兰州工业高等专科学校毕业论文 第4章 无功补偿设计
定和动稳定度。但对负荷功率因数高（?y＞0.95）或导线截面小的线路，由于PR/V分量的比重大，串联补偿的调压效果就很小。
(3) 静电补偿器补偿装置：它由静电电容器与电抗器并联组成电容器可发出无功功率，电抗器可吸收无功功率，两者结合起来，再配以适当的调节装置，就能够平滑地改变输出（或吸收）无功功率的静止补偿器，与同步调机相相比较，运行维护简单，功率 损耗小，但相对串联电容及并联电容补偿装置，其造价高维护较复杂，一般适用以较高的电压等级500KV变电所中。
(4) 并联电容器补偿装置：并联电容器是无功负荷的主要电源之一。它具有投资省，装设地点不受自然条件限制，运行简便可靠等优点，故一般首先考虑装设并联电容器。
由于本次设计的变电站为110KV降压变电站，以补偿的角度来选择，以上四种均能满足要求，但是在经济和检修方面来考虑，首先选择并联和串联补偿装置。而原始资料可知，补偿装置主要补偿负荷的无功容量及平衡主变损耗。所以选择并联补偿装置。
4.2.2 补偿装置容量的选择
(1) 负荷所需补偿的最大容性无功量计算
参考《电力系统电气设备选择与实用计算》第202页，利用电容器改善功率因数需要补偿的无功量为：
Qfm?Pfm(|tg?1|?|tg?2|)??Pfm???1cos?12?1??? （4.1） ?12?cos?2?1?PfmQcfo式中：Qfm——负荷所需补偿的最大容性无功量（Kvar） Pfm——母线上的最大有功负荷（KW） ?1 ——补偿前的最大功率因数角（?） ?2 ——补偿后的最小功率因数角（?）
Qcf0——由cos?1补偿到cos?2时，每千瓦有功负荷所需补偿的容性无功
值（Kvar/KW）
则本站所需补偿的无功值为：（其中功率因数是由0.85补偿到0.9）
Qfm?Pfm(|tg?1|?|tg?2|)??20???10.82?1?10.92??1?? ??5.4(Mvar)(2) 电容器型号的选择
参考《电力工程电气设备手册-电气一次部分》997页，选择电容器如下表：
表4.1 电容器参数 型号 额定电压（KV） BFF11/3?2400?3W 额定容量（Kvar/KW） 2400 11/3 26
兰州工业高等专科学校毕业论文 第5章 变电站配电装置的设计
5.1 概述
第5章 变电站配电装置的设计
配电装置是发电厂和变电所的重要组成部分。它是按主接线的要求，由开关设备，保护和测量电器，母线装置和必要的辅助设备构成，用来接受和分配电能。
配电装置按电气设备装置地点不同，可分为屋内和屋外配电装置。按其组装方式，又可分为：由电气设备在现场组装的配电装置，称为配式配电装置和成套配电装置。
屋内配电装置的特点：
① 由于允许安全净距小可以分层布置，故占地面积较小； ② 维修、巡视和操作在室内进行，不受气侯影响；
③ 外界污秽空气对电气设备影响较小，可减少维护工作量； ④ 房屋建筑投资大。 屋外配电装置的特点：
① 土建工程量和费用较小，建设周期短； ② 扩建比较方便；
③ 相邻设备之间距离较大，便于带电作业； ④ 占地面积大；
⑤ 受外界空气影响，设备运行条件较差，顺加绝缘； ⑥ 外界气象变化对设备维修和操作有影响。 成套配电装置的特点：
① 电气设备布置在封闭或半封闭的金属外壳中，相间和对地距离可以缩小，结构紧凑，占地面积小；
② 所有电器元件已在工厂组装成一整体，大大减小现场安装工作量，有利于缩短建设周期，也便于扩建和搬运；
③ 运行可靠性高，维护方便； ④ 耗用钢材较多，造价较高。 配电装置应满足以下基本要求：
1）配电装置的设计必须贯彻执行国家基本建设方针和技术经济政策；
2）保证运行可靠，按照系统自然条件，合理选择设备，在布置上力求整齐、清晰，保证具有足够的安全距离；
3）便于检修、巡视和操作；
4）在保证安全的前提下，布置紧凑，力求节约材料和降低造价； 5）安装和扩建方便。 配电装置的设计原则： 1）节约用地；
2）运行安全和操作巡视方便； 3）考虑检修和安装条件；
4）保证导体和电器在污秽、地震和高海拔地区的安全运行； 5）节约三材，降低造价； 6）安装和扩建方便。
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兰州工业高等专科学校毕业论文 第5章 变电站配电装置的设计
5.2 高压配电装置的选择
配电装置的整个结构天寸，是综合考虑到设备外形尺寸，检修维护和搬运的安全距离，电气绝缘距离等因素而决定，对于敞露在空气中的配电装置，在各种间距中，最基本的是带电部分对地部分之间和不同相的带电部分之间的空间最小安全净距，在这一距离下，无论为正常最高工作电压或出现内外过电压时，都不致使空气间隙击穿，屋外配电装置的安全净距如表5.1。
表5.1 屋外配电装置的安全净距（mm） 符号 适 用 范 围 图号 10-1 10-2 10-1 10-3 额定电压（KV） 3-10 15-20 35 63 110J 110 220J 330J 500J 1、带电部分至接地部分之间 A1 2、网状遮栏向上延伸线距地2.5m处与遮栏上方带电部分之间 1、不同相的带电部分之间 A2 2、断路器和隔离开关的断口两侧引线带电部分之间 1、设备运输时，其外部至无遮栏带电部分之间 2、交叉的不同时停电检修的无遮栏带电部分之间 B1 3、栅状遮栏至绝缘体和带电部分之间 4、带电作业时的带电部分至接地部分之间 B2 1、网状遮栏至带电部分之间 1、无遮栏裸导体至地面之间 2、无遮栏裸体至建筑物、构筑物之间 1、平行的不同时停电检修的无遮栏带电部分之间 2、带电部分与建筑物、构筑物的边沿部分之间 200 300 400 650 900 1010 1800 2500 3800 200 300 400 650 1000 1100 2000 2800 4300 10-1 10-2 10-3 950 1050 1150 1400 1650 1750 2550 3250 4550 10-2 10-2 10-3 10-1 10-2 300 400 500 750 1000 1100 1900 2600 3900 C 2700 2800 2900 3100 3400 3500 4300 5000 7500 D 2200 2300 2400 2600 2900 3000 3800 4500 5800 注：110J、22J、330J、500J系指中性点直接接地网 以上表中所列出各种间隔距离中最基本的最小安全净距，《高压配电装置设计技术规程》中所规定的A值，它表明带电部分至接地部分或相间的最小安全净距，保持这一距离时，无论正常或过电压的情况下，都不致发生空气绝缘的电击穿。其余的B、C、D值是在A值的基础上，加上运行维护、搬运和检修工具活动范围及施工误差等尺寸而确定的。
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本变电所三个电压等级：即110KV、35KV、10KV根据《电力工程电气设计手册》规定，故本所110KV及35KV采用屋外配电装置，10KV采用屋内配电装置。
根据电气设备和母线布置的高度，屋外配电装置可以分为中型、早高型和高型等。
(1) 中型配电装置：中型配电装置的所有电器都安装在同一水平面内，并装在一定高度的基础上，使带电部分对地保持必要的高度，以便工作售货员能在地面安全地活动，中型配电装置母线所在的水平面稍高于电器所在的水平面。这种布置特点是：布置比较清晰，不易误操作，运行可靠，施工和维修都比较方便，构架高度较低，抗震性能较好，所用钢材较少，造价低，但占地面积大，此种配电装置用在非高产农田地区及不占良田和土石方工程量不大的地方，并宜在地震烈度较高地区建用。这种布置是我国屋外配电装置普遍采用的一种方式，而且运行方面和安装枪修方面积累了比较丰富的经验。
(2) 半高型配电装置:它是特母线及母线隔离开关抬高将断路器，电压互感器等电气设备布置在母线下面，具有布置紧凑、清晰、占地少等特点，其钢材消耗与普通中型相近，优点有：
①占地面积约在中型布置减少30%； ②节省了用地，减少高层检修工作量；
③旁路母线与主母线采用不等高布置实理进出线均带旁路很方便。缺点：上层隔离开关下方未设置检修平台，检修不够方便。
(3) 高型配电装置:它是将母线和隔离开关上下布置，母线下面没有电气设备。该型配电装置的断路器为双列布置，两个回路合用一个间隔，因此可大大缩小占地面积，约为普通中型的5%，但其耗钢多，安装检修及运行纵条件均较差，一般适用下列情况：
1）配电装置设在高产农田或地少人多的地区； 2）原有配电装置需要扩速，而场地受到限制； 3）场地狭窄或需要大量开挖。
本次所设计的变电站位于市郊区，地质条件良好，所用土地工程量不大，且不占良田，所以该变电所110KV及35KV电压等级均采用普通中型，配电装置，而本变电所采用的是软导线，采用普通中型布置，具有运行维护、检修且造价低、抗震性能好、耗钢量少而且布置清晰，运行可靠，不易误操作，各级电业部门无论在运行维护还是安装检修，方面都积累了比较丰富的经验。
若采用半高型配电装置，虽占地面积较少，但检修不方便，操作条件差，耗钢量多。选择配电装置，首先考虑可靠性、灵活性及经济性，所以，本次设计的变电所，适用普通中型屋外配电装置，该变电所是最合适的。
5.3 电气总平面布置
本变电所主要由屋外配电装置，主变压器、主控制室、补偿装置及10KV屋内
配电装置和辅助设施构成。
5.3.1 电气总平面布置的要求
(1) 分利用地形，方便运输、运行、监视和巡视等；
(2) 出线布局合理、布置力求紧凑，尽量缩短设备之间的连线； (3) 符合外部条件，安全距离要符合要求。
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兰州工业高等专科学校毕业论文 第5章 变电站配电装置的设计
5.3.2 电气总平面布置
本变电所主要由屋外配电装置，主变压器、主控制室、补偿装置及10KV屋内配电装置和辅助设施构成，屋外配电装置在整个变电所布置中占主导地位，占地面积大，本所有110KV、35KV各电压等级集中布置，将110KV配电装置布置在北侧，35KV配电装置布置在西侧，这样各配电装置位置与出线方向相对应，可以保证出线顺畅，避免出线交叉跨越，两台主变位于电压等级配电中间，以便于高中低压侧引线的连接，便于运行人员监视控制，主控刺楼布置在10KV屋内配电装置并排在南侧，有利于监110KV及主变。
(1) 110KV高压配电装置
采用屋外普通中型、布置、断路器单列布置，且共有14个间隔，间隔宽度为14米，近期出线5个间隔，远期出线3个间隔，两个连线间隔，母联和旁路断路器各一个间隔，电压互感器和避雷器共占一个间隔。
(2) 35KV高压配电装置
110KV同样采用屋外普通中型单列布置，它共有16个间隔，近期出线10个间隔，远期没有，台主变进线各一个间隔，电感互感器及避雷器占一个间隔，母联和旁路断路器各占一个间隔，间隔宽度为8米。
(3) 道路
因设备运输和消防的需要，主控楼、主变110KV、35KV侧配电装置处铺设环形行车道路，路宽4米，“丁”型、“十”字路口弧形铺设，各配电装置主母线与旁母之间道路宽3米，为方便运行人员操作巡视检修电器设备，屋外配电装置内设0.8~1米环形小道，电缆沟盖板也可作为部分巡视小道，行车道路弧形处转弯半径不小于7米。
在本次设计中，符号说明如表5.2。
表5.2 由气平面布置符号说明 名 称 断 路 器 隔离开关 变 压 器 电流互感器 支柱绝缘子 道 路 符 号 5.4 本变电站的配电装置
(1) 10KV母线侧的配电装置设计
本变电站10KV母线侧采用二层单通道单母线分段、出线不带电抗器的配电装置配置方式如图5.1。
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