第3章-电气主接线.ppt

部分投运年份的运行费Ut(现在值)折算到施工完成的第 m 年(将来值)的总费用为 工程完工后各年份的运行费Ut(将来值)折算到施工完成的第 m年(现在值)的总费用为 将折算到第m年的总运行费用U‘+U“折算为m+1到m+ n期间的等额年运行费 以上三式中 t’——工程部分投产的起始年份； Ut——第 t 年所需的年运行费； n——工程的经济使用年限，对于水电厂为50年；火电厂为25年；核电厂为25年；输变电为20~25年。 将折算到第m年的总投资折算为m+1到m+n期间的等额年投资，它与等额年运行费之和即为年费用AC，即 ?当多个方案参与比较时，年费用AC最小的方案为经济上的最佳方案。 ?年费用法各参量关系如图3-28所示。 二、装设限流电抗器 ｛ 普通电抗器 分裂电抗器 ｛ 母线电抗器 线路电抗器 限流电抗器分 1．装设母线分段电抗器 如图3-20所示。 ?母线分段电抗器装设地点：在发电机电压的6~10kV母线分段处。 ?作用：限制来自另一母线的发电机所提供的短路电流（限制发电厂内部的短路电流），对系统提供的短路电流也能起到一定的限制作用。 由于母线电抗器的额定电流较大，由上式可以看出：在相同额定电抗百分值下的电抗有名值较线路电抗器小，故其对出线回路的限流作用较小。 母线电抗器的参数选择： IN =(0.5 ~ 0.8) IGmax xL %= 8% ~ 12% 电抗有名值： 加装母线电抗器后：可使所选择的发电机、主变、分段、母联回路的断路器容量不升级，减少投资。 2．装设线路电抗器 母线电抗器对出线回路的限流作用较小： 如图3-19所示。 ?线路电抗器装设地点：在线路隔离开关与线路断路器之间。 作用：限制电缆线路的短路电流（架空线路的电抗大，不需装电抗器）。 ?加装线路电抗器后： a) 可使电缆线路的断路器容量不升级； b)电缆截面减小； c) 维持母线残压在较高数值，这对其他回路正常运行有利。 xL %= 3% ~ 6% ?线路电抗器的参数选择： IN多为300 ~ 600A 3．装设分裂电抗器 分裂电抗器的图形符号、一相接线及等效电路如图3-21所示。 ?结构参数 分裂电抗器是一个中间有抽头的电感线图，中间抽头将电抗器分成了两个分支（也称为两个臂）。两个分支线圈的缠绕方向与结构参数都相同，其间存在互感。 分裂电抗器的每臂自感为L，两臂间的互感为M，互感系数f =M / L， 它与电抗器的结构有关，一般取f =0.5。 每臂自感抗xL=ωL， 两臂间的互感抗xM=ωM=ωf L=f xL。 ?作用分析 　　如果分裂电抗器的工作方式是公共端3接电源，两个臂1、2接均衡负荷。 1) 正常运行时，所接的负荷电流大致相等但方向相反，在两个臂中产生的磁通的方向也是相反的，则每臂的电压降为 由此可见，正常运行时，由于互感的作用，每臂的电抗值只有其自感电抗的一半，故正常工作时的电压损失较小 。 2) 当1端发生短路时，若忽略臂2上的负荷电流，此时臂1上的电压降为 由于1端发生短路时互感作用很小，每臂的等值电抗为每臂的自感电抗xL，大于正常运行时的电抗，故限流作用强。 缺点：一臂负荷变动过大时，另一臂将产生较大的电压波动；一臂短路、另一臂接有负荷时，由于互感电势的作用，将在另一臂产生感应过电压。 4．采用低压分裂绕组变压器 ?结构 低压分裂绕组变压器是一种将低压绕组分裂成为相同容量和相同电压的两个绕组的变压器，其电路图形符号及等效电路见图3-22。 ?常见应用 1) 常用于发电机—变压器扩大单元接线（如图3-22a所示），限制发电机出口短路时的短路电流； 2) 作为大容量机组的高压厂用变压器（如图3-22b所示），以限制厂用电系统的短路电流。 图3-22c是它们的等效电路，图3-22d是正常运行时的等效电路图。图3-22c中x1为高压绕组电抗，数值很小。x2’、 x2’’分别为两个分裂低压绕组的电抗，它们的数值相等而且比较大。 ?作用分析 1）低压分裂绕组变压器正常工作时，低压分裂绕组的2个分支并联成一个总的低压绕组与高压绕组串联运行，称为穿越运行，此时高低压之间的电抗称为穿越电抗x12。高压绕阻与低压绕组之间总的等值电抗由图3-22 d可见，若忽略高压侧比较小的电抗x1时为 2）当低压分裂绕组的一个分支对高压绕组运行时，称为半穿越运行，此时高低压之间的电抗称为半穿越电抗x12'。高压侧有电源、低压侧一端短路时，如2'点短路时的短路电抗就等于半穿越电抗，其值为 即高压侧有电源、低压侧一端短路时的短路电抗约为正常工作时的2倍，来自高压侧的短路电流受到2x12限制。 3）低压分裂绕组一个分支对另一个分支运行时，称为分裂运行，此时低压分裂绕组之间的电抗称为分裂电抗x2‘2"。高压侧开路