發(fā)電廠變電站電氣部分4_限流電器

1、電力系統(tǒng)規(guī)劃與可靠性發(fā)電廠變電站電氣部分2019版,****老師,email：****QQ群： ****,教學(xué)安排,學(xué)分：2 （選修）講課/課外：40/40 學(xué)時(shí)周數(shù)：10 （7周-16周）教學(xué)方式：講授與自學(xué)相結(jié)合， 輔助練習(xí)、課堂討論、課堂練習(xí)考核形式：考試 （平時(shí)30%，期終考試70% ）答疑地點(diǎn)、時(shí)間： 上課教室、最后兩次課教師：****老師email ： ****,教學(xué)安排,1

2、 基本形式及電能質(zhì)量與供電可靠性2 電氣接線、設(shè)備的基本概念與定義3 開(kāi)關(guān)電器4 限流電器5 互感器6 導(dǎo)體與絕緣子7 交流輸電補(bǔ)償器8 電氣主接線的結(jié)構(gòu)形式、運(yùn)行與操作9 自用電接線10 配電裝置的結(jié)構(gòu)形式,教學(xué)內(nèi)容,教學(xué)內(nèi)容1,11 配電設(shè)備的選擇計(jì)算12 測(cè)量、信號(hào)與控制系統(tǒng)13 直流操作電源14 同步發(fā)電機(jī)的正常運(yùn)行情形操作15 同步發(fā)電機(jī)的異常運(yùn)行狀態(tài)與事故處理16 異步發(fā)電機(jī)的運(yùn)行17 變壓器的

3、負(fù)載能力18 配電設(shè)備的運(yùn)行與維護(hù)19 附錄、參考文獻(xiàn),教學(xué)內(nèi)容,教學(xué)內(nèi)容2,掌握《發(fā)電廠變電站電氣部分》課程的基本知識(shí)、基本理論和基本分析方法 。了解《發(fā)電廠變電站電氣部分》在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用情況及相關(guān)問(wèn)題。,教學(xué)內(nèi)容,教學(xué)目的,《發(fā)電廠變電站電氣部分》（第四版）牟道槐 重慶大學(xué)出版社2017年3月第4版,教學(xué)內(nèi)容,教 材,各種限流措施，最終都可歸結(jié)為增大電源至短路點(diǎn)的等效電抗，這些措施從設(shè)計(jì)著手并依靠正確的運(yùn)行

4、來(lái)實(shí)現(xiàn)，可歸納為如下幾種：,第一節(jié) 限制短路電流的措施,7,第4章 限流電器,一、選擇適當(dāng)?shù)闹鹘泳€形式和運(yùn)行方式,,為此在主接線的設(shè)計(jì)和運(yùn)行中常采用下列方法。(1)對(duì)具有大容量機(jī)組的發(fā)電廠采用單元接線，以減小發(fā)電機(jī)機(jī)端短路和母線短路電流見(jiàn)第7章。(2)在降壓變電所，將兩臺(tái)并聯(lián)變壓器低壓側(cè)分開(kāi)運(yùn)行。(3)在環(huán)形網(wǎng)供電網(wǎng)絡(luò)穿越功率最小處開(kāi)環(huán)運(yùn)行。,8,第4章 限流電器,第一節(jié) 限制短路電流的措施,圖4-1 降壓變電所中兩臺(tái)變壓器分

5、開(kāi)運(yùn)行,圖4-2 雙回線分開(kāi)運(yùn)行,9,第4章 限流電器,第一節(jié) 限制短路電流的措施,二、加裝限流電抗器,,圖4-3 電抗器的作用和接法,10,第4章 限流電器,二、加裝限流電抗器,,電抗器的型號(hào),11,第4章 限流電器,二、加裝限流電抗器,,圖4-3 電抗器的作用和接法,12,第4章 限流電器,圖4-4 分裂電抗器裝設(shè)位置,13,第4章 限流電器,第一節(jié) 限制短路電流的措施,一、普通限流電抗器,,普通限流電抗器是單相、中間無(wú)抽頭的空

6、心電感線圈(如有鐵芯，短路時(shí)鐵芯飽和使電抗減小，與運(yùn)行要求相反)。,第二節(jié) 普通限流電抗器與分裂電抗器,14,第4章 限流電器,二、分裂電抗器,,分裂電抗器又稱雙臂限流電抗器，其結(jié)構(gòu)為一中間有一抽頭的空心電感線圈。接線符號(hào)如圖4－5(a)所示。最常用的接線方式是中間端3接電源，兩端1,2接負(fù)荷。,圖4－5　分裂電抗器,15,第4章 限流電器,二、加裝限流電抗器,,16,第4章 限流電器,,見(jiàn)圖4－5(b),由于中間抽頭，兩分支自感(L

7、1,L2)及自感抗(xL1,xL2)相等，即設(shè)兩分支互感系數(shù)為f，則有互感抗xM與自感抗xL的關(guān)系為：按圖示電流、電壓正方向，有分支壓降：,17,第4章 限流電器,第二節(jié) 普通限流電抗器與分裂電抗器,,因此有第1分支等效電抗算式為：,18,第4章 限流電器,第二節(jié) 普通限流電抗器與分裂電抗器,,式(4－4)與式(4－5)表明：分裂電抗器相當(dāng)于兩分支電抗器做一起，由于互感的作用使每一分支的等效電抗依賴于兩支電流的復(fù)值比。因此

8、，分支等效阻抗值為：,19,第4章 限流電器,第二節(jié) 普通限流電抗器與分裂電抗器,20,第4章 限流電器,二、加裝限流電抗器,,電抗器的型號(hào),21,第4章 限流電器,,考慮幅值壓降主要由無(wú)功電流引起，分裂電抗器兩臂幅值壓降與兩臂電流的關(guān)系可寫為：,22,第4章 限流電器,圖4－6　電抗器外形圖,23,第4章 限流電器,圖4－7　電抗器三相排列圖,24,第4章 限流電器,,減少接線中并聯(lián)支路數(shù)可減小短路電流。將一臺(tái)大容量變壓器，更換

9、為電抗標(biāo)幺值與之相同的兩臺(tái)小容量變壓器，然后在低壓側(cè)解列運(yùn)行，顯然可以減小低壓側(cè)的短路電流，但是變壓器臺(tái)數(shù)增多將導(dǎo)致投資增加。采用低壓分裂繞組變壓器(常簡(jiǎn)稱為分裂變壓器)，能解決這一矛盾。,第三節(jié)　分裂變壓器的工作原理與參數(shù),25,第4章 限流電器,圖4－8　分裂變壓器接線圖,26,第4章 限流電器,,如圖4－8(a)所示。分裂變壓器最廣泛地應(yīng)用于大型(200 MW及以上容量)發(fā)電機(jī)組的廠用變壓器，其電源在1側(cè)，2′與2″為負(fù)載，在兩

10、支負(fù)載均衡情況下，2′與2″為等電位點(diǎn)，其正常供電的阻抗[如圖4－9(b)]為：當(dāng)某一負(fù)荷支路(例如2′)短路時(shí)，限制短路電流的阻抗[如圖4－9(c)]為：,27,第4章 限流電器,圖4－9　分裂繞組變壓器各種運(yùn)行情況下的等值電路,28,第4章 限流電器,,當(dāng)2′短路時(shí)，系統(tǒng)單獨(dú)提供短路電流的阻抗同于圖4－9(c)，為普通變壓器的2倍，另一臺(tái)發(fā)電機(jī)單獨(dú)提供短路電流的阻抗如圖4－9(d)所示，有當(dāng)兩個(gè)電源同時(shí)向2′點(diǎn)提供短路

11、電流時(shí)，由于x′2為兩個(gè)電流的共同通道，這將造成兩個(gè)電源對(duì)短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移阻抗x1-2′和x2″-2′的提高。定義分裂系數(shù),29,第4章 限流電器,30,第4章 限流電器,,思 考 題1.為什么要限制短路電流?限制短路電流的基本措施有哪些?2.普通限流電抗器的結(jié)構(gòu)如何?為什么不加鐵芯以縮小體積?其基本參數(shù)有哪些?為什么其百分電抗xk%隨額定電流的增加而相應(yīng)提高?3.分裂電抗器的結(jié)構(gòu)如何?怎樣使短路時(shí)的等效電抗高于正常運(yùn)行時(shí)的等效電抗