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备取用的无功功率,使电力网载输送一定的有功功率时,可降低其中通过的无功电流。
本设计中采用的是电力电容进行无功补偿,它是目前最行之有效且应用最广的无功补偿的措施,它主要用于频率为50Hz的电网中提供功率因数,作为产生无功功率的电源。
2.4.3 电力电容器的安装方式
(1)集中补偿
电容器组集中装设在企业工厂的总配电所6-10千伏母线上,用以提高整个配电所的功率因数,使该配电所供电范围内的功率基本平衡,减少了高压线路的无功损耗,同时能提高本配电所的供电质量。
(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变电所高压或低压母线上,这种补偿具有与集中补偿相同的优点,但补偿的容量和范围相对较小,可补偿效果较明显。
(3)就地补偿
将电容器组分别装设在感性设备的附近,就地进行补偿。它即提高用电设备供电线路的功率因数,又改善用电设备的电压质量。一般,中、小型用电设备尤为适用。
本设计中采用集中补偿。 2.4.4 电容器补偿量的计算
cos??P304?2216.8?0.55S3044046.2??1?55所以
??2?23补偿到0.92,所以
Qc?P304(tg?1?tg?2)?2216.8?(1.43?0.42)?2239Kvar
本设计中所用电容器型号为GR-I(107)BWl0.5-30-1
n?QCq?223930?74.6
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Qc?75?30?2250Kvar
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所以n=75个。
全厂计算负荷
P'304?P304?2216.8KW
Q'304?Q304?Qc?3384.85?2250?1130.85KvarS304?P3042?Q3042?4914202.242?1278821.7232?2488.6KVAI30?S303V?2488.63?10?143.7(A)
cos??P302216.8S??0.89302488.6
2.4.5
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第3章 全厂总供电系统设计
根据本厂与供电部分所签定的供用电协议,供电电压为从供电部门某110/10KV变电所用10KV架空线路向本厂供电,工作电源仅采用10KV电压一种。总配电所内的10KV母线采用母线不分段,电源进线均用断路器控制。
3.1 总配电所的主接线设计的原则和意义
根据与供电部门的协议,决定厂内设高压配电所,配电所得主接线也称一次接线。它的涵义是指由各种开关电气、电力变压器、母线电力电缆及电抗器、避雷器、电容器等电气设备按一定次序连接起来的,接受和分配电能的电路,而主接线图是指该种电路的接线方法。
电气主接线对电气设备的选择,配电所的布置,运行的可靠性和灵活性,操作和检修的安全以及今后的扩建,对电力工程建设和运行的经济节约等,都有很大的影响。
进行工厂变电所主接线选择设计时,应满足一下几点要求:
(1)安全。设计应符合有关国家标准和技术规范的要求,能充分保证人身安全和设备的安全。
(2)可靠。应满足电力负荷特别是其中一、二级负荷对供电可靠性的要求。 (3)灵活。应能适应必要的各种运行方式,便于切换操作和检修,且适应负荷的发展。
(4)经济。力求要使主接线结构简单,投资少,运行费用低。
3.2 电气主接线的基本方式
(1)单母线接线
母线是连接电源和引出线的中间环节,起汇集和分配电能的作用,只有一组母线的接线称为单母线.单母线接线简单明了,操作方便,便于扩建,投资少。
(2)双母线连线
在单母线连线的基础上,设备备用母线,就成为双母线。它在供电可靠性和
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运行灵活性方面是最好的一种主接线。可投资大,开关电器多,配电装置复杂,占地面积大,不适合一般配电所。
(3)桥式接线
当配电所只有两回路电源进线和两台主变压器时,采用桥式接线用的断路器台数最少,投资低。
(4)线路一变压器组单元接线
当单回路单台变压器供电时,宜采用此进线,所有的电气设备少,配电装置简单,节约建设投资。
3.3 本设计的主接线的基本方式
本设计中,由于只有一条进线和多台变压器,且负荷均为三类负荷,因此,在10kv侧采用单母线不分段接线方式较合适。
该种接线的主要特点如下:
(l)总配电所不装主变压器,无变压器损耗,简化接线,减低了成本及运行费用。用10kV真空短路器保护。
(2)总配电所进线装置短路保护控制,切换操作十分方便灵活,而且可配以继电器保护和自动装置,使供电可靠性大大提高。
(3)为了保证短路器检修人员的人身安全,短路器侧应装高压熔断器。 (4)为了与供电部门经济费用明确,在电源进线总开关(高压短路器)柜台,装置一台CFC-15Z-19型高压计量柜,其中的电压互感器和电流互感器只用来连接计费电度表。
(5)各车间的负载都由单母线供电,这样能够保证可靠供电。
(6)为了便于测量、监视、保护和控制主电路设备,母线上接有电压互感器,进(出)线上均串有电流互感器。
(7)为了防止雷电过电压侵入配电室击毁电气设备,母线上设有避雷器。 (8)由于高压配电线路都是由高压母线来电,因此,其出线侧母线上加装真空断路器,以保证出线的安全检查。
3.4 一次接线系统图
见附图中的一次主接线图。
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第4章 短路电流计算
4.1 短路电流计算的意义和方法
短路电流计算的目的是为了正确选择和校验电气设备,以及进行继电保护装置的整定计算。
进行短路电流计算,首先要绘制计算电路图。在计算电路图上,将短路计算所考虑的各元件的额定参数都表示出来,并将各元件依次编号,然后确定短路计算点。短路计算点要选择得使需要进行短路校验的电气元件有最大可能的短路电流通过。接着,按所选择的短路计算点绘出等效电路图,并计算电路中各主要元件的阻抗。在等效电路图上,只需将被计算的短路电流所流经的一些主要元件表示出来,并标明其序号和阻抗值,然后将等效电路化简。对于工厂供电系统来说,由于将电力系统当作无限大容量电源,而且短路电路也比较简单,因此一般只需采用阻抗串、并联的方法即可将电路化简,求出其等效总阻抗。最后计算短路电流和短路容量。
短路电流计算的方法,常用的有欧姆法(有称有名单位制法)和标幺制法(又称相对单位制法),工程上常用标幺制法。
4.2 短路计算
4.2.1 绘制短路电流计算示意图
图4-1短路电流计算示意图
4.2.2 短路电流及容量的计算
1)最小运行方式下的短路计算 确定基准值
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