35kV变电站一次部分设计(中)

第六章无功补偿6.1无功补偿概述电力系统有很多根据电磁感应原理工作的电气设备，例如变压器、电动机、感应电炉等。都是依靠磁场传输和转换电力的电感负载，在电力系统中，感应电动机约占总负载的50%以上。电力系统的无功功率很大，需要足够的无功，才能保持一定的电压水平，满足系统安全稳定运行的要求。电力系统的无功功率为1，发电机可以释放的无功功率(一般为有效功率的40%-50%)；2、无功补偿装置(并联电容器和同步调整相机)输出无功；电压线充电功率超过3，110kV。电力系统，例如功率低的电力，会导致电网中的电压下降。电压低于额定电压值，发电、输电、变电费用均无法实现正常输出，电网中电力损失增加，电网中发生冲击，造成大规模停电，造成严重的经济损失和政治影响。电压降到额定电压值的60%到70%时，用户马达可能无法启动或着火。因此，无功补偿是非常必要的。6.2无功补偿计算校正前cos=0.75，校正后达到0.9。因此，可以按如下方式计算：需要补偿XMva的无功功率设置Cos=0.9 (6-1)解决方案X=3.377MVar6.3无功补偿装置无功补偿装置分为串行补偿装置和并行补偿装置两类。并联补偿装置可以分为同期调节相机、并联电容器补偿装置、静态补偿装置等几类。无负荷运行同步电动机在过渡时运行等同步相机调整，可以为系统提供无级连续可调节容量和地壳无功功率，保持电网电压，有力补偿容量无功功率，提高电网的稳定性。在我国，为了平稳调节电压，提高系统稳定性，在枢纽变电站经常安装同步相机。静态补偿器由电源电容器和可调电抗并行组成。电容器释放无功功率，核反应堆吸收无功功率，根据电压要求，为电网提供快速、无级连续调节的可溶性和感官无功，降低电压波动和波形失真率，综合提高电压质量，减少有效损耗，提高系统稳定性，降低工频过电压的能力也兼而有之。运行维护简单，功耗小，可分步补偿，对冲击负荷的适应性强，在电力系统中应用越来越广泛。但是设备成本太高，不能用于此设计。电源电容器可以通过三角形和星形连接方式连接到变电站母线。集中式安装和分布式安装可以接地无功电源，同时降低运行时功耗损失。综合比较了上述三种无功补偿装置后，选择并联电容器作为无功补偿装置，并采用集中补偿方式。6.4并联电容器装置分组6.4.1组原则(1)对于电动机、小容量变压器等使用的并联电容器装置等单独补偿的装置，可以将装置直接连接到该装置并同时投影，而无需分组。(2)配电所安装的并联电容器装置的主要目的是提高电网的功率因数。此时，为了保证一定的功率因数，每个组必须能够根据负载变化实现自动切换功能。如果负荷变化不大，可以根据主变压器的数量对其进行分组，然后手动修剪。(3)终端变电站的并联电容器装置主要是为了提高电压，补偿主变压器无功损失。此时，每个组必须能够根据电压波动实现自动切换。切断电容器组时发生的电压波动不得超过2.5%。6.4.2分组方法并联电容器主要分为相同容量分组、相同阶数系列容量分组、具有总断路器的相同容量分组、具有总断路器的相同阶数系列容量分组。这种方法是中等容量分组方法，断路器不仅经常满足并联电容器的要求，还必须满足短路分断要求，这种分组方法应用较多，因此使用相同容量分组方法。6.5并联电容器装置接线并联电容器装置的布线是星形和三角形的基本形式。经常使用从恒星衍生的双整形，在某些情况下，也有从三角形衍生的双三角形。与电力工程电气设计手册(一次)502页表9-17相比，应使用y形电缆，因为它适用于6kV以上的并联电容器组，部署方便，部署明确。并联电容器组件主要位于补偿主变压器和负载无功功率的变电站低压侧，采用中性点不接地方式，避免单相接地故障时产生零序电流。选择7台Bfm 11-500-3高压并联电容器。额定电压11kV。额定容量500kVar。第七章总布置设计和配电装置的选择7.1一般配置图设计概述电气总平面布置在设计时必须首先符合本专业的要求，还应考虑系统、线路、甚至土木等各个学科的多方面要求。但是首先要从工艺的角度出发，作为工艺专业，要积极配合解决各专业所遇到的矛盾和问题。变电电气专业是变电站设计的工程专业，配电装置布置是实现电力生产工艺的核心内容。电气总平面图应作为从配电装置人员充分理解各配电装置对各级电压的布置特性，解决各领域之间问题和矛盾的重要手段。配电装置要使用比较紧凑的布局，充分考虑到达地点周围环境的实际情况，根据当地情况调整，合理，紧凑，节约土地和基础设施投资。工作更加困难，因为要平衡考虑城市规划、环境保护、军事设施、国土资源、航空、文化遗产等诸多因素。要满足设计方案领域规格和功能要求，必须优化变电站部署，最小化占地空间，为电力建设的顺利进行奠定基础。变电站的地址选择、设计和建设工作都要按照资源节约和土地保护的基本原则进行。必须尽可能远地考虑未来计划的规模。变电站建设前的布局设计要科学、合理、缓解地区电力供应负荷的压力，为地方经济发展贡献一份力量，努力为我国社会主义经济建设增加砖加瓦。7.2一般配置图设计电气一般布置要求：1、利用地形方便运输、运行、监控和环视；2、合理布置，布局紧凑，尽量减少设备之间的连接；3、符合外部条件，安全距离应符合要求。7.2.1变电站地址选择变电站选址是确定变电站建设顺利完成的基础。这里不仅要考虑自然地形稍有起伏、地势高、比较平坦的地区、不受洪水影响、非出口条件好的地区、出入交通便利等自然因素，还要考虑城市规划、环境保护、军事设施、国土资源保护、地方文化遗产保护等社会因素。因此，变电站选址要经过长期论证和现场勘查，与当地实际情况联系起来，才能最终确定。7.2.2变电站引道为了保证施工期间大型工程设施的运输方便性和今后的维护方便性，变电站选址交通条件必须良好。考虑到根据当地地形和交通网络，主变压器主要由大型货车运输，必须考虑自然因素和社会因素，连接最适合建造变电站的主要道路要道。随着变电站建设的顺利进行，当地交通也可以改善。7.2.3变电站一般平面布置设计变电站的总体布局设计必须满足站区的总体规划和过程要求。不仅要满足自然条件和工程特性，还要考虑变电站安全设施、周边卫生环境、运行及维修等各方面的因素。龙兴35kV变电站设计：变电站的总体平面设计可以从逆分区a点方向转向北向。车站区南面，从南面启航，部署35kV配电装置。在车站地球以北布置东西两个方向的10kV配电装置。在逆分区中间放置主变压器和两侧放置10kV无功补偿装置(也可以在逆分区中间放置继电器室)。驿区南面的中部设置为驿政区，驿区大门设置为朝南。车站地球前面可以集中安装主控制建筑物和污水处理装置等。将主控楼设置在车站区南方中间，可以大幅减少主控楼连接到各处的配电装置地区的电缆，有助于观测全局设备的运行，车站外的水道容易进入主控楼，排出处理好的污水。而且，州控制大厦与出入口入口相似，有利于出入境内的车辆管理。州控制建筑朝南，通风采光优秀，保证了车站内员工的生活质量。变电站的前区域可以设计为通道式广场布局，后面是变电站的主控制建筑，南边是主要运输道路。同时，为了美化变电站环境，决定在工程后，通过人工处理、绿化等方式，找出主要变化区域的肮脏场所，进行工程。在变电站的大门进口处布置了绿带，重点处理。另外，在车站前区域的墙内种植一些灌木，形成突显变电站的园区，美化环境的效果也很好。另外，根据实际需求，接近每个配电装置区域和站区的交通将被放置在保护所、主无功供电室和站供电间，以确保变电站安全。7.2.4变电站垂直布局设计变电站区域的垂直布局设计首先要结合该地区的地形特征，对变电站工程的施工、所需的设施运输、今后的维修进行综合考虑，研究后再决定。要尽量避免土地平整的土方或边坡等数量。因此，综合探讨变电站程序特性和工艺布置后，应将工作中心放在垂直布置设计、坡度测量和坡向定位、变电站土方平衡点设置上。一般来说，地形有点起伏，地势大，所需农田面积小的变电站选址是产前坡脚。综合考虑变电站区域的总体平面布置、建筑地基处理、区域地形特性等，参考以前变电站的工程实践经验，可以规划变电站区域的垂直布置设计和土方计算。变电站安装面积大，地形高低大，变电站场地位置的变化会对土方计算工作产生很大影响。变电站垂直布置设计应考虑其线路的畅通性、便利性等考虑到变电站场地的地形特征，与变电站区域的长方向、地形的等高线平行布置。垂直地形高低差很大，自然底部的坡度相应地很高，因此变电站垂直布局的排水系统通常是公路的人工设施排水系统和自然地形的排水相结合的方案。变电站垂直倾斜应根据工艺设计要求操作和安装设备。结合实际地形条件，主要确定35kV配电装置和10kV配电装置区域的坡度、坡向布置设计方法，进行相应的土方计算。35kV配电装置设置为悬挂式圆管母线，设置方向查找变电站b点的方向。点b的方向坡度不能太大，因为管道母线平行。为了考虑变电站区域内地面和地面的一致性，35kV的配电装置坡度位于0，b点方向。由于35kV连接都是双绞线，因此设备运行和安装的影响较小，通常可以将坡度设置在1.5%到2.2%之间。其坡向应与自然地形坡向相同，北高南也较低。10kV的配电装置根据实际需求设置为与a点方向平行的连续5跨体系结构的悬挂管总线。考虑10kV的设备安装和操作，底部坡度设计为a点方向，因为上下不能太大。因此，控制连续跨度框架、a点方向上垂直于管道母线的管道母线的方向，使东高度、西坡度和下坡度设计约为1.5%。变电站场地内土质为实土，石头混合的情况下，土质分布一致，自重中可折叠。综合地质及变电站的总平面和垂直布局设计情况，一般进行相应的动态压缩处理，以使变电站内的填方平衡。7.3配电装置概述配电设备是发电厂和变电站的重要组成部分，根据主接线的连接方式，由开关、保护和测量用电、总线和必要的辅助设备组成，用于接收和分配电源。配电装置可以根据电气安装地点分为屋内和屋外的配电装置。7.3.1配电装置特性住宅内配电装置的特点：1、允许最小安全距离和可分层布置，减少了占地面积；2、修理、检查和操作在室内进行，无论气候如何；3、外部污染空气对电器影响不大，可减少维修工作；4、住宅建设投资大。住宅外配电装置的特点：1、土建工作负荷和成本低，建设周期短；2、扩大更加方便；3、相邻设备之间的距离大，便于实时操作。4、安装面积大；5、外部环境影响，设备运行条件差，绝缘要加强；6、恶劣的气候影响设备的维护和运行。7.3.2配电装置类型及应用配电装置可以根据电压水平分为高压配电装置和低压配电装置。根据安装地点的不同，可分为室内配电装置、外部配电装置。根据其结构，可分为装配型配电装置及配电装置组。根据电气设备和总线布置的高度，屋外的配电设备可以分为中等、半高、高类型。1、中型配电设备：中型配电设备的所有电力安装在同一水平面上，安装在一定高度，使带电部分保持地面所需的高度，使工人在地面上安全活动，中型配电设备总线的水平面比电力的水平面稍高。这种布局比较明确，不容易误操作，运行稳定，工程和维修都比较方便，框架高度低，抗震性能好，使用的钢铁少，费用低，安装面积大，因此要在高山农田、两班和土石方量不多的地方使用这种分配装置，在地震强度高的地区建设。这种布置是我国外电设备普遍采用的方式，在运行方面和总利安装方面积累了比较丰富的经验。2，半高配电设备：半高配电设备是将总线放置在水平平面上，可以上下堆叠放置断路器、电流互感器、隔离开关等。半高配电设备介于高类型和中等之间。优点包括：1.安装空间从中间部署减少约30%。节省场地，减少高水平维护工作量。3.旁路公交车和主公交车上有非均匀布置的现实出入线，使用旁路很方便。缺点：父隔离开关下没有安装维护平台，维修不容易。3、高配电装置，将母线和隔离开关向上和向下放置，母线下没有电气装置。这种类型配电设备的断路器是双列排列，两个回路合并一个间隙，可以显着减少安装面积。通常大约是中等大小的5%，但是钢消耗很多，安装维护和运行条件差。通常，以下情况适用：1.电力分配装置位于高产农田或人口少的地区；原始配电装置必须在空间有限的情况下进行扩展。场地狭