《某學(xué)區(qū)供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)》11000字（論文）

緒論自從第十九世紀(jì)七十年代起,開(kāi)始了一個(gè)嶄新的征途,第二次工業(yè)革命中電能的廣泛運(yùn)行已經(jīng)成為一個(gè)突出的特點(diǎn)。在這個(gè)歷史時(shí)期,電器設(shè)備制造業(yè)和我國(guó)的電力工業(yè)都得到了飛躍,同時(shí)也創(chuàng)造了許多具有巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)主義財(cái)富,也極其地提高了當(dāng)今人們目前現(xiàn)狀的物質(zhì)生活水平和日常生活的便利性,未以后的電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的出現(xiàn)給我們打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。1831年,電磁感應(yīng)定律被法拉第的發(fā)現(xiàn)，充分揭示了電磁現(xiàn)象之間的關(guān)系。為日后發(fā)電機(jī)的技術(shù)發(fā)明和如今電能的大規(guī)模研究和生產(chǎn)打下了強(qiáng)硬的理論基礎(chǔ),電能的快速傳輸和如今社會(huì)的廣泛應(yīng)用都提供了一個(gè)極其重要的基礎(chǔ)性理論。隨著我國(guó)電能在中國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)社會(huì)管理方面的普遍發(fā)展與其廣泛應(yīng)用,便從這個(gè)步入到了電氣化的時(shí)期,電能已經(jīng)成為人民日常生活中主要的一種可再生能源,極大地提高了中國(guó)經(jīng)濟(jì)的社會(huì)生產(chǎn)能力。設(shè)計(jì)原始資料本設(shè)計(jì)針對(duì)某校區(qū)供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)負(fù)荷的水平及類(lèi)型負(fù)荷水平；1負(fù)荷的類(lèi)型：該區(qū)域?yàn)槎?jí)負(fù)荷進(jìn)行24小時(shí)供電（不間斷）；結(jié)果表明：20.4kv開(kāi)關(guān)負(fù)荷功率因數(shù)為0.85，10kV開(kāi)關(guān)負(fù)荷功率因數(shù)為0.9。由于有功和無(wú)功負(fù)荷系數(shù)為0.75，因此無(wú)功負(fù)荷系數(shù)為0.8；該校的最大不同負(fù)荷數(shù)據(jù)可以通過(guò)利用的工作一個(gè)小時(shí)總量約為5600個(gè)小時(shí)；電源情況提供的電源站址為a,由該校東南教學(xué)部分東北方向7km出口處的一個(gè)35kv短路電壓交流等級(jí)的電源線(xiàn)路,出口處電源容量為Sd=150MVAa的短路電源容量。提供的電源站址為b,由該校西南教學(xué)部分東北方向4km出口處的一個(gè)35kv短路電壓交流等級(jí)的電源線(xiàn)路,出口處電源容量為Sd=75MVA的短路電源容量。功率因數(shù)：電源a和b均要求輸出功率因數(shù)分別為>0.95。供電的電價(jià)基本電價(jià)變壓器容量計(jì)算月費(fèi),15元/KVA電度電價(jià)供35KV電壓0.80/kwh環(huán)境情況該地區(qū)平均溫度15℃。各級(jí)變壓器都為室內(nèi)布置。獨(dú)立建筑物變電站為35kV，布置在相關(guān)建筑物的底層內(nèi)或地下室10kV的變電站附表設(shè)計(jì)內(nèi)容供電系統(tǒng)的主接線(xiàn)設(shè)計(jì)主要接線(xiàn)圖結(jié)構(gòu)、變電站35kV和10kV。負(fù)荷的分析主要內(nèi)容包括:無(wú)功功率補(bǔ)償電容器進(jìn)行選型、供電所使用的全校變壓器進(jìn)行選型和全校負(fù)荷的計(jì)算。設(shè)計(jì)方法和步驟設(shè)計(jì)原則和方法：校內(nèi)的兩個(gè)電源提供由35kV線(xiàn)路。但二次負(fù)荷相對(duì)分散,傳輸?shù)木嚯x相對(duì)較長(zhǎng),供電區(qū)域內(nèi)的二次負(fù)荷。因此供電必須在24小時(shí)內(nèi)不得間斷。因此,整個(gè)校園里還需要建六個(gè)變電所分別為總降壓變電所四個(gè)分變電所。兩座35/10.5千伏變壓器部落在35kV變電所中。為保證其正常供電系統(tǒng)安全、性能與工作可靠分別需在10kV變電所前后設(shè)2個(gè)變壓器為10/0.4kv。在功能上,當(dāng)一個(gè)供電系統(tǒng)處于正常工作模式時(shí),就會(huì)需要兩臺(tái)交流變壓器共同投入。例如,當(dāng)其中一臺(tái)出現(xiàn)故障或者人為損壞出現(xiàn)紕漏時(shí),則必須進(jìn)行一級(jí)維護(hù),只需在其中只需在其中一臺(tái)工作的變壓器來(lái)滿(mǎn)足供電。變電所的設(shè)置選址應(yīng)該距離靠近負(fù)荷的中心位置,這樣可以降低消耗、可以有效減少電壓的損耗，和電線(xiàn)的使用量降低成本也同時(shí)減少了降壓變電所的偏向進(jìn)線(xiàn)方向。設(shè)計(jì)步驟：1.方案論證。根據(jù)所提供的資料（供電條件和技術(shù)經(jīng)濟(jì)說(shuō)明書(shū)）進(jìn)行方案內(nèi)容要求可靠，可行方案進(jìn)行供電，以靈活性，可靠性，安全性為主要。2.負(fù)荷的計(jì)算。根據(jù)材料可以計(jì)算出負(fù)荷的使用明細(xì)，變壓器和其他設(shè)備的選擇根據(jù)該設(shè)計(jì)的負(fù)荷。3.無(wú)功補(bǔ)償。確定無(wú)功補(bǔ)償?shù)姆绞礁鶕?jù)補(bǔ)償?shù)奈恢茫俅_定補(bǔ)償容量選擇無(wú)功補(bǔ)償電容器4.設(shè)備選擇。據(jù)本文章的初步設(shè)計(jì)研究得出了解決方案及其中一種目前可以廣泛用來(lái)精確計(jì)算各種電力系統(tǒng)過(guò)載負(fù)荷的計(jì)算方法,在其中選定包括多種器件如斷路器、隔離器及開(kāi)關(guān)與互感器，并且效驗(yàn)以保證穩(wěn)定性。5.短路計(jì)算。三相短路點(diǎn)的得出應(yīng)據(jù)主接線(xiàn)圖,并且我們可以直接計(jì)算出來(lái)得出各個(gè)三相短路連接點(diǎn)之間的三相連接短路點(diǎn)的電流。6.照明、接地及防雷。根據(jù)照明度和其它要求布置燈光設(shè)備和應(yīng)急警示燈，布置接地，防雷等級(jí)確定防雷裝置。供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和變電所主接線(xiàn)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)有關(guān)供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高壓側(cè)主接線(xiàn)圖的設(shè)計(jì),35kv和10kv變電所,電源數(shù)量，電壓等級(jí)，負(fù)荷規(guī)模，負(fù)荷等級(jí)運(yùn)行的可靠程度和經(jīng)濟(jì)性相關(guān)密切，對(duì)電氣設(shè)備設(shè)施的選型和布局發(fā)展具有非常重要的影響,包括繼電保護(hù)、控制管理模型。因而,必須針對(duì)各類(lèi)因素進(jìn)行整體的主接線(xiàn)設(shè)計(jì)評(píng)估和分析，正確處理影響因素的關(guān)聯(lián),安全可靠、靈活經(jīng)濟(jì)確定主接線(xiàn)方案。在變電站中,主接線(xiàn)的路路圖中,電線(xiàn)或電纜,各類(lèi)啟動(dòng)開(kāi)關(guān),例如避雷器,電容器,電力變壓器,母線(xiàn)等電氣設(shè)備依次與電子元件進(jìn)行了連接,只是為了表達(dá)一個(gè)與電子元件相對(duì)于某一個(gè)電氣接線(xiàn)的聯(lián)系,而非其實(shí)際位置。供配電運(yùn)輸系統(tǒng)的交流變電站線(xiàn)路主接線(xiàn)或交叉橋梁桁架式線(xiàn)路接線(xiàn)組按結(jié)構(gòu)大致可以細(xì)分為:交流并行供電線(xiàn)路交流變壓器接線(xiàn)組,并行供電線(xiàn)路直流變壓器接線(xiàn)組,橋梁桁架式線(xiàn)路主接線(xiàn)或交叉橋梁桁架式等效結(jié)構(gòu),單線(xiàn)雙母線(xiàn)不等效分段結(jié)構(gòu),單線(xiàn)雙母線(xiàn)等效分段或交叉橋梁桁架式等效結(jié)構(gòu),雙線(xiàn)單母線(xiàn)等效結(jié)構(gòu)。1.線(xiàn)路變壓器組例當(dāng)如果只有一個(gè)供電電源和其中的一個(gè)變壓器,就可以考慮使用它。它具有連接線(xiàn)路簡(jiǎn)單的性質(zhì),數(shù)量少，設(shè)備簡(jiǎn)單，節(jié)約成本等好處。當(dāng)其中的任意設(shè)備發(fā)生故檢修或故障人為破壞時(shí)，只能把電源電閘全部拉下影響其他工作沒(méi)有可靠性。因此，只是用三級(jí)負(fù)荷。2.單母線(xiàn)非分段結(jié)構(gòu)所以當(dāng)家中只有一路無(wú)線(xiàn)電源可以進(jìn)入或達(dá)到一個(gè)接線(xiàn)上,通常我都會(huì)選擇使用此種方式接線(xiàn)。各條線(xiàn)的進(jìn)、出線(xiàn)均分別配置了一個(gè)隔離電路啟動(dòng)控制開(kāi)關(guān)及隔離斷路器。當(dāng)所有移動(dòng)電源隔離線(xiàn)路的輸出母線(xiàn)或其他電源母線(xiàn)之間的電源隔離控制開(kāi)關(guān)都已經(jīng)發(fā)生了任何故障或被停止檢修后,所有屬于用戶(hù)的移動(dòng)電源線(xiàn)路都會(huì)被自動(dòng)停止。因此一些普通供電用戶(hù)如三級(jí)負(fù)荷用戶(hù)對(duì)供電的連續(xù)性質(zhì)量要求不高的用戶(hù)適用。3.單母線(xiàn)分段結(jié)構(gòu)在兩個(gè)電源同時(shí)供電時(shí)，單個(gè)總線(xiàn)通常用于分段布線(xiàn)。也就是我們可以通過(guò)選擇自己使用隔離開(kāi)關(guān)或者是斷路器進(jìn)行分段,隔離開(kāi)關(guān)操作繁瑣不采用。4.橋式主接線(xiàn)結(jié)構(gòu)橋式電源主接線(xiàn)結(jié)構(gòu)就是指在兩個(gè)輸入電源和連接進(jìn)線(xiàn)之間進(jìn)行分別可以通過(guò)跨線(xiàn)連接形成一個(gè)電源斷路器。斷路器橫縱相間跨接在內(nèi)部進(jìn)線(xiàn)斷路器。橋式斷路器通過(guò)橫向交叉連接到一端，若在外側(cè)橫縱相間跨接，并且距離電源近，為外僑式。有兩臺(tái)變壓器和兩條電源進(jìn)行供電的情況適用。35KV變電所的主接線(xiàn)結(jié)構(gòu)方案選擇35KV側(cè)主接線(xiàn)結(jié)構(gòu)方案兩條35kv線(xiàn)路進(jìn)行同時(shí)為35kv變電站供電，以防出現(xiàn)問(wèn)題可互備用。以下列出了雙電源的供電方案，選擇需根據(jù)實(shí)際的情況。平行線(xiàn)路變壓器組雖然并聯(lián)的變壓器組可以滿(mǎn)足二次供電負(fù)荷要求，但如果同時(shí)出現(xiàn)兩次線(xiàn)路故障會(huì)切除出現(xiàn)故障的變壓器。即使兩側(cè)變壓器沒(méi)有進(jìn)行工作或使用率很低也不能滿(mǎn)足總負(fù)荷。單母線(xiàn)分段式結(jié)構(gòu)適用于多臺(tái)變壓器或多條高壓進(jìn)線(xiàn)的變電站。本區(qū)35kV變電站僅有兩臺(tái)變壓器，本工程無(wú)其他高壓輸電線(xiàn)路,因此這種結(jié)構(gòu)將被不廣泛采用。雙總線(xiàn)結(jié)構(gòu)雙母線(xiàn)的結(jié)構(gòu)可以適用于35-60kv當(dāng)輸入和供電管理系統(tǒng)的數(shù)量已經(jīng)超過(guò)八條或者是進(jìn)行連接的電源存在很多、負(fù)載很高的情況。情況嚴(yán)重不符,不適用。全橋式主接線(xiàn)結(jié)構(gòu)在全橋結(jié)構(gòu)中，電氣元件故障時(shí)，通過(guò)倒閘來(lái)保證整個(gè)站的總負(fù)荷，優(yōu)點(diǎn)操作簡(jiǎn)單便捷。外橋式主接線(xiàn)結(jié)構(gòu)外橋式主接線(xiàn)結(jié)構(gòu)更適合于供電系統(tǒng)中使用的全降壓變電站，具有線(xiàn)路短、設(shè)備故障少、負(fù)荷變化大、變壓器開(kāi)關(guān)動(dòng)作頻繁等特點(diǎn)等情況下使用的總降壓型變電所。內(nèi)橋式主接線(xiàn)結(jié)構(gòu)內(nèi)橋型結(jié)構(gòu)比較適合應(yīng)用于總降壓的低速輸出電源線(xiàn)路長(zhǎng)，出錯(cuò)率高，負(fù)載波動(dòng)幅度小，不需頻繁切除投入操作整個(gè)降壓輸出。教室寢室?jiàn)蕵?lè)區(qū)由兩個(gè)變壓器電源平均每小時(shí)分擔(dān),負(fù)荷能力相對(duì)比較穩(wěn)定,該校區(qū)存在擴(kuò)建的階段沒(méi)有必要投切變壓器，,未來(lái)我們肯定還是會(huì)長(zhǎng)期工作進(jìn)行經(jīng)濟(jì)持續(xù)擴(kuò)建,挖地基打樁大型設(shè)備施工會(huì)導(dǎo)致之前線(xiàn)路失靈受到破壞的現(xiàn)象。綜合以上考慮,,內(nèi)橋式主接線(xiàn)結(jié)構(gòu)比外部更加符合本項(xiàng)目35kv側(cè)主接線(xiàn)。10KV側(cè)主接線(xiàn)結(jié)構(gòu)方案低壓側(cè)主要接線(xiàn)結(jié)構(gòu)有三種:單母線(xiàn)非分段結(jié)構(gòu)、單母線(xiàn)兩分段結(jié)構(gòu)和單母線(xiàn)四分段結(jié)構(gòu)。單母線(xiàn)非分段結(jié)構(gòu)一般有一路電源進(jìn)線(xiàn)的情況下需單母線(xiàn)非分段,如兩路電源進(jìn)線(xiàn)則分段。單母線(xiàn)分段結(jié)構(gòu)一般有兩路電源進(jìn)線(xiàn)的情況下需單母線(xiàn)分段,如一路電源進(jìn)線(xiàn)則不必分段.。單母線(xiàn)四分段結(jié)構(gòu)單一個(gè)母線(xiàn)四分段的基本結(jié)構(gòu)和供電技術(shù)基本特點(diǎn)分別指的是:母線(xiàn)采用低電高壓交流雙電源方式供電,電源連接線(xiàn)路短,兩條獨(dú)立的四個(gè)母線(xiàn)互相驅(qū)動(dòng)連接為低電高壓,四個(gè)母線(xiàn)配電站為變壓器,單一個(gè)母線(xiàn)四分段互相進(jìn)行交叉驅(qū)動(dòng)連接為高電低壓。由于單線(xiàn)高壓側(cè)主要特點(diǎn)是各站采用的交流變電所及其結(jié)構(gòu)為內(nèi)部交流橋式,且各站均需要設(shè)置4個(gè)10kv的交流變電所,每座10kV交流變電站需要配備兩臺(tái)交流變壓器，之間同時(shí)同時(shí)提供為交流的電源互為備用直流采用兩分段的單母線(xiàn)。35KV變電所主接線(xiàn)結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)選用一個(gè)具備足夠靈活和可靠的供電系統(tǒng)為其主接線(xiàn)架構(gòu),它可以自動(dòng)適應(yīng)不同的運(yùn)行模式和方法的改變,并且我們可以在出現(xiàn)事故、檢修等特定狀態(tài)下學(xué)生進(jìn)行管理調(diào)度靈活、操作方法簡(jiǎn)單、擴(kuò)大和經(jīng)濟(jì)發(fā)展、檢修安全和更加便利。考慮到數(shù)據(jù)的原始性,經(jīng)濟(jì)和優(yōu)惠政策需要的前提下，充分結(jié)合電氣主接線(xiàn)設(shè)備可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性的基本條件，擬定了該方案：35kV變電所進(jìn)行高壓側(cè)的選擇和內(nèi)橋式主接線(xiàn)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)(如圖2-1)，低壓側(cè)選擇單母線(xiàn)兩分段管理結(jié)構(gòu)（如圖2-2）。35kV側(cè)采用內(nèi)橋式結(jié)構(gòu)，其特點(diǎn)為1)接線(xiàn)簡(jiǎn)單清晰，無(wú)重復(fù)設(shè)備，高壓側(cè)無(wú)母線(xiàn)2)經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，減少開(kāi)支。3)性能可靠穩(wěn)定倒閘操作恢復(fù)供電。4)斷路器的兩側(cè)安裝了隔離開(kāi)關(guān)，出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)明顯易觀(guān)察。5)靈活適用度高。10kV側(cè)采用單母線(xiàn)的兩分段進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特性，它的特點(diǎn)是：變電所的母線(xiàn)兩條分別分列運(yùn)行時(shí)，中間沒(méi)有電流經(jīng)過(guò)故可提高穩(wěn)定性可靠性，降低環(huán)流短路電流10kV變電所主接線(xiàn)結(jié)構(gòu)方案的選擇1.10kV變電站主接線(xiàn)結(jié)構(gòu)方案考慮負(fù)荷等級(jí)、負(fù)荷類(lèi)型等因素，10kV變電站可選擇以下兩種主要接線(xiàn)結(jié)構(gòu)方案。1)方案一：高壓側(cè)并行線(xiàn)路結(jié)構(gòu)，一側(cè)無(wú)電器設(shè)備連接使用時(shí)，上一級(jí)變電站進(jìn)行單獨(dú)送電，采用單母線(xiàn)分段結(jié)構(gòu)在低壓側(cè)，不僅僅需要單獨(dú)進(jìn)行任何電氣線(xiàn)路聯(lián)系,都由上一級(jí)的變電站進(jìn)行供電，采用單母線(xiàn)分段據(jù)結(jié)構(gòu)在低壓側(cè)。這種供電解決模式方案的整體結(jié)構(gòu)將比較簡(jiǎn)單便捷,由于雙直流電源傳輸線(xiàn)路上的直流變壓器供電機(jī)組的基本特點(diǎn),具備一定的的可靠性,能夠完全直接滿(mǎn)足二次供電負(fù)載的直流供電。但是如果一個(gè)線(xiàn)路的任意地方出現(xiàn)問(wèn)題故障會(huì)導(dǎo)致在出現(xiàn)問(wèn)題故障側(cè)變壓器停用，導(dǎo)致利用率大大的降低。2)方案2：采用內(nèi)橋結(jié)構(gòu)在高壓側(cè)，母線(xiàn)分段結(jié)構(gòu)在低壓側(cè)，這樣可以使安全性能提高一個(gè)檔次，缺點(diǎn)復(fù)雜的系統(tǒng)增加了成本。10kV變電站主接線(xiàn)結(jié)構(gòu)方案的確定對(duì)上述兩種方案，我們可以進(jìn)行研究比較和討論。在保證系統(tǒng)安全可靠性能的基礎(chǔ)上,兩種方式解決問(wèn)題方案都有助于確保信息系統(tǒng)的安全和正常運(yùn)行；在可靠和安全性能的兩個(gè)方面上,方案二的安全性比較優(yōu)于第一個(gè),因?yàn)樵撛O(shè)計(jì)的一次側(cè)采用了橋式結(jié)構(gòu)。在系統(tǒng)性能靈活的應(yīng)用方面上,二號(hào)方案電源的轉(zhuǎn)換和故障的解決在一次側(cè)橋式結(jié)構(gòu)或二次側(cè)母線(xiàn)聯(lián)絡(luò)的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，相對(duì)來(lái)說(shuō)方案一個(gè)更加方便。經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面，斷路器和開(kāi)關(guān)柜的節(jié)省為本次項(xiàng)目設(shè)計(jì)大大的減少了成本開(kāi)銷(xiāo)。采用橋式結(jié)構(gòu)后，可靠性變好，操作變靈活，可使兩臺(tái)變壓器都有更高的資源利用率，保證不間斷供電。綜上所述,方案二較為適合本次施工學(xué)校，。變配電站站用電源變電站的電源作為本次供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心，10~35kV高壓配電站設(shè)置專(zhuān)用變壓器站，來(lái)保證照明，控制，保護(hù)二次系統(tǒng)用電。經(jīng)過(guò)仔細(xì)研究權(quán)衡了各種設(shè)備的使用可靠性.以及考慮到使用經(jīng)濟(jì)性等諸多因素后,本次采取的方案為：配置使用兩臺(tái)10/0.4kV變壓器，兩段10kV母線(xiàn)上分別布置變壓器，作為35kV變電所的廠(chǎng)用變壓器；在10kV橋的兩段上分別通過(guò)安裝以及兩臺(tái)10/0.4kV變壓器，作為10kV變電所的廠(chǎng)用變壓器?？紤]到每個(gè)直流變電站的實(shí)際耗電量和參數(shù)，每個(gè)直流變電站都在考慮使用新型SC(B)10-50x10雙繞組干式變壓器。系統(tǒng)的負(fù)荷分析及主設(shè)備選擇系統(tǒng)負(fù)荷分析概述系統(tǒng)的計(jì)算負(fù)荷供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以30分鐘720s的最高負(fù)荷作為標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量的計(jì)算單位。對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行負(fù)荷的分析問(wèn)題既是一個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要理論基礎(chǔ),又是正確地選擇電纜,開(kāi)關(guān)控制裝置,主變壓器,補(bǔ)償電容器變壓器和供電裝置等的重要參考依據(jù)。負(fù)荷計(jì)算法的目標(biāo)就在于準(zhǔn)確掌握系統(tǒng)中的用電狀態(tài),合理選擇各種配電裝置和元件。如果對(duì)于負(fù)荷的測(cè)量計(jì)算太過(guò)不合理小,按此可能出現(xiàn)過(guò)熱起火隱患，輕者損傷設(shè)備壽命，重則起火燃燒影響安全，若不當(dāng)?shù)呢?fù)荷量計(jì)算，可導(dǎo)致資源浪費(fèi)加大成本，以此正確的計(jì)算可以保證設(shè)備的安全問(wèn)題降低隱患。無(wú)功功率的補(bǔ)償供電系統(tǒng)內(nèi)部的電力設(shè)備主要以電阻或者對(duì)電流產(chǎn)生敏感性的負(fù)載。供電裝置中的變壓器消耗主要是由于其具有電阻和磁通特性,而電纜的消耗則具有阻、磁、導(dǎo)、通等特點(diǎn)。然而，由于供電裝置負(fù)載的自然供電設(shè)備的負(fù)載通常具有電阻和電感的特性，因此系統(tǒng)的輸出功率因數(shù)通常應(yīng)小于1.0。特殊電感需吸收降低無(wú)功功率，來(lái)降低功率因數(shù)，但過(guò)低也會(huì)導(dǎo)致很多不利，如：增加了容量和系統(tǒng)損耗，增加供電系統(tǒng)的功率和損耗，降低設(shè)備利用率。當(dāng)?shù)凸β室驍?shù)對(duì)供配電系統(tǒng)的工作環(huán)境產(chǎn)生不利因素影響時(shí)，當(dāng)自然負(fù)荷的功率因數(shù)太低時(shí),電力企業(yè)運(yùn)輸監(jiān)督成本管理研究機(jī)構(gòu)就要求各地區(qū)的電力信息使用者可以采取有效措施,提高其供電功率。高壓供電企業(yè)和用戶(hù)使用的功率因數(shù)應(yīng)大于0.90，低壓供電企業(yè)和用戶(hù)使用的功率因數(shù)應(yīng)大于0.85，農(nóng)業(yè)和城市用戶(hù)使用的功率因數(shù)應(yīng)大于0.80。值得我們注意的是，功率因數(shù)應(yīng)至少為1，否則可能通過(guò)直接影響引起整個(gè)管理系統(tǒng)的電流諧振。進(jìn)行功率因數(shù)補(bǔ)償時(shí),首先必須提高天然功率的補(bǔ)償效果。如果仍滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，則應(yīng)進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償。提高電動(dòng)機(jī)的自然進(jìn)行功率因數(shù)主要技術(shù)措施是:通過(guò)不斷改善電機(jī)的類(lèi)型、改善電機(jī)的規(guī)格、合理地設(shè)計(jì)選擇使用一臺(tái)變壓器的容量、防止企業(yè)發(fā)生改變電動(dòng)機(jī)空載操作。在無(wú)功補(bǔ)償方面，用戶(hù)、廠(chǎng)家和企業(yè)廣泛采用并聯(lián)電源和來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)功補(bǔ)償或調(diào)速器技術(shù)。這種補(bǔ)償研究方法的優(yōu)點(diǎn)是損耗小,運(yùn)行和維護(hù)方便,電容器的功率損失我們可以發(fā)現(xiàn)隨著信息系統(tǒng)的需要學(xué)生進(jìn)行增減,而且單一電容器的功率損壞也不會(huì)產(chǎn)生直接影響到企業(yè)整個(gè)社會(huì)系統(tǒng)的正常工作運(yùn)行。正常情況下采用就地平衡，電容器補(bǔ)償380V迪亞母線(xiàn)輸出控制信號(hào)可以稱(chēng)為一個(gè)自動(dòng)補(bǔ)償。補(bǔ)償電容器根據(jù)其實(shí)際輸出容量和自然功率因數(shù)的變化進(jìn)行調(diào)節(jié)。為了滿(mǎn)足用戶(hù)需求得出低壓電容器設(shè)計(jì)和補(bǔ)償容量，高壓負(fù)載的功率因數(shù)。當(dāng)實(shí)際負(fù)荷小于計(jì)算負(fù)荷時(shí)應(yīng)自東斷開(kāi)電容器的操作，采用高壓母線(xiàn)進(jìn)行補(bǔ)償，即補(bǔ)償母線(xiàn)對(duì)電容器開(kāi)關(guān)的供電設(shè)備容量不隨負(fù)荷的變化而變化。供電使用變壓器作為交流供電電力系統(tǒng)中以及電力變電站中最重要的動(dòng)力電氣設(shè)備之一的新型電力電源變壓器,它的主要工作功能不僅是通過(guò)自動(dòng)降低整個(gè)供電站的電壓,同時(shí)還認(rèn)為應(yīng)該配備具有有源電壓自動(dòng)控制調(diào)節(jié)的重要功能,以便于能夠使整個(gè)供電站的電壓始終保持在合理的有源電壓上限值控制范圍內(nèi)。變壓器的連接位置、數(shù)量與供電的選定關(guān)系著整體結(jié)構(gòu)。在進(jìn)行變壓器的選擇時(shí)，所選的負(fù)載容量不低于負(fù)荷水平，但是高于負(fù)荷水平，就會(huì)增加得更多,因此變壓器的實(shí)際運(yùn)行費(fèi)用和成本也就會(huì)更高。鑒于存在無(wú)功功率補(bǔ)償設(shè)備,宜盡量選擇容量最大，變壓器的成本運(yùn)行計(jì)算后，應(yīng)該保持在百分之50-百分之60較為合適。變壓器選擇應(yīng)當(dāng)根據(jù)總的計(jì)算，因?yàn)椴捎秒p電源進(jìn)行供電單母線(xiàn)互為備用的分段結(jié)構(gòu)，當(dāng)一臺(tái)變壓器受到自然災(zāi)害或者人為破壞故障等情況下，另外一臺(tái)可以承擔(dān)整個(gè)變電站的負(fù)荷10KV等級(jí)負(fù)荷計(jì)算及其電容補(bǔ)償計(jì)算本系統(tǒng)中為雙電源供電二次負(fù)荷，在本系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)中，4個(gè)10kv輸電變電站主要用于向整個(gè)系統(tǒng)設(shè)備輸送額定功率，10kv功率損耗因數(shù)的值應(yīng)根據(jù)需要確定，是否不應(yīng)大于0.94。采用這種所謂的負(fù)載需要使用系數(shù)計(jì)算方法對(duì)其中的負(fù)載計(jì)算量和負(fù)載容量進(jìn)行了系數(shù)計(jì)算,其中：10kV 變電所負(fù)荷計(jì)算本校在園區(qū)內(nèi)共設(shè)計(jì)發(fā)展規(guī)劃和建設(shè)有四個(gè)10kv的交流變電所,每個(gè)10kv的交流變電所分別以電源a與b引入電源。由于會(huì)導(dǎo)致計(jì)算較多篇幅的增加，本文中以No.1

10kV10kv的變電所作為實(shí)際案例對(duì)其進(jìn)行了負(fù)荷測(cè)量、變壓器的選型和功率補(bǔ)償。1.

No.1

10kV

變電所變壓器選擇及無(wú)功功率補(bǔ)償裝置的選擇1）

變壓器的選擇2T

低壓側(cè)計(jì)算負(fù)荷：根據(jù)圖表中的Bmer2-3選擇兩臺(tái)SC(B)10-1250交換10雙繞組干式變壓器。

2）功率的補(bǔ)償1T：補(bǔ)償前的功率因數(shù)低壓功率因數(shù)：確定補(bǔ)償容量時(shí)：低壓側(cè)的電機(jī)功率補(bǔ)償因數(shù)不得得低于0.94?？紤]到電源變壓器電流損耗的最大回路功率損失因數(shù)至少應(yīng)該不得低于0.94,而且再次采用直流低壓側(cè)輸入回路電流補(bǔ)償后的最大回路功率損失因數(shù)也至少應(yīng)該不得高于0.94,可以考慮嘗試性采取0.96。通過(guò)B-3選擇bw0.4-14-1電容器，所需數(shù)量為：取滿(mǎn)容量的3倍，即實(shí)際調(diào)壓電容器的個(gè)數(shù)約為15,其中實(shí)際電壓補(bǔ)償器的容量可用公式定義為:即本次交流補(bǔ)償所用的交流電容量必須能夠完全滿(mǎn)足10kv時(shí)在母線(xiàn)上所需要的系統(tǒng)功率值但因數(shù)必須達(dá)到大于0.94時(shí)的母線(xiàn)系統(tǒng)功率需求。2T：(1)補(bǔ)償前的功率因數(shù)低壓功率因數(shù)：cosφ(2首先需要補(bǔ)償容量：低壓側(cè)的電流功率損失因數(shù)不得得低于0.94?？紤]到電力變壓器的電流損耗，最大回路功率損耗因數(shù)至少不低于0.94，DC低壓側(cè)輸入回路電流補(bǔ)償后的最大回路功率損耗因數(shù)至少不高于0.94，可以考慮盡量采用0.95。通過(guò)B-3選擇bw0.4-14-4電容器，所需數(shù)量為：取全補(bǔ)償倍數(shù)3，即補(bǔ)償電容器的補(bǔ)償量定義為12。,實(shí)際需要補(bǔ)償?shù)碾娙萘繑?shù)的定義公式為:(4)補(bǔ)償后的計(jì)算出不同負(fù)荷和功率的因數(shù)。即10kv母線(xiàn)輸出的功率因數(shù)要求的頻率為0.94時(shí)，這種補(bǔ)償?shù)墓╇娔芰δ軌驖M(mǎn)足系統(tǒng)的需要。變壓器的負(fù)荷校正補(bǔ)償后的總計(jì)算負(fù)荷：

下表列的是各10kV變電所負(fù)荷情況、變壓器選型及補(bǔ)償電容器選型表3-110kV變電所負(fù)荷的情況和設(shè)備型號(hào)35kV等級(jí)負(fù)荷計(jì)算及電容補(bǔ)償計(jì)算35/10.5kv的變壓器在低壓側(cè)需要進(jìn)行計(jì)算的負(fù)荷數(shù)據(jù)即為我們每個(gè)10/0.4kv的變壓器在高壓側(cè)所需要計(jì)算的輸出負(fù)載與10kv的線(xiàn)路中功率損失的總和。

系統(tǒng)的短路分析短路及短路電流電器設(shè)備導(dǎo)體發(fā)生故障短路時(shí)通過(guò)的電流。在供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，不僅僅是要考慮到工作狀態(tài)是否正常。所謂的短路就是指在一個(gè)電路中由于與電勢(shì)不相等的兩點(diǎn)間直接地發(fā)生了接觸或者與導(dǎo)體相互聯(lián)接,使得電流增加或減少的一種現(xiàn)象。因此，當(dāng)一個(gè)系統(tǒng)電源短路時(shí)，電流阻抗很低。三相供電系統(tǒng)接地短路的基本技術(shù)類(lèi)型主要有：三相接地短路、兩相接地短路、單相接地短路(以下簡(jiǎn)稱(chēng)兩相接地系統(tǒng)短路)和兩相接地系統(tǒng)短路。除了以上各種電流短路發(fā)生情況外,變壓器或其它風(fēng)力輸送發(fā)動(dòng)機(jī)還很非常有幾率可能多層次的短路現(xiàn)象，最多發(fā)生的短路現(xiàn)象為單項(xiàng)接地短路。短路對(duì)電路的安全威脅影響極大。在出現(xiàn)短路時(shí)，短路故障可以通過(guò)斷路器的自動(dòng)跳閘來(lái)消除。短路電流計(jì)算目的1.

在各類(lèi)電氣主接線(xiàn)圖選擇時(shí)，為了得知如何應(yīng)用限制短路電流的措施都需要進(jìn)行短路電流測(cè)量和計(jì)算。2.

選擇電器設(shè)備時(shí)我們進(jìn)行全面短路電流計(jì)算時(shí)一定要保證設(shè)備在正?；蛘吖收系那闆r下都可以穩(wěn)定工作。3.

在正確地設(shè)計(jì)選擇各種繼電保護(hù)短路模式和對(duì)其所應(yīng)應(yīng)做的電流整定系數(shù)計(jì)算處理工作中,需要以各類(lèi)連續(xù)短路保護(hù)情況下的連續(xù)短路保護(hù)電流系數(shù)作為主要計(jì)算依據(jù)。4.

4.根據(jù)接地裝置設(shè)計(jì)，還需要短路電流。短路電流計(jì)算的規(guī)定1.

驗(yàn)算有關(guān)半導(dǎo)體的內(nèi)部運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定和半導(dǎo)電器件的運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及各種短路電流開(kāi)斷工作電流以及使用時(shí)的各種額定短路電流開(kāi)斷工作電流,均應(yīng)按照本標(biāo)準(zhǔn)工程的規(guī)劃設(shè)計(jì)基本要求就是進(jìn)行前期規(guī)劃電力容量的綜合計(jì)算,規(guī)劃遠(yuǎn)景發(fā)展時(shí)要將電力系統(tǒng)考慮在內(nèi)（5-10年工期一般)。當(dāng)我們確定了需要進(jìn)行正常短路接入電流的接線(xiàn)計(jì)算時(shí),應(yīng)確定計(jì)算基于正常短路接線(xiàn)計(jì)算方法，該方法甚至可能導(dǎo)致最大短路接線(xiàn)電流,而且也不是只按照在并列切換的操作過(guò)程中也很有可能需要進(jìn)行一個(gè)并列切換操作的正常接線(xiàn)計(jì)算方式。2.

在電器連接的網(wǎng)絡(luò)中有反饋?zhàn)饔玫膶?dǎo)步電機(jī)和電容補(bǔ)償裝置都會(huì)被短路電流所影響3.

在分別確定選用一種帶電導(dǎo)體和專(zhuān)用繼電器時(shí),對(duì)于不需要帶有任何電抗器的信號(hào)傳輸控制回路及其計(jì)算器給出的發(fā)生短路的位點(diǎn),應(yīng)該指的是按照所需要選定的在正常連續(xù)的電接線(xiàn)工作模式時(shí)以計(jì)算短路點(diǎn)的電流值單位作為最高值的位置。4.

導(dǎo)體的啟動(dòng)運(yùn)行穩(wěn)定與有關(guān)電器導(dǎo)體運(yùn)行過(guò)程中的開(kāi)啟動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定和有關(guān)電器導(dǎo)體啟動(dòng)暫停時(shí)的開(kāi)、斷開(kāi)關(guān)電流通常也都是按照一種三相直流短路方式來(lái)進(jìn)行驗(yàn)算的。短路電流計(jì)算的基本假設(shè)1.

三相系統(tǒng)對(duì)稱(chēng)運(yùn)行時(shí)表明在正常工作；2.

電源電動(dòng)勢(shì)相位角相同；3.

電力系統(tǒng)中各個(gè)電力元件之間的交流電抗值通常是一種導(dǎo)電不飽和,即所有一個(gè)帶導(dǎo)電鐵芯的動(dòng)力電氣設(shè)備的驅(qū)動(dòng)電流阻抗值并且它們不會(huì)因?yàn)轵?qū)動(dòng)電流的變化大小而因此發(fā)生重大改變；4.

元件中的電阻值需要稍略去,輸電線(xiàn)路中的電容值可以略去,及一個(gè)不計(jì)算負(fù)荷的影響；5.

略去電阻電容，不記符合；6.

金屬性短路就是系統(tǒng)短路短路電流計(jì)算在該系統(tǒng)中，短路點(diǎn)設(shè)置在以下位置：斷路器的出口有倆個(gè)35kv的電源進(jìn)線(xiàn)（短路電流最大時(shí)選擇35kv的橋架斷路器）二次出口處有35/10.5kv的變壓器（最大值選擇10kv分段器；選10kv時(shí)電源A進(jìn)線(xiàn)線(xiàn)路與電源B的短路電流要分別計(jì)算）進(jìn)線(xiàn)斷路器的出口是10kv的（倆短路電流最大是10kv時(shí)要選擇10kv變電所進(jìn)線(xiàn)斷路器）進(jìn)線(xiàn)斷路器是0.4kv時(shí)（倆短路電流是0.4kv時(shí)要選擇0.4kv的進(jìn)線(xiàn)斷路器）開(kāi)關(guān)設(shè)備及互感器選擇設(shè)備選擇依據(jù)變壓器，互感避雷器，熔斷器，隔離開(kāi)關(guān)，母線(xiàn)斷路器都屬于一次設(shè)備。故障和非故障運(yùn)行時(shí)載流導(dǎo)體和電氣設(shè)備都需要穩(wěn)定，牢靠的運(yùn)行。選擇設(shè)備然后檢查他的穩(wěn)定，工作環(huán)境是電器設(shè)備選擇的條件。高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備的選擇35kV進(jìn)線(xiàn)斷路器與隔離開(kāi)關(guān)選擇假定繼電動(dòng)作的保護(hù)持續(xù)時(shí)間約為1.1s,則斷路器的停止持續(xù)時(shí)間約為0.1s。電源A進(jìn)線(xiàn)斷路器與隔離開(kāi)關(guān)選擇li序號(hào)泰開(kāi)/lw8-35ag的設(shè)備指標(biāo)為選定要求所在位置的系統(tǒng)需求結(jié)論。根據(jù)斷路器的選用條件，選用GN30-35型室內(nèi)隔離開(kāi)關(guān)。電源B進(jìn)線(xiàn)斷路器與隔離開(kāi)關(guān)選擇可初選這個(gè)斷路器為L(zhǎng)N2-35Ⅰ型六氟化硫通過(guò)斷路器。表5-3 斷路器參數(shù)指標(biāo)校核表?yè)?jù)斷路器選用條件，選用GN30-35型號(hào)的室內(nèi)，隔離開(kāi)關(guān)。表5-4 隔離開(kāi)關(guān)參數(shù)指標(biāo)校核表因此，選擇泰開(kāi)35kv橋架斷路器，六氟化硫斷路器，GN30-35型的隔離保護(hù)開(kāi)關(guān)。35/10.5kV 變壓器二次側(cè)出口處斷路器選擇設(shè)計(jì)過(guò)程中的電源繼電關(guān)斷動(dòng)作停止保護(hù)持續(xù)時(shí)間一般固定為1.1s,斷路器的繼電停止動(dòng)作保護(hù)持續(xù)時(shí)間一般固定為0.1s。二次側(cè)額定電流要大于斷路器額定電流進(jìn)線(xiàn)斷路器電源A與隔離開(kāi)關(guān)的選擇表5-5 斷路器參數(shù)指標(biāo)校核表電源B進(jìn)線(xiàn)斷路器選擇由此判斷ZN3-35型真空系統(tǒng)斷路器是我們所需要的斷路器。因此，ZN3-35型室內(nèi)真空斷路器，選用于分段斷路器

變電站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及平面布置變電站布置特征如今,國(guó)10kv與35kv的交流變電站都已經(jīng)是劃分屬于室內(nèi)室外封閉式交流供電站這一類(lèi)型。在選擇一般家用電器的一般過(guò)程中，方法是：據(jù)正常工作條件選擇裝置；室內(nèi)布置應(yīng)該合理緊湊這樣方便與值班人員的日常檢修、實(shí)驗(yàn)和搬運(yùn)等操作。配電所等設(shè)備的管線(xiàn)安放及其位置也必該應(yīng)當(dāng)做到能夠充分保證所在站規(guī)定的最小用電允許量和供電交流通道的管線(xiàn)寬度,考慮到今后的變電技術(shù)進(jìn)步發(fā)展以及非常重大的線(xiàn)路延伸和功能擴(kuò)充的各種可能;合理的布置方法應(yīng)該來(lái)自于進(jìn)行室內(nèi)布局管理變電所的各個(gè)管理辦公室間的位置及其坐標(biāo),高壓各個(gè)配電室、低壓各個(gè)配電房及各個(gè)變電器設(shè)備實(shí)驗(yàn)室之間必該應(yīng)交互相鄰,高低壓各個(gè)配電房的交通位置一定要好以便于管理變電所的進(jìn)出線(xiàn),主控設(shè)備房和各個(gè)值班室之間的交通位置一定要好以便于管理變電所日常運(yùn)行過(guò)程中的相關(guān)技術(shù)人員的日常工作及其日常管理;同時(shí)還按照有關(guān)要求低低壓配電房、變壓器設(shè)備房間的各個(gè)門(mén)窗都必該應(yīng)向外向內(nèi)打開(kāi),配電室的門(mén)應(yīng)該雙向開(kāi)啟，要了解實(shí)際情況并且要有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。變壓器室機(jī)房的一個(gè)整體安裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須首先一定要做到充分考慮，廣域推進(jìn)方式或窄大區(qū)域推進(jìn)方式，進(jìn)口連接方式,架空側(cè)的入口方式還是連接無(wú)線(xiàn)電線(xiàn)的入口,高壓側(cè)的電氣進(jìn)線(xiàn)是否有什么不同開(kāi)關(guān)、通風(fēng)、防火和特別需要注意信息安全,及需要改變整個(gè)變壓器的箱體大小和使用容積,以及外形上的大小。櫥柜的數(shù)量，布置的方法，選擇的地放都會(huì)對(duì)配電室造成影響。必須考慮操作的簡(jiǎn)單便