【正文】 圍通常在177。 2 ％以內(nèi)；另一種是帶負(fù)荷切換，稱為有載調(diào)壓，調(diào)整范圍可達(dá) 30％。其結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，價(jià)格較貴。 ? 電力變壓器的冷卻方式隨變壓器型式和容量不同而異，一般有自然風(fēng)冷卻、強(qiáng)迫風(fēng)冷卻、強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻、強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻、強(qiáng)迫油循環(huán)導(dǎo)向冷卻。 (四） 調(diào)壓方式 (五） 冷卻方法 短路是電力系統(tǒng)中較常發(fā)生的故障。短路電流直接影響電氣設(shè)備的安全，危害主接線的運(yùn)行，特別在大容量發(fā)電廠中，在發(fā)電機(jī)電壓母線或發(fā)電機(jī)出口處，短路電流可達(dá)幾萬安至幾十萬安。為使電氣設(shè)備能承受短路電流的沖擊，往往需選用加大容量的電氣設(shè)備。這不僅增加投資，甚至?xí)蜷_斷電流不能滿足而選不到符合要求的高壓電氣設(shè)備。為了能合理地選擇輕型電氣設(shè)備，在主接線設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮采取限制短路電流的措施。 4 限制短路電流的方法 加裝限流電抗器限制短路電流，常用于發(fā)電廠和變電站的 6～ 10kV配電裝置。 依據(jù)電抗器的結(jié)構(gòu)限流電抗器分為普通電抗器和分裂電抗器兩類。 ? 普通三相限流電抗器是由三個(gè)單相的空心線圈構(gòu)成，采用空心結(jié)構(gòu)是為了避免短路時(shí)，由于電抗器飽和而降低對短路電流的限制作用。因?yàn)闆]有鐵心，因而它的伏安特性是線性的，當(dāng)電流從額定電流到超過額定值 10～ 20倍的短路電流的很大范圍變化時(shí)，伏安特性都是線性的；同時(shí)由于無鐵心，而電抗器的導(dǎo)線電阻又很小，因而在運(yùn)行中的有功能量損耗也是極小的。 ? 普通電抗器可分為母線電抗器和線路電抗器兩種。如圖 420。 一、裝設(shè)限流電抗器 (一）普通電抗器 83 正常工作情況下 ,母線分段處往往是電流流動最小的地方 ， 在此裝設(shè)電抗器 ， 所引起的電壓損失和功率損耗都比裝在其他地方為小 。 對于母線電抗器 L1， 無論廠內(nèi)(k1或 k2點(diǎn) )或廠外 (L3點(diǎn) )短路時(shí) ， 均能起到限流作用 。 為了運(yùn)行操作方便和減小母線各段間的電壓差 ， 母線分段一般不宜超過三段 。 母線電抗器的額定電流按母線上因事故切除最大一臺發(fā)電機(jī)時(shí)可能通過電抗器的電流進(jìn)行選擇 ， 一般取為發(fā)電機(jī)額定電流的 50％ ～ 80％ ， 電抗百分值取為 8％ ～ 12％ 。 圖 20 電抗器的接法 83 線路電抗器主要用來限制電纜饋線回路短路電流。 由于電纜的電抗值較小且有分布電容，即使在電纜饋線末端發(fā)生短路，短路電流也和母線短路相差不多。 為了出線能選用輕型斷路器 ，同時(shí)饋線的電纜也不致因短路發(fā)熱而需加大截面 ， 常在出線端加裝線路電抗器 。 它只能在電抗器以后如 k3點(diǎn)短路時(shí) ， 才有限制短路電流的作用 。 由于架空線路本身的感抗值較大 ， 不長一段線路就可以把出線上的短路電流限制到裝設(shè)輕型斷路器的數(shù)值 ， 因此通常在架空線路上不裝設(shè)線路電抗器。 當(dāng)線路電抗器后發(fā)生短路時(shí) (如 L3點(diǎn) )， 電壓降主要產(chǎn)生在電抗器上 ， 這不僅限制了短路電流 ， 而且能在母線上維持較高的剩余電壓 ， 一般都大于65％ UN， 這對非故障用戶 ，尤其對電動機(jī)極為有利 當(dāng)在分段上裝設(shè)母線電抗器或在發(fā)電機(jī)、主變壓器回路裝設(shè)分裂電抗器不滿足要求時(shí)，再考慮在線路上裝設(shè)線路電抗器。 線路電抗器的額定電流 300～ 600A，電抗百分值 3％～ 6％ ? 分裂電抗器在結(jié)構(gòu)上與普通電抗器相似，只是繞組中心有一個(gè)抽頭，將電抗器分為兩個(gè)分支，即兩個(gè)臂 1和 2，一般中間抽頭用來連接電源，分支 1和 2用來連接大致相等的兩組負(fù)荷。 ? 正常工作時(shí)，兩個(gè)分支的負(fù)荷電流相等，在兩臂中通過大小相等、方向相反的電流，產(chǎn)生方向相反的磁通，如圖 21（ a）所示。每臂的磁通在另一臂中產(chǎn)生互感電抗，則每臂的運(yùn)行電抗 (稱為穿越型電抗 )為 XL－每臂的自感電抗； XM－每臂的互感電抗 f－互感系數(shù)， f＝ XM/XL （二）分裂電抗器 LLLML f)1(f XXXXXX －－－ ??? 圖 21(a) 分裂電抗器正常工作時(shí)的工作原理 ? 互感系數(shù) f一般等于 ，則在正常工作時(shí)，每臂的運(yùn)行電抗 X＝ ?？梢?，在正常工作時(shí)，分裂電抗器每個(gè)臂的電抗減少了一半。倘若將兩個(gè)分支負(fù)荷等效為一個(gè)總負(fù)荷，則分裂電抗器的等值運(yùn)行電抗僅為每臂自感電抗的 1／ 4。 ? 當(dāng)分支 1出線短路時(shí)，如圖 21（ b）所示。 ① 若忽略分支 2的負(fù)荷電流，顯然分裂電抗器臂 1對經(jīng)變壓器 T提供的短路電流 IkS呈現(xiàn)的運(yùn)行電抗值為 XL(稱為單臂型電抗 )。 圖 21(b) 分裂電抗器短路時(shí)的工作原理 ② 對臂 2可能送來的短路電流 IkG和系統(tǒng)送來的短路電流 IkS在分裂電抗器中的流向是相同的，磁通方向也相同。每一臂由 IkQ=IkG+IkS產(chǎn)生的磁通在另一臂中產(chǎn)生正的互感電抗，則兩臂的總電抗 (稱為分裂型電抗 )為 當(dāng) f＝ ， X12＝ 3XL， 分裂電抗器能有效的限制另一臂送來的短路電流。 f)1(2)(2 LML12 ???? XXXX 可見，當(dāng)互感系數(shù) f＝ ，每臂自感電抗為 XL時(shí) ? 正常工作：穿越電抗 X＝ ? 一臂短路：單臂電抗 X＝ XL；分裂電抗 X＝ 3XL 當(dāng)兩個(gè)分支負(fù)荷不等或者負(fù)荷變化過大時(shí)，將引起兩臂電壓產(chǎn)生偏差，造成電壓波動，甚至可能出現(xiàn)過電壓。 88 ? 采用低壓分裂繞組變壓器組成發(fā)電機(jī) 變壓器擴(kuò)大單元接線，如圖 22（ a）所 示，以限制短路電流。分裂繞組變壓器有一個(gè)高壓繞組和兩個(gè)低壓的分裂繞組，兩 個(gè)分裂繞組的額定電壓和額定容量相同，匝數(shù)相等。由于兩個(gè)分裂繞組有漏抗，所 以 2臺發(fā)電機(jī)之間的電路中有電抗，一臺發(fā)電機(jī)端口短路時(shí)，另一臺發(fā)電機(jī)送來的短 路電流就受到限制。 二、采用低壓分裂繞組變壓器 圖 22 分裂繞組變壓器及其等值電路 ? 圖 22（ b）所示的等效電路中， 為高壓繞組漏抗； 、 分別為高壓繞組開路時(shí)，兩個(gè)低壓分裂繞組的漏抗，通常 （已歸算至高壓側(cè)）。 ? 在正常工作時(shí)的等值電路如圖 422（ c）所示，若通過高壓繞組電流為 I，每個(gè)低壓繞組流過相同的電流為 I/2，則高低壓繞組正常工作時(shí)的等值電抗稱為穿越電抗，其值為 1 2 1 2 /2X X X??2239。2 XXX ??? 當(dāng)任一低壓側(cè)發(fā)電機(jī)出口處短路，該處與另一低壓側(cè)發(fā)電機(jī)之間的短路電抗稱為分裂電抗，其值為 ? 當(dāng)任一低壓側(cè)發(fā)電機(jī)出口處短路，該處與系統(tǒng)之間的短路電抗稱為半穿越電抗，其值 ? 可見，低壓分裂繞組正常運(yùn)行時(shí)的穿越電抗值較小。當(dāng)一個(gè)分裂繞組出線端口發(fā)生短路時(shí)，來自另一分裂繞組端口的短路電流將遇到分裂電抗的限制，來自系統(tǒng)的短路電流則遇到半穿越電抗的限制，這些電抗值都很大，能起到限制短路電流的作用。顯然，在采用擴(kuò)大單元接線方式時(shí)，采用低壓分裂繞組變壓器對發(fā)電機(jī)出口短路電流具有明顯的限制作用。 39。 39。39。39。 39。39。 2 2 222 X 2X X X? ? ?39。12 1 2X X X??? 通常，變壓器制造廠家僅提供分裂變壓器的穿越電抗 X12 、半穿越電抗 X12’ 和分裂系數(shù) Kf 的數(shù)值。分裂系數(shù) Kf 是兩個(gè)分裂繞組間的分裂電抗與穿越電抗的比值，即 ? 根據(jù) X12 和 Kf 的定義，可得到等效電路中高壓繞組電抗 和兩個(gè)分裂繞組電抗 和 ，即 2 39。 2 39。39。 21 2 1 22/2fXXKX X X???1 1 22 39。 2 39。39。 1 21( 1 )412ffX X KX X K X??? ????????? 分裂線組變壓器的繞組在鐵心上的布置有兩個(gè)特點(diǎn)： 其一是兩個(gè)低壓分裂繞組之間有較大的短路阻抗； 其二是每一分裂繞組與高壓繞組之間的短路阻抗較小，且相等。運(yùn)行時(shí)的特點(diǎn)是當(dāng)一個(gè)分裂繞組低壓側(cè)發(fā)生短路時(shí)，另一未發(fā)生短路的低壓側(cè)仍能維持較高的電壓，以保證該低壓側(cè)上的設(shè)備能繼續(xù)運(yùn)行，并能保證電動機(jī)緊急啟動，這是一般結(jié)構(gòu)的三繞組變壓器所不及的。 93 三、采用不同的主接線形式和運(yùn)行方式 ?為了減小短路電流，可選用計(jì)算阻抗較大的接線形式和運(yùn)行方式。 ?如對大容量發(fā)電機(jī)可采用單元接線，盡可能在發(fā)電機(jī)電壓級不采用母線； ?在降壓變電站中可采用變壓器低壓側(cè)分列運(yùn)行方式，即所謂“母線硬分段”接線方式 ?對具有雙回路的電路，在負(fù)荷允許的條件下可采用單回路運(yùn)行； ?對環(huán)形供電網(wǎng)絡(luò)，可在環(huán)網(wǎng)中穿越功率最小處開環(huán)運(yùn)行等。 ?加裝限流電抗器限制短路電流，常用于發(fā)電廠和變電站的 6～ 10kV配電裝置。 ?依據(jù)電抗器的結(jié)構(gòu)限流電抗器分為普通電抗器和分裂電抗器兩類。