【正文】 使供配電系統(tǒng)的損耗增加；（3） 使電壓損失增加；（4） 使發(fā)電機(jī)的效率降低。由于無(wú)功功率對(duì)供電系統(tǒng)有著如上諸多不利的影響，因此必須提高功率因數(shù)，降低無(wú)功功率的輸送量，提高系統(tǒng)及用戶供電質(zhì)量，保證經(jīng)濟(jì)、合理地供電的需要。第二節(jié) 無(wú)功功率補(bǔ)償?shù)姆椒?要使供配電系統(tǒng)的功率因數(shù)提高，一般從兩個(gè)方面采取措施：一是提高用電設(shè)備的自然功率因數(shù)，自然功率因數(shù)是指不采用任何補(bǔ)償裝置式的功率因數(shù)。這種方法只能通過(guò)選擇功率因數(shù)高的電氣設(shè)備來(lái)做到，但不能達(dá)到完全補(bǔ)償。二是采取人工補(bǔ)償?shù)姆椒ㄊ箍偣β室驍?shù)得以提高，有兩種方法，一是采用同步電動(dòng)機(jī)替代異步電動(dòng)機(jī)工作，由于投資和損耗較大，又不便于維護(hù)、檢修，供配電系統(tǒng)中很少采用。二是采用并聯(lián)電容器補(bǔ)償。采用并聯(lián)電容器補(bǔ)償時(shí)目前供配電系統(tǒng)中普遍采用的一種補(bǔ)償方法，也叫移相電容器靜止無(wú)功補(bǔ)償。它具有有功損耗小、運(yùn)行維護(hù)方便、補(bǔ)償容量增減方便、個(gè)別電容器損壞不影響整體使用等特點(diǎn)，所以本設(shè)計(jì)采用并聯(lián)電容器補(bǔ)償。無(wú)功功率補(bǔ)償計(jì)算過(guò)程見無(wú)功功率補(bǔ)償計(jì)算書 第五章 短路電流計(jì)算第一節(jié) 短路的危害和種類短路是電力系統(tǒng)中最常見的且很嚴(yán)重的故障。短路故障將使系統(tǒng)電壓降低和回路電流大大增加，它不僅會(huì)影響用戶的正常供電，而且會(huì)破壞電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并損壞電氣設(shè)備。因此，在發(fā)電廠變電站以及整個(gè)電力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行中，都必須對(duì)短路電流進(jìn)行計(jì)算。三相交流系統(tǒng)的短路種類主要有三相短路，兩相短路，單相短路和兩相接地短路。三相短路指供配電系統(tǒng)三相導(dǎo)體間的短路；兩相短路指三相供配電系統(tǒng)中任意兩相導(dǎo)體間的短路；單相短路指供配電系統(tǒng)中任一相經(jīng)大地與中性點(diǎn)或與中線發(fā)生的短路。上述短路中，三相短路屬于對(duì)稱短路，其他短路屬于不對(duì)稱短路。在電力系統(tǒng)中，發(fā)生單相短路的可能性最大，發(fā)生三相短路的可能性最小，但通常三相短路的短路電流最大，危害也最嚴(yán)重，所以短路電流計(jì)算的重點(diǎn)是三相短路電流計(jì)算。第二節(jié) 短路電流計(jì)算目的計(jì)算短路電流的目的是為了正確選擇和校驗(yàn)電氣設(shè)備，避免在短路電流作用下?lián)p壞電氣設(shè)備，如果短路電流太大，必須采用限流措施，以及進(jìn)行繼電保護(hù)裝置的整定計(jì)算。為達(dá)到上述目的，需計(jì)算出下列各短路參數(shù)：三相短路電流周期分量有效值，用來(lái)作為繼電保護(hù)的整定計(jì)算和校驗(yàn)斷路器的額定開斷電流。應(yīng)采用（電力系統(tǒng)在最大運(yùn)行方式下）繼電保護(hù)安裝處發(fā)生短路時(shí)的三相短路電流周期分量有效值來(lái)計(jì)算保護(hù)裝置的整定值。三相短路沖擊電流，用來(lái)校驗(yàn)電氣設(shè)備和母線的動(dòng)穩(wěn)定。三相短路穩(wěn)態(tài)有效值，用來(lái)校驗(yàn)電氣設(shè)備和母線的熱穩(wěn)定。次暫態(tài)三相短路容量，用來(lái)校驗(yàn)斷路器的遮斷容量和判斷母線短路容量是否超過(guò)規(guī)定值，作為選擇限流電抗器的依據(jù) 采用標(biāo)幺制計(jì)算時(shí)，其計(jì)算公式為： （5—1） （5—2） （5—3） （5—4）第三節(jié) 短路電流計(jì)算點(diǎn)的確定通常三相短路的短路電流最大，危害也最嚴(yán)重，所以短路電流計(jì)算的重點(diǎn)是三相短路電流計(jì)算。按三相短路進(jìn)行短路電流計(jì)算，可能發(fā)生最大短路電流的短路電流計(jì)算點(diǎn)有3個(gè)，即110KV母線短路（K1點(diǎn)），10KV母線短路（K2點(diǎn)），（K3）。 系統(tǒng)短路等效電路圖第四節(jié) 短路計(jì)算的方法和步驟在本設(shè)計(jì)中將系統(tǒng)看成無(wú)窮大容量，采用標(biāo)幺值法進(jìn)行短路電流計(jì)算。其步驟如下繪制計(jì)算電路圖。將短路計(jì)算所考慮的各元件的額定參數(shù)都表示出來(lái)，并將各元件依次編號(hào)。確定短路計(jì)算點(diǎn)。短路計(jì)算點(diǎn)的選擇要使需要進(jìn)行短路校驗(yàn)的電氣元件有最大可能的短路電流通過(guò)。按所選擇的短路計(jì)算點(diǎn)繪制出等效電路圖，并計(jì)算電路中各主要元件的阻抗。將等效電路化簡(jiǎn)，求出其等效總阻抗，計(jì)算短路電流和短路容量。第六章 主要電氣設(shè)備選擇與校驗(yàn)原則第一節(jié) 電氣設(shè)備選擇原則電氣設(shè)備的選擇是發(fā)電廠和變電站電氣設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一。正確的選擇電氣設(shè)備是使電氣主接線和配電裝置達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要條件。在進(jìn)行電氣設(shè)備選擇時(shí)必須符合國(guó)家有關(guān)經(jīng)濟(jì)技術(shù)政策。技術(shù)要先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)要合理，安全要可靠，運(yùn)行要靈活，而且要符合現(xiàn)場(chǎng)的自然條件要求。所選設(shè)備正常時(shí)應(yīng)能可靠工作，短路時(shí)應(yīng)能承受多種短路效應(yīng)。電氣設(shè)備的選擇應(yīng)遵循以下兩個(gè)原則：；。一．按正常工作狀態(tài)選擇電氣設(shè)備：（1）.額定電壓：電氣設(shè)備的最高允許工作電壓不得低于裝設(shè)回路的最高運(yùn)行電壓。所以一般可以按照電氣設(shè)備的額定電壓Ue不低于裝設(shè)地點(diǎn)的電網(wǎng)的額定電壓Uew : Ue≥Uew（2）.額定電流：所選電氣設(shè)備的額定電流In不得低于裝設(shè)回路最大持續(xù)工作電流Imax: Ie≥Imax。計(jì)算回路的Imax應(yīng)該考慮回路中各種運(yùn)行方式下的在持續(xù)工作電流：變壓器回路考慮在電壓降低5％時(shí)出力保持不變，所以Imax＝ In。母聯(lián)斷路器回路一般可取變壓器回路總的Imax；出線回路應(yīng)該考慮出線最大負(fù)荷情況下的Imax。二．按短路狀態(tài)校驗(yàn)：（1）.熱穩(wěn)定校驗(yàn)：當(dāng)短路電流通過(guò)所選的電氣設(shè)備時(shí)，其熱效應(yīng)不應(yīng)該超過(guò)允許值：Qy≥Qd（2）.動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：所選電氣設(shè)備通過(guò)最大短路電流值時(shí)，不應(yīng)因短路電流的電動(dòng)力效應(yīng)而造成變形或損壞：ish≦idw第二節(jié) 高壓斷路器的選擇高壓斷路器是主系統(tǒng)的重要設(shè)備之一。它的主要功能是：正常運(yùn)行時(shí)，用它來(lái)倒換運(yùn)行方式，把設(shè)備和線路接入電路或退出運(yùn)行，起著控制作用；當(dāng)設(shè)備或線路發(fā)生故障時(shí)，能快速切除故障回路、保證無(wú)故障部分正常運(yùn)行，能起保護(hù)作用。一．選擇斷路器時(shí)應(yīng)滿足以下基本要求：，不但能長(zhǎng)期通過(guò)負(fù)荷電流，即使通過(guò)短路電流，也應(yīng)該具有足夠的熱穩(wěn)定性和動(dòng)穩(wěn)定性。，并要求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕、安裝維護(hù)方便。二．?dāng)嗦菲鞣N類選擇考慮到可靠性和經(jīng)濟(jì)性，方便運(yùn)行維護(hù)且由于SF6斷路器已成為高壓和超高壓唯一有發(fā)展前途的斷路器。故在110KV側(cè)和35KV側(cè)采用六氟化硫斷路器，其滅弧能力強(qiáng)、絕緣性能強(qiáng)、不燃燒、體積小、使用壽命和檢修周期長(zhǎng)而且使用可靠，不存在不安全問(wèn)題。真空斷路器由于其噪音小、不爆炸、體積小、無(wú)污染、可頻繁操作、使用壽命和檢修周期長(zhǎng)、開距短，滅弧室小巧精確，所須的操作功小，動(dòng)作快，燃弧時(shí)間短、且于開斷電源大小無(wú)關(guān)，熄弧后觸頭間隙介質(zhì)恢復(fù)速度快，開斷近區(qū)故障性能好，且適于開斷容性負(fù)荷電流等特點(diǎn)。因而被大量使用于35KV及以下的電壓等級(jí)中。所以10KV側(cè)采用真空斷路器。三．?dāng)嗦菲餍褪竭x擇按額定電壓、額定電流選擇；按開斷電流選擇、短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)、短路動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)第三節(jié) 隔離開關(guān)的選擇隔離開關(guān)也是發(fā)電廠和變電站中常用的開關(guān)電器，它需與斷路器配套使用。因其無(wú)滅弧裝置，不能用來(lái)接通和切斷負(fù)荷電流及短路電流。隔離開關(guān)的工作特點(diǎn)是在有電壓、無(wú)負(fù)荷電流情況下，分、合電路。其主要功用為： ：在檢修電氣設(shè)備時(shí)，用隔離開關(guān)將被檢修的設(shè)與電源電壓隔離，以確保檢修的安全。：投入備用母線或旁路母線以及改變運(yùn)行方式時(shí)，常用隔離開關(guān)配合短路器，協(xié)同操作來(lái)完成、合小電流：因隔離開關(guān)具有一定的分、合小電流和電容電流的能力，故一般可用來(lái)進(jìn)行以下操作：分、合避雷器、電壓互感器和空載母線；分、合勵(lì)磁電流不超過(guò)2A的空載變壓器；關(guān)合電容電流不超過(guò)5A的空載線路。隔離開關(guān)與短路器相比，額定電壓、額定電流的選擇及短路動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定校驗(yàn)的項(xiàng)目相同。但由于隔離開關(guān)不用來(lái)接通和切除短路電流，故無(wú)需進(jìn)行開斷電流的校驗(yàn)。 第四節(jié) 互感器的選擇互感器是電力系統(tǒng)中測(cè)量?jī)x表、繼電保護(hù)等二次設(shè)備獲取電氣一次回路信息的傳感器?；ジ衅鲗⒏唠妷?、大電流按比例變成低電壓（100、100/）和小電流（1A），其一次側(cè)接在一次系統(tǒng)，二次側(cè)接測(cè)量?jī)x表與繼電保護(hù)等。 為了確保工作人員在接觸測(cè)量?jī)x表和繼電器時(shí)的安全，互感器的每一個(gè)二次繞組必須有一可靠的接地，以防繞組間絕緣損壞而使二次部分長(zhǎng)期存在高電壓。 互感器包括電流互感器和電壓互感器兩大類，主要是電磁式的。一．電流互感器的選擇=Igmax／110%確定CT一次額定電壓，確定其級(jí)次組別及接線方式、過(guò)電流、測(cè)量三組CT，接成三相星形10kV主變出口設(shè)置差動(dòng)、計(jì)量、測(cè)量及電流保護(hù)三組CT，接成三相星形10kV負(fù)荷出線處設(shè)置計(jì)量、測(cè)量及電流保護(hù)二組CT，接成二相星形選定型號(hào)，根據(jù)短路情況校驗(yàn)熱穩(wěn)定及動(dòng)穩(wěn)定二．電壓互感器的選擇正常工作條件：一次回路電壓，一次回路電流，二次負(fù)荷，準(zhǔn)確度等級(jí)，機(jī)械負(fù)荷；承受過(guò)電壓能力：絕緣水平，泄露比距。環(huán)境溫度，最大風(fēng)速，相對(duì)濕度，海拔高度，地震烈度。1）.6～20kV配電裝置一般采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)，在高壓開關(guān)柜中或在布置地位狹窄的地方，可采用樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)。當(dāng)需要零序電壓是，一般采用三相三柱式電壓互感器。2）.35～110kV配電裝置一般采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)電磁式電壓互感器。，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)，電壓互感器本身不遭受短路電流作用，因此不校驗(yàn)熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定。第五節(jié) 母線的選擇（1）選擇母線的材料，結(jié)構(gòu)和排列方式。110kV母線一般采用軟導(dǎo)體型式；35KV及以下母線應(yīng)選硬導(dǎo)體為宜。（2）選擇母線截面的大小?？砂唇?jīng)濟(jì)電流密度選擇或按導(dǎo)體長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流選擇。①按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇： (㎜2) （6—1） 式中IC——正常工作時(shí)的最大持續(xù)工作電流，A。②按導(dǎo)體長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流選擇導(dǎo)體所在電路中最大持續(xù)工作電流應(yīng)不大于導(dǎo)體長(zhǎng)期發(fā)熱的允許電流，即 Igma≤KQIP （6—2）式中：——相應(yīng)于導(dǎo)體允許溫度和基準(zhǔn)環(huán)境條件下導(dǎo)體所在回路中最大長(zhǎng)期持續(xù)工作電流，A；IP——在額定環(huán)境溫度時(shí)導(dǎo)體允許電流，A KQ——綜合修正系數(shù)，裸導(dǎo)體的值與海拔和環(huán)境溫度有關(guān)。二. 檢驗(yàn)?zāi)妇€短路時(shí)的熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定對(duì)35kV以上母線，應(yīng)檢驗(yàn)它在當(dāng)?shù)鼐μ鞖庀髼l件下是否發(fā)生電暈；對(duì)于重要母線和大電流母線，由于電力網(wǎng)母線振動(dòng)，為避免共振，應(yīng)校驗(yàn)?zāi)妇€自振頻率。電暈電壓校驗(yàn) 對(duì)于110～220kV裸母線，可按晴天不發(fā)生全面電暈條件進(jìn)行校驗(yàn)，即裸母線的臨界電壓應(yīng)大于最高工作電壓 （6—3） （6—4）式中：——三相導(dǎo)線等邊三角布置時(shí)為1，； ——導(dǎo)線表面粗糙系數(shù)，；——空氣相對(duì)密度，；——相間距離， cm；——導(dǎo)體半徑為，cm；——安裝處的電網(wǎng)工作電壓 熱穩(wěn)定校驗(yàn) 按正常電流選出導(dǎo)體截面后，還應(yīng)按熱穩(wěn)定進(jìn)行核驗(yàn)。與導(dǎo)體最高允許加熱溫度所對(duì)應(yīng)的截面為最小允許截面。 （6—5）式中：——熱穩(wěn)定系數(shù)（與導(dǎo)體材料、結(jié)構(gòu)及最高允許溫度、長(zhǎng)期工作額定溫度有關(guān)） ——短路電流的熱效應(yīng)，KA2S， ——滿足熱穩(wěn)定的最小截面，mm2 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定應(yīng)滿足： （6—6）式中： ——線材料的允許應(yīng)力 ——母線材料的所受的最大應(yīng)力第七章 配電裝置及電氣總平面布置設(shè)計(jì)第一節(jié) 配電裝置的選擇配電裝置是