供电设备课程设计

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一、负荷及线路距离具体统计

线路编号 1 2 3 4 5 6 7 8

线路负荷?KV?A? 797 2822.5 1265 649 534 1520 955.75 1659.5 线路长度?m? 11200 23800 19300 18500 5500 21700 18700 22100 二、变压器的选择

在各级电压等级的变电所中，变压器是主要电气设备之一，担负着变换网络电压、进行电力传输的重要任务，确定合理的变压器容量是变电所安全可靠供电和网络经济运行的保证。

2.1变压器容量和台数的选择方法

确定主变容量时先对系统进行功率补偿，补偿后再确定变压器的容量，然后再在此基础上进行补偿然后校验功率因数是否符合要求。

2.2主变台数的确定

为保证供电的可靠性，变电所一般应装设两台主变压器 ，但一般不超过两台。当只有一个电源或变电所的一级负荷另有备用电源保证供电时，可装设一台主变。

2.3主变容量的确定

1)主变压器容量一般按变电站建成后5—10年的规划负荷选择，并考虑到远期10—20年的负荷发展，对于城郊变电所，主变压器应与城市规划相结合。

2)根据变电站所带负荷的性质和电网结构来确定主变压器的容量。凡装有两台

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（组）及以上主变压器的变电所，其中一台（组）事故停运后，其余主变压器的容量应保证该所全部负荷的70%，在计及过负荷能力后的允许时间内应保证用户的一级和二级负荷。即满足SN≥0.7PZMAX。(PZMAX为综合最大负荷)

3)主变压器容量的计算公式

22?Qca变压器的总容量S总?Pca

单台变压器的容量S单?k?S总?70% （1?5%）

三、功率因数的补偿的确定

3.1提高功率因数的意义和作用

电力电网中，存在着大量的感性负荷，在系统运行中会消耗大量的无功功率。无功电源容量不足，降低了系统的功率因数，造成电压质量下降和电能损耗的增加，这将直接影响系统的经济效益和用户的用电质量。尤其是随着科技的进步，经济的发展，各新兴的企业 矿厂不断的兴建，原有的企业规模不断扩大，企业用电不断增容，用电量猛增，无功负荷的缺口也越来越严重。原先的补偿方式及容量已经不能满足电网对无功负荷的需要，这就需要我们重新制定补偿方案，本着“全部规划，合理布局，分级补偿，就地平衡”的原则，结合实际情况进行补偿。当前无功功率消耗的基本特点是，陪电线路所占的比重最大，低压所占的比重较大。 作用：

1）提高供用电系统及负载的功率因数，降低设备容量，减少功率损耗。

2）稳定受电端及电网的电压，提高供电质量，在长距离输电线路合适的地点设置动态无功补偿装置，还可以改善输电系统的稳定性，提高输电能力。

3）在电气化铁道等三相负载不平衡的场合，通过适当的无功补偿可以平衡三相的有功及无功负荷。

3.2补偿方式

3.2.1变电所集中补偿

变电所集中补偿是将容量较大的电容器组安装在变电所的母线上，主要是补偿主变压器的无功损耗和66KV送电线路的无功损耗。

集中补偿的主要优点是：

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1 就地补偿变压器的无功损耗，减少变压器的无功电流。 2 相应的增加变压器所带的有功负荷，增加变压器的出力。 3 可以利用电容器组的投切进行调压。

4 投入时间长，利用率高，且集中安装便于维护检修，总的补偿效益较高。 3.2.2分组补偿

将电容器组分别装设在功率因数较低的车间或村镇终端变配电所高压或低压母线上，也称分散补偿。这种方式具有与集中补偿相同的优点，但无功补偿容量和范围相对小些，效果比较明显，因而采用的比较普遍。 3.3.3就地补偿

将电容器或电容器组装设在异步电动机或电感性用电设备附近，就地进行无功补偿，也称为单独补偿或个别补偿方式。这种方式既能提高用电设备供电回路的功率因数，又能改善用电设备的电压质量，对中 小型设备一部分适用。近年来，随着我国逐步具备生产低压自愈式并联电容器的能力，且型号规格日渐齐全，为就地补偿方式的推广创造了有利条件，并已有许多成功应用的实例。

若能将三种补偿方式统筹考虑，合理布局，将可取得很好的技术经济效益。

在工业企业电力用户中，绝大部分用电设备都是具有电感性，需要从电力系统中吸收无功率。除部分较纯的电阻元件外，其它如三相交流异步电动机、三相变压器、电抗器等。架空线路设备等其功率因数都小于1。特别是在轻载情况下，功率因数将变低。

用电设备功率因数降低之后，在有功功率需要量变化的情况下，无功功率需要量便增加，这样会带来许多不良的后果。

1)增大电力网中输电线路上有功功率损耗和电能损耗。前者分析无功的需要量增加，那么这必将增大线路中的传输电流。使得线路上的有功功率和电能损耗增大。

2)使电力系统内的电气设备容量不能充分利用。因为发电机或变压器都有一定的额定电压和额定容量。在正常的情况下，这些参数都是不允许超过的。因为P=3UIcos? ，若功率因数降低，则有功出力也将随之降低。从而使得设备容量得不到充分利用。

3)功率因数过低将使线路电压损耗增大，结果使负荷端的电压下降。甚至会低于容许的范围内。从而严重影响异步电动机及其设备的正常运行。特别是在高峰季节，

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会出现大面积地区电压偏低，从而影响到工农的生产。

综合以上的分析，提高电力系统的功率因数是十分重要的。因此，必须设法提高电力网中有关部分的功率因数，以充分利用电力系统内各发电设备和变电设备的容量，增加其输电能力，减少供电线路导线的截面积。减少有色金属的利用，减少电力网中功率的损耗，并降低线路中的电压波动。以达到节约电能，提高供电质量为目的。

四、电气主接线的选择

4.1主接线的设计原则及基本要求

电气主接线是多种主要电气设备（如发电机、变压器、开关、互感器、线路、电容器、电抗器、母线、避雷器等）按一定顺序要求连接而成的，是分配和传送电能的总电路。将电路中各种电气设备统一规定的图形符号和文字符号绘制成的电气连结图，称为电气主接线图。变电所的电气主接线是电力系统接线的主要部分。主接线的确定对变电所的安全、稳定、灵活、经济运行以及对电气设备选择、配电装置布置、继电保护拟定等都有着密切的关系。由于发电、变电、输配电和用电是同时完成的，所以主接线设计的好坏不仅影响电力系统和变电所本身，同时也影响到工农业生产和人民生活。因此，主接线设计是一个综合性问题。 1、灵活性

根据《220---500KV变电所设计技术规程》SDJ2—88规定，变电所电气主接线应根据该变电所在电力系统中的地位、电压等级、回路数、所选设备特点、负荷性质等因素确定，满足运行可靠性，简单灵活，操作方便，节约投资等要求。 2、可靠性

（1）研究主接线可靠性应注意的问题：

a、 应重视国内外长期运行实践经验及其可靠性的定性分析；

b、 主接线的可靠性包括一次部分和二次部分在运行中的可靠性的综合； c、 主接线的可靠性在很大程度上取决于设备的可靠性程度，采用可靠性能高的电气设备可以简化接线。 （2）可靠性的具体要求：

a、 断路器检修时，不影响对系统的供电；

b、 断路器或母线故障及母线检修时，尽量减少可停运回路数和停用时间，并且保

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