【正文】 允許二次負荷。如實際二次負荷小于允許二次負荷，表示電流互感器的誤差不超過 10%誤差 。 增大連接 導(dǎo)線 截面或縮短連接導(dǎo)線長度，以減小實際二次負荷 ， 選擇比較大的電流互感器，減小一次電流倍數(shù)，增大允許二次負荷 ， 將電流互感器的二次繞組串聯(lián)起來，使允許二次負荷增大一倍。 5） 電流互感器動穩(wěn)定度和熱穩(wěn) 定度校驗 （ 2）電流互感器選擇 根據(jù)給定條件，易選 LFZJ16 型號的電流互感器。 電壓互感器選擇 （ 1）電壓互感器分類 1） 按安裝地點可分為戶內(nèi)式和戶外式。 35kV 及以下多制成戶內(nèi)式； 35kV以上則制成戶外式。 安徽理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計 23 2） 按相數(shù)可分為單相和三相式， 35kV 及以上不能制成三相式。 3） 按繞組數(shù)目可分為雙繞組和三繞組電壓互感器，三繞組電壓互感器除一次側(cè)和基本二次側(cè)外，還有一組輔助二次側(cè)，供接地保護用。 4） 按絕緣方式可分為干式、澆注式、油浸式和充氣式。干式電壓互感器結(jié)構(gòu)簡單、無著火和 爆炸危險，但絕緣強度較低，只適用于 6kV 以下的戶內(nèi)式裝置；澆注式電壓互感器結(jié)構(gòu)緊湊、維護方便，適用于 3kV～ 35kV 戶內(nèi)式配電裝置；油浸式電壓互感器絕緣性能較好，可用于 10kV 以上的戶外式配電裝置；充氣式電壓互感器用于 SF6 全封閉電器中。 5） 此外，還有電容式電壓互感器，電容式電壓互感器實際上是一個單相電容分壓管，由若干個相同的電容器串聯(lián)組成，接在高壓相線與地面之間，它廣泛用于 110kV～ 330kV 的中性點直接接地的 電網(wǎng) 中。 （ 2）電壓互感器接線方式 電壓互感器的接線方式很多，常見的有以下幾種： 1） 用一臺單相電壓互感器來測量某一相對地電壓或相間電壓的接線方式。 2） 用兩臺單相互感器接成不完全星形，也稱 V—V 接線，用來測量各相間電壓，但不能測相對地電壓，廣泛應(yīng)用在 20KV 以下中性點不接地或經(jīng)消弧線圈接地的電網(wǎng)中。 3） 用三臺單相三繞組電壓互感器構(gòu)成 YN， yn， d0 或 YN， y， d0 的接線形式，廣泛應(yīng)用于 3~220KV 系統(tǒng)中，其二次繞組用于測量相間電壓和相對地電壓，輔助二次繞組接成開口三角形，供接入交流電網(wǎng)絕緣監(jiān)視儀表和繼電器用。用一臺三相五柱式電壓互感器代替上述三個單相三繞組電壓 互感器構(gòu)成的接線，除鐵芯外，其形式與圖 3 基本相同，一般只用于 3~15KV 系統(tǒng)。 4） 電容式電壓互感器接線形式。 在中性點不接地或經(jīng)消弧線圈接地的系統(tǒng)中，為了測量相對地電壓， PT 一次繞組必須接成星形接地的方式。 在 3~60KV 電網(wǎng)中，通常采用三只單相三繞組電壓互感器或者一只三相五柱式電壓互感器的接線形式。必須指出，不能用三相三柱式電壓互感器做這種測量。當系統(tǒng)發(fā)生單相接地短路時，在互感器的三相中將有零序電流通過，產(chǎn)生大小相等、相位相同的零序磁通。在三相三柱式互感器中，零序磁通只能通過磁阻很大的氣 隙和鐵外殼形成閉合磁路，零序電流很大，使互感器繞組過熱甚至損壞設(shè)備。而在三相五柱式電壓互感器中，零序磁通可通過兩側(cè)的鐵芯構(gòu)成回路，磁阻較小，所以零序電流值不大，對互感器不造成損害。 安徽理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計 24 4 配電裝置 概述 配電裝置就是能夠控制、接受和分配電能的電氣裝置的總稱。由于它在功能上是完整的，所以，配電裝置中必定具有著各種功用的電氣設(shè)備。如匯流母線、斷路器、隔離開關(guān)、電抗器、避雷器、電壓互感器、電容器、電纜和測量儀表等二次設(shè)備。配電裝置一般可以一段母線為結(jié)點進行單元劃分。根據(jù)電壓等級和布設(shè)結(jié)構(gòu)上的分別，可以分為室內(nèi) 、室外配電裝置或電壓等級配電裝置。 屋內(nèi)配電裝置 屋內(nèi)配電裝置分類 屋內(nèi)配電裝置的結(jié)構(gòu)型式除與電氣主接線及電氣設(shè)備的型式（如電壓等級、母線容量、斷路器型式、出線回路數(shù)和方式、有無出線電抗器等）有密切關(guān)系外，還與施工、檢修條件和運行經(jīng)驗有關(guān)。 發(fā)電廠和變電站的屋內(nèi)配電裝置，按其布置形式不同，一般可分為單層式、二層式和三層式。 單層式 是將所有電氣設(shè)備布置在一層建筑中，適用于線路無電抗器的情況。單層式占地面積較大，通常采用成套開關(guān)柜，以減小占地面積。 二層式 是將母線、母線 隔離開關(guān)等較輕設(shè)備放在第二層，將電抗器。斷路器等較重設(shè)備布置在底層，與單層式相比占地面積小，造價較高。 三層式 是將所有電氣設(shè)備依其輕重分別布置在三層建筑物中，其具有安全、可靠性高、占地面積小等特點，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，施工時間長，造價較高，檢修和運行不大方便，目前已較少采用。 屋內(nèi)配電裝置一般要求及防火、蓄油措施 一般要求 ： 1)配電裝置的布置和設(shè)備安裝，應(yīng)滿足正常，短路和過電壓時工作條件的要求，并不致危及人身安全和周圍設(shè)備，且室內(nèi)不應(yīng)有與本室無關(guān)的管道通過。 2)配電裝置的絕緣等級，應(yīng)和電力 系統(tǒng)的額定電壓相配合。 3)同一配電裝置內(nèi)，各回路的相序排列應(yīng)一致。母線及引下線應(yīng)分別涂色標明相別。 防火及蓄油設(shè)施 ： 屋內(nèi)單臺斷路器、電流互感器和電壓互感器的總油量為 60Kg 以下時，一般安徽理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計 25 安裝在兩側(cè)有隔板的間隔內(nèi)。小型熱電站內(nèi)多屬此種間隔。 總油量為 60~600Kg 時，應(yīng)安裝在有防爆隔墻的間隔內(nèi)。 總油量為 60Kg 以上的屋內(nèi)單臺斷路器、電流互感器及 10KV 以上的油浸式電壓互感器，應(yīng)設(shè)置貯油或擋油設(shè)施。 間隔內(nèi)的硬導(dǎo)體及接地線上，應(yīng)留有接觸器和連接端子，以便于安裝便攜式接地線。 6~35KV 雙母線布置的屋內(nèi)配 電裝置中，母線與母線隔離開關(guān)之間宜裝設(shè)耐火隔板。 屋內(nèi)配電裝置特點 1） 安全凈距小并可分層布置，占地面積小 。 2） 維護，巡視和操作都在室內(nèi)進行，不受外界氣象條件的影響，比較方便 。 3） 設(shè)備受氣象及外界有害氣體影響較小，可減少維護工作量 。 4） 建筑投資大 。 屋外配電裝置 屋外配電裝置分類 屋外配電裝置的結(jié)構(gòu)形式，除與主接線、電壓等級和電氣設(shè)備類型有密切關(guān)系外，還與地形地勢有關(guān)。 根據(jù)電氣設(shè)備和母線布置的高度，屋外配電裝置可分為中型、半高型和高型等三類。 中型配電裝置 是 將所有電器都安裝在同一水平面內(nèi)，并裝在一定高度的基礎(chǔ) 上，使帶電部分對地保持必要的高度，以便工作人員能在地面安全地活動；中型配電裝置中，母線所在地水平面稍高于電器所在水平面，母線和電氣設(shè)備均不能上、下重疊布置。中型配電裝置布置比較清晰，不易誤操作，運行可靠，施工和維護方便，投資少，并有多年的運行經(jīng)驗。但是占地面積過大。 高型配電裝置 是將兩組母線及母線隔離開關(guān)上下重疊布置的配電裝置。高型配電裝置可以節(jié)省占地面積 50%左右，但耗用鋼材較多，投資增大，操作和維修條件較差。 半高型配電裝置 是僅將母線 與斷路器、電流互感器、隔離開關(guān)作上下重疊布置的配電裝置。半高型配電裝置介于高型和中型之間，具有兩者的優(yōu)點，并克服兩者的缺點，除母線隔離開關(guān)外，其余部分與中型布置基本相同，運行維護仍較方便。其占地面積比普通中型減少 30%。 安徽理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計 26 屋外配電裝置的特點 屋外配電裝置的特點： 1)安全凈距大，占地面積大，但便于帶電作業(yè) ； 2)維護、巡視和操作在室外進行，受外界氣象條件影響 ； 3)設(shè)備受氣象及外界有害氣體影響較大，運行條件較差，須加強絕緣，設(shè)備價格較高 ； 4)土建工程量和費用較少，建設(shè)周期短，擴建較方便 。 屋內(nèi)配電裝置配置圖 35kv 側(cè)屋內(nèi)配電裝置其布置型式按二層式布置，如下 斷 路 器電 流 互 感器斷 路 器電 流 互 感器電 抗 器一層隔 離 開 關(guān)母 線隔 離 開 關(guān)無 功 補 償裝 置變 壓 器 變 壓 器樓 梯 間間 隔 名 稱間 隔 名 稱無 功補 償無 功補 償線 路 線 路 線 路線 路線 路線 路母 線 分 段電 壓 互 感 器避 雷 器電 壓 互 感 器避 雷 器電 壓互 感 器電 壓 互 感 器一層二層儲 藏 室儲 藏 室 儲 藏 室儲 藏 室第 一 張共 一 張 圖 41 35KV側(cè)屋內(nèi)配電裝置 安徽理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計 27 5 無功補償 無功補償基本原理 電網(wǎng)輸出的功率包括兩部分：一是 有功功率 ：直接消耗電能，把電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能、熱能、化學(xué)能或聲能，利用這些能作功，這部分功率稱為有功功率；二是 無功功率 ：不消耗電能，只是把電能轉(zhuǎn)換為另一種形式的能，這種能作為電氣設(shè)備能夠作功的必備條件，并且，這種能是在電網(wǎng)中與電能進行周期性轉(zhuǎn)換，這部分功率稱為無功功率（如電 磁元件建立磁場占用的電能，電容器建立電場所占的電能）。電流在電感元件中作功時，電流滯后于電壓 90 度；而電流在電容元件中作功時，電流超前電壓 90 度。在同一電路中，電感電流與電容電流方向相反，互差 180 度。如果在電磁元件電路中有比例地安裝電容元件 ,使兩者的電流相互抵消，使電流的矢量與電壓矢量之間的夾角縮小。 無功功率對電網(wǎng)產(chǎn)生的作用和不利影響 無功功率的作用：在正常情況下，用電設(shè)備不但要從電源取得有功功率，同時還需要從電源取得無功功率。如果電網(wǎng)中的無功功率供不應(yīng)求，用電設(shè)備就沒有足夠的無功功率來建立正常的 電磁場，那么，這些用電設(shè)備就不能維持在額定情況下工作，用電設(shè)備的端電壓就要下降，從而影響用電設(shè)備的正常運行。 從發(fā)電機和高壓輸電線供給的無功功率，遠遠滿足不了負荷的需要，所以在電網(wǎng)中要設(shè)置一些無功補償裝置來補充無功功率，以保證用戶對無功功率的需要，這樣用電設(shè)備才能在額定電壓下工作。這就是電網(wǎng)需要裝設(shè)無功補償裝置的道理。 無功功率對供、用電產(chǎn)生一定的不良影響，主要表現(xiàn)在： (1)降低發(fā)電機有功功率的輸出。 (2)降低輸、變電設(shè)備的供電能力。 (3)造成線路電壓損失增大和電能損耗的增加 。 (4)造 成低功率因數(shù)運行和電壓下降，使電氣設(shè)備容量得不到充分發(fā)揮。 無功補償?shù)木唧w實現(xiàn)方式和意義 無功補償?shù)木唧w實現(xiàn)方式：把具有容性功率負荷的裝置與感性功率負荷并聯(lián)接在同一電路，能量在兩種負荷之間相互交換。這樣，感性負荷所需要的無功功率可由容性負荷輸出 的無功功率補償 無功補償?shù)囊饬x： （ 1） 補償無功功率，可以增加電網(wǎng)中 有功功率 的比例常數(shù)。 （ 2） 減少發(fā)、供電設(shè)備的設(shè)計容量，減少投資，例如當功率因數(shù) cosΦ=安徽理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計 28 增加到 cosΦ= 時，裝 1Kvar 電容器可節(jié)省設(shè)備容量 ；反之，增加 對 原有設(shè)備而言，相當于增大了發(fā)、供電設(shè)備容量。因此，對新建、改建工程，應(yīng)充分考慮無功補償，便可以減少設(shè)計容量，從而減少投資。 （ 3） 降低線損，由公式 ΔΡ%=（ 1cosθ/cosΦ） 100%得出其中 cosΦ 為補償后的功率因數(shù)， cosθ 為補償前的功率因數(shù)則： cosΦcosθ，所以提高功率因數(shù)后，線損率也下降了，減少設(shè)計容量、減少投資，增加電網(wǎng)中有功功率的輸送比例，以及降低線損都直接決定和影響著供電企業(yè)的經(jīng)濟效益。所以，功率因數(shù)是考核經(jīng)濟效益的重要指標，規(guī)劃、實施無功補償勢在必行。 電網(wǎng)中常用的無功補償 及注意問題 ① 集中補償：在高低壓配電線路中安裝并聯(lián)電容器組； ② 分組補償：在配電變壓器低壓側(cè)和用戶車間配電屏安裝并聯(lián)補償電容器； ③ 單臺電動機就地補償：在單臺電動機處安裝并聯(lián) 電容器 等。 加裝無功補償設(shè)備，不僅可使功率消耗小，功率因數(shù)提高，還可以充分挖掘設(shè)備輸送功率的潛力。 確定無功補償容量時，應(yīng)注意以下兩點： ① 在輕負荷時要避免過補償，倒送無功造成功率損耗增加，也是不經(jīng)濟的。 ② 功率因數(shù)越高，每千伏補償容量減少損耗的作用將變小，通常情況下，將功率因數(shù)提高到 就是合理補償 無功就地補償容量可以根據(jù)以下 經(jīng) 驗公式 確定： Q≤UΙ0 式中： Q無功補償容量（ kvar）； U電動機的額定電壓（ V）； Ι0電動機空載電流（ A）；但是無功就地補償也有其缺點： ⑴ 不能全面取代 高壓集中營 和低壓分組補償；眾所周之，無功補償按其安裝位置和接線方法可分為：高壓集中補償、低壓分組補償和低壓就地補償。其中就地補償區(qū)域最大，效果也好。但它總的電容器安裝容量比其它兩種方式要大，電容器利用率也低。高壓集中補償和低壓分組補償?shù)碾娙萜魅萘肯鄬^小，利用率也高，且能補償變壓器自身的無功損耗。為此，這三種補償方式各有應(yīng)用范圍，應(yīng)結(jié)合實際確 定使用場合，各司其職。 配電網(wǎng)無功補償?shù)闹饕绞? 配電網(wǎng)無功補償?shù)闹饕绞接形宸N：變電站補償、 配電線路 補償、隨機補償、隨器補償、跟蹤補償。 變電站補償：針對電網(wǎng)的無功平衡，在變電站進行集中補償，補償裝置包括并聯(lián)電容器、 同步調(diào)相機 、靜止補償器等，主要目的是平衡電網(wǎng)的無功功率，改善電網(wǎng)的功率因數(shù)，提高系統(tǒng)終端 變電所 的母線電壓，補償變電站 主變壓器 和高壓輸電線路的無功損耗。這些補償裝置一般集中接在變電站 10kV 母線上，因此安徽理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計 29 具有管理容易、維護方便等優(yōu)點，缺點是這種補償方式對 10kV 配電網(wǎng)的降損不起作用。 配電線 路補償：線路無功補償