电力系统分析·1·电力系统概慨述 ■23■ i 业测 图1-10我电力系统的地理分布图 2电力系充堪本元件 相既本 1.2.1发电机 现代电力工业中，无论是火力发电、水力发电或核能发电，儿
■24■ 《浙江大学科学技术系列》丛书 乎全部采用同步交流发电机。电机的电枢布置在定子上，励磁绕组 布置在转子上，作成旋转式磁极。同步发电机的转速n(转/min)和 系统频率f(z)之间有着严格的关系，即 n=60f/p (1-4) 式中p为电机的极对数。 根据转子结构型式的不同，分为隐极式和凸极式发电机，前者 转子没有显露出来的磁极，后者则有。 转子的励磁型式有直流机励磁系统和可控硅励磁系统，后者 利用同轴交流励磁机或由同步发电机本身发出的交流电，经整流 后供给转子。直流励磁机有换向问题，故其制造容量受到限制，所 以，在大容量发电机中均采用可控硅励磁系统。 以下简单介绍汽轮发电机和水轮发电机及它们的特点。 汽轮发电机由汽轮机施动，大、中容量的汽轮发电机的转速均 为3000转/min(50Hz)。由於转速较高，故转子做成隐极式，形状 细长.转子本体长度对转子直径的比值在3~6.5之间，随发电机 容量的增大而增大。发电机结构无例外地是卧式的。 早期的汽轮发电机采用空气冷却，第二次世界大战前后出现 了氢冷技术，50年代末期发展定子、转子双水内冷技术，把冷却技 术提高到-一个新的水平.功率超过50MW的汽轮发电机广泛采用 空气、氢气和水等几种不同冷却介质分别冷却有关部件。图1-11 为汽轮发电机的实物照片。 水轮发电机主要结构型式有卧式和立式两种。通常小容量水 轮发电机多采用卧式结构；中容量的采用立式或卧式结构；大容量 的则广泛采用立式结构，立式又可分为悬式和伞式两种。发电机推 力输领位转子上部的称为悬式，位于转子下部的称为伞式。 因为水轮机是属于低速机械，故水轮发电机只得做成多极的， 浮并要求转子具有称一定的飞轮转矩GD严，使电机在负荷突然去掉后 转速不会升高太袂，自动控制系统来得及动作，减少进水量，以防
黄) 电力系统分析·？·电力系统概述 ●25■ 图i1女心视 止.转子达到危险转速。低速大型水轮发电机、片定了内径达15m 时，转子本体长对转子直径的比约为0.15~0.2。 另外，水电)”一般离负荷中心较远，需要通过长距离高伏线路 与系统联结，因此电力系统对水轮发电机有较商的暂态稳定和静 态稳定要求。 水轮发电机一般采用空气冷却，持大容量的水轮发电机采用 水内冷较为经济合理。 1.2.2电力变压器 电力变下器是电力系统中厂泛使用的升压利和降压的设备据 统计，电力系统中变压器的安装总容量约为发电机安装容敏的6 一8倍按用途，电力少压器可分为升乐变压器、降变器、配电变 器和联络变压器（作联接几个同电等级的电网用） 国产电力变压器的容量等级转本是按义10的倍数肥 所谓R10容计系列，划.630)，80).100.12500 容量63kVA及以卜的统称小型变压器；800 VA的称 型变器；8000~63000kVA的称大型变乐器 的统称特大型变压器。 书
■26■ 《浙江大学科学技术系列》丛书 按相数分，变压器可分为单相式和三相式。现生产的电力变压 器大多是三相的，但特大型变压器鉴于运输上的考虑有制成单相 的，安装好后再联接成三相变压器组。 按每相线圈数分，又有双绕组和三绕组之分。前者联络两个电 压等级，后者联络三个电压等级。三绕组变压器三个绕组的容量可 以不同，以最大的一个绕组的容量为变压器的额定容量。可能的容 量分配如表1-8所示。 表1-8三绕组变压器的容量分配 类 别高压中压低压 注 普通三绕组 100 100 100 100 50 100 100 100 50 以变片器额定容量 的百分比表示 自耦变压器100100 50 线圈排列方式主要考虑漏电抗大小、出线方便、绝缘结构合理 等因素，特大型变压器的线圈排列还关系到变压器的高度和重量 等问题。排列方式有同心式和交叠式两种。对于同心式排列的双线 圈变压器，-一般低线圈放在里面，因它与铁芯所需的绝缘距离比 较小，有利于缩小线圈尺寸：高压线圈套在外面，因分接头-一般是 设置在高压线圈上，这样出线方使，交叠式排列的高、低压线圈是 沿高度方向互相交叠放置的，其优点是机械强度较好，出线的布置 和焊接较方便。 油浸式变压器是生产量最大、应用最广的一类电力变压器，其 冷却方式有：油浸自冷、油浸风冷、袖浸水冷、强迫油循环风冷和强 追油循环水冷等。图1-]2为高电压、大容量的三相电力变压器的 实物照片。 电力变压器的高压侧改中压侧除主接头外还引出多个分接 头，并装有分接开关，以改变有效的匝数，进行分级调压。根据分接
电力系充分和所·1·地力系统概述 ■2赠 ::电月浴 开关是可在带负荷情况下操作，电打变器又分有我尚 器利不加电时时换分按头的严通变潜 按线圈耦金的方式.电力变状器又可分为普通变器利白翻 少上器。电力系统的隅变器般设置任补楼烧，它是·个 低绕到商卡、巾绕韵之到存在自排联系.低光高、中 绕之间其有险的展个.变器的断耗小、承量经、成木纸、 其涮抗较小.使流电流降人.此外，小.非绕路【： 相通.为了过深拉1御器的：头面接接地 1.2.3电力线路 头.网济安线路利和电流父时人.词 1.架心转？ :尚小：发、此戈.杆情，头1护、城.图 113场示它年的年！分剑为： 好线 长电：