【正文】 率不變的情況下，無(wú)功功率和視在功率分別減小，從而使負(fù)荷電流相應(yīng)減小。最大負(fù)荷時(shí)的無(wú)功補(bǔ)償容量 .NCQ 應(yīng)為： 39。 提高功率因數(shù)的補(bǔ)償裝置有穩(wěn)態(tài)無(wú)功功率補(bǔ)償設(shè)備和動(dòng)態(tài)無(wú)功功率補(bǔ)償設(shè)備。用上式確定了總的補(bǔ)償容量后，就可根據(jù)選定的單相并聯(lián)電容器容量 來(lái)確定電容器組數(shù)： ? (式 ) 在用戶供電系統(tǒng)中，無(wú)功補(bǔ)償裝置位置一般有三種安裝方式： (1)高壓集中補(bǔ)償 補(bǔ)償效果不如后兩種補(bǔ)償方式，但初投資較少，便于集中運(yùn)行維護(hù)，而且能對(duì)企業(yè)高壓側(cè)的無(wú)功功率進(jìn)行有效補(bǔ)償 ，以滿足企業(yè)總功率因數(shù)的要求，所以在一些大中型企業(yè)中應(yīng)用。 由上面的分析并綜合考慮本次設(shè)計(jì)采用低壓集中補(bǔ)償方式。30cos PS? ?? 補(bǔ)償后的計(jì)算電流 39。 選擇時(shí)必須 遵照有關(guān)國(guó)家規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，因地制宜，結(jié)合實(shí)際情況，合理選擇，并應(yīng)優(yōu)先選用技術(shù)先進(jìn)、高效節(jié)能、免維護(hù)的新產(chǎn)品，并優(yōu)先選用技術(shù)先進(jìn)的產(chǎn)品。 變壓器按調(diào)壓方式分，有無(wú)載調(diào)壓和有載調(diào)壓兩種。 變壓器按 絕緣及冷卻方式分，有油浸式、干式和充氣式（ SF6）等。 變壓器臺(tái)數(shù)的選擇 變壓器的臺(tái)數(shù)一般根據(jù)負(fù)荷等級(jí)、用電容量和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行等條件綜合考慮確定。 對(duì)有兩臺(tái)變壓器的變電所，通常采用等容量的變壓器，每臺(tái)容量應(yīng)同時(shí)滿足以下兩個(gè)條件： ① 滿足總計(jì)算負(fù)荷 70%的需要，即 . ? ； （式 ） ② 滿足全部一、二級(jí)負(fù)荷 30()S ???? 的需要，即 . 30( )NTSS????? （式 ） 條件 ① 是考慮到兩臺(tái)變壓器運(yùn)行時(shí)，每臺(tái)變壓器各承受總計(jì)算負(fù)荷的 50%，負(fù)載率約為 ，此時(shí)變壓器效率較高。 根據(jù)無(wú)功補(bǔ)償后的計(jì)算負(fù)荷： 30 674 .19(kv A)S ??，代入數(shù)據(jù)可得 . 0 .7 6 7 4 .1 9 = 4 7 1 .9 3 3 ( k v A )NTS ? ? ? ，同時(shí)又考慮到未來(lái) 510 年得負(fù)荷發(fā)展，初步取 = 500kVA 聯(lián)結(jié)組別 空載損耗 OP? /kW 短路損耗 KP? /kW 空載電流 OI % 阻抗電壓 KU % S9500/10 500 Dyn11 3 4 13 4 電氣主接線方案的設(shè)計(jì) 主接線的基本要求 主接線是指由各種開(kāi)關(guān)電器、電力變壓器、互感器、母線、電力電纜、并聯(lián)電容器等電氣設(shè)備按一定次序連接的接受和分配電能的電路。一次接線應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)技術(shù)規(guī)范的要求，正確選擇電氣設(shè)備及其監(jiān)視、保護(hù)系統(tǒng)，考慮各種安全技術(shù)措施。采用的設(shè)備少，且應(yīng)選用技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)適用的節(jié)能產(chǎn)品。適用范圍：適應(yīng)于容量較小、對(duì)供電可靠性要求不高的場(chǎng)合，出線回路少的小型變配電所，一般供三級(jí)負(fù)荷，兩路電源進(jìn)線的單母線可供二級(jí)負(fù)荷。兩路電源進(jìn)線一用一備時(shí)，分段斷路器接同運(yùn)行，此時(shí)，任一段母線出現(xiàn)故障，分段斷路器與故障段進(jìn)線斷路器都會(huì)在繼電保護(hù)裝置作用下自動(dòng)斷開(kāi)，將故障段母線切除后，非故障段母線便可繼續(xù)工作，而當(dāng)兩路電源同時(shí)工作互為備用時(shí)，分段斷路器則斷開(kāi)運(yùn)行，此時(shí)若任一電源出現(xiàn)故障，電源進(jìn)線斷路器自動(dòng)斷開(kāi)，分段斷路器 可自動(dòng)投入，保證給全部出線或重要負(fù)荷繼續(xù)供電。缺點(diǎn)：當(dāng)一段母線或母線隔離開(kāi)關(guān)檢修時(shí)該母線各出現(xiàn)須停電。 以上兩種方案均能滿足主接線要求，采用方案 ? ? 時(shí)雖然經(jīng)濟(jì)性最佳，但是其可靠性相比其他兩方案差；采用方案一既滿足負(fù)荷供電要求又較經(jīng)濟(jì)，故本次設(shè)計(jì)選用方案? 。 造成短路的主要原因是電氣設(shè)備載流部分的絕緣損壞、誤動(dòng)作、雷擊或過(guò)電壓擊穿等。 計(jì)算方法采用標(biāo)幺值法計(jì)算。 高壓電網(wǎng)三相短路計(jì)算 電源取自距本變電所 3km 外的 35kV 變電站， 用 10kV 雙回架空線路向本變電所供電， 出口處的短路容量為 250MVA ⑴ ．確定基準(zhǔn)值： 取 100 MV A dS ?? 1 KVCU ? 2 (KV)CU ? 而 1 1 = 1 0 0 M V A /( 3 1 0 . 5 k V ) = 5 . 5 0 ( k A )3 dd cSI U? ? ? 2 2 1 0 0 M V A /( 3 0 . 4 k V ) = 1 4 4 . 3 4 ( k A )3 dd cSI U? ? ? ? ⑵ ．計(jì)算短路電路中各主要元件的電抗標(biāo)幺值： ① 電力系統(tǒng) 由于電源側(cè)短路容量定為 Sk=250MVMV100= ③ 電力變壓器 查表 3 得 Uk%=4,而 NTS =500KV()KI? = 31()KI?? = 31()KI? = 3()Shi =*= 3()ShI =*= ④ 三相短路容量 31()KS? = 1*d (K )S / X?? =100MV39。39。A *X? 3()KI 339。30 20. .% % ()1 0 0 1 0 0 CKT N T NTSI UQS S??? ? ?????（查表 3 得 %OI =3 ， %EU =4， =500kW ）又由 3039。A 于是 高壓側(cè)最大長(zhǎng)期工作電流 : 30 13 nI S / U? = 70 5 33 1 73 2 10. /( . )?= 23 變電所高壓進(jìn)線的選擇與校驗(yàn) 對(duì)于高壓開(kāi)關(guān)柜，從柜下進(jìn)線時(shí)一般需通過(guò)電纜引入，因此，采用架空線長(zhǎng)距離傳輸，再由電纜線引入的接線方式。mm2，imat取 （取值為繼電器動(dòng)作時(shí)間） A≥Amin=I? *103imat/C=*103* /87= mm2 初選 70 mm2的 LGJ 型鋼芯鋁絞線。mm2， imat 取 A≥Amin=I? *103 imat /C=*103* /143= 初選 35mm2的 YJY 型交聯(lián)聚乙烯絕緣銅芯電力電纜 ② 按發(fā)熱條件進(jìn)行校驗(yàn)： 變壓器高壓側(cè)最大長(zhǎng)期工作電流 ： 30I = 查表， 35 mm2的 YJY 型三芯交聯(lián)聚乙烯絕緣銅芯電力電纜在 25℃ 的空氣中敷設(shè)時(shí)的載流量為 172A，在 20℃ 直埋敷設(shè)時(shí)的載流量為 166A，大于計(jì)算電流，故選擇 35mm2的 YJY 型三芯交聯(lián)聚乙烯絕緣銅芯電力電纜。初選設(shè)備型號(hào)： 高壓斷路器： VS1—12/630 接地開(kāi)關(guān)： JN310。 按工作環(huán)境選擇：選擇戶外或戶內(nèi)，若工作條件特殊，還需要選擇特殊型式；按額定電壓選擇：應(yīng)該大于或等于所在電網(wǎng)的額定電壓，即： .NQF NUU? ；按額定電流選擇：應(yīng)該等于或大于變壓器高壓側(cè)最大長(zhǎng)期工作電流，即： . 30NQFII? ；校驗(yàn)高壓斷路器的 開(kāi)斷電流：即： 3()oc KII? ； 校驗(yàn)高壓斷路器的動(dòng)穩(wěn)定性： shii ?max ；校驗(yàn)高壓斷路器的熱穩(wěn)定性： 22t imaI t I t?? （ 1）額定電壓： .NQFU =12KV （ 2）額定電流： .NQFI 變壓器高壓側(cè)最大長(zhǎng)期工作電流 30I ， 30 13 nI S / U? = 70 5 33 1 73 2 10. /( . )?= （ 3）根據(jù)有關(guān)資料初選 VS1—12/630 型斷路 器 見(jiàn)表 25 表 — 12/630型斷路器技術(shù)參數(shù) 型號(hào) 技術(shù)參數(shù) 額定電流.NQFI（ A） 額定開(kāi)斷電流 ocI （ KA） 極限通過(guò)電流 maxi (kA) 4 秒熱穩(wěn)定tI 電流 (kA) VS1—12/630 630 40 40 16 (4)校驗(yàn)： a. .NQFU =12KV NU b. .NQFI =630A 30I = c. 額定開(kāi)斷電流校驗(yàn) : 10KV 母線 三相穩(wěn)態(tài)短路電流 3()KI = VS1—12/630 斷路器的額定開(kāi)斷電流 ocI =40KA 符合要求。 2． 按工作環(huán)境選擇：選擇戶外或戶內(nèi)，若工作條件特殊 ，還需要選擇特殊型式；按額定電壓選擇：應(yīng)該大于或等于所在電網(wǎng)的額定電壓，即： .Ng NUU? ；按額定電流選擇：應(yīng)該等于或大于變壓器高壓側(cè)最大長(zhǎng)期工作電流，即： . 30NgII? ；校驗(yàn)高壓斷路器的開(kāi)斷電流：即： ocI ? 3()KI ； 校驗(yàn)高壓斷路器的動(dòng)穩(wěn)定性： shii ?max ；校驗(yàn)高壓斷路器的熱穩(wěn)定性： 22t imaI t I t?? 3． 10KV 隔離開(kāi)關(guān)的選擇 （ 1）額定電壓： .NgU =10KV （ 2）額定電流： .NgI 變壓器高壓側(cè)最大長(zhǎng)期工作電流 30I 30 13 nI S/ U? = 70 5 33 1 73 2 10. /( . )?= （ 3）根據(jù)有關(guān)資料初選 GN19—10C/400 型隔離開(kāi)關(guān) 見(jiàn) 表 表 — 10C/400型隔離開(kāi)關(guān)的技術(shù)參數(shù) 型號(hào) 技術(shù)參數(shù) 額定電流.NgI （ A） 極限通過(guò)電流 maxi (kA) 4 秒熱穩(wěn)定tI 電流 (kA) GN19—10C/400 400 50 (4)校驗(yàn)： a. .NgU =10KV= NU b. .NgI =400A 30I = ： 10KV 母線 三相短路沖擊電流： 3()Shi = （ KV） GN19—10C/400 隔離開(kāi)關(guān)的 極限通過(guò)電流 maxi =50（ KA） 27 3()Shi ＜ maxi 符合動(dòng)穩(wěn)定要求 ： 由于繼電器的動(dòng)作時(shí)間取 秒 ,即 imat ＝ 秒 10KV 母線 短路容量 : dtQ = 2imaIt? =()2*()S= (kA2電流越大，熔斷時(shí)間越短。 通過(guò)以上效驗(yàn)可知 , 10KV 熔斷器 選 RN2—10/200 型熔斷器 符合要求 . 電流互感器的選擇與效驗(yàn) 電流互感器是一次電路與二次電路間的連接元件，用以分別向測(cè)量?jī)x表和繼電器的電壓線圈與電流線圈供電。 電流互感器的選擇條件： （ 1）一次側(cè)額定電壓大于或等于電網(wǎng)電壓： NIN UU ? （ 2）一次側(cè)額定電流大于或等于長(zhǎng)時(shí)最大工作電流 : 301 2 1 5INI ( . ~ . )I? （ 3）校驗(yàn)： 按熱穩(wěn)定校驗(yàn) : 2 3 21 ()t N im a( K I ) t ( I ) t?? 按動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： shamN iKI ?12 NI1 : 電流互感器額定一次電流； amK ：動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù) 電流互感器的選擇： （ 1） 1NU = NU =10KV 29 （ 2） 1NI ? ==（ A） （ 3）初選： LZZJ—10—200/5 ，其技術(shù)參數(shù)如 下表 表 LZZJ— 10— 200/5電流互感器技術(shù)參數(shù) 型號(hào) 技術(shù)參數(shù) 電流比 額定電壓1NU （ KV） amK Kt LZZJ—10—200/5 200/5 10 135 75/1s （ 4）校驗(yàn)： ① 熱穩(wěn)定校驗(yàn)： dtQ = 2imaIt? = (kA2 電壓互感器的類型及接線按相數(shù)分單相、三相三芯和三相五芯柱式；按線圈數(shù)來(lái)分有雙線圈和三線圈；實(shí)際中廣泛應(yīng)用三相三線五柱式（ Y－ Y） . 結(jié)合上面內(nèi)容并查 相關(guān)資料電壓互感器初選 JDZJ—10 型電壓互感器 30 接地開(kāi)關(guān)的 選擇與 效驗(yàn) （ 1）初選接地開(kāi)關(guān)為 JN310 型，經(jīng)查資料可知 JN310 型的接地開(kāi)關(guān)的技術(shù)參數(shù) 見(jiàn)表 表 型號(hào) 技術(shù)參數(shù) 額定電壓 .NJU （ KV） 極限通過(guò)電流 maxi (kA) JN310 10 50 （ 2）動(dòng)穩(wěn)定效驗(yàn)： 10KV 母線 三相短路沖擊電流： 3()Shi = （ KV） JN310 型接地開(kāi)關(guān)的 極限通過(guò)電流 maxi =50（ KA） 因?yàn)? maxi 3()Shi 所以接地開(kāi)關(guān)選 JN310 型符合要求。 (3)shi = 三相短路時(shí)所受的最大點(diǎn)動(dòng)力： ( 3 ) ( 3 ) ( 3 ) 2 7 23 ( ) / 1 0 /C s hF F i l a N A?? ? ? ?（其中 a=200mm。 l =900mm） 所以： (3)CF = 2 7 23 (1 0 .3 8 ) 0 .9 / 0 .2 1 0 /KA m m N A???=? 滿足要求 。sh ski i I I?? 由以上 短路電流