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山东科技大学继续教育学生毕业论文用纸 2.3 所用电设计及功率因数的补偿 2.3.1 所用电的设计 1） 2） 压器容量； 3） 确定变压器电源引接方式。当变电所内有较低的电压母线时，一般从这类母线引接电源，这种引线具有经济、可靠的优点。 选择结果 1） 2） 所用电的引接：为了保证供电的可靠性，所用电分别从10kv母所用电容量：这里选用两台S9-M-50型，参数如下： 线上引接，为了节省投资，所用变采用隔离开关加高压熔断器与母线连接。 表2 所用变压器数据表 额定容量 连接组别号 空载损耗 负载损耗 空载电流 短路阻抗 KVA 50 Y,yn0 KW 0.17 KW 0.87 A 2 Ω 4 确定所用变压器的参数，一般的变电所，均装设有两台变压器，确定所用变压器容量：根据所用负荷统计和计算，选用合适的变以满足整流操作电源，强迫油循环变压器，无人值班的要求； 2.3.2 功率因数的补偿 P Σ=（7.5+2+6+2+2.4+3+3.5+4.6+3.4+3.6）*0.85=32.3MW 原来的功率因数是0.8，要求补偿到0.9以上，采用在低压侧并联电容器的方法： cosΨ=0.8 Ψ=36.87o cosΨ′=0.9 Ψ′=25.84o 要求补偿的无功容量为： Qc=P*(tanΨ′-tanΨ)=32.3*(tan36.87o- tan25.84o)=8.58Mvar 每相补偿的电容值C= Qc/3ωμ2=8.58*106/（3*314*10*103）=91.08μf 电容值选择数值至少为91.08μf，每相装设一个电容器。 2.4 短路电流的计算 2.4.1 计算的目的和内容 1） 2） 为了选择断路器等电器设备或对这些设备提出技术要求； 评价并确定网络方案； 第 8 页 山东科技大学继续教育学生毕业论文用纸 3） 4） 5） 研究限制短路电流的措施； 为继电保护整定和调试提供数据； 分析计算送电线路对通讯设施的影响。 在电力系统设计中，短路电流的计算应按照远景规划水平考虑，远景规划水平一般按建成后5-10年。计算内容为系统在最大运行方式时各枢纽点的三相短路电流。工程设计中，短路电流计算均采用实用计算法。所谓实用计算法是指在一定的假设条件下计算出短路电流的各个分量，而不是用微分方程求解短路电流的完整表达式。 2.4.2 计算的假设条件 1） 2） 3） 4） 故障前为空载，即负荷略去不计，只计算短路电流的故障分量； 故障前所有电压均等于平均额定电压，其标幺值等于1； 系统各个元件电阻略去不计（1kv及以上的高压电网）； 只计算短路电流的基频分量。 2.4.3 各元件参数的计算 选取基准电压Ub=Uav=115，Sb=100，则等值图中各计算值为：线路X b =0.4Ω/KM，只计算三相短路电流 XS1*=XS1*Sb /Sj=0.6*100/1250=0.048 XS2*=XS2*Sb /Sj =0.8*100/350=0.029 X11*=x1l1*SB/U2av=0.4*10*100/1152=0.03 X12*=x1l2*SB/U2av =0.4*14*100/1152=0.042 X13*=x1l3*SB/U2av =0.4*6*100/1152=0.018 X14*=x1l4*SB/U2av =0.4*20*100/1152=0.06 主变的计算：Xt*=Uk(%)*SB/(100* SN)=10.5*100/(100*40)=0.2625 短路电流的计算分为次暂态电流----短路电流周期分量的有效值和短路冲击电流，前者用于检验断路器开端容量和继电保护的整定热稳定计算，后者用于动稳定的计算。 2.4.4 短路电流的计算步骤 （1） 短路电流计算的基准值Ub= Uav=115kv, Sb=100MVA; （2） 计算各元件参数的标幺值，做出等值电路； 第 9 页 山东科技大学继续教育学生毕业论文用纸 （3） 进行网络简化，求出电源点与短路点之间的电抗，此电抗称为入端电抗； （4） 求出短路电流标幺值，进而求出短路电流有名值; （5） 计算冲击电流有效值。 2.4.5 系统等值图 图1
系统等值图 计算结果如下列表：（计算过程见计算书） 表3 各短路点计算结果 短路点 d 1 d 2 次暂态电流有效值 (KA) 10.68 2.82 冲击电流幅值ish (KA) 27.18 7.18 2.5 电气设备的选择 正确地选择电气设备是电气主接线和配电装置达到安全、经济运行的重要条件。在进行电气设备选择时，应根据工程实际情况，在保证安全可靠的前提下，积极而稳妥地采用新技术，并注意节省投资，选择合适的电气设备。电气设备的选择要能可靠的工作，必须按正常工作条件进行选择，并第 10 页 山东科技大学继续教育学生毕业论文用纸 按短路状态进行校验动稳定和热稳定。电气设备选择的一般要求如下： 1） 发展； 2） 校验； 3） 4） 5） 6） 应力求技术先进和合理； 与整个工程建设标准应协调一致； 同类设备应尽量减少品种； 选择的新产品均应有可靠的试验数据，并经正式鉴定合格。 应按照当地环境条件（如海拔、大气污染程度和环境污染程度等）应满足各种运行、检验、短路和过电压情况的要求，并考虑远景2.5.1 高压断路器的选择 高压断路器的主要功能：正常运行时，用来倒换运行方式，把设备或线路接入电路或退出运行，能起保护作用。高压断路器是开关设备中功能最为完善的一种，其最大特点是能断开负荷电流和短路电流。 1）断路器种类和型式的选择： 除满足各项技术条件外，还应考虑安装调试和运行维护方便。一般6-35kv采用真空断路器，35-500kv采用SF6断路器。 2) 额定电压的选择： UN>= UNS UNS-----电网额定电压 3）额定电流的选择： IN>= IMAX IMAX------各种合理方式下最大持续工作电流 4）开断短路电流的选择 INbr>= IPT（或I\） IPT为实际开断瞬间的短路电流周期分量，开断电器应能在最严重的情况下开断短路电流，故断路器的开断计算时间t应为主保护时间和断路器固有分闸时间之和。 5） 热稳定校验 QK----短路电流 I2t*t>= QK t-----电器允许通过的热稳定电流和时间 It、热稳定效应 第 11 页