【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 式、強(qiáng)迫油循環(huán)水冷式、強(qiáng)迫導(dǎo)向油循環(huán)式等。從經(jīng)濟(jì)上考慮，結(jié)合本站選用 10000KVA 的變壓器，應(yīng)選用強(qiáng)迫空氣冷卻。 主變參數(shù)如下 表 12 所示 ： 表 12 SFSZ5— 10000/110 變壓器技術(shù)參數(shù) 型號(hào) 額定容量（ ） 額定電壓（ KV） 空載損耗（ W） 負(fù)載損耗（ W） 短路阻抗（ %） 空載電流（ %） 變壓器連接組 高壓 低壓 SFSZ5 —10000/110 10000 110 10 1660 8550 6 YNd11 功率補(bǔ)償 的目的 交流電在通過(guò)純電阻的時(shí)候 ,電能都轉(zhuǎn)成了熱能 ,而在通過(guò)純?nèi)菪曰蛘呒兏行?負(fù)載的時(shí)候 ,并不做功 .也就是說(shuō)沒(méi)有消耗電能 ,即為無(wú)功功率 .當(dāng)然實(shí)際負(fù)載 ,不可能為純?nèi)菪载?fù)載或者純感性負(fù)載 ,一般都是混合性負(fù)載 ,這樣電流在通過(guò)它們的時(shí)候 ,就有部分電能不做功 ,就是無(wú)功功率 ,此時(shí)的 功率因數(shù) 小于 1,為了提高電能的利用率 ,就要進(jìn)行無(wú)功補(bǔ) 償。 無(wú)功功率補(bǔ)償 的 方法 提高功率因數(shù)進(jìn)行無(wú)功功率的補(bǔ)償方法有： ① 提高自然功率因數(shù)。包括合理選擇電動(dòng)機(jī)的規(guī)格、型號(hào)，防止電動(dòng)機(jī)空載運(yùn)行，保證電動(dòng)機(jī)的檢修質(zhì)量，合理選擇變壓器的容量以及交流接觸器的節(jié)電運(yùn)行等。 ② 人工補(bǔ)償法。包括在感性線路兩端并聯(lián)電容器和采用同步電動(dòng)機(jī)補(bǔ)償法。 無(wú)功功率補(bǔ)償?shù)哪康? 無(wú)功補(bǔ)償可以收到下列的效益： ① 提高用戶的功率因數(shù) ,從而提高電工設(shè)備的利用率 。 ② 減少 電力網(wǎng)絡(luò) 的有功損耗； ③ 合理地控 制電力系統(tǒng)的無(wú)功功率流動(dòng)，從而提高 電 力系統(tǒng)的電壓水平，改善電能質(zhì)量，提高了電力系統(tǒng)的抗干擾能力； ④ 在動(dòng)態(tài)的無(wú)功補(bǔ)償裝置上，配置適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)器，可以改善電力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能，提高輸電線的輸送能力和穩(wěn)定性； ⑤ 裝設(shè) 靜止無(wú)功補(bǔ)償器 (SVS)還能改善電 網(wǎng)的電壓波形 ,減小諧波分量和解決負(fù)序電流問(wèn)題。對(duì)電容器、電纜、電機(jī)、變壓器等，還能避免高次諧波引起的附加電能損失和局部過(guò)熱。 在 電力系統(tǒng) 中的 變電所 或直接在電能用戶變電所裝設(shè)無(wú)功功率電源 ,以改變電力系統(tǒng)中無(wú)功功率的流動(dòng) ,從而提高電力系統(tǒng)的 電壓 水平，減小網(wǎng)絡(luò)損耗和改善電 力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能，這種技術(shù)措施稱為無(wú)功功率補(bǔ)償。 取 K P 3 0 K Q 3 0 ? ? ? ? 根據(jù)表 11 可算出： P 3 0 7755 .3kW 。 Q 3 0 6761 .7kv a r? ? ? ? ? ? 則低壓側(cè)： P c 2 K P 3 0 P 3 0 77 55 .3k W 69 79 .77 kW? ? ? ? ? ? ? ?（ ） Q c 2 K Q 3 0 Q 3 0 6761 .7kv a r 6085 .5kv a r? ? ? ? ? ? ? ?（ ） 22S c 2 ( 2 ) ( 2 )P c Q c??（ ） = (2)cos (2)ccP S? ? =變壓器功損耗： P T 2 S c 2 2 87 24 .6 17 4 .5k W? ? ? ? ? ?（ ） Q T S c 2 8724 .6 872 .46kv a r? ? ? ? ? ?（ ） 高壓側(cè)負(fù)荷： ? ? ? ?Pc 1 PT Pc 2 1 7 4 .5 6 9 7 9 .7 7 7 1 5 4 .3 k w? ? ? ? ? ? ? ? ? ?Q c 1 Q T Q c 2 87 2 .4 6 60 85 .5 69 57 .9 kv a r? ? ? ? ? ? ? ? 22( 1 ) ( 1 )Sc 1 = 2 3 3 8 2 0 V ACCP Q k?? ? ? ? ?Pc 1c o s 1 0 . 7 6Sc 1? ??（ ） 由于本設(shè)計(jì)中要求高壓側(cè)最大負(fù)荷時(shí)功率因數(shù) 1?cos（ ） ≥ ,而由上面計(jì)算可知 1?cos（ ） =,因此均需要進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償。 綜合考慮在這里采用并聯(lián)電容器進(jìn)行低壓集中補(bǔ)償 ,取 cos? =. 所以低壓側(cè)補(bǔ)償?shù)娜萘繛椋? ? ?( 2) ta n( a r c c os 0. 76 ) ta n( a r c c os 0. 95 )BCQP? ? ?kvar = [] =4149 kvar 無(wú)功補(bǔ)償后，變電所低壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷為： 1 (2)CS = ））（）（（）（ 222 222 BC Pc ?? =686kVA 變壓器的功率損耗為： PT? = 1 (2)CS = = QT? = 1 (2)CS = = 變電所高壓側(cè)計(jì)算負(fù)荷為： ? ?1 (1) PC 2CP P T? ? ? =+= 1 (1 ) ( ( 2) )C C BQ Q Q Q T? ? ? ?= ()+ = 1 39。 2 39。 2(1)C C CS P Q??= 無(wú)功率補(bǔ)償后，功率因數(shù)為： 1 1(1)c o s = (1)CCP S?（ 1）=≈ ≥ 因此，符合本設(shè)計(jì)的要求 。 無(wú)功補(bǔ)償后線路的計(jì)算負(fù)荷如下表 13 所示： 表 13 無(wú)功補(bǔ)償后線路的計(jì)算負(fù)荷 項(xiàng)目 cos? 計(jì)算負(fù)荷 30PKW 30 varQ K 30S KVA 30I A 10KV側(cè)補(bǔ)償前電壓 8617 7513 10KV側(cè)無(wú)功補(bǔ)償容量 10KV側(cè)補(bǔ)償后負(fù)荷 8617 623 946 10KV側(cè)負(fù)荷總計(jì) 653 992 按規(guī)定，高壓側(cè)的 cos? ≥ ，考慮到變壓器的無(wú)功功率損耗 QT? 遠(yuǎn)大于其有功功率損耗 PT? ，一般 QT? =（ 45） PT? ，因此在低壓側(cè)進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償時(shí)，低壓側(cè)的功率因數(shù)應(yīng)高于 ，由計(jì)算的所需電容器為四臺(tái)。 設(shè)計(jì) 的確定 電氣主接線應(yīng)滿足以下幾點(diǎn)要求 : (1)運(yùn)行的可靠性 :主接線系統(tǒng)應(yīng)保證對(duì)用戶供電的可靠性 ,特別是保證對(duì)重要負(fù)荷的供電。 (2)運(yùn)行的靈活性 :主接線系統(tǒng)應(yīng)能靈活地適應(yīng)各種工作情況 ,特別 是當(dāng)一部分設(shè)備檢修或工作情況發(fā)生變化時(shí) ,能夠通過(guò)倒換開(kāi)關(guān)的運(yùn)行方式 ,做到調(diào)度靈活 , 不中斷向用戶的供電，在擴(kuò)建時(shí)應(yīng)能很方便的從初期建設(shè)到最終接線。 (3)主接線系統(tǒng)還應(yīng)保證運(yùn)行操作的方便以及在保證滿足技術(shù)條件的要求下 ,做到經(jīng)濟(jì)合理 ,盡量減少占地面積 ,節(jié)省投資。 主接線 方案一 如下圖 12 所示： 圖 12 主接線方案圖 優(yōu)點(diǎn)： 單母線分段接線就是將一段母線用斷路器分為兩段 ,它的優(yōu)點(diǎn)是接線簡(jiǎn)單 ,投資省 ,操作方便 。 缺點(diǎn) ： 母線故障或檢修時(shí)要造成部分回路停電。 主接線 方案一 如下圖 13 所示： 圖 13 主接線 方案圖 優(yōu)點(diǎn) ： 有兩組母線，可以互為備用，運(yùn)行可靠性和靈活性高，調(diào)度方便，便于擴(kuò)建，檢修母線時(shí)，隔離開(kāi)關(guān)僅僅是本回路斷開(kāi)。 缺點(diǎn)： 造價(jià)高 ，因?yàn)樵黾右唤M母線和隔離開(kāi)關(guān)增加了配電裝置構(gòu)架及其占地面積 。 對(duì)兩種方案進(jìn)行比較 ： 與單母線相比 ,它的優(yōu)點(diǎn)是供電可靠性大 ,可以輪流檢修母線而不使供電中斷 ,當(dāng)一組母線故障時(shí) ,只要將故障母線上的回路倒換到另一組母線 ,就可迅速恢復(fù)供電 ,另外還具有調(diào)度、擴(kuò)建、檢修方便的優(yōu)點(diǎn) ,另外由于用電負(fù)荷中有兩個(gè)冷庫(kù)、水泥廠、水電工區(qū)、一個(gè)村如果停電會(huì)給他們帶來(lái)經(jīng)濟(jì)損失和生活麻煩 所以選擇雙 母線分段接線。 主接線如下圖 14 所示： 圖 14 主接線圖 第 二 章 短路電流計(jì)算 及分類 短路電流電力系統(tǒng)在運(yùn)行中 ，相與相之間或相與地（或中性線）之間發(fā)生非正常連接（即短路）時(shí)流過(guò)的電流。其值可遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于額定電流 ，并 取決于短 路點(diǎn)距電源的電氣距離。例如，在發(fā)電機(jī)端發(fā)生短路時(shí)，流過(guò)發(fā)電機(jī)的短路電流最大瞬時(shí)值可達(dá)額定電流的 10～ 15 倍。大容量電力系統(tǒng)中，短路電流可達(dá)數(shù)萬(wàn)安。這會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行造成嚴(yán)重影響和后果 電力系統(tǒng)不可 避免會(huì)發(fā)生短路事故。短路事故威脅著電網(wǎng)的正常運(yùn)行中，并有可能損壞電氣設(shè)備。因此，在電力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行中，都要對(duì)供電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行短路電流計(jì)算，以便正確地選用和調(diào)整繼電保護(hù)裝置，正確地選擇電氣設(shè)備，確保電力系統(tǒng)的安全、可靠運(yùn)行。短路的種類有以下幾種： （ 1）三相短路 。 （ 2）兩相短路 。 （ 3）兩相短路接地 。 （ 4）單相短路（接地）。 三相短路是對(duì)稱短路，此時(shí)三相電流和三相電壓仍然是對(duì)稱的，除三相短路外的其他短路都是不對(duì)稱性短路，每相電流和電壓數(shù)值不相等，相角也不同。 （ 1）用來(lái)校驗(yàn)電氣設(shè) 備和母線的動(dòng)穩(wěn)定。 （ 2） 短路全電流最大有效值：用來(lái)校驗(yàn)電氣設(shè)備和母線的動(dòng)穩(wěn)定。 （ 3）超瞬變短路電流有效值：用來(lái)作繼電保護(hù)的整定計(jì)算和校驗(yàn)斷路器的短流量。 （ 4）用來(lái)校驗(yàn)斷路器的斷流量。 短路電流計(jì)算 ,根據(jù)電力系統(tǒng)的實(shí)際情況 ,可以采用標(biāo)幺值或有名值計(jì)算 ,那種方法方便就采用那種方法 .在高壓系統(tǒng)中通常采用標(biāo)幺值計(jì)算 . 所謂標(biāo)幺值 ,是實(shí)際值與基準(zhǔn)值之比 . 標(biāo)幺值沒(méi)有單位 .設(shè)所選頂 \定的基準(zhǔn)值電壓 ,基準(zhǔn)電流 ,基準(zhǔn)容量及基準(zhǔn)電抗分別為 jU , jI , jS , jX ,則這一元件的各已知量的標(biāo)幺值分別為 j jUU U? ? , J jSS S? ? ,3 jJ JjUIIIIS? ?? 233/3j j jj j j jjjI X I X SXXXX U UUI? ? ? ? ? 式中： S、 U、 I、 X以有名單位表示的容量 (MVA)、電壓 (KV)、電流 (KA) 、電抗 ??? ； jS 、 jU 、 jI 、 jX 以基準(zhǔn)量表示的容量 (MVA)、電壓 (KV)、電流 (KA)、電抗??? 。 工程計(jì)算上通常先選定基準(zhǔn)容量 jS 和基準(zhǔn)電壓 jU ，與其相應(yīng)的基準(zhǔn)電流 jI和基準(zhǔn)電抗 jX ,均可由這兩個(gè)基準(zhǔn)值導(dǎo)出?；鶞?zhǔn)容量可采用電源容量或一固定容量，為了計(jì)算一致，通常采用 jS =100MVA 為基準(zhǔn)容量 ，基準(zhǔn)電壓一般采用短路點(diǎn)所在級(jí)的網(wǎng)路平均額定電壓，即 jU = pU 。 電力系統(tǒng)各元件阻抗值的計(jì)算公式如下表 21 所示： 表 21 電力系統(tǒng)各元件阻抗值的計(jì)算公式 序號(hào) 元件名稱 給定參數(shù) 電抗平均值 計(jì)算公式 通用式 =100MVA 1 變壓器 額定容量pU 阻抗 電壓百分比 %dU %100 jdbeSUXXS? ? * 1%bdeXUS? 2 10（ 6） KV 架空線路 平均電壓 pU 每千米電抗 0X 線路長(zhǎng)度 L /KM? 0 2jpSX X LU? ? 240pLX U?? 3 電容器 額定電壓eU 額定電流 eI 電容百分?jǐn)?shù)0%X —— %100 jekepIUXX IU? ? ? ? —— 的計(jì)算 確定基準(zhǔn)值 jS =100MVA，1 110pU KV? ， 2 10pU KV? 1 1 1 0 0 M V A 0 . 5 2 4 83 3 1 1 0jj pSI K AU K V? ? ?? 2 2 1 0 0 M V A 5 . 7 83 3 1 0jj pSI K AU K V? ? ?? 計(jì)算短路電路中各主要元件的電抗標(biāo)幺值 斷路器電抗標(biāo)幺值 查《 工廠供電 》 附錄表 8 0 500jS MVA? ,因此 *1 100 0 .2500 M VAX M VA?? 架空線電抗標(biāo)幺值 冷庫(kù)線 10 22 1000 . 4 ( / ) 1 5 6( 1 0 )jpS M V AX X L k m k mU K V? ? ? ? ? ? ? 溶劑廠線 20 1000 . 4 ( / ) 1 2 4 . 8( 1 0 )jpS M V AX X L k m k mU K V? ? ? ? ? ? ? 檸檬酸廠線 30 22 1000 . 4 ( / ) 1 0 4( 1 0 )jpS M V AX X L k m k mU K V? ? ? ? ? ? ? 水泥廠線 40 22 1000 . 4 ( / ) 9 3 . 6( 1 0 )jpS M V AX X L k m k mU K V? ? ? ? ? ? ? 糖廠線 50 1000 . 4 ( / ) 1 3 5 . 2( 1 0 )jpS M V AX X L k m k mU K V? ? ? ? ? ? ? 水電工區(qū)線 60 22 1000 . 4 ( / ) 1 0 . 5 4 . 2( 1 0 )jpS M V AX X L k m k mU K V? ? ? ? ? ? ? 磷肥廠線 70 1000 . 4 ( / ) 1 4 5 . 6( 1 0 )jpS M V AX X L k m k mU K V?