向也是相反的，那么每臂的電壓降為由此可見，正常運(yùn)轉(zhuǎn)時，由于互感的作用，每臂的電抗值只需其自感電抗的一半，故正常任務(wù)時的電壓損失較小。2)當(dāng)1端發(fā)生短路時，假設(shè)忽略臂2上的負(fù)荷電流，此時臂1上的電壓降為由于1端發(fā)生短路時互感作用很小，每臂的等值電抗為每臂的自感電抗xL，大于正常運(yùn)轉(zhuǎn)時的電抗，故限流作用強(qiáng)。缺陷：一臂負(fù)荷變動過大時，另一臂將產(chǎn)生較大的電壓動搖；一臂短路、另一臂接有負(fù)荷時，由于互感電勢的作用，將在另一臂產(chǎn)生感應(yīng)過電壓。4．采用低壓分裂繞組變壓器(1)構(gòu)造低壓分裂繞組變壓器是一種將低壓繞組分裂成為一樣容量的兩個繞組的變壓器，其電路圖形符號及等效電路見圖3-21，(2)常見運(yùn)用1)常用于發(fā)電機(jī)—變壓器擴(kuò)展單元接線〔如圖3-21a所示〕，限制發(fā)電機(jī)出口短路時的短路電流；2)作為大容量機(jī)組的高壓廠用變壓器〔如圖3-21b所示〕，以限制廠用電系統(tǒng)的短路電流。圖3-21c是它們的等效電路，圖3-21d是正常運(yùn)轉(zhuǎn)時的等效電路圖。圖3-21c中x1為高壓繞組電抗，數(shù)值很小。x2’、x2’’分別為兩個分裂低壓繞組的電抗，它們的數(shù)值相等而且比較大。(3)作用分析〔請同窗們本人分析〕第五節(jié)發(fā)電廠和變電所的典型電氣主接線1．大型區(qū)域發(fā)電廠的電氣主接線大型區(qū)域發(fā)電廠普通是指單機(jī)容量為200MW及以上的大型機(jī)組、總裝機(jī)容量為1000MW及以上的發(fā)電廠，其中包括大容量凝汽式電廠、大容量水電廠和核電廠等。1)大型區(qū)域性電廠建立在燃料產(chǎn)地，普通距負(fù)荷中心較遠(yuǎn)，擔(dān)負(fù)著系統(tǒng)的根本負(fù)荷，在系統(tǒng)中位置重要。2)電廠附近沒有負(fù)荷，不設(shè)置發(fā)電機(jī)電壓母線，發(fā)電機(jī)與變壓器間采用簡單可靠的單元接線直接接入220～500kV配電安裝，經(jīng)過高壓或超高壓遠(yuǎn)間隔輸電線路將電能送入電力系統(tǒng).3)升高電壓1~2級，最多不超越3級。圖3-22所示為某大型區(qū)域性火電廠主接線簡圖，該廠有兩臺300MW和兩臺600MW大型凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組，均采用發(fā)電機(jī)一雙繞組變壓器單元接線方式，其中兩臺300MW機(jī)組單元接入帶公用旁路斷路器的220kV雙母線帶旁路母線接線。大型區(qū)域性火電廠的特點(diǎn)：兩臺600MW機(jī)組單元接入500kV的一個半斷路器接線。500kV與220kV配電安裝之間，經(jīng)一臺自耦聯(lián)絡(luò)變壓器聯(lián)絡(luò)，聯(lián)絡(luò)變壓器的第三繞組上接有廠用高壓啟動/備用變壓器。220kV母線接有廠用備用變壓器。圖3-23所示為某大型水電廠主接線圖，該廠有六臺發(fā)電機(jī)，其中G1~G4與分裂變壓器T1、T2接成擴(kuò)展單元接線，將電能送到500kV的3/2接線，另外兩臺大容量機(jī)組與變壓器組成單元接線，將電能送到220kV的雙母線帶旁路母線。500kV與220kV之間由一臺自耦變聯(lián)絡(luò)，自耦變的低壓側(cè)作為廠用備用電源。由圖3-23可見，大型水電廠的電氣主接線具有區(qū)域性火電廠的某些特點(diǎn)。但根據(jù)水電廠的特點(diǎn)，為減少占地面積、減少土石方的開挖和回填量，應(yīng)盡量采用簡單明晰、運(yùn)轉(zhuǎn)操作靈活、可靠性較高的接線方式，并力求減少電氣設(shè)備數(shù)量，簡化水電廠的特點(diǎn):1)通常建立在水力資源豐富的江河湖泊狹谷處，廠址較為狹窄，建立規(guī)模比較明確。2)普通遠(yuǎn)離負(fù)荷中心，不設(shè)發(fā)電機(jī)電壓母線。采用單元接線和擴(kuò)展單元接線。3)普通水電站還承當(dāng)調(diào)峰義務(wù)，大型水電廠擔(dān)負(fù)著系統(tǒng)的根本負(fù)荷，在系統(tǒng)中位置重要。配電安裝布置。這是采用擴(kuò)展單元接線的緣由。中小型地域性電廠的特點(diǎn)：1)建立在工業(yè)企業(yè)或接近城市的負(fù)荷中心，通常還兼供部分熱能，所以它需求設(shè)置發(fā)電機(jī)電壓母線，使部分電能經(jīng)過6～10kV的發(fā)電機(jī)電壓向附近用戶供電。2)機(jī)組多為中、小型機(jī)組，總裝機(jī)容量也較小。3)以1～2種升高電壓將剩余電能送往電力系統(tǒng)。圖3-24所示為某中型熱電廠的主接線，它有四臺發(fā)電機(jī)，兩臺100MW機(jī)組與雙繞組變壓器組成單元接線，將電能送入110kV電網(wǎng)；兩臺25MW機(jī)組直接接入10kV發(fā)電機(jī)電壓母線，機(jī)壓母線采用叉接電抗器分段的雙母線分段接線方式，以10kV電纜饋線向附近用戶供電。由于短路容量比較大，為保證出線能選擇輕型斷路器，在10kV饋線上還裝設(shè)出線電抗器。110kV出線回較多，所以采用帶公用旁路斷路器的雙母線帶旁路母線接線方式。2．中小型地域性電廠的電氣主接線3．變電所的電氣主接線變電所電氣主接線的設(shè)計也應(yīng)該按照其在系統(tǒng)中的位置、作用、負(fù)荷性質(zhì)、電壓等級、出線回路數(shù)等特點(diǎn)，選擇合理的主接線方式。樞紐變電所的電壓等級高，變壓器容量大，線路回數(shù)多，通常聚集著多個大電源和大功率聯(lián)絡(luò)線，聯(lián)絡(luò)著幾部分高壓和中壓電網(wǎng)，在電力系統(tǒng)中居于重要的樞紐位置。樞紐變電所的電壓等級不宜多于三級，最好不要出現(xiàn)兩個中壓等級，以免接線過分復(fù)雜。圖3-25所示的是一個大型樞紐變電所，為方便500kV與220kV側(cè)的功率交換，安裝兩臺大容量自耦主變壓器。220kV側(cè)有多回向大型工業(yè)企業(yè)及城市負(fù)荷供電的出線，供電可靠性要求高，由于采用了六氟化硫斷路器，故不設(shè)置旁路母線，為提高可靠性，采用雙母線分段接線方式。500kV配電安裝采用一個半斷路器接線方式，主變壓器采用交叉換位布置方式，主變壓器的第三繞組上引接無功補(bǔ)償設(shè)備以及所用變壓器。第六節(jié)電氣主接線設(shè)計一、綜述(在以后課程設(shè)計中學(xué)習(xí))二、電氣主接線的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較1)擬定出2～3個技術(shù)上能滿足要求的較好方案進(jìn)展詳細(xì)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，最后確定最正確方案。2)電氣主接線方案的技術(shù)比較，主要是對各方案的可靠性、靈敏性進(jìn)展定性的對比分析，兼顧設(shè)計、施工、運(yùn)轉(zhuǎn)、維修等各方面的要求。3)對保管的幾個技術(shù)上相當(dāng)?shù)妮^好方案，難于直觀斷定優(yōu)劣時，可經(jīng)過經(jīng)濟(jì)比較計算確定最正確方案。經(jīng)濟(jì)比較中，普通只比較各個方案的不同部分，因此不用計算出各方案的全部費(fèi)用。1．投資和年運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)的計算⑴綜合投資⑵年運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)式中O0——主接線方案中主體設(shè)備的投資〔萬元〕，包括主變壓器、開關(guān)設(shè)備、母線、配電安裝投資及明顯的增修橋梁、公路