【正文】 是有電磁線圈的電氣設(shè)備，要建立磁場(chǎng)，就要消耗無(wú)功功率。提高功率因數(shù)，可以降低線路上的損耗，提高輸出功率。充分發(fā)揮電源設(shè)備潛力?？蓽p少對(duì)供配電設(shè)施的投資，增加供配電系統(tǒng)的功率儲(chǔ)備，使用戶獲得直接的經(jīng)濟(jì)利益。對(duì)尚處于設(shè)計(jì)階段的新建筑來(lái)說(shuō)，提高功率因數(shù)則能降低配電設(shè)備的設(shè)備容量，從而減少投資費(fèi)用。通過(guò)適當(dāng)措施提高自然功率因數(shù)。1）選：正確的選擇、合理的使用電動(dòng)機(jī)和變壓器，在條件允許的條件下，盡量選擇鼠籠型電動(dòng)機(jī)。2）調(diào)：合理選擇變壓器的容量，盡量空載、輕載運(yùn)行。人工補(bǔ)償提高功率因數(shù)無(wú)功功率的人工補(bǔ)償裝置：主要有同步調(diào)相機(jī)和并聯(lián)電抗器兩種。同步調(diào)相機(jī)又稱同步補(bǔ)償器，屬于有源補(bǔ)償器。同步調(diào)相機(jī)輸出無(wú)功功率為無(wú)極調(diào)節(jié)方式，調(diào)節(jié)的范圍較大，并且在端電壓下降10%以內(nèi)時(shí)，無(wú)功輸出基本不變，當(dāng)端電壓下降10%以上時(shí)，可強(qiáng)行勵(lì)磁增加無(wú)功輸出。根據(jù)控制需要，控制其勵(lì)磁磁場(chǎng)，使其工作在過(guò)勵(lì)磁或欠勵(lì)磁的狀態(tài)下，從而發(fā)出大小不同的容性或感性無(wú)功功率。不適應(yīng)各類快速變化非線性負(fù)載的要求。每輸出1K %～ 3%的有功功率，基建安裝要求高、不易擴(kuò)建、運(yùn)行維護(hù)復(fù)雜，所以一般用于電力系統(tǒng)中的樞紐變電站及地區(qū)降壓變電站。我們知道，當(dāng)COSφ＜，采用人工補(bǔ)償法來(lái)提高功率因數(shù)，廣泛采用并聯(lián)電容器進(jìn)行補(bǔ)償。并聯(lián)電容器安裝簡(jiǎn)單、容易擴(kuò)建、運(yùn)行維護(hù)方便，補(bǔ)償單位無(wú)功功率的造價(jià)低、有功損耗?。?），因此廣泛用于工廠企業(yè)及民用建筑供電系統(tǒng)中。無(wú)功補(bǔ)償使用專用的電力電容器，其規(guī)格品種很多，按安裝方式分為戶內(nèi)式和戶外式，按相數(shù)分為單相和三相，按額定電壓分為高壓和低壓電容器等等。3）并聯(lián)電容器的補(bǔ)償方式216。其中電壓互感器TV為電容器切除時(shí)放電用。216。216。4） 電容器的聯(lián)接方式高壓電容器的一次接線方式較多，目前采用的有單星形接線、雙星形接線、三角形接線等。下面對(duì)幾種常用的接線方式作一個(gè)簡(jiǎn)要的概述。 單星形接線 在中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中采用單星形接線。電流平衡保護(hù)用于星形接線時(shí)，有靈敏簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)可靠的優(yōu)點(diǎn)。如圖a所示。 雙星形接線 當(dāng)電容器組容量足夠大、使用電容器單元數(shù)足夠多時(shí)，可以考慮選擇采用雙星形接線，采用雙星形接線方式時(shí)，可以采用中性點(diǎn)不平衡電流保護(hù)、橫聯(lián)差動(dòng)保護(hù)等可供選擇的繼電保護(hù)方式較多，但設(shè)計(jì)時(shí)注意當(dāng)其中某相的一個(gè)臂短路時(shí)，短路電流的初始值中會(huì)包含有健全臂的放電電流，其它常規(guī)的如相間過(guò)電流過(guò)電流保護(hù)等并無(wú)特殊。216。此種接線方式的缺點(diǎn)在于當(dāng)電容器擊穿時(shí)，即形成相間短路，增加了爆破燃燒的危險(xiǎn)性，威脅電網(wǎng)的安全運(yùn)行。具體接線如圖c所示。 雙三角接線 當(dāng)電容器的額定電壓與系統(tǒng)電壓符合并且電容個(gè)數(shù)足夠多時(shí)可以采用雙三角接線，這種種接線方式的一大特點(diǎn)是可以使整定方便、靈敏度確定的相電流橫差保護(hù)。 圖a 圖b 圖c 圖d5） 三角形接法和星形接法的優(yōu)缺點(diǎn)比較△或Y（雙Y） 優(yōu)選△，因?yàn)槿萘繛閅 的1/3 且電壓低，放電1 分鐘，殘壓50V 以下。電容器放電回路中不得裝設(shè)熔斷器或開(kāi)關(guān)，以免放電回路斷開(kāi)，危及人身安全。當(dāng)三相電容器采用三角形接線方式時(shí)，其無(wú)功功率為：由上面兩個(gè)公式可以看出，同樣的電容器在同一電網(wǎng)中接成三角形時(shí)產(chǎn)生的無(wú)功功率是接成星形時(shí)的3倍。原有的變電所設(shè)計(jì)規(guī)范(如GBJ5383)曾規(guī)定10kV及以下作并聯(lián)補(bǔ)償用的三相電力電容器宜接成三角形接線，我國(guó)最早生產(chǎn)的高壓并聯(lián)電容器柜也多為三角形接線。三角形接線的三相電容器直接接在電網(wǎng)線電壓上，任一臺(tái)并聯(lián)電容器內(nèi)部串聯(lián)元件發(fā)生貫穿性擊穿或極間故障時(shí)，都會(huì)形成相間短路，故障電流為兩相短路電流，容易引起電容器爆炸起火?？梢?jiàn)，從安全運(yùn)行的角度考慮，不宜推廣并聯(lián)電容器的三角形接法。因此，后續(xù)頒布的《35～110kV變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB5005992)明確規(guī)定，并聯(lián)電容器的接線方式應(yīng)使電容器組的額定電壓與接入電網(wǎng)的運(yùn)行電壓相配合，宜采用中性點(diǎn)不接地的星形或雙星形接線。當(dāng)其中一臺(tái)電容器因故障退出運(yùn)行時(shí)，由于三相電容器組的阻抗不平衡，會(huì)導(dǎo)致中性點(diǎn)發(fā)生位移，從而使繼續(xù)運(yùn)行的電容器產(chǎn)生過(guò)電壓。綜合國(guó)內(nèi)外的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，在實(shí)際應(yīng)用中，高壓并聯(lián)電容器宜采用中性點(diǎn)不接地的星形接線方式。補(bǔ)償前后，變壓器低壓側(cè)的有功計(jì)算負(fù)荷基本不變，而無(wú)功計(jì)算負(fù)荷=（）kvar= kvar，視在功率= kVA，計(jì)算電流= A,功率因數(shù)提高為cos==。同時(shí)由于計(jì)算電流的減少，使補(bǔ)償點(diǎn)在供電系統(tǒng)中各元件上的功率損耗也相應(yīng)減小，因此無(wú)功補(bǔ)償?shù)慕?jīng)濟(jì)效益十分可觀。 接近負(fù)荷中心216。 接近電源側(cè)；216。 不應(yīng)設(shè)在有劇烈振動(dòng)或高溫的場(chǎng)所；216。 不應(yīng)設(shè)在廁所、浴室或其他經(jīng)常積水場(chǎng)所的正下方，且不宜與上述場(chǎng)所相貼鄰；216。 不應(yīng)設(shè)在地勢(shì)低洼和可能積水的場(chǎng)所。（3）多層建筑中，裝有可燃性油的電氣設(shè)備的配電所、變電所應(yīng)設(shè)置在底層靠外墻部位，且不應(yīng)設(shè)在人員密集場(chǎng)所的正上方、正下方、貼鄰和疏散出口的兩旁。（5）露天或半露天的變電所，不應(yīng)設(shè)置在下列場(chǎng)所：216。 挑檐為燃燒體或難燃體和耐火等級(jí)為四級(jí)的建筑物旁；216。 容易沉積可燃粉塵、可燃纖維、灰塵或?qū)щ妷m埃且嚴(yán)重影響變壓器安全運(yùn)行的場(chǎng)所。負(fù)荷指示圖是將電力負(fù)荷（計(jì)算負(fù)荷P30）按一定比例K（例如以1mm面積代表若干kW）用負(fù)荷圓的形式標(biāo)示在企業(yè)或車間的平面圖上。負(fù)荷圓的半徑r，由車間（建筑）的計(jì)算負(fù)荷得：負(fù)荷中心不只與各負(fù)荷的功率有關(guān)，而且還與各負(fù)荷的工作時(shí)間有關(guān)：設(shè)有負(fù)荷PP2和P3（均表示有功計(jì)算負(fù)荷），它們?cè)谌芜x的直角坐標(biāo)系中的坐標(biāo)已知。仿《力學(xué)》求重心的力矩方程可得：變電所的位置應(yīng)盡量接近工廠的負(fù)荷中心。考慮到周圍環(huán)境及進(jìn)出線方便，決定在6號(hào)廠房的西側(cè)緊靠廠房建造工廠變電所，且型式為附設(shè)式。 二級(jí)負(fù)荷：選擇兩臺(tái)主變壓器；負(fù)荷較大時(shí)，也可多于兩臺(tái)；178。 三級(jí)負(fù)荷：選擇一臺(tái)主變壓器；負(fù)荷較大時(shí)，也可選擇兩臺(tái)；（2）季節(jié)性負(fù)荷或晝夜負(fù)荷變化較大時(shí)，技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理時(shí)，可選擇兩臺(tái)變壓器；（1）單臺(tái)變壓器： （2）兩臺(tái)變壓器：、容量、類型的選擇根據(jù)工廠的負(fù)荷性質(zhì)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：a)裝設(shè)一臺(tái)變壓器 型號(hào)為S9型，而容量根據(jù)式，為主變壓器容量，為總的計(jì)算負(fù)荷。至于工廠二級(jí)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(lái)承擔(dān)。工廠二級(jí)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(lái)承擔(dān)。第五章 變電所主接線方案的設(shè)計(jì)按第四章確定的兩種主變壓器容量、臺(tái)數(shù)、類型的選擇，主接線方案可設(shè)計(jì)為下列兩種：:圖51 裝設(shè)一臺(tái)主變壓器的主接線方案 Y0220/380VS9630GG1A(F)GG1A(F)710/S963010/聯(lián)絡(luò)線（備用電源）GG1A(F)54GG1A(F)1111GW口1010kVFS410GG1A(J)01GG1A(F)113GG1A(F)11GG1A(J)01GG1A(F)96GG1A(F)07GG1A(F)54主變主變聯(lián)絡(luò)（備用）高壓柜列96圖52 裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器的主接線方案 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，電壓損耗較小靈活方便性只有一臺(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額查得S91000/，而變壓器綜合投資約為其單價(jià)的2倍，因此綜合投資約為2*=查得S9630/，因此兩臺(tái)變壓器的綜合投資約為4*=42萬(wàn)元，高壓開(kāi)關(guān)柜（含計(jì)量柜）的綜合投資額查得GG1A(F)型柜可按每臺(tái)4萬(wàn)元計(jì)，因此高壓開(kāi)關(guān)柜的綜合投資約為4**4=24萬(wàn)元本方案采用6臺(tái)GG1A(F)柜，其綜合投資約為6**4=36萬(wàn)元，比一臺(tái)主變方案多投資12萬(wàn)元電力變壓器和高壓開(kāi)關(guān)柜的年運(yùn)行費(fèi)主變的折舊費(fèi)=*=；高壓開(kāi)關(guān)柜的折舊費(fèi)=24萬(wàn)元*=；變配電的維修管理費(fèi)=（+24）萬(wàn)元*=。因此主變和高壓開(kāi)關(guān)柜的折舊和維修管理費(fèi)=（++）=，供電貼費(fèi)主變?nèi)萘棵縆VA為800元，供電貼費(fèi)=1000KVA*供電貼費(fèi)=2*630KVA*=，從上表可以看出，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)由于裝設(shè)兩臺(tái)主變的主接線方案，因此決定采用裝設(shè)一臺(tái)主變的主接線方案。k1k2圖62 短路計(jì)算等效電路 k1點(diǎn)（）的相關(guān)計(jì)算總電抗標(biāo)幺值 三相短路電流周期分量有效值 其他短路電流 三相短路容量 k2點(diǎn)（）的相關(guān)計(jì)算總電抗標(biāo)幺值=++=三相短路電流周期分量有效值其他短路電流 三相短路容量 以上短路計(jì)算結(jié)果綜合圖表61所示。 為了保障一次設(shè)備的可靠運(yùn)行，必須按照下列條件選擇和校驗(yàn)：（1）按正常工作條件包括電壓、電流、頻率、開(kāi)斷電流等選擇；（2）按短路條件包括動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定校驗(yàn)；（3）考慮電氣設(shè)備運(yùn)行的環(huán)境條件如溫度、濕度、海拔高度以及有無(wú)防塵、防腐、防火、防爆等要求。選擇一次設(shè)備時(shí)應(yīng)考慮和校驗(yàn)的項(xiàng)目如表71所示表71（1） 高壓一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)項(xiàng)目表71（2） 低壓一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)項(xiàng)目 10kV側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)設(shè)備的額定電壓一般不應(yīng)小于所在系統(tǒng)的額定電壓，即，必須說(shuō)明：按GB/T 110221999《高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備的共同技術(shù)要求》規(guī)定，高壓設(shè)備的額定電壓應(yīng)按其允許的最高工作電壓來(lái)標(biāo)注。 ，高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備、互感器及支柱絕緣額定電壓，穿墻套管額定電壓，熔斷器額定電壓。系指系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，在任何時(shí)候、系統(tǒng)中任何一點(diǎn)可能出現(xiàn)的電壓最高值，不包括系統(tǒng)的暫態(tài)和異常電壓。按工作電流選擇：設(shè)備的額定電流不應(yīng)小于所在電路的計(jì)算電流，即按斷流能力選擇：設(shè)備的額定開(kāi)斷電流或斷流容量，對(duì)分?jǐn)喽搪冯娏鞯脑O(shè)備（如斷路器）來(lái)說(shuō)，不應(yīng)小于它可能分?jǐn)嗟淖畲蠖搪酚行е祷蚨搪啡萘?，即或?qū)τ诜謹(jǐn)嘭?fù)荷設(shè)備電流的設(shè)備（如負(fù)荷開(kāi)關(guān)）來(lái)說(shuō)，則為，為最大過(guò)負(fù)荷電流。 10 kV一次側(cè)設(shè)備的選擇校驗(yàn)選擇校驗(yàn)項(xiàng)目電壓電流斷流能力動(dòng)態(tài)定度熱穩(wěn)定度其它裝置地點(diǎn)條件參數(shù)數(shù)據(jù)10kV()一一次設(shè)備型號(hào)規(guī)格額定參數(shù)高壓少油斷路器SN1010I/63010kV630A16kA40 kA高壓隔離開(kāi)關(guān)10/200