绕组数和绕组连接方式的选择
330kV变电站设计
目录引言......................................... 错误!未定义书签。
1 主变压器的选择 (7)1.1 主变压器选择的一般原则 (7)1.1.1 主变压器台数的选择 (7)1.1.2 主变压器容量的选择 (7)1.2 主变压器型式选择 (7)1.2.1 主变压器相数的选择 (7)1.2.2 绕组数的选择 (8)1.2.3 绕组连接方式的选择 (8)1.2.4 主变调压方式的选择 (8)1.2.5 容量比的选择 (9)1.2.6 主变压器冷却方式的选择 (9)1.3 主变压器的选择结果 (9)1.4 变电站站用变选择 (9)1.4.1 站用变的选择 (10)1.4.2 站用电接线图 (10)2 电气主接线及设计 (10)2.1电气主接线概述 (11)2.1.1电气主接线的基本要求 (11)2.1.2 主接线设计的原则 (12)2.2主接线的基本接线方式选择 (12)2.2.1 单母线接线及单母线分段接线 (12)2.2.2 双母线接线及双母线分段接线 (13)2.2.3 带旁路母线的单母线和双母线接线 (13)2.2.4 一台半断路器双母线接线 (14)2.2.5 桥形接线 (15)2.3 主接线方案的比较选择 (15)2.4 电气主接线设计图 (16)3 短路电流的计算 (17)3.1 概述 (17)3.2 短路电流计算相关内容 (17)3.2.1 短路电流计算的目的 (17)3.2.2 短路电流计算的一般规定 (17)3.2.3 短路计算的基本假设 (18)3.2.4 短路电流计算的步骤 (18)3.3 变压器电抗标幺值计算 (18)3.3.1 变压器参数的计算 (19)3.3.2 主变压器参数计算 (19)3.3.3 站用变压器参数计算 (20)3.4 各短路点的短路计算 (20)3.4.1 (1)K点短路计算 (20)3.4.2 (2)K点短路计算 (21)3.4.3 (3)K点短路计算 (22)4 电气设备的选择 (24)4.1 概述 (24)4.1.1 电气设备选择的一般原则 (24)4.1.2 电气设备选择的有关规定 (24)4.2 电气设备选择的技术条件 (24)4.2.1 按正常工作条件选择电气设备 (24)4.2.2 按短路条件校验设备的动稳定和热稳定 (25)4.2.3 高压电气设备的选择校验项目 (26)4.3 断路器的选择 (27)4.3.1 330kV侧断路器的选择 (27)4.3.2 110kV侧断路器的选择 (28)4.3.3 35kV侧断路器的选择 (29)4.3.4 断路器选择结果 (30)4.4 隔离开关的选择 (30)4.4.1 330kV侧隔离开关的选择 (31)4.4.2 110kV侧隔离开关的选择 (32)4.4.3 35kV侧隔离开关的选择 (33)4.4.4 隔离开关的选择结果 (34)4.5 电流互感器的选择 (34)4.5.1 电流互感器配置 (34)4.5.2 电流互感器的特点 (35)4.5.3 电流互感器的选择及校验 (35)4.5.4 330kV侧电流互感器的选择 (35)4.5.5 110kV侧电流互感器的选择 (37)4.5.6 35kV侧电流互感器的选择 (38)4.6 电压互感器的选择 (39)4.6.1 电压互感器的特点 (39)4.6.2 电压互感器的选择校验 (39)4.6.3 330kV侧电压互感器的选择 (39)4.6.4 110kV侧电压互感器的选择 (40)4.6.5 35kV侧母线电压互感器的选择 (40)4.7 支柱绝缘子及穿墙套管的选择 (41)4.7.1 绝缘子的选择 (41)4.7.2穿墙套管的选择 (41)5 母线的选择与校验 (42)5.1 概述 (42)5.1.1 母线的分类及特点 (42)5.1.2 母线截面的选择 (42)5.2 母线选择与校验 (43)5.2.1 母线校验的一般条件 (43)5.2.2 330kV侧母线选择 (44)5.2.3 110kV母线的选择 (45)5.2.4 35kV侧母线的选择 (46)6 防雷及接地装置设计 (48)6.1 防雷设计 (48)6.1.1 防雷设计原则 (48)6.1.2 防雷保护的设计 (48)6.2 避雷器的选择 (50)6.2.1 330kV侧避雷器的选择和校验 (50)6.2.2 110kV侧避雷器的选择和校验 (50)6.2.3 35kV侧避雷器的选择和校验 (51)6.3 避雷针的配置 (52)6.3.1 避雷针的配置原则 (52)6.3.2 避雷针位置的确定 (52)6.4 接地设计 (53)6.4.1 接地设计的原则 (53)6.4.2 接地网型式选择及优劣分析 (53)7 继电保护配置 (54)7.1 变压器的保护配置 (54)7.2 线路保护配置 (55)7.2.1 330kV线路保护 (55)7.2.2 110kV线路保护 (55)7.2.3 35kV线路保护 (55)8 无功补偿配置 (56)8.1补偿装置的分类及与电力系统的连接 (56)8.2设置补偿装置应考虑的主要因素 (56)8.2.1串补装置 (56)8.2.2超高压并联电抗器和并联电抗补偿装置 (57)8.2.3调相机、并联电容器补偿装置和静补装置 (57)8.3补偿设备的选择 (57)9 配电装置的布置 (58)9.1 概述 (58)9.1.1 配电装置特点 (58)9.1.2 配电装置类型及应用 (58)9.2 配电装置的确定 (59)9.3电气总平面布置 (60)9.3.1电气总平面布置的要求 (60)9.3.2电气总平面布置 (61)附录 (63)1 主变压器的选择主变压器是指在发电厂和变电站中，用来向电力系统或用户输送功率的变压器。
三相发电机绕组连接方式
三相发电机绕组连接方式三相发电机是一种常见的发电机类型，它的绕组连接方式有三种：星形连接、三角形连接和混合连接。
1. 星形连接星形连接也称为Y型连接，是三相发电机最常见的绕组连接方式之一。
在星形连接中，三个相位的绕组分别连接在一起，形成一个星形结构。
其中，一个相位的两端连接到发电机的三相输出端，另外两个相位的两端则连接到中性点。
星形连接的优点是输出电压稳定，电压波动小，因为中性点可以平衡三个相位的电压。
此外，星形连接还可以提高发电机的输出功率，因为它可以承受更高的电压和电流。
2. 三角形连接三角形连接也称为Δ型连接，是另一种常见的三相发电机绕组连接方式。
在三角形连接中，每个相位的绕组两端分别连接到相邻相位的绕组两端，形成一个三角形结构。
三角形连接的优点是输出电流大，适用于大功率负载。
但是，它的输出电压不稳定，因为没有中性点来平衡电压。
此外，三角形连接的绕组电流较大，容易产生热量，需要注意散热问题。
3. 混合连接混合连接是星形连接和三角形连接的组合，它可以兼具两种连接方式的优点。
在混合连接中，两个相位的绕组连接成三角形，另一个相位的绕组连接到中性点，形成一个混合结构。
混合连接的优点是既可以提高输出功率，又可以保持输出电压稳定。
但是，它的缺点是绕组连接较为复杂，需要更多的电缆和连接器。
总的来说，三相发电机的绕组连接方式应根据具体的应用场景来选择。
如果需要稳定的输出电压和较小的电压波动，可以选择星形连接；如果需要大功率负载和较大的输出电流，可以选择三角形连接；如果需要兼具两种连接方式的优点，可以选择混合连接。
水电站电气主接线的设计
目录➢概述➢电气主接线设计➢主接线方案的拟定与选择➢主变压器选择➢短路电流的计算➢电气设备选择与校验➢参考文献一概述1.1 课程设计的目的：1、复习巩固本课程及其他课程的有关内容，增强工程概念，培养电力工程规划设计的能力。
2、复习《水电站电气设备》相关知识，进一步巩固电气主接线及短路计算，电气设备选择等内容。
3、利用所给资料进行电厂接入系统设计，主接线和自用电方案选择，掌握短路电流计算，会进行电气设备的配置和选型设计。
1.2 课程设计内容：1发电厂主接线的设计2 短路电流的计算3 电气设备的选择1.3 电气主接线的基本要求1．可靠性：电气接线必须保证用户供电的可靠性，应分别按各类负荷的重要性程度安排相应可靠程度的接线方式。
保证电气接线可靠性可以用多种措施来实现。
2．灵活性：电气系统接线应能适应各式各样可能运行方式的要求。
并可以保证能将符合质量要求的电能送给用户。
3．安全性：电力网接线必须保证在任何可能的运行方式下及检修方式下运行人员的安全性与设备的安全性。
4．经济性：其中包括最少的投资与最低的年运行费。
5．应具有发展与扩建的方便性：在设计接线方时要考虑到5～10年的发展远景，要求在设备容量、安装空间以及接线形式上，为5～10年的最终容量留有余地。
二电气主接线设计2.1原始资料：1、待设计发电厂类型：水力发电厂；2、发电厂一次设计并建成，计划安装2×15 MW 的水力发电机组，利用小时数 4000 小时/年；3、待设计发电厂接入系统电压等级为110kV，距系统110kV发电厂45km；出线回路数为4回；4、电力系统的总装机容量为 600 MVA、归算后的电抗标幺值为 0.3，基准容量Sj=100MVA；5、发电厂在电力系统中所处的地理位置、供电范围示意图如下所示。
6、低压负荷：厂用负荷（厂用电率） 1.1 %；7、高压负荷： 110 kV 电压级，出线 4 回，为 I 级负荷，最大输送容量60 MW， cosφ = 0.8 ；8、环境条件：海拔 < 1000m；本地区污秽等级2 级；地震裂度< 7 级；最高气温 36°C；最低温度−2.1°C；年平均温度28°C；最热月平均地下温度20°C；年平均雷电日T=56 日/年；其他条件不限。
罩极式单相电机绕组参数表
罩极式单相电机绕组参数表一、电机基本信息型号：罩极式单相电机额定功率：X kW额定电压：Y V额定频率：Z Hz二、绕组参数1. 极数罩极式单相电机通常采用2极、4极或6极设计。
极数决定了电机的转速和输出功率。
2. 绕组类型罩极式单相电机绕组通常分为主绕组和辅助绕组两种。
主绕组用于产生主磁场，辅助绕组用于产生辅助磁场。
3. 主绕组参数(1) 主绕组匝数：N1主绕组匝数决定了主磁场的强度，直接影响电机的输出功率和转速。
(2) 主绕组导线直径：d1主绕组导线直径决定了主绕组的电阻和电流承载能力。
(3) 主绕组绝缘材料：如聚酰亚胺、聚酰胺等主绕组绝缘材料需要具备良好的耐热、耐电压和耐化学腐蚀性能。
4. 辅助绕组参数(1) 辅助绕组匝数：N2辅助绕组匝数决定了辅助磁场的强度，通过与主磁场的相互作用使电机产生启动转矩。
(2) 辅助绕组导线直径：d2辅助绕组导线直径决定了辅助绕组的电阻和电流承载能力。
(3) 辅助绕组绝缘材料：如聚酰亚胺、聚酰胺等辅助绕组绝缘材料需要具备良好的耐热、耐电压和耐化学腐蚀性能。
5. 绕组连接方式罩极式单相电机的绕组通常采用星形连接或三角形连接。
星形连接适用于高转速低功率的电机，三角形连接适用于低转速高功率的电机。
6. 绕组绝缘等级绕组绝缘等级是指绕组对电压、温度和湿度等环境条件的耐受能力。
常见的绕组绝缘等级有E级、B级、F级等。
三、其他参数1. 起动方式罩极式单相电机常见的起动方式有直接起动、自启动电容起动和电磁起动。
2. 效率电机效率是指电机输出功率与输入功率之比，通常以百分比表示。
提高电机效率可以减少能源损耗和运行成本。
3. 功率因数功率因数是指电机输入功率与视在功率之比，反映了电机利用电能的效率。
功率因数越高，电机的能效越好。
4. 轴承类型罩极式单相电机常见的轴承类型有滚动轴承和滑动轴承。
滚动轴承具有高速度、高精度和长寿命的特点，滑动轴承具有耐高温和耐冲击的特点。
罩极式单相电机的绕组参数对于电机的性能和工作特性具有重要影响。
电机绕组星形接法
电机绕组星形接法
电机绕组的星形接法是将电机内部的三个绕组的一端连接在一起，形成一个公共节点，而另一端则分别接入三相电源上。
具体操作步骤如下：
1. 将电机内部的三个绕组的一个端点连接在一起，形成一个公共节点。
2. 再用短路线将接线盒中的U2、V2、W2接线柱短接起来。
3. 然后从U1、V1、W1接线柱分别引出导线，与三相交流电源的3根相线连接。
星形接法能够提供比较稳定的电压和电流，适合于低载荷或者负载变化较小的工作条件。
但是，它的起动转矩较小，不太适合于重载启动。
在运行过程中，电机绕组的相电流与线电流之间呈现出根号3的关系，所以其绕组电流较大。
以上信息仅供参考，如有需要，建议咨询专业电工。
发电厂电气部分2-3-2主变压器型式选择原则
1、相数的确定 2、绕组数的确定 3、绕组接线组别的确定 4、调压方式的确定
主变压器型式选择原则
选择主变压器型式时，应考虑以下问题。 1．相数的确定 在 33 0 kV及以下电力系统中，一般都应选用三相变 压器。 单相变压器组相对来讲投资大、占地多、运行损耗 也较大，同时配电装置结构复杂，也增加了维修工 作量。 但是由于变压器的制造条件和运输条件的限制，特 别是大型变压器，尤其需要考察其运输可能性，从 制造厂到发电厂（或变电所）之间，变压器尺寸是 否超过运输途中隧洞、涵洞、桥洞的允许通过限额；
所以，一般在发电机回路及厂用分支回路均采 用分相封闭母线，而封闭母线回路中一般不装置断 路器和隔离开关。
况且，三绕组变压器由于制造上的原因，中压 侧不留分接头，只作死抽头，不利于高、中压侧的 调压和负荷分配。 为此，一般以采用双绕组变压器加联络变压器 更为合理。 其联络变压器宜选用三绕组变压器，低压绕组 可作为厂用备用电源或厂用启动电源，亦可连接无 功补偿装置。 当采用扩大单元接线时，应优先选用低压分裂 绕组变压器，这样，可以大大限制短路电流。 在110kV及以上中性点直接接地系统中，凡需选 用三绕组变压器的场所，均可优先选用自耦变压器， 它损耗小、体积小、效率高，但限制短路电流的效 果较差，变比不宜过大。
变压器重量是否超过运输途中车辆、船舶、码头、
桥梁等运输工具或设施的允许承载能力。若受到限 制时，则宜选用两台小容量的三相变压器取代一台 大容量三相变压器，或者选用单相变压器组。 对500kV及以上电力系统中的主变压器相数的选择， 除按容量、制造水平、运输条件确定外，更重要的 是考虑负荷和系统情况、保证供电可靠性，进行综 合分析，在满足技术、经济的条件下来确定选用单 相变压器还是三相变压器。
三相绕组的连接方法
三相绕组的连接方法一、三相绕组的连接方法：1、相序连接法: 三相绕组的相序连接法主要指把三相绕组的三个绕组线圈的端子直接连接成相序的绕组。
2、反相序连接法: 三相绕组反相序连接法主要指把三相绕组的三个绕组线圈的端子反相序连接成绕组。
3、异步反相序连接法: 三相绕组异步反相序连接，也称为旋转反相序连接，是指把三相绕组的三个端子连接的时候，把连接顺序旋转120度构成反相序连接。
4、星形连接法: 三相绕组的星形连接法，主要指把三相绕组的三个绕组线圈的端子分别按相序连接到一个接口上，然后把这个接口接到一个中心点上，构成星形连接结构。
5、三角形连接法: 三相绕组三角形连接法，主要指把三相绕组的三个绕组线圈的端子分别按反相序连接到三个接口上，然后把这三个接口分别接到三个中心点上，构成三角形连接结构。
二、各种连接方法的优缺点分析：1、相序连接法: 优点是结构简单，抗电磁干扰性好，操作方便。
缺点是由于线圈相序连接，会使空气磁通沿着一个方向流动，可能会产生机械振动影响稳定运行。
2、反相序连接法: 优点是使空气磁通被抵消，不产生机械振动。
缺点是由于反相序连接，会加大磁通绕组的对抗，使电流增大，对抗功率增大，成本增加，噪声更大。
3、异步反相序连接法: 优点是结构简单，抗电磁干扰性好，操作便捷、安全稳定，不会产生机械振动。
缺点是由于线圈反相序连接，会加大磁通绕组的对抗，使电流增大，对抗功率增大，使损耗较大，噪声较大。
4、星形连接法: 优点是结构简单，抗电磁干扰性好，电流分布均匀，可以提高电流补偿效果，磁路抵消振动。
缺点是由于线圈相序连接，会使空气磁通沿着一个方向流动，可能会产生机械振动影响稳定运行。
5、三角形连接法: 优点是空气磁通被抵消，不产生机械振动，磁路抵消振动，电流风格稳定。
缺点是由于反相序连接，会加大磁通绕组的对抗，使电流增大，对抗功率增大，成本增加，噪声更大。
220KV变电站电气一次部分初步设计说明书
220KV变电站电气一次部分初步设计说明书第一章电气主接线设计1.1主接线设计要求电气主接线又称为电气一次接线，它是将电气设备以规定的图形和文字符号，按电能生产、传输、分配顺序及相关要求绘制的单相接线图。
主接线代表了变电站高电压、大电流的电器部分主体结构，是电力系统网络结构的重要组成部分。
它直接影响电力生产运行的可靠性、灵活性，同时对电气设备选择、配电装置布置、继电保护、自动装置和控制方式等诸多方面都有决定性的关系。
因此，主接线设计必须经过技术与经济的充分论证比较，综合考虑各个方面的影响因素，最终得到实际工程确认的最终方案。
电气主接线设计的基本要求，概况地说应包括可靠性、灵活性和经济性三方面。
1.可靠性安全可靠是电力生产的首要任务，保证供电可靠是电气主接线最基本的要求，而且也是电力生产和分配的首要要求。
主接线可靠性的基本要求通常包括以下几个方面。
(1)断路器检修时，不宜影响对系统供电。
(2)线路、断路器或母线故障时，以及母线或母线隔离开关检修时，尽量减少停运出线回路数和停电时间，并能保证对全部I类及全部或大部分II 类用户的供电。
(3)尽量避免变电站全部停电的可能性。
(4)大型机组突然停运时，不应危及电力系统稳定运行。
2.灵活性电气主接线应能适应各种运行状态，并能灵活地进行运行方式的转换。
灵活性包括以下几个方面。
(1)操作的方便性。
电气主接线应该在服从可靠性的基本要求条件下，接线简单，操作方便，尽可能地使操作步骤少，以便于运行人员掌握，不至在操作过程中出差错。
(2)调度的方便性。
可以灵活地操作，投入或切除某些变压器及线路，调配电源和负荷能够满足系统在事故运行方式，检修方式以及特殊运行方式下的调度要求。
(3)扩建的方便性。
可以容易地从初期过渡到其最终接线，使在扩建过渡时，无论在一次和二次设备装置等所需的改造为最小。
3.经济性主接线在满足可靠性、灵活性要求的前提下做到经济合理。
(1)投资省。
主接线应简单清晰，并要适当采用限制短路电流的措施，以节省开关电器数量、选用价廉的电器或轻型电器，以便降低投资。
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绕组数和绕组连接方式的选择
参考《电力工程电气设计手册》和相应的规程中指出：在具有三种电压的变电所中，如果通过主变各绕组的功率达到该变压器容量的15％以上，或在低压侧虽没有负荷，但是在变电所的实际情况，由主变容量选择部分的计算数据，明显满足上述情况。
故WH 市郊变电所主变选择三绕组变压器。
参考《电力工程电气设计手册》和相应规程指出：变压器绕组的连接方式必须和系统电压一致，否则不能并列运行。
电力系统中变压器绕组采用的连接方式有Y 和△型两种，而且为保证消除三次谐波的影响，必须有一个绕组是△型的，我国110KV 及以上的电压等级均为大电流接地系统，为取得中型点，所以都需要选择0Y 的连接方式。
对于110KV 变电所的35KV 侧也采用0Y 的连接方式，而6-10KV 侧采用△型的连接方式。
故WH 市郊变电所主变应采用的绕组连接方式为：110...d y Y n N 。
2.1.6 全绝缘、半绝缘、绕组材料等问题的解决
在110KV 及以上的中性点直接接地系统中，为了减小单相接地时的短路电流，有一部分变压器的中性点采用不接地的方式，因而需要考虑中性点绝缘的保护问题。
110KV 侧采用分级绝缘的经济效益比较显著，并且选用与中性点绝缘等级相当的避雷器加以保护。
35KV 及10KV 侧为中性点不直接接地系统中的变压器，其中性点都采用全绝缘。
2.1.7 主变压器的冷却方式
根据主变压器的型号有：自然风冷式、强迫油循环风冷式、强迫油循环水冷式、强迫导向油循环式等。
然而自然风冷却适用于7.5MVA 以下小容量变压器。
容量大于10MVA 的变压器采用人工风冷。
从经济上考虑，结合本站选用50MVA 的变压器，应选用强迫空气冷却。
1123123%(%%%)2
s s s s U U U U =+-=11 21223311%(%%%)2
s s s s U U U U =+-=-0.5
32331121%(%%%)2
s s s s U U U U =+-=7 22
11%11(110)26.62100100(50)
S N T N U U X S ⨯===Ω⨯ 2222%0.5(110) 1.21100100(50)
S N T N U U X S -⨯===-Ω⨯（记为0Ω） 22
33%7(110)16.94100100(50)S N T N U U X S ⨯===Ω⨯。