【文章內(nèi)容簡介】 散補(bǔ)償是將電容器組分組安裝在車間配電室或變電所各分 路的 出線上，它可與工廠部分負(fù)荷的變動(dòng)同時(shí)投入或切除。農(nóng)網(wǎng)中，常用此法610kV 線路上分散裝設(shè)，以達(dá)到降損和改善電網(wǎng)電壓的效果。 5） 集中補(bǔ)償 :集中補(bǔ)償是把電容器組集中安裝在變電所的一次或二次側(cè)的 母線 上。這種補(bǔ)償方法，安裝簡便，運(yùn)行可靠，利用率較高 。但當(dāng)電 氣設(shè)備不連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)或輕負(fù)荷時(shí)，又無自動(dòng)控制裝置，會(huì)造成過補(bǔ)償，使運(yùn)行電壓抬高，電壓質(zhì)量變壞。 6） 高壓側(cè)集中補(bǔ)償。電容器安裝在變電所一次母線上，電容器裝設(shè)在變配電所的高壓電容器室內(nèi)，與高壓母線相聯(lián)。其中電壓互感器為電容器切除時(shí)放電 XX機(jī)械廠降壓變電所的電氣設(shè)計(jì) 7 用。按 GB5022795《并聯(lián)電容器裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定 :高壓電容器組宜采用單星形接線或雙星形接線。在中性點(diǎn)非直接接地電網(wǎng)中，星形接線電容器組的中性點(diǎn)不應(yīng)接地。此種補(bǔ)償可使線路損耗降低，變電所一次母線電壓升高，安裝費(fèi)高，因此盡量不把電容器安裝在變壓器一次側(cè)。 7） 低壓側(cè)集中補(bǔ)償。 電容器裝設(shè)在變電所的低壓配電室內(nèi)或單獨(dú)的低壓電 容 器室內(nèi)，與低壓母線相聯(lián)。按 GB5022795 規(guī)定低壓電容器組可采用三角形接線或中性點(diǎn)不接地的星形接線方式。此種補(bǔ)償方式能使二次側(cè)電壓有較大幅度的提高，效果顯著，同時(shí)二次側(cè)電壓低，安裝費(fèi)用降低，因此把電容盡量安裝在變壓器二次側(cè)。 圖 31 無功 補(bǔ)償 設(shè)計(jì) 圖 2. 變電所位置和形式的選擇 變電所位置 的選擇 ， 應(yīng)根據(jù)下列要求經(jīng)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較確定： 1）接近負(fù)荷中 心； 2） 進(jìn)出線方便； 3）接近電源側(cè)； 4）設(shè)備運(yùn)輸方便； 5） 不應(yīng)設(shè)在有劇烈振動(dòng)或高溫的場所； 6）不宜設(shè)在多塵或有腐蝕性氣體的場所，當(dāng)無法遠(yuǎn)離時(shí)，不應(yīng)設(shè)在污染源盛行風(fēng)向的下風(fēng)側(cè)； 7） 不應(yīng)設(shè)在廁所、浴室或其他經(jīng)常積水場所的正下方，且不宜與上述場所相貼鄰； 8)不應(yīng)設(shè)在有爆炸危險(xiǎn)環(huán)境的正上方或正下方，且不宜設(shè)在有火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境的正上方或正下方，當(dāng)與有爆炸或火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境的建筑物毗連時(shí)，應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定； 9)不應(yīng)設(shè)在地勢低洼和可能積水的場所。 變電所 的形式有： 1） 車間附設(shè)變電所 ； 2） 車間內(nèi)變電所 ； 3） 露天（或半露天）變電所 ； 4） 獨(dú)立變電所 ； 5） 桿上變電臺(tái) ； 6） 地下變電所 ； 7） 樓上變電所 ； 8） 成套變電所 。 XX機(jī)械廠降壓變電所的電氣設(shè)計(jì) 8 變電所的位置應(yīng)盡量接近工廠的負(fù)荷中心，工廠的負(fù)荷中心按負(fù)荷功率矩法來確定。在工廠的平面圖下側(cè)和左側(cè)，分別作一條直角坐標(biāo)的 x 軸和 y 軸，然后測出各車間和宿舍區(qū)負(fù)荷點(diǎn)的坐標(biāo)位置， p p p3……p10 分別代表廠房 3……10 號的功率，設(shè)定 p p2……p10并設(shè)定 p11 為生活區(qū)的中心負(fù)荷，而工廠的負(fù)荷中心的力矩方程，可得負(fù)荷中心的坐標(biāo)： 1 1 2 2 3 31 2 3x p x p x px p p p??? ?? 1 1 2 2 3 31 2 3y p y p y py p p p??? ?? 如圖 41 所示 ，圖中標(biāo)明了各個(gè) 負(fù)荷點(diǎn) 的坐標(biāo)： 從表 31 和 圖 41 可知 ，各 個(gè)負(fù)荷點(diǎn)的具體坐標(biāo) 分別是 ： P1 (6， 14， ), P2 (8， 22， ), P3 (13， 33， 94), P4 (22， 10， 129)， P5(23， 18， )， P6 (25， 25， )， P7 (26， 32， 88)， P8 (38，11， ), P9 (40， 18， )， P10 (43， 33， )， P11 (3， 35， 245)。 由 以上數(shù)據(jù)可以得出 負(fù)荷中心 的坐標(biāo)是 ??， （ 3 , 3 5 ）（ 6 , 1 4 ）（ 8 , 2 2 ）（ 1 3 , 3 3 ）（ 2 6 , 3 2 ）（ 2 5 , 2 5 ）（ 2 3 , 1 8 ）（ 2 2 , 1 0 ）（ 4 0 , 1 8 ）（ 3 8 , 1 1 ）（ 4 3 , 3 3 ）xy負(fù) 荷 中 心 圖 41 各負(fù)點(diǎn) 及 負(fù)荷中心 坐標(biāo)圖 從坐標(biāo) 中可以看出 負(fù)荷 中心 靠近 6號 廠房 ，綜合 考慮 進(jìn)線 走廊 并考慮 考慮到周圍環(huán)境和進(jìn)出線方便 ，最后決定在 四 號廠房的 西北 角建變電站。 遍地按照 采用附 設(shè)式。 圖 42給出 了工廠內(nèi)部 假象 布線圖。 XX機(jī)械廠降壓變電所的電氣設(shè)計(jì) 9 變 電 所 位 置電 源 落 地 點(diǎn) 圖 42 變電所假想布線圖 3. 變電所主變壓器的臺(tái)數(shù)和容量、類型的選擇 根據(jù)工廠的負(fù)荷情況和電源情況，工廠變電所的主變壓器考慮有下列兩種 可供選擇的方案： 1） 裝設(shè)一臺(tái)主變壓器型式采用 S9 型，而容量根據(jù)式 . 30NTSS? ，選 , 301000NTS k VA S? ? ?kVA900，即選一臺(tái) S91000/10 型低損耗配電變壓器。至于工廠二級負(fù)荷所需的備用電源，考慮由與鄰近單位相聯(lián)的高壓聯(lián)絡(luò)線來承擔(dān)。 2） 裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器型號亦采用 S9，任一臺(tái)變壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，宜滿足 總負(fù)荷 S30的大約 60%至 70%的需要，即 NTS? =（ ~） 900=（ 540~630） kVA? 且 . 30 1 3 3 .4 1 6 0 4 4 .4 3 3 7 .8N T I IS S KVA? ? ? ? ?（ ） ，因此選兩臺(tái) S9630/10 型低損耗配電變壓器。工廠二級負(fù)荷所需的備用電源亦由與鄰近單位相聯(lián)的高壓聯(lián)絡(luò)線來承擔(dān)。主變壓器的聯(lián)結(jié)組均采用 Yyn0。 4. 變電所主接線方案的設(shè)計(jì) 工廠變配電所主接線基本要求是 ： 1） 安全 應(yīng)符合有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范的要求，能充分保證人身和設(shè)備的安全。 2） 可靠 應(yīng)滿足電力負(fù)荷特別是其中一、二級負(fù)荷對供電可靠性的要求。 XX機(jī)械廠降壓變電所的電氣設(shè)計(jì) 10 3） 靈活 應(yīng)能適應(yīng)必要的各種運(yùn)行方式，便于切換操作和檢修，且適應(yīng)負(fù)荷的發(fā)展。 4） 經(jīng)濟(jì) 在滿足上述要求的前提下，盡量使主接線簡單，投資少，運(yùn)行費(fèi)用低，并節(jié)約電能和有色金屬消耗量。 根據(jù)上面考慮的兩種主變壓器方案可設(shè)計(jì)出下列兩種主接線方案： 裝設(shè)一臺(tái)主變壓器的主接線方案 變壓器型號為 S9型，而容量根據(jù)式 30SS TN ?? ， TNS? 為主變壓器容量， 30S 為 總的計(jì)算負(fù)荷。選 TNS? =1250KVA 30S = KVA，即選一臺(tái) S91250/10 型低損耗配電變壓器。至于工廠二級負(fù)荷所需的備用電源，考慮由鄰近單位相聯(lián)的高壓聯(lián)絡(luò)線來承擔(dān)。 采用 一臺(tái)變壓器主接線圖如圖 6— 1 所示： 10KVGW 10FS4 1030(J)A1GG70(F)A1GG70(F)A1GG54(F)A1GGGW 10S9100010/220/380V高壓柜列備用電源 聯(lián)絡(luò)線GG1A(J)03GG1A(F)54GG1A(F)07GG1A(F)07主變 聯(lián)絡(luò)（備用） 圖 61 一臺(tái)主變壓器的主接線方案 XX機(jī)械廠降壓變電所的電氣設(shè)計(jì) 11 裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器的主接線方案 由于工廠總負(fù)荷容量較大，且存在多個(gè)二級負(fù)荷，對電源的供電可靠性要求較高， 可 采用兩臺(tái)變壓器，以便當(dāng)一臺(tái)變壓器發(fā)生故障后檢修時(shí)，另一臺(tái)變壓器能對二級負(fù)荷繼續(xù)供電 ， 變壓器 型號為 S9型，而每臺(tái)變壓器容量根據(jù)式（ 41）、（ 42）選擇，即 ???? 0 4 7)~(TNS （ ～ ） KVA )(30 ?SS TN ?? =(++45) KVA= KVA 。因此選兩臺(tái) S9800/10 型低損耗配電變壓器。工廠二級負(fù)荷所需的備用電源，考慮由鄰近單位相聯(lián)的高壓聯(lián)絡(luò)線來承擔(dān)。主變壓器的聯(lián)結(jié)組均為 Yyn0 。 兩臺(tái) 主變壓器的 接線 方案如圖 62所示 ： 10KVGW 10FS4 1030(J)A1GG70(F)A1GG70(F)A1GG54(F)A1GGS9100010/220/380V高壓柜列備用電源 聯(lián)絡(luò)線GG1A(F)11GG1A(J)01GG1A(F)96GG1A(F)07主變 聯(lián)絡(luò)（備用）70(F)A1GGS9100010/30(J)A1GGGG1A(F)113GG1A(F)54主變 圖 62 兩臺(tái) 主變壓器的接線方案 XX機(jī)械廠降壓變電所的電氣設(shè)計(jì) 12 兩種接線 方案 的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較 從表 61 可以看出，按技術(shù)指標(biāo)，裝設(shè)兩臺(tái)主變的主接線方案略優(yōu)于裝設(shè)一臺(tái)主變的主接線方案，但按經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，則裝設(shè)一臺(tái)主變的主接線方案 遠(yuǎn) 優(yōu)于裝設(shè)兩臺(tái)主變的主接線方案。 所以 我們 采用選擇一臺(tái)主變的方案。 表 61 兩種主 接線方式的 技術(shù) 和經(jīng)濟(jì)性比較 比較項(xiàng)目 裝設(shè)一臺(tái)主變的方案 裝設(shè)兩臺(tái)主變的方案 技術(shù)指標(biāo) 供電安全性 滿足要求 滿足要求 供電可靠性 基本滿足要求 滿足要求 供電質(zhì)量 由于一臺(tái)主變，電壓損耗較大 由于兩臺(tái)主變并列，電壓損耗小 靈活方便性 只一臺(tái)主變，靈活性稍差 由于有兩臺(tái)主變，靈活性較好 擴(kuò)建適應(yīng)性 稍差一些 更好一些 經(jīng) 濟(jì) 指 標(biāo) 電力變壓器的 綜合投資 由手冊查得 S9— 1000單價(jià)為 萬元，而由手冊查得變壓器綜合投資約為其單價(jià)的 2倍，因此其綜合投資為 2 萬元 = 由手冊查得 S9— 630 單價(jià)為 元，因此兩臺(tái)綜合投資為 4 萬元 =，比一臺(tái)變壓器多投資 高壓開關(guān)柜（含計(jì)量柜）的綜合投資額 查手冊得 GG— A（ F）型柜按每臺(tái) 4萬元計(jì)，查手冊得其綜合投資按設(shè)備價(jià) 倍計(jì)，因此其綜合投資約為 4 4=24 萬元 本方案采用 6 臺(tái) GG— A（ F）柜，其綜合投資額約為 6 4=36 萬元，比 一臺(tái)主變的方案多投資 12萬元 電力變壓器和高壓開關(guān)柜的年運(yùn)行費(fèi) 參照手冊計(jì)算，主變和高壓開關(guān)柜的折算和維修管理費(fèi)每年為 萬元（其余略） 主變和高壓開關(guān)柜的折舊費(fèi)和維修管理費(fèi)每年為 萬元，比一臺(tái)主變的方案多耗 萬元 供電貼費(fèi) 按 800元 /KVA計(jì)，貼費(fèi)為 1000=80萬元 貼費(fèi)為 2 630 =元，比一臺(tái)主變的方案多交 元 5. 短路電流的計(jì)算 繪制計(jì)算 電路的等效電路圖： 系 統(tǒng)5 0 0 M V A8 K MK 1 K 2S 9 1 0 0 0 圖 71 短路 計(jì)算的等效電路圖 XX機(jī)械廠降壓變電所的電氣設(shè)計(jì) 13 確定短路計(jì)算基準(zhǔn)值 設(shè)基準(zhǔn)容量 Sd=100MVA，基準(zhǔn)電壓 Ud=Uc=。 UC為短路計(jì)算電壓，即高壓側(cè) Ud1=， Ud2=，則