内容发布更新时间 : 2024/4/28 12:51:45星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
a、 串联补偿是把是容器直接串联到高压输电线路上，以改善输电线路参数，降
低电压损失，提高其输送能力，降低线路损耗。这种补偿方法的电容器称作串联电容器，使用于高压远距离输电线路上，用电单位很少采用。 b、 并联补偿是把电容器直接和被补偿设备并接到同一电路上，以提高功率因
数。这种补偿方法所用的电容器称作并联电容器，用电企业都是采用这种补偿方法。
由于并联电容补偿方式运行维护方便安全，且便于安装，能耗低，投资省，因此本设计采用并联电容进行无功补偿。并联电容的补偿方式有可分为三种方法如表2.3所示：
表2.3 并联电容无功补偿三种方法
补偿方式 装设地点 原理电路 主要特点 适应范围 高压集 中补偿 接变电所6-10KV高压母线，其电容柜一般装设在单独的高压电容室内 初步投资少，运行维护方便，但只能补偿高压母线以前的无功功率 适于、中型工厂变配电所做高压无功补偿 低压集 中补偿 接变电所低压母线，其电容器柜装设在低压配电室内 能补偿低压母线以前的无功功率，可使变压器的无功功率得到补偿。从而有可能减小变压器容量。且运行维护方便 适于中、小型工厂或车间变电所做低压侧基本无功补偿 续表2.3
单独就 地补偿 装设在用电设备附近，和用电设备并联 补偿范围最大，补偿效果最好。可缩小配电线路截面，减小有色金属消耗能。但电容的利用率不高，且初投资高和维护费用较 大 适于负荷相当平稳且长时间使用的大容量用电设备，及容量虽小但数量多的用电设备 所以根据本设计的要求选择采用低压集中补偿的方法。
2.3.2 无功补偿容量的确定
（1）按提高功率因数确定补偿容量
采用一组固定补偿电容器时，补偿容量按下式计算，但在负荷较轻时不应发生过补偿。
QB?Pav(tan?1?tan?2)
式中、Pav— 补偿装置安装点负荷的平均有功功率；
tan?1— 补偿前的平均功率因数的正切值； tan?2—补偿后希望达到的平均功率因数的正切值。
采用分组自动投切的电容器组补偿时，补偿容量按下式计算。
QB?P30(tan?1?tan?2)
式中、P30-—最大有功负荷。
（2）按抑制电压波动和闪变确定补偿容量
QB??Q30?dlimSk
式中、?Q30—负荷无功功率的最大变化量； dlim—允许补偿后的最大电压变动； Sk—补偿安装点的短路容量。
通过两个方案比较，此设计选择低压侧集中补偿的方法。在该设计中希望无功补偿后功率因数cos?不小于0.9，在前面负荷计算中已经求出了每个车变的
P30和补偿前各车变的平均功率因数cos?1，则在计算无功补偿容量选择低压集中
补偿方式，同时采用分组自动投切的电容器组补偿。
2.3.3 补偿容量计算
（1）补偿前的变压器容量和功率因数
变压器低压侧的视在计算负荷为
S30(1)?585.422?704.72KV.A?916.14KV.A
主变压器容量选择条件为 SN.T?S30，因此未进行无功补偿时，主变压器容量应选容量为630 kV·A的变压器两台。这时变电所低压侧的功率因数为
cos?(2)?585.42/916.14?0.639
（2）无功补偿容量按规定，变电所高压侧的cos??0.9，考虑到变压器本身的无功功率损耗△QT远大于其有功功率损耗△PT，一般△QT=(4～5)△PT，因此在变压器低压侧进行无功补偿时，低压侧补偿后的功率因数应略高于0.90 ，这里取cos?＇=0.92 。
要使低压侧功率因数由0．63提高到0．92，低压侧需装设的并联电容器容量为
QC?585.42?(tanarccos0.639?tanarccos0.92)?455.31kvar
取 Qc=480kvar （3） 补偿后变压器的容量和功率因数 补偿后变电所低压侧的视在计算负荷为
S'30(2)?585.422?(704.7?480)2KV.A?627.1KV.A
因此每台主变压器容量可改选为500 kV·A。比补偿前容量减少130 kV·A。 变压器的功率损耗为
?PT?0.015S'30(2)?0.015?627.1?9.41KW?QT?0.06S30(2)?0.06?627.1?37.626KW'
变电所高压侧的计算负荷为
P'30(1)?585.42KW?9.41KW?594.83KWQ'30(1)?(704.7?480)Kvar?37.63Kvar?262.33Kvar S'30(1)?594.832?262.332KV.A?650.1KV.A无功功率补偿，工厂的功率因数为
cos??P'30(1)/S'30(1)?594.8/650.1?0.915
这一功率因数满足规定（0.90）要求。 (4) 无功补偿前后比较
S'N.T?SN.T?630KV.A?500KV.A?130KV.A
(5)补偿装置的选择
本设计选用的并联电容器的型号为CLMD 53低压并联电容器，其技术参数如表2.4所示。
表2.4 CLMD 53低压并联电容器主要技术数据
额定电压 产品型号 /kV 0.4 标称容量 /kvar 30 频率/HZ 组数 每组个数 CLMD 53 40 2 8 3 变电所主接线方案设计及变压器选择
3.1 变电所主变压器台数和容量选择
3.1.1选择主变压器台数时应考虑下列原则
（1）应满足用电负荷对供电可靠性的要求。对供有大量一、二级负荷的变电所，应采用两台变压器，当一台发生故障或检修时，另一台可以对负荷持续供电。对只有二级负荷的变电所也可以只采用一台变压器，但必须有备用电源。
（2）对季节性负荷或昼夜负荷变动较大而采用经济运行方式的变电所，也可考虑用两台变压器。
（3）除上述两种情况外，一般车间变电所宜采用一台变压器。但负荷集中且容量相当大的变电所，虽为三级负荷，也可以采用两台以上变压器。
（4）在确定变电所主变压器台数时，要考虑负荷的发展，留有一定的余地。 1 只装一台主变压器的变电所
主变压器容量SN.T应满足全部用电设备总计算负荷S30的需要，即
SN.T?S30
2 装有两台主变压器的变电所
每台变压器的容量SN.T应满足以下两个条件：
（1）任一台变压器单独运行时，宜满足总计算负荷S30的60p%的需要，即 SN.T?(0.60.7)S30
（2）任一台变压器单独运行时，应满足全部一、二级负荷的需要，即
SN.T?S30(1?2)
3 车间变电所主变压器的台数容量上限
车间变电所主变压器的单台容量，一般不宜大于1000kVA（或1250kVA）.一方面是受低压开关电器断流能力和短路稳定度要求的限制，另一方面可以减少低压配电线路的电路损耗、电压损耗和有色金属消耗量。
3.1.2 主变压器的确定
（一） 供电电源条件:
1) 电源由10KV总降压变电所采用电缆线路受电,电线路长300m.线路阻抗为0.38?/km。
2) 工厂总降压变电所10KV母线上的短路容量按200MVA计。
3) 工厂总降压变电所10KV配电出线定时限过流保护装置的整定时间top=2s。 4) 要求车间变电所最大负荷时功率因数不得低于0.9。
（二）根据本厂属于二级负荷和前面视在功率的计算，再根据选择主变压器的原则，在安全可靠供电的情况下从经济角度考虑本设计中选择两台变压器给该车间进行供电。根据补偿后一次侧容量为650.1 kV·A,考虑百分之15%的余量后总容量为S30?(1?15%)?650.1?747.6KV.A,变压器容量SN.T?(0.6~0.7)S30?(448~523)KV.A,因此选择其额定容 量为500 kV。变压器按冷却方式分类可分为：干式（自冷）变压器、油浸（自冷）变压器、氟化物（蒸发冷却）变压器。由于氟化物变压器对环境有污染所以不做考虑。如表3.1所示为干式变压器和油浸变压器对比表。
表3.1 干式变压器和油浸变压器对比 项目 干式变压器 1.高低压线圈采用F 级绝缘材料（长期耐热180℃）； 2.线圈环氧浇注，器身紧固，抗短路能力特强；节能。 3.低压为箔绕组抗短路能力强； 4.防潮能力强； 5.长期运行免维护； 6.散热性能好能承受一定的湿度，对环境要求不高 高 任何场所 长期运行免维护 油浸变压器 油浸式变压器的绕组是浸在变压器油中的，绝缘介质就是油，冷却方式有自冷、风冷和强迫油循环冷却，其优点是冷却效果好，可以满足大容量，瓦斯继电器可以及时反映出绕组的故障，保证系统的稳定运行，不足之处是得经常巡视，关注油位的变化，缺了油是件很危险的事情，变压器油随着时间失去功效；需要防止变压器油的渗漏；不适宜在地下室及消防要求高的区域安装。 成本为干变的60%， 室外 需要经常性的维护，由于该变压器每1.5 年-2 年需要更换冷却油 20 特点 投入成本 运行场所 运行成本 寿命 根据GB/T17468-1998《电力变压器选用导则》及由任务书可知变压器安装地点在室内，本设计选择干式变压器。如表3.2所示 为SC9-500/10树脂浇注干式变压器型号参数。
表3.2 SC9-500/10树脂浇注干式变压器型号参数