【正文】 WCU2,即Qc∝U2，而三角形接線時加在電容器C上的電壓為星形接線時的三倍，即U△= UY，因此Qc△=3Qcy。這就是說，相同的三個并聯(lián)電容器，采用三角形接線的補償容量為采用星形接線的補償容量的三倍，充分發(fā)揮了他的補償效果，是最經濟合理的。所以額定電壓在10kV及以下的配電網中，并聯(lián)電容器組應采用三角形接線。另外當三角形接線中任一相并聯(lián)器組斷線時，三相配電線路仍能得到無功補償。但三角形接線也存在不足，即并聯(lián)電容器組直接承受配電網的線電壓，當任何一臺并聯(lián)電容器因故障被擊穿發(fā)生短路故障時，就形成了兩相短路，通過故障點的電流為相間短路電流，短路電流非常大，可能導致并聯(lián)電容器組油箱爆炸，威脅配電網的安全運行。所以，三角形接線多用于短路容量較小的工礦企業(yè)客戶變電站和配電線路中。 星形接線星形接線方式如圖35所示。圖35 星形接線方式由于星形接線的并聯(lián)電容器承受的是相電壓，當一臺電容器被擊穿而短路時，通過故障點的電流是額定相電流的三倍；如果采用每相兩段串聯(lián)的星形接線時，一臺被擊穿，因此運行就安全多了，所以星形接線能較好的防止并聯(lián)電容器爆炸。另外，星形接線的一相被擊穿時，當單臺保護熔斷器將故障電容器斷開后，不易造成相間短路，使其與并聯(lián)電容器繼續(xù)運行。星形接線方式的不足是當一相并聯(lián)電容器斷線時，造成該相失去補償，引起三相不平衡。通過分析比較，根據本次設計要求將采用三角形接線方式。 功率補償原理及控制線路設計 無功補償?shù)幕驹戆丫哂腥菪怨β守摵傻难b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，可以增加電網中有功功率的比例常數(shù)。 　　(2)減少發(fā)、供電設備的設計容量，減少投資，例如當功率因數(shù)cosΦ==，；反之，相當于增大了發(fā)、供電設備容量。因此，對新建、改建工程，應充分考慮無功補償，便可以減少設計容量，從而減少投資。 　　(3)降低線損，由公式ΔΡ%=（1cosΦ/cosΦ）100%得出其中cosΦ為補償后的功率因數(shù)，cosΦ為補償前的功率因數(shù)則： 　　cosΦcosΦ，所以提高功率因數(shù)后，線損率也下降了，減少設計容量、減少投資，增加電網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)的經濟效益。所以，功率因數(shù)是考核經濟效益的重要指標，規(guī)劃、實施無功補償勢在必行。 加裝無功補償設備，不僅可使功率消耗小，功率因數(shù)提高，還可以充分挖掘設備輸送功率的潛力。 無功補償控制線路控制電容器投切的器件主要有投切電容器專用接觸器、復合開關、同步開關和晶閘管。 　　投切電容器專用接觸器有一組輔助接點串聯(lián)電阻后與主接點并聯(lián)。在投入過程中輔助接點先閉合，與輔助接點串聯(lián)的電阻使電容器預充電，然后主接點再閉合，于是就限制了電容器投入時的涌流。 　　復合開關就是將晶閘管與繼電器接點并聯(lián)使用，由晶閘管實現(xiàn)電壓過零投入與電流過零切除，由繼電器接點來通過連續(xù)電流，這樣就避免了晶閘管的導通損耗問題，也避免了電容器投入時的涌流。但是復合開關既使用晶閘管又使用繼電器，于是結構就變得比較復雜，成本也比較高，并且由于晶閘管對過流、過壓及對dv/dt的敏感性也比較容易損壞。在實際應用中，復合開關故障多半是由晶閘管損壞所引起的。 　　同步開關是近年來最新發(fā)展的技術，顧名思義，就是使機械開關的接點準確地在需要的時刻閉合或斷開。對于控制電容器的同步開關，就是要在接點兩端電壓為零的時刻閉合，從而實現(xiàn)電容器的無涌流投入，在電流為零的時刻斷開，從而實現(xiàn)開關接點的無電弧分斷。由于同步開關省略了晶閘管，因此不僅成本降低，而且可靠性提高。同步開關是傳統(tǒng)機械開關與現(xiàn)代電子技術完美結合的產物，使機械開關在具有獨特技術性能的同時，其高可靠性以及低損耗的特點得以充分顯示出來。 晶閘管是動態(tài)無功補償裝置唯一可選的器件，晶閘管的動作速度快，可以在一個交流周期內完成電容器的投入與切除，并且對投切次數(shù)沒有限制。但是晶閘管的導通損耗大，價格高，可靠性差，除非用于動態(tài)補償，否則并沒有優(yōu)勢可言。經過比較分析，根據設計要求選擇接觸器分組投切的控制線路，其接線原理圖如圖36所示。圖36 接觸器分組投切 功率補償?shù)挠嬎愎β室驍?shù)是電力企業(yè)的一項重要技術經濟指標，提高功率因數(shù)通常有兩種途徑：一是再不添置任何附加補償設備的前提下，合理選擇和使用電氣設備，改善他們的運行方式，提高檢修質量，從而提高自然功率因數(shù)，但自然功率因數(shù)的提高往往很有限。另一種則是采用人工補償裝置來提高功率因數(shù)，人工補償裝置可采用同步電動機或并聯(lián)靜電電容器。根據本次設計要求將選擇采用并聯(lián)電容器的方法來改變功率因數(shù)，由設計要求知：∵ ，通過采取合適的方式。 —稱為無功補償率Pe＝ 553＋90＋160＝415kW Pe—設備組的總容量通過查表 (用電設備組的需要系數(shù)，二項式系數(shù)及功率因數(shù)值) 可知: 變配電所，倉庫照明 kd＝～ 則: 此處選 kd＝∵ ∴有功計算負荷為：P30= kdPe=415＝(kW) 無功計算負荷為：Q30=P30＝ ＝(kvar) 要將功率因數(shù)由提高到,所需補償?shù)臒o功容量為Qc ＝ －＝P30＝(－) ＝ ∵ qc為并聯(lián)電容器的單個容量 ∴ Qc 為所需補償?shù)臒o功容量取qc＝50 ， 則 故取n＝9，說明無功補償裝置需要三個電容器組。第4章 總線路設計根據設計要求，結合第二章和第三章設計內容，總線路設計如圖所示： 這種主接線的兩段高壓母線，在正常時可以接通運行，也可以分段運行。任一臺主變壓器或任一路電源進線停電檢修或發(fā)生故障時，通過切換操作，均可迅速恢復整個變電所的供電。因此其供電可靠性相當高，可供一、二級負荷。高壓側采用單母線分段接線形式，用分段斷路器QFD進行分段，可以提高供電可靠性和靈活性。當一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動將故障段隔離，保證正常段母線不間斷供電，不致使重要用戶停電；而兩段母線同時故障的幾率很小，可以不予考慮。在可靠性要求不同時，亦可以用隔離開關分段，任一段母線故障時，將造成兩段母線同時停電，在判別故障后，拉開分段隔離開關，完好段即可恢復供電。低壓側采用雙母線分段接線形式，當一段母線發(fā)生故障后，在繼電保護作用下，分段斷路器先自動跳開，而后將故障段母線所連的電源回路的斷路器跳開，該段母線所連的出線路停電；隨后，將故障段母線所連的電源回路和出線回路切換到備用母線，即可恢復供電。這樣只是部分短時停電，而不必全部短期停電。結論本次設計是某工廠10kV變配電系統(tǒng)的設計，根據設計要求，著重從以下幾方面入手：配電線路設計、控制線路設計和補償線路設計，通過計算短路電流，根據短路電流的大小來選擇電氣設備，最終確定了電氣主接線形式，完成了設計原理圖。主接線形式采用低壓聯(lián)絡線作備用干線的放射式接線，高壓側采用單母線分段接線形式，低壓側采用雙母線分段接線形式，提高了供電可靠性。整個設計都是以“提出問題分析問題解決問題”這樣的程序完成的，在指導老師的嚴格要求下，遇到問題向老師請教，完全地、系統(tǒng)地、完整地把大學三年學習的知識聯(lián)系起來，把自己的理論專業(yè)知識系統(tǒng)化，更重要的是使自己在工作之前有了更大的進步。致 謝本設計的工作能夠得以順利的完成,在此,首先對指導老師程航老師表示衷心的感謝!同時也感謝小組同學們的幫助、。通過此次畢業(yè)設計，我加深了對工廠供配電知識的了解及系統(tǒng)的設計步驟。我和同組同學一起進行課題討論分析，通過查閱資料，悉心請教,耐心設計，共同整理直至最后完成。作為大學階段一次非常重要的學習經歷，我感覺自己受益匪淺，學習能力也再不斷提高，不斷的進步!在程老師的精心指導下，同學們互相幫助,經過一個多月的努力,順利地把畢業(yè)設計完成了。此次設計使我們對工廠供配電有了新的認識,更深的了解，基本掌握了對降壓變電所的電氣設計。對于程老師的細心指導,大家有感于心，此外這次設計對我們的鍛煉也是多方面的，除了對設計過程熟悉外，我們還進一步提高了作圖，文字編輯，各種信息的查閱等計算機水平，也大大的提高了自己分析問題、解決問題的能力。一份耕耘一份收獲！只有不斷的努力,成功的距離才會離我們越來越近!我們的未來才更加的充滿憧憬!最后，衷心感謝于百忙之中評閱論文的各位老師！ 參 考 文 獻[1] 劉 燕. 供配電技術. 西安：西安電子科技大學出版社，[2] 李珞新. 用電管理. 北京：中國電力出版社，[3] 喻劍輝. 高電壓技術. 北京：中國電力出版社，[4] 張曉春. 電力系統(tǒng)繼電保護. 武漢：華中科技大學出版社，[5] 熊信銀. 發(fā)電廠電氣部分(第四版). 北京：中國電力出版社，2009[6] 何永華. 發(fā)電廠及變電站二次回路. 北京：中國電力出版社，2007[7] 于永源 電力系統(tǒng)分析. 北京：中國電力工業(yè)出版社，2007[8] 張瑩等. 工廠供配電技術. 電子工業(yè)出版社,第二版, 2006[9] 劉介才. 供配電技術. 機械工業(yè)出版社,第二版, 2000[10] 劉介才. 實用供配電技術手冊. 中國水利水電出版社,第二版, 2000[11] 芮靜康. 供配電系統(tǒng)圖集. 中國電力出版社第二版, 2005[12] 李爾文. 工廠供電. 化學工業(yè)出版社,第二版, 2001[13] 相關設計手冊、國家（行業(yè)）標準、CAD、Protel制圖指導書.