发电厂电气部分-第四章 电气主接线及设计2讲课教案

某110KV终端变电站主接线
某500KV枢纽变电站主接线
小结：
图 双母线带旁路母线的接线
图 一台半断路器接线
图 单元接线
图 桥形接线
第三节 主变压器的选择
基本工作原理
变压器的主要部件是铁心和套在铁心上的 两个绕组。两绕组只有磁耦合没电联系。在一 次绕组中加上交变电压，产生交链一、二次绕 组的交变磁通，在两绕组中分别感应电动势。
根据变电站的类型不同，可分别采用相应的接线 形式
1）330～500kV配电装置可能的接线形式有一台半断路器、 双母线分段(三分段或四分段)带旁路、变压器—母线组接 线；
2）220kV配电装置可能接线形式有双母线带旁路、双母线分 段(三分段或四分段)带旁路及一台半断路器接线等；
3）110kV配电装置可能接线形式有不分段单母线、分段单母 线、分段单母线带旁路、双母线、双母线带旁路、变压器 一线路组及桥形接线等；
因此，电气主接线应尽可能地避免隔离开关作为操作电器以及具 有繁琐倒换操作的接线形式。
水力发电厂电气主接线的特点：
1）水力发电厂发电机电压侧的接线： 多采用单元接线或扩大单元接线；当有少量地区负荷时， 可采用单母线或单母线分段接线。
2）水力发电厂的升高电压侧的接线：
✓ 当出线数不多时，应优先考虑采用多角形接线等类型 的无汇流母线的接线；
✓ 当出线数较多时，可根据其重要程度采用单母线分段、 双母线或一台半断路器接线等。
某中型水电厂主接线
1）该电厂有4 台发电机 G1~G4，每两台机与一台 双绕组变压器接成扩大单 元接线；
2）110kV侧只有2回出线， 与两台主变压器接成4角 形接线。
某大型水电厂主接线
1）该电厂有6台发电机，G1~G4与分裂变压器T1、 T2接成扩大单元接线，将电能送到500kV配电装置；
4）35—63kV配电装置可能接线形式有不分段单母线、分段 单母线、双母线、分段单母线带旁路(分段兼旁路断路器)、 变压器一线路组及桥形接线等；
5）6～10KVkV配电装置常采用分段单母线，有时也采用双 母线接线，以便于扩建。6～l0kV馈线应选用轻型断路器， 若不能满足开断电流及动、热稳定要求，应采取限制短路 电流措施，例如使变压器分裂运行或在低压侧装设电抗器、 在出线上装设电抗器等。
（2）降压变电站主接线常用接线形式
✓ 变电站主接线的高压侧： 1）应尽可能采用断路器数目少的接线，以节省投资，减 少占地面积；
2）随出线数的不同，可采用桥形、单母线、双母线及角 形等接线形式；
3)如果电压较高又是极为重要的枢纽变电站，宜采用带旁 路的双母线分段或一台半断路器接线。
✓ 变电站的低压侧： 常采用单母线分段或双母线接线。
3、厂（站）变压器
用于本厂（站）用电的变压器，也称自用变。
二、主变压器容量和台数的确定
原则：尽量减少变压器台数，提高单台容量。
1、发电厂主变压器容量和台数的选择
（1）单元接线的主变压器
A、容量选择
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
S N 1 .1 P N(1 G K P )/co Gs(M)VA
发电厂电气部分-第四章 电气主 接线及设计2
区域性火电厂主接线分析
该发电厂有4×300MW及2×600MW共6台发电机，分 别与6台双绕组主变压器接成单元接线，其中2个单元接到 220kV配电装置，4个单元接到500kV配电装置；
1）220kV为有专用旁路断路器的双母线带旁路接线；
2） 500kV为一台半断路器接线；
2）G5、G6与双绕组变压器T3、T4接成单元接线， 将电能送到220kV配电装置；
3）500kV配电装置采用一台半断路器接线；
4）220kV配电装置采用有专用旁路断路器的双母线 带旁路接线，只有出线进旁路；
5）220kV与500kV用自耦变压器T5联络，其低压绕 组作为厂用备用电源。
3、变电站电气主接线
式中 PNG — 发电机容量 元， 接在 线扩 中大 为 容单 两 量台 之 M； 发 W 和
3） 220kV与500kV用自耦变压器联络(由3台单相变压器组 成)，其低压侧35kV为单母线接线，接有2台厂用高压启动 ／备用变压器及并联电抗器；
4）各主变压器的低压侧及220kV母线，分别接有厂用高压 工作或备用变压器。
2、水力发电厂电气主接线
水力发电厂具有以下特点：
1）水电厂以水能为资源，建在江、河、湖、泊附近，一般距负荷中 心较远，绝大多数电能都是通过高压输电线送入电力系统，发电机电 压负荷很小或甚至全无；
2）中间变电站：将发电厂或枢纽变电站与负荷中心联系起 来的变电站，它一般汇集2—3个电源，在系统中起交换功 率的作用或使高压长距离输电线路分段的作用；
3）地区变电站：一般是220kV的变电站，它处于地区电网的 枢纽点，高压侧接受或交换功率，并供给中压侧和低压侧 负荷；
4）终端变电站：处于电力网的末端，一般是降压变电站， 也称为末端变电站。它直接向本地负荷供电而不向其他地 区输送电能。
变电站的主接线，要根据变电站在电力系统中的地位、作 用、种类、负荷性质和容量、电网结构等多种因素确定。
（1）变电站分类（回顾） 枢纽变电站、地区变电站、中间变电站和终端变电站。
1）枢纽变电站：位于电力系统的枢纽点，它连接电力系统 高压和中压的几个部分，汇集多个电源；若枢纽变电所发 生事故出现全所停电时，将导致系统解列，甚至出现全系 统崩溃的灾难局面。
2）水电厂的装机台数和容量是根据水能利用条件一次确定的，一般 不考虑发展和扩建；
3)水电厂多建在山区峡谷中，地形比较复杂； 为了缩小占地面积，减小土石方的开挖量和回填量，应尽量简化接
线，减少变压器和断路器等设备的数量，使配电装置布置紧凑。
4）水轮发电机启动迅速、灵活方便； 5）根据水电厂的生产过程和设备特点，比较容易实现自动化和远动 化。
e1
N1
d dt
d e 2 N 2 dt
i1
U1
i2 u1
只要一、二
u1
e1
e2 u2
ZL
次绕组的匝数不 同，就能达到改
u 2 变压的目的。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱU2
第三节 主变压器的选择
一、有关的几个概念
1、主变压器
发电厂、变电站中向系统、用户输送功率的变压器。
2、联络变压器
用于两种电压等级之间交换功率的变压器。