b、带总断路器的等差容量分组、带总断路器的等差级数容量分组,当某一并联电容器组因短路故障而切除时,将造成整个并联电容器装置退出运行。
c、等容量分作方式,是应用较多的分作方式。
综上所述,在本设计中,无功补偿装置分作方式采用等容量分组方式。
并联电容器装置的接线:并联电容器装置的基本接线分为星形(Y)和三角形(△)两种。经常使用的还有由星形派生出来的双星形,在某种场合下,也采用有由三角形派生出来的双三角形。从《电气工程电气设计手册》(一次部分)P502页表9-17中比较得,应采用双星形接线。因为双星形接线更简单,而且可靠性、灵敏性都高,对电网通讯不会造成干扰,适用于10KV及以上的大容量并联电容器组。
中性点接地方式:对该变电所进行无功补偿,主要是补偿主变和负荷的无功功率,因此并联电容器装置装设在变电所低压侧,故采用中性点不接地方式。当功率因数不满足要求时,首先进行自然功率因数补偿,在进行人工补偿。自然补偿的方法有:
(1) 合理选择电动机的规格、型号; (2) 防止电动机空载运行; (3) 合理选择变压器的容量; (4) 保证电动机的检修质量; (5) 交流接触器的节电运行。 人工补偿的方法有:
(1) 并联电容器人工补偿
1) 有功损耗小,约为0.25%-0.5%,而同步调相机约为1.5%-3%; 2) 无旋转部分,运行维护方便;
3) 可按系统需要增加或减少安装容量和改变安装地点; 4) 个别电容器损坏不影响整个装置运行;
5) 短路时,同步调相机增加短路电流,增大了用户开关的断流容量,电器 无此缺点。 (2) 同步电动机补偿 (3) 动态无功功率补偿
补偿前系统的平均功率因数为:
——有功负荷系数,一般为0.7~0.75 本设计取0.75 ——无功负荷系数,一般为0.76~0.82 本设计取0.8 将 由0.7提高到0.9所需的补偿容量为 tg tg
装设大容量的电力电容器,平均分配在两条35KV的母线上,35kV出线回路数8回,本期采用电力电容两组,每组装设9000kvar电容器组。
2.3 主变压器的选择
2.3.1 负荷分析与计算
若使供配电系统在正常条件下可靠的运行,必须正确的选择电力变压器,开关设备及导线,电缆等。就需要对电力负荷进行计算。计算负荷是供电设计计算的基本依据。计算负荷的正确是否合理,将直接影响到电气设备和导线电缆的选择是否经济合理。计算负荷不能定的太大,否则选择的电气设备和导线电缆将会过大而造成投资和有色金属的浪费,计算负荷也不能过小,否则选择的电气设备和导线电缆将会长期处于过负荷运行,增加电能损耗,产生过热,导致绝缘体过于老化甚至烧坏。因此,工程上依据不同的计算目的,针对不同类型的用户和不同类型的负荷,在实践中总结出了各种计算方法,有估算法,需用系数法,二项式法,单相负荷计算法等。此次设计用需用系数法。
本变电站负荷分析计算公式如下:
计算如下:
1) 2) = 可知 = 可知 =6000kw =8000kw = ×tan(cos )可知 = ×tan(cos )可知 =6000 tan(cos ) =8000 tan(cos )
=3900kvar =5840kvar = =7156kvA = =9904kvA / =118A / =163A 3) 4) = 可知 = 可知 =5000kw =7000kw = ×tan(cos )可知 = ×tan(cos )可知 =5000 tan(cos )=3750kvar =7000 tan(cos ) =3750kvar =4900kvar = =6250kvA = =8545kvA / =103A / =140A 5)
= 可知 =5000kw = ×tan(cos )可知 =5000 tan(cos )=3500kvar = =6103kvA / =100A 表2.2负荷分配情况
负荷名称 水泥厂 火电厂 中方变 水电厂 造纸厂 P(kw) 6000 8000 5000 7000 5000 Q(kvar) 3900 5840 3750 4900 3500 S(kvA) 7156 9904 6250 8545 6103 I(A) 118 163 103 140 100 同时系数的确定:确定
配电所母线的最大负荷时,所采用的有功负荷同时系数:计算负荷小于5000 千瓦。 0.9~1.0 计算负荷为5000~10000 千瓦。 0.85计算负荷超过10000 千瓦 0.8。 此次设计K为0.85。
由计算公式:
=K 0.85×(6000+8000+5000+7000+7000+5000)=32300(kw) 0.85×(3900+5840+3750+4900+4900+3500)=22516(kvar) =39373(kvA) / =650(A)
2.3.2 主变压器选择
在变电站中,用来向电力系统或用户输送功率的变压器,称为主变压器。
《35~110kV 变电所设计规范》规定,主变压器的台数和容量,应根据地区供电条件、负荷性质、用电容量和运行方式等条件综合考虑确定。
在有一、二级负荷的变电所中宜装设两台主变压器,当技术经济比较合理时,可装设两台以上主变压器。
装有两台及以上主变压器的变电所,当断开一台时,其余主变压器的容量不应小于60%的全部负荷,并应保证用户的一、二级负荷。
具有三种电压的变电所,如通过主变压器各侧线圈的功率均达到该变压器容量的15%以上,主变压器宜采用三线圈变压器。
主变压器台数和容量直接影响主接线的形式和配电装置的结构。
装有两台及以上主变压器的变电所,当断开一台时,其余主变压器的容量不应小于60%的全部负荷,并应保证用户的一、二级负荷。为了担负更多的负荷取70%。则 70% =24522(kvA).。
由负荷计算,装设两台主变压器,每台变压器额定容量按下式选择,故可选择两台型号为SZ9—31500/110 的变压器。
当一台主变停运时,即使不考虑变压器的事故过负荷能力,也能保证对61.0%的负荷供电。 表2.3主变压器参数技术参数
额定电压 一次 分接范围(KV) 110 (%) 空载电流 (%) 0.7 型号 额定容量 (kVA) 31500 空载损耗 负载损耗 (KW) 0.134 二次 (KV) (KW) 短路阻抗 连接组标号 (%) 10.5 YNd11 SZ9- 2×2.5 6.3(6.6) 0.03

