發(fā)電廠電氣部分

1、發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì) 計(jì)算三相自耦變壓器各繞組的負(fù)荷和損耗 制作人：xxx自耦變壓器的結(jié)構(gòu) 把一臺(tái)兩繞組變壓器的一次和二次繞組串聯(lián)起來(lái)，把二次繞組作為公共繞組，一次繞組作為串聯(lián)繞組，公共繞組加上串聯(lián)繞組作為新的一次繞組，公共繞組兼作新的二次繞組。 自耦變壓器的第三繞組： (1)消除三次諧波電壓分量； (2)減小自耦變壓器的零序阻抗； (3)用來(lái)連接發(fā)電機(jī)或調(diào)相機(jī)； (4)用來(lái)對(duì)附近地區(qū)或廠（所）用電系統(tǒng)供電。自耦變壓器的特點(diǎn) 特點(diǎn)：高、中壓側(cè)共用一部分繞組，高、中壓繞組不僅有磁的聯(lián)系，還有電的聯(lián)系。 優(yōu)點(diǎn)： 缺點(diǎn)： 由于副邊繞組為原邊繞組的一部分，兩繞組之間存在著電的聯(lián)系，低壓側(cè)容易受到高壓

2、側(cè)過(guò)電壓的影響。所以絕緣和過(guò)電壓保護(hù)要加強(qiáng)； 由于只有一個(gè)繞組，漏電抗較普通變壓器要小，因此，短路阻抗小，短路電流就大，要加強(qiáng)短路保護(hù)。自耦變壓器的效益系數(shù) 定義：用完全相同的材料制成的普通變壓器和自耦變壓器的通過(guò)容量之比，即自耦變壓器的標(biāo)準(zhǔn)容量和通過(guò)容量之比，稱為自耦變壓器的效益系數(shù)，用 來(lái)表示，即bK1211211NNNbUUUkK由上式可知： 隨自耦變壓器變比 的減小而減小。當(dāng) 與 相差不大時(shí)，采用自耦變壓器經(jīng)濟(jì)效益比較顯著當(dāng) 與 相差較大時(shí)，采用自耦變壓器經(jīng)濟(jì)效益就不大(11)bKbK12k1NU2NU1NU2NU自耦變壓器的運(yùn)行方式一、聯(lián)合運(yùn)行方式(1)方式一。高壓側(cè)同時(shí)向中、低壓側(cè)

3、（或中、低壓側(cè)同時(shí)向高壓側(cè)）送電， 當(dāng)中、低壓側(cè)功率因數(shù)相同時(shí)，有23sbSK S S233cbSK SSS3tSS(1)(2)方式二。中壓側(cè)同時(shí)向高、低壓側(cè)（或高、低壓側(cè)同時(shí)向中壓側(cè)）送電，當(dāng)高、低壓側(cè)功率因數(shù)相同時(shí)，有1sbSK S13cbSKSS3tSS(2)二、純自耦運(yùn)行方式 這種方式為高壓側(cè)向中壓側(cè)（或中壓側(cè)向高壓側(cè)）送電，屬聯(lián)合運(yùn)行方式一、二的特例。各繞組的負(fù)荷為：0,31SSSKSStbcs三、純變壓運(yùn)行方式(1)高壓側(cè)向低壓側(cè)（或低壓側(cè)向高壓側(cè)）送電，屬聯(lián)合運(yùn)行方式一的特例。這時(shí)， 這時(shí)相當(dāng)于一臺(tái)有高壓繞組和第三繞組組成的普通雙繞組變壓器，最大傳輸功率不能超過(guò)第三繞組的額定容量

4、。 (2)中壓側(cè)向低壓側(cè)（或低壓側(cè)向中壓側(cè)）送電，屬聯(lián)合運(yùn)行方式二的特例。這時(shí)，這時(shí)相當(dāng)于一臺(tái)由公共繞組和第三繞組組成的普通雙繞組變壓器，最大傳輸功率也不能超過(guò)第三繞312,0SSS31sbbSK SK S3111cbbSK SK S(3)321,0SS S組的額定容量。 自耦變壓器的有功功率損耗一、用與普通三繞組變壓器相同的功率損耗計(jì)算公式(1)首先，根據(jù)高中、高低及中低繞組間的短路損耗實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，求歸算到變壓器額定容量為基準(zhǔn)的短路損耗 0sS32cSSS32tSSS(4)212122213133223233NNNNNNSppSSppSSppS (5) 高中、高低及中低繞組間已歸算到變壓器額定

5、容量; 高中、高低及中低繞組間未歸算的短路損耗試驗(yàn)數(shù)據(jù)； 變壓器額定容量及中、低壓側(cè)的額定容量，對(duì)自耦變壓器有計(jì)算星形等值電路中高、中、低壓繞組的額定短路損耗計(jì)算總的有功功率損耗1 2p1 3p2 3p1 2p1 3p2 3pNS2NS3NS2NNSS11 21 32 30.5Kpppp22 31 21 31 210.5KKpppppp31 32 31 21 310.5KKpppppp2223120123KKKNNNSSSpppppSSS (6)(7)二、由公共繞組（c繞組）、串聯(lián)繞組（s繞組）、第三繞組（t繞組）的短路損耗求總損耗。1 22 321 21 32 3111s cc tbs tb

6、bbppppKpK apppKK(8)由個(gè)繞組間損耗求各繞組以標(biāo)準(zhǔn)容量 為基準(zhǔn)的損耗222110.5()1cs cc ts tss cctc tcppppaappppppa (9)Sa總損耗2220cstcstaaaSSSpppppSSS (10) ， 2abNSK S3/NaaSS(12)計(jì)算過(guò)程(1)四種運(yùn)行方式中的負(fù)荷計(jì)算。運(yùn)行方式1屬于純變壓方式（低壓側(cè)向高壓側(cè)送電）。 由式(3)可得：此時(shí)，串聯(lián)、公共繞組均只帶41.7%負(fù)荷，低壓繞組帶83.3%負(fù)荷。運(yùn)行方式2屬于純變壓方式（低壓側(cè)向中壓側(cè)送電）。 由式(4)可得：串聯(lián)繞組無(wú)負(fù)荷，公共、低壓繞組帶83.3%的負(fù)荷。運(yùn)行方式3屬聯(lián)合運(yùn)

7、行方式一（低、中壓側(cè)向高壓側(cè)送電）。由式(2)可得：公共繞組無(wú)負(fù)荷，串聯(lián)、低壓繞組均帶83.3%的負(fù)荷。運(yùn)行方式4屬聯(lián)合運(yùn)行方式二（低、高壓側(cè)向中壓側(cè)送電）。由式(1)可得：串聯(lián)繞組只帶41.7%的負(fù)荷，公共繞組過(guò)負(fù)荷25%，低壓繞組帶83.3的負(fù)荷。(2)四種運(yùn)行方式下各自的總損耗計(jì)算。由式(5)、(6)、(7)得 運(yùn)行方式1運(yùn)行方式2運(yùn)行方式3運(yùn)行方式422210001001302102101190240240240373.08 kWp 22201001001302102101190240240240373.07 kWp 2222001001001302102101190240240240518.89 kWp 2221002001001302102101190240240240518.89 kWp 總結(jié) 通過(guò)以上的計(jì)算結(jié)果可知，自耦變壓器在不同的運(yùn)行方式下其各個(gè)繞組所承受的負(fù)荷是不同的。在純變壓運(yùn)行方式下，第三繞組中的負(fù)荷是最大的。因此，最大傳輸功率不能超過(guò)第三繞組的額定容量。在聯(lián)合運(yùn)行方式下，如果是高壓側(cè)同時(shí)向中、低壓側(cè)（或中、低壓側(cè)同時(shí)向高壓側(cè)）送電，此時(shí)串聯(lián)繞組中的負(fù)荷最大，則最大傳輸功率受到串聯(lián)繞組容量