兰州工业高等专科学校毕业论文 第3章 电气设备选择与校验
U2n?100(V)
三侧电压互感器准确等级：1级
参考《发电厂电气部分课程设计参考资料》185页表5.44，三侧电压互感器选择如下表所示：
表3.6 电压互感器型号及参数 型式 JCC-110 JDJ-35 JDZ-10 额定变比 11000031003100在下列准确等级 下额定容量(VA) 0.5级 1级 3级 150 80 500 250 150 1000 600 300 最大容量(VA) 2000 1200 500 单相 (屋外式) 35000/100 10000/100 其中：JCC-110型号电压互感器见《发电厂电气部分课程设计参考资料》第185页； JDJ-35型号电压互感器见《发电厂电气部分课程设计参考资料》第185页；
JDZ-10型号电流互感器见《发电厂电气部分课程设计参考资料》第184页。 3.3.5 母线与电缆的选择及校验
(1) 35KV母线的选择
按经济电流密度选择母线截面，35KV最大持续工作电流查表4.2得，Ig?max?259.82(A)
采用铝母线，由《发电厂电气部分》第242页、图6.4查得Tmax?5600h/a时，经济电流密度J?0.86(A/mm2)
则母线经济截面为：
S?Ig?maxJ?692.280.74?935.5(mm) （3.14）
2参考《发电厂电气部分课程设计参考资料》第142页、表5.14，选择35KV母线为：（80?10）型矩形铝母线，平放，允许载流量Iy?1411A(?y?70?C,?0?25?C)。
因实际环境温度???0?25?C，综合修正系数K?1.00，故
KIy?1411A?Ig?max?692.82A
（3.15）
可满足长期发热要求。
(2) 10KV母线的选择及校验
1) 按经济电流密度选择母线截面
10KV最大持续工作电流查表4-2得，Ig?max?454.68KA
采用铝母线，由《发电厂电气部分》第242页、图6.4查得Tmax?5600h/a时，经济电流密度J?0.74A/mm2
则母线经济截面为：
S?Ig?maxJ?1212.440.74?1638.4(mm)
2参考《发电厂电气部分》附表2.1，选用每相2条80mm?10mm(?1800mm2)矩形铝导体，平方时IN?2128A，集肤效应系数KS?1.30
因实际环境温度???0?25?C，参考《发电厂电气部分课程设计参考资料》第114页、表5-17，综合修正系数K?1.00，故??25?C时允许电流为：
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KI?1?2128?2128A?Ig?max?1212.44Ay
可满足长期发热的要求。 2) 热稳定校验
由校验短路器可知，短路电流周期分量QK?QP?164.77[(KA)2?s] 母线正常运行最高温度为：
?W???(?al??)(Imax/Ial)o22?25?(70?25)?(1212.44/2128)?39.6(C) （3.16）
参考《发电厂电气部分》243页、表6.3得：C?99，则母线最小截面Smin为：
Smin??QKKSC164.77?10?1.3099226 （3.17）
?147.83(mm)?1600(mm)满足热稳定。 3) 动稳定校验
由短路电流计算结果表查得，短路冲击电流为：ich?30.355KA 相间距离?取0.35m
fph?1.73?10?1.73?10?7??l??ich??1?(25.105?10)?1
32?70.35 （3.21）
?311.53(Nm)Wph?bh333?0.01?0.08?33?2.13?102?5?5(m) （3.22）
3?ph?fphl311.53?1.510?2.13?1010Wph??3.29?10(Pa) （3.23）
6由
bh?1080?0.125、
2b?bb?h2?10?1010?80?0.111，参考《发电厂电气》图2.15得：
K12?0.48
同相条间应力为：
fb?0.25?10?0.25?10?7??ichb2?K122?7251050.01?0.48 （3.24）
?756.31(Nm)Lbmax?b2h(?al???0.01??1.16(m)ph)fb62?0.08?(70?6.29)?10756.31 （3.25）
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LLbmax1.51.16??1.29,即每跨内满足动稳定所必须的最少衬垫数为2个。实际衬垫
距为：
Lb?L2?1.52?0.75m?Lbmax
满足动稳定的要求。
(3) 10KV出线电缆的选择及校验 1) 按额定电压：Ugmax?Un
2) 按最大持续工作电流选择电缆面积S，查表3.2得：Ig?max?51.96A 参考《发电厂电气部分》附表2-4、附表2.6，选择S?120mm2电缆，?N?25?C时，IN?245A、?al?90?C。
温度修正系数
Kt??al???al?25?90?1590?25?1.15 （3.26）
其中?为土壤温度 参考《发电厂电气部分》附表2.9及附表2-10得土壤热阻修正系数K3?1.0,直埋两根并列敷设系数K4?0.92。允许载流量
Ial?KtK3K4IN?1.15?1.0?0.92?245?259.21?388.13(A) （3.27）
满足长期发热要求。
3.3.6 熔断器的选择
高压熔断器应按所列技术条件选择，并按使用环境条件校验。熔断器是最简单的保护电器，它用来保护电气设备免受过载电流的损害，屋内型高压熔断器在变电所中常用于保护电力电容器配电线路和配电变压器，而在电厂中多用于保护电压互感器。
(1) 熔断器选择的具体技术条件如下： 1) 电压：
Ug?Un （3.28） 限流式高压熔断器不宜使用在工作电压低于其额定电压的电网中，以免因过电压而使电网中的电器损坏，故应为Ug?Un
2) 电流：
Ig?max?If2n?If1n （3.29）
式中：If2n——熔体的额定电流。
If1n——熔断器的额定电流
3) 根据保护动作选择性的要求校验熔体额定电流，应保证前后两级熔断器之间，或熔断器与电源侧继电保护之间，以及熔断器与负荷侧继电保护之间动作的选择性。
4) 断流容量：
Ich(或I??)?Ikd （3.30）
式中：Ich——三相短路冲击电流的有效值。
Ikd——熔断器的开断电流。
(2) 熔断器的选择
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兰州工业高等专科学校毕业论文 第3章 电气设备选择与校验
依据以上熔断器选择的技术条件，参考《发电厂电气部分课程设计参考资料》166页表5-35，35KV和10KV熔断器如下表所示：
表3.8 熔断器的型号及参数 系列型号 额定电压(KV) 额定电流(A) 断流容量(MVA) RN2 RW9-35 10 35 0.5 0.5 1000 2000 备注 保护户内电压互感器 保护户外电压互感器 其中：RN2型号熔断器见《发电厂电气部分课程设计参考资料》第166页； RW9-35型号熔断器见《发电厂电气部分课程设计参考资料》第165页；
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兰州工业高等专科学校毕业论文 第4章 无功补偿设计
第4章 无功补偿设计
无功电源和有功电源一样是保证系统电能质量和安全供电不可缺少的。据统计，电力系统用户所消耗的无功功率大约是它们所消耗的有功功率的50~100%。另外电力系统中的无功功率损耗也很大，在变压器内和输电线路上所消耗掉的总无功功率可达用户消耗的总无功功率的75%和25%。因此，需要由系统中各类无功电源供给的无功功率为总有功功率的1~2倍。由无功功率的静态特性可知，无功功率与电压的关系较有功功率与电压的关系更为密切，从根本上来说，要维持整个系统的电压水平就必须有足够的无功电源。无功电源不足会使系统电压降低发送变电设备达不到正常出力，电网电能损失增大，故需要无功补偿。
4.1 无功补偿的原则与基本要求
4.1.1 无功补偿的原则
(1) 根据技术规程规定按主变容量的10%～20%进行无功补偿；
(2) 分级补偿原则，按主变无功损耗减去电缆充电功率确定无功补偿的容量；且10KV和110KV侧电压不能低于标称电压；
(3) 在轻负荷（2%～30%主变容量计时）时由于电缆充电功率的影响，其充电功率与补偿功率近似抵消；
4.1.2 无功补偿的基本要求
(1) 电力系统的无功电源与无功负荷，在各种正常及事故运行时，都应实行分层分区、就地平衡的原则，并且无功电源应具有灵活的调节能力和一定的检修备用、事故备用。
(2) 在正常运行方式时，突然失去一回线路，或一台最大容量的无功补偿设备，或一台最大容量的发电机（包括失磁）之后，系统无功电源事故备用的容量方式及配电方式，应能保持电压稳定和正常供电，避免出现电压崩溃；在正常检修运行方式时，若发生上述事故，应允许采取切除部分负荷或并联电抗器等必要措施，以维持电压稳定。
(3) 对于110KV及以上系统的无功补偿，应考虑提高电力系统稳定性的作用。
4.2 补偿装置选择及容量确定
4.2.1 补偿装置的确定
(1) 同步调相机：同步调相机在额定电压±5%的范围内，可发额定容量，在过励磁运行时，它向系统供给感性的无功功率起无功电源作用，能提高系统电压，在欠励磁运行时，它从系统吸收感性的无功功率起无功负荷作用，可降低系统电压。
装有自动励磁调节装置的同步调相机，能根据装设地点电压的数值平滑改变输出（或吸收）无功功率，进行电压调节，但是调相机的造价高，损耗大，维修麻烦，施工期长。
(2) 串联电容补偿装置：在长距离超高压输电线路中，电容器组串入输电线路，利用电容器的容抗抵消输电线的一部分感抗，可以缩短输电线的电气距离，提高静稳
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