【正文】 ，所以在本次的設(shè)計(jì)中采用的變壓器調(diào)整方式是無勵(lì)磁調(diào)壓。 5%以內(nèi)；另一種是帶負(fù)載切換，稱為有載調(diào)壓，調(diào)整范圍可達(dá) 20%30%。 變壓 器的電壓調(diào)整使用分接開關(guān)切換變壓器的分接頭，從而改變變壓器的變比。 我國 110KV 以上電壓，變壓器的繞組都采用 Y 連接。 三相變壓器的一組相繞組或連接成三相組的三相變壓器的相同電壓的繞組連接成星型、三角型、曲折型時(shí)，對高壓繞組分別以字母 Y、 D或 Z表示，對中壓或低壓繞組分別以字母 y、 d 或 z 表示。 具體計(jì)算的過程如下： 電壓等級下的最大容量 S =（ SGSG 8%Smin） = (400400 ) = 352 = 電壓等級下的最大容量 S = Smax/ =70/= 電壓等級下的最大容量 S = (S10max+S110min) / = (70+20) / = 根據(jù)上面的計(jì)算可知道低壓側(cè)的容量為最大，所以，以此為基準(zhǔn)可以選擇一個(gè)三繞組的變壓器 . 變壓器的連接方式必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則不能并列運(yùn)行。 （ 5） 發(fā)電機(jī)電壓母線與系統(tǒng)連接的變壓器一般為兩臺(tái)。 （ 4） 按上述條件計(jì)算時(shí)，應(yīng)考慮負(fù)荷曲線的變化和逐年負(fù)荷的發(fā)展。在電廠分期建設(shè)過程中，在事故斷開最大一臺(tái)發(fā)電機(jī)組的情況下，通過變壓大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 18 器向系統(tǒng)取得電能時(shí)，可以考慮變壓器的允許過負(fù)荷能力和限制非重要負(fù)荷。 具有發(fā)電機(jī)電壓母線的主變壓器 連接在發(fā)電機(jī)電壓母線與系統(tǒng)間的主變壓器容量，應(yīng)按下列條件計(jì)算： （ 1） 當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓母線上負(fù)荷最小時(shí)，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)，但不考慮稀有的最小負(fù)荷情況。臺(tái)數(shù)過多、容量過大將增加投資并使配電裝置復(fù)雜化。例如，大型大電廠高、中壓聯(lián)絡(luò)變壓器臺(tái)數(shù)不足（一臺(tái)）或者容量不足將導(dǎo)致電站、電網(wǎng)的運(yùn)行可靠性下降，來年絡(luò)變壓器經(jīng)常過載或被迫限制兩級電網(wǎng)的功率交換。 主變壓器 在電氣設(shè)備投資中所占比例較大，同時(shí)與之相適應(yīng)的配電裝置，特別是大容量、高電壓的配電裝置的投資也很大。電力變壓器是發(fā)電廠和變電所中重要的一次設(shè)備之一，隨著電力系統(tǒng)電壓等級的提高和規(guī)模的擴(kuò)大，電壓升壓和降壓的層次增多，系統(tǒng)中變壓器的總?cè)萘恳堰_(dá)發(fā)電機(jī)容量的 710倍?？紤]到汽輪機(jī)的最大連續(xù)進(jìn)汽量工況出力系制造廠為補(bǔ)償制造偏差和汽輪機(jī)等老化所留的余度，也即汽輪機(jī)不宜在此工況下長期連續(xù)運(yùn)行，所以，發(fā)電機(jī)的最大連續(xù)出力在功率因數(shù)和氫壓為額定值時(shí)與汽輪機(jī)的最大連續(xù)出力配合即可。 選型 QFSN— 2002 型號含義； 2—— 2 極 200—— 額定容量 N—— 氫內(nèi)冷 F—— 發(fā)電機(jī) Q—— 汽輪機(jī) S—— 水內(nèi)冷 — 200— 2 型汽輪發(fā)電機(jī)主要參數(shù) 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 17 視在功率 （ MVA） 有功功率（ MW） 電壓（ V） 電流（ A） 功率因數(shù) cos? 235 200 15750 8625 本次設(shè)計(jì)題目為 4 200MW 的火力發(fā)電廠電氣部分的設(shè)計(jì)。在轉(zhuǎn)子氫內(nèi)冷系統(tǒng)中，又有軸向通風(fēng)等多種方式。勵(lì)磁機(jī)是向汽輪發(fā)電機(jī)提供勵(lì)磁的設(shè)備。當(dāng)發(fā)電機(jī)為單元接線時(shí)，則應(yīng)接在發(fā)電機(jī)的中性點(diǎn)上。由于它適應(yīng)于單相接地電流大于允許值的中小機(jī)組或 200MW 及以上大機(jī)組。 發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)接地方式 發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)采用非直接接地方式 發(fā)電機(jī)釘子繞組發(fā)生單相接地故障時(shí)，接地點(diǎn)流 過的電流后是發(fā)電機(jī)本身及其引出回路所連接元件的對地電容電流。 （ 6） 選擇接地時(shí)應(yīng)保證任何故障形式都不應(yīng)使電網(wǎng)節(jié)烈成為中性點(diǎn)不接地的系統(tǒng)。 （ 5） 所有普通變壓器的中性點(diǎn)都應(yīng)經(jīng)隔離開關(guān)接地，以便于運(yùn)行調(diào)度靈活選擇接大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 16 地點(diǎn)。 （ 3） 終端變電所的變壓器中性點(diǎn)一般不接地。 主變壓器的 110500KV 側(cè)采用中性點(diǎn)直接接地方式 （ 1） 凡是自耦變壓器，其中性點(diǎn)需要直接接地或經(jīng)小阻抗接地。故適用于 110KV 及以上電網(wǎng)中。 直接接地方式的單相短路電流很大，線路或設(shè)備需立即切除，增接了斷路器的負(fù)擔(dān)，降低了供電的連續(xù)性。 ② 中性點(diǎn)經(jīng)高電阻接地 當(dāng)接地電容電流超過允許值時(shí)，也開采用中性點(diǎn)經(jīng)高電阻接地。但由于過電壓水平較高，要求有較高的絕緣水平，不宜用于 110KV 及以上電網(wǎng)。它與電壓等級、單相接地短路電流、過電壓水平、保護(hù)配置等有關(guān)，直接影響電網(wǎng)的絕緣水平、系統(tǒng)供電的可靠性和連續(xù)性、主變壓器和發(fā)電機(jī)的運(yùn)行安全以及對通信線路的干擾等。由于發(fā)電機(jī) 變壓器接線方式單元性強(qiáng)，可在機(jī)組單元控制室集中控制，不設(shè)網(wǎng)控室，使運(yùn)行管理較靈活方便 通過對三種方案的比較，并且連同電氣主接線的設(shè)計(jì)原則即可靠性、經(jīng)濟(jì)性和靈活性的綜合考慮，選擇出的最優(yōu)方案是方案一。 在方案一和方案三的比較中，不同的地方是將方案三中的兩臺(tái)發(fā)電機(jī)直接接入220KV 的系統(tǒng)中，原因 有二，其一是當(dāng)把斯泰發(fā)電機(jī)接入 10KV 母線上浪費(fèi)，在 10KV大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 14 母線上有兩臺(tái)發(fā)電機(jī)已經(jīng)足夠；其二是 220KV 電壓等級與無窮大系統(tǒng)連接，接受該發(fā)電廠的剩余功率。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書中的要求，在 110KV 電壓等級上的出線 上為二類負(fù)荷，對這類用戶可以進(jìn)行短暫的停電，并不會(huì)造成人身危險(xiǎn)以及設(shè)備的破壞，也不會(huì)給國民經(jīng)濟(jì)帶來巨大的損失或造成巨大的政治影響。 1 1 0 K V1 0 K V 圖 28 方案 三接線圖 在上述三種方案中，他們在技術(shù)上都是有顯著差異的，在不同的技術(shù)等級中，都有差異。當(dāng)有多個(gè)方案在技術(shù)上相當(dāng)時(shí)，則需進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較。唯一不同的是在 10KV 電壓等級上將原來方案一的 220KV電壓等級兩個(gè)上的發(fā)電機(jī)組全部放置到了 10KV電壓等級上，具體到電氣接線圖如圖 28 所示。因?yàn)樵谶M(jìn)行主接線的設(shè)計(jì)中，必須時(shí)時(shí)刻刻考慮到可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)行動(dòng)要求。 2 1 3 4 1 0 K V1 1 0 K V2 2 0 K V? ? 6 回 圖 27 方案二接線圖 電壓等級的方案選擇。由于雙母線接線的可靠性和 靈活性高，它可以輪流檢修母線，而不中斷對用戶的供電；當(dāng)檢修任意回路的母線隔離開關(guān)時(shí)，只需斷開該回路；工作母線故障時(shí)，可將全部回路轉(zhuǎn)移到備用母線上，從而使用戶迅速恢復(fù)供電；可用母聯(lián)斷路器代替任意回路需要檢修的斷路器，在種情況下，只需短時(shí)停電；在個(gè)別回路需要單獨(dú)進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，可將該回路分離出來，并單獨(dú)接至備用母線上。 電壓等級的方案選擇。 由于 220KV 電壓等級的電壓饋線數(shù)目是 2 回，所以 220 KV 電壓等級的接線形式可以選擇單母線接線形式 。 所以可以將主接線形式表示如圖 26所示。 由于 10KV 電壓等級的電壓饋線數(shù)目是 10 回，所以在本方案中的可選擇的接線形式是單母線分段接線。單母線的優(yōu)點(diǎn)如下：①母線經(jīng)斷路器分段后，對重要用戶可以從不同段引出兩個(gè)回路，有兩個(gè)電源供電；②一段母線故障（或檢修） 時(shí)，僅停故障（或檢修）段工作，非故障段仍可繼續(xù)工作。 電壓等級的方案選擇。 由 于 220KV 電壓等級的電壓饋線數(shù)目是 2 回，所以 220 KV 電壓等級的接線形式可以選擇單母線接線形式 。當(dāng)取基準(zhǔn)容量為 時(shí)，系統(tǒng)歸算到 220KV 母線上的 。 110KV 最大負(fù)荷 70MW,最小負(fù)荷 60MW,cos =, Tmax=5000h，為Ⅱ類負(fù)荷。 10KV 最大負(fù) 荷20MW,最小負(fù)荷 16MW,cos =, Tmax=5300h，為Ⅰ類、Ⅱ類負(fù)荷。 主接線的設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)的技術(shù)背景和設(shè)計(jì)依據(jù) （ 1） 電廠規(guī)模： 裝機(jī)容量 : 裝機(jī) 4 臺(tái)，容量分別為 4X200MW, UN= 機(jī)組年利用小時(shí)數(shù) : Tmax=6200h 氣象條件：年最高溫度 40 度，平均氣溫 25 度，氣象條件一般，無特殊要求 廠用電率： 8%。 適用范圍：適用于較小 容量的發(fā)電廠、變電所，并且變壓器切換或線路較短時(shí)，故障率較少的情況下。 c 變壓器側(cè)斷路器檢修時(shí)，變壓器需較長時(shí)間停運(yùn)。 缺點(diǎn)： a 線路的投入和切除較復(fù)雜，需動(dòng)作兩臺(tái)斷路器，并有一臺(tái)變壓器暫時(shí)停運(yùn)。 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 10 適用范圍：適用于較小容量的發(fā)電廠、變電所，并且變壓器不經(jīng)常切換或線路較長，故障率較高的情況下。為避免此缺點(diǎn)，可加裝正常段開運(yùn)行的跨條，為了輪流停電檢修任何一組隔離開關(guān)，再跨條上需加裝兩組隔離開關(guān)。 b 橋聯(lián)斷路器檢修時(shí)，兩個(gè)回路需解裂運(yùn)行。 (1) 內(nèi)橋型接線 優(yōu)點(diǎn)：高壓斷路器數(shù)量少，四個(gè)回路只需三臺(tái)斷路器。 橋型接線 W L1W L2W L1W L2Q F1Q F2Q F3T1T2Q F1Q F2Q F3 T1T2( a ) ( b ) 圖 2 5 前 形 接 線（ a ） 內(nèi) 橋 式 （ b ） 外 橋 式 兩 個(gè)“變壓器 線路”連接，便構(gòu)成橋型接線。如圖 24（ c）所示，這種接線不需在發(fā)電廠或變電所中建造高壓配電裝置，從而大大減小了占地面積與造價(jià)，并簡化了運(yùn)行。這種接線形式適用于大型的發(fā)電廠。這種接線由于發(fā)電機(jī)和變壓器都不能單獨(dú)運(yùn)行，因此，二者的容量應(yīng)當(dāng)相等。 （ 1）發(fā)電機(jī) 雙繞組變壓器組成的單元接線。 3 5 3 3 0 K V3 5 2 2 0 K V 1 1 0 3 3 0 K V1 1 0 3 3 0 k v 變 電 所（ a ）( b ) ( c ) 圖 2 4 單 元 接 線 變壓器 線路單元接線 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 9 發(fā)電機(jī)和變壓器直接連接成一個(gè)單元，組成發(fā)電機(jī) 變壓器組，稱為單元接線。 b 當(dāng)母線故障或檢修時(shí)隔離開關(guān)作為倒換操作電器，容易誤操作。當(dāng)個(gè)別回路需要單獨(dú)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，可將該回路分開，單獨(dú)接至一組母線上。當(dāng)有雙回架空線路時(shí)，可以順序布置，以至界限不同的母線斷路時(shí)不回如單母線分段那樣導(dǎo)致出線交叉跨越。 c 擴(kuò)建方便。 b 調(diào)度靈活。 雙母線接線的優(yōu)點(diǎn)有： a 供電可靠。完成母線轉(zhuǎn)換后，在斷開母聯(lián)斷路器及其大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 8 兩側(cè)的隔離開關(guān)，即可對原工作母線進(jìn)行檢修。 電 源 1 電 源 2圖 2 3 雙 母 線 接 線 如檢修工作母線是其操作步驟是：先合上母線斷路器兩側(cè)的隔離開關(guān)，再合母線斷路器，向備用線充電，這是兩組母線等電位。很顯然雙母線分段的可靠性高于前兩種接線方式，只是母線保護(hù)較復(fù)雜。即一些電源與出線固定連接在一組母線上，母聯(lián)斷路 器合上，相當(dāng)于單母線分段運(yùn)行。雙母線接線，其中一組為工作母線，以組為備用母線，并通過母聯(lián)斷路器并聯(lián)運(yùn)行，在進(jìn)行道砟操作時(shí)應(yīng)注意，隔離開關(guān)的操作原則是：在等電位下操作或先通后斷。因此，還要改進(jìn)。 但是單母線分段接線也有較顯著的缺點(diǎn)，就是當(dāng)一段母線或母線隔離開關(guān) 發(fā)生故障或檢修時(shí)，該段母線上所連接的全部引線都要在檢修期間停電；當(dāng)出線為雙回路時(shí)，需時(shí)架空線路出現(xiàn)交叉跨越；擴(kuò)建時(shí)須向兩個(gè)方向均衡擴(kuò)建。單母線分段接線適用范圍： （ 1） 6～ 10KV 配電裝置的出線回?cái)?shù)為 6 回及以上時(shí)； （ 2） 35～ 63KV 配電裝置的出線回?cái)?shù)為 4～ 8 回時(shí)； （ 3） 110～ 220KV 配電裝置的出線回?cái)?shù)為 3～ 4回時(shí)。當(dāng)母線的中間裝設(shè)一個(gè)斷路器后，即把母線分為兩段，這樣對重要的用戶可以由分別接于兩段母線大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 7 上的兩條線路供電。 單母線分段接線 單母線接線的缺點(diǎn)可以通過將母線分段的辦法來克服。 單母線接線最嚴(yán)重的缺陷是母線停運(yùn)（母線檢修、故障，線路故障后線路保護(hù)或斷路器拒運(yùn)）將使全部支路停運(yùn)，即停電范圍為該母線段的 100%，且停電時(shí)間很長，若為母線自身損壞須待母線修 復(fù)之后方能恢復(fù)各支路運(yùn)行。 單母線接線的主要優(yōu)點(diǎn)是：接線簡單、清晰、采用設(shè)備少，投資省，操作方便，便于擴(kuò)建和采用成套配電裝置。這種接線的特點(diǎn)是電源和供電線路都聯(lián)在同一母線上。由于多數(shù)情況下引出線數(shù)目要比電源數(shù)目多好幾倍，故在二者之間采用母線連接既有利于電能交換，還可以使接線簡單明了和運(yùn)行方便。 電氣主接線的選擇 發(fā)電廠的主接線的基本環(huán)節(jié)是電源（發(fā)電機(jī)或變壓器）和引出線。合理的選擇主變壓器的種類（雙繞組、三繞組或自耦變等）容量、臺(tái)數(shù)，避免兩次變壓而增加電能的損失。即： 主接線應(yīng)力求簡單，以節(jié)省斷路器、隔離開關(guān)、電流和電壓互感器等一次設(shè)備，要是控制、保護(hù)不過于復(fù)雜，要能限制短路電流，以便于選擇價(jià)廉的電氣設(shè)備或輕型電器。在操作時(shí)間便、安全、不易發(fā)生誤操作的“方便性”。