【正文】 ?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。 ?如對(duì)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(jí)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(duì)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(duì)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。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(dòng)機(jī)緊急啟動(dòng)，這是一般結(jié)構(gòu)的三繞組變壓器所不及的。39。 21 2 1 22/2fXXKX X X???1 1 22 39。 2 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。39。39。 39。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(duì)發(fā)電機(jī)出口短路電流具有明顯的限制作用。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。 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)）。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。 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：?jiǎn)伪垭娍?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(dòng)，甚至可能出現(xiàn)過電壓。 圖 21(b) 分裂電抗器短路時(shí)的工作原理 ② 對(duì)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。 ? 當(dāng)分支 1出線短路時(shí)，如圖 21（ b）所示。可見，在正常工作時(shí)，分裂電抗器每個(gè)臂的電抗減少了一半。 ? 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。 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(duì)非故障用戶 ，尤其對(duì)電動(dòng)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。 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。 母線電抗器的額定電流按母線上因事故切除最大一臺(tái)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％ 。 對(duì)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 。如圖 420。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。 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。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。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。 (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。其結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，價(jià)格較貴。 ? 切換方式有兩種：一種是不帶電切換，稱為無激磁調(diào)壓，調(diào)整范圍通常在177。 (三） 繞組聯(lián)接組號(hào) ? 為了保證發(fā)電廠或變電站的供電質(zhì)量，電壓必須維持在允許范圍內(nèi)。因此，變壓器三相繞組的連接方式應(yīng)根據(jù)具體工程來確定。 ? 變壓器三相繞組的接線組別必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則，不能并列運(yùn)行。 ? 擴(kuò)大單元接線的主變壓器，應(yīng)優(yōu)先選用低壓分裂繞組變壓器，可以大大限制短路電流。 ? 機(jī)組容量為 200MW以上的發(fā)電廠采用發(fā)電機(jī) — 雙繞組變壓器單元接線接人系統(tǒng)，而兩種升高電壓級(jí)之間加裝聯(lián)絡(luò)變壓器更為合理。三繞組變壓器根據(jù)三個(gè)繞組的布置方式不同，分為升壓變壓器和降壓變壓器。 ? 在一個(gè)發(fā)電廠或變電站中采用三繞組變壓器一般不多于 3臺(tái)，以免由于增加了中壓側(cè)引線的構(gòu)架，造成布置的復(fù)雜和困難。 ? 發(fā)電廠以兩種升高電壓級(jí)向用戶供電或與系統(tǒng)連接時(shí)，可以采用 2臺(tái)雙繞組變壓器或三繞組變壓器。 ? 容量為 600MW機(jī)組單元連接的主變壓器和 500kV電力系統(tǒng)中的主變壓器應(yīng)綜合考慮運(yùn)輸和制造條件，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，可采用單相組成三相變壓器。但是，由于變壓器的制造條件和運(yùn)輸條件的限制，特別是大型變壓器，需要考察其運(yùn)輸可能性。 (四） 變電站主變壓器 ? 容量為 300MW及以下機(jī)組單元連接的主變壓器和 330kV及以下電力系統(tǒng)中，一般都應(yīng)選用三相變壓器。 對(duì)重要變電站，應(yīng)考慮當(dāng) 1臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量在計(jì)及過負(fù)荷能力允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)滿足 Ⅰ 類及 Ⅱ 類負(fù)荷的供電；對(duì)一般性變電站，當(dāng) 1臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量應(yīng)能滿足全部負(fù)荷的 70％～ 80％。 （ 1） 變電站主變壓器容量確定原則： 變電站主變壓器容量，一般應(yīng)按 5～ 10年規(guī)劃負(fù)荷來選擇。聯(lián)絡(luò)變壓器的容量選擇應(yīng)考慮以下兩點(diǎn)： （ 1）聯(lián)絡(luò)變壓器容量應(yīng)能滿足兩種電壓網(wǎng)絡(luò)在各種不同運(yùn)行方式下有功功率和無功功率交換。 74 (三） 連接兩種升高電壓母線的聯(lián)絡(luò)變壓器 聯(lián)絡(luò)變壓器的臺(tái)數(shù)一般只設(shè)置 1臺(tái)，最多不超過 2臺(tái)。 (二） 具有發(fā)電機(jī)電壓母線接線的主變壓器 （ 3）若發(fā)電機(jī)電壓母線上接有 2臺(tái)或以上的主變壓器時(shí)，當(dāng)其中容量最大的一臺(tái)因故退出運(yùn)行時(shí)，其它主變壓器應(yīng)能輸送母線剩余功率的 70%以上。 (一） 單元接線的主變壓器 連接在發(fā)電機(jī)電壓母線與系統(tǒng)之間的主變壓器的容量，應(yīng)考慮以下因素： （ 1）當(dāng)發(fā)電機(jī)全部投入運(yùn)行時(shí)，在滿足發(fā)電機(jī)電壓供電的日最小負(fù)荷，并扣除廠用負(fù)荷后，主變壓器應(yīng)能將發(fā)電機(jī)電壓母線上的剩余有功和無功容量送入系統(tǒng)。 按發(fā)電機(jī)的最大連續(xù)容量，（制造廠家提供的數(shù)據(jù)）扣除一臺(tái)廠用變壓器的計(jì)算負(fù)荷和變壓器繞組平均溫升在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境溫度或冷卻水溫度不超過 的條件選擇。 變壓器容量選得過大、臺(tái)數(shù)過多，不僅增加投資，增大占地面積，而且也增加了運(yùn)行電能損耗，設(shè)備未能充分發(fā)揮效益； 變壓器容量選得過小，將可能“封鎖”發(fā)電機(jī)剩余功率的輸出或者會(huì)滿足不了變電站負(fù)荷的需要，這在技術(shù)上是不合理的，因?yàn)槊壳叩陌l(fā)電設(shè)備投資遠(yuǎn)大于每千瓦變電設(shè)備的投資。 3 主變壓器的選擇 主變壓器的容量、臺(tái)數(shù)直接影響主接線的形式和配電裝置的結(jié)構(gòu) 。 若分列運(yùn)行仍不能滿足要求，則可裝設(shè)分裂電抗器或出線電抗器，一般盡可能不裝限流效果較小的母線電抗器。 ? 6～ 10kV饋線應(yīng)選輕型斷路器；若不能滿足開斷電流及動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定要求時(shí)，應(yīng)采用限流措施。如果變電站電壓為超高壓等級(jí)，又是重要的樞紐變電站，宜采用雙母線分段帶旁路接線或采用一臺(tái)半斷路器接線。 可利用主變壓器倒送功率，為機(jī)組啟動(dòng)／備用電源提供了方便。 113升壓變壓器與 500kV的GIS配電裝置之間采用干式電纜連接 ， 兩串一臺(tái)半斷路器接線中 ，同名元件可以方便地采用交叉布置 ， 這沒有帶來增加間隔布置的困難 ， 而增加了供電可靠性 。 67 6臺(tái) 550MW發(fā)電機(jī)組(UN=18kV) 以發(fā)電機(jī) — 變壓器單元接線直 接 把 電 能 送 至500kV電力系統(tǒng) 。 因此 ， 水電廠的負(fù)荷曲線變化較大 、 機(jī)組開停頻繁 ， 因此其接線應(yīng)具有較好的靈活性 ， 以利用自動(dòng)化裝置進(jìn)行操作 ， 避免誤操作 。 對(duì)具有水庫調(diào)節(jié)的水電廠 ， 通常在豐水期承擔(dān)系統(tǒng)基荷 ， 枯水期多帶尖峰負(fù)荷 。 (二） 水力發(fā)電廠電氣主接線 ? 水輪發(fā)電機(jī)啟動(dòng)迅速 、 靈活方便 ， 一般正常情況下 ， 從啟動(dòng)到帶滿負(fù)荷只需 4～5min， 事故情況下還可能不到 1min (火電廠則因機(jī) 、 爐特性限制 ， 一般需 6～ 8h)。 ? 水力發(fā)電廠的裝機(jī)臺(tái)數(shù)和容量，是根據(jù)水能利用條件一次性確定的，不必考慮發(fā)展和擴(kuò)建。單元接線能減少配電裝置占地面積，也便于水電廠自動(dòng)化調(diào)節(jié)。 水力發(fā)電廠電氣主接線特點(diǎn)是： ? 一般距負(fù)荷中心較遠(yuǎn)，基本上沒有發(fā)電機(jī)電壓負(fù)荷，幾乎全部電能用升高電壓送入系統(tǒng)。 500kV母線為一臺(tái)半斷路器接線，按電源線與負(fù)荷線配串原則，但因串?dāng)?shù)大于兩串，不交叉布置。 220kV母線采用帶旁路母線的雙母線接線 ，裝有專用旁路斷路器 。發(fā)電機(jī)電壓側(cè)多采用發(fā)電機(jī)－變壓器單元接線、發(fā)電機(jī)－變壓器－線路單元接線，升高為一個(gè)最多兩個(gè)升高電壓等級(jí) ? 發(fā)電機(jī)電壓側(cè)多采用發(fā)電機(jī)－變壓器單元接線、發(fā)電機(jī)－變壓器－線路單元接線，升高為一個(gè)最多兩個(gè)升高電壓等級(jí) ? 220kV～ 500kV的升高電壓側(cè)接線可靠性要求高，一般采用雙母線、雙母線帶旁路、一臺(tái)半斷路器等接線 圖 18所示某大型火力發(fā)電廠電氣主接線圖。 （ 2） 區(qū)域性火電廠