220kV变电站及其无功补偿装置设计

220kV变电站及其无功补偿装置设计第一章电气主接线设计电气主接线的主要用途是将设备合理安全的连接在一起，将电能有序的输送到各负荷出，电气主接线是组成电网的重要部分。电气主接线决定了电力系统否能够安全、可靠、高效、灵活的运行，在设计中需考虑可靠性、灵活性、经济性三个条件，结合这三个条件设计出最优方案。电气主接线的基本要求可靠性由于电能不能大量存储，任何一个部门都要安全工作才能保证不会出现停电事故。因此，可靠稳定的主接线可以给电力系统运行提供可靠的基础。灵活性电气主接线的灵活需要做到以下三方面的灵活：第一是调度灵活。在投切机、变压器、线路上灵活操作，可以为正常、事故、检修等运行方式带来许多便利。第二是检修方便、灵活，对操作步骤的简化和减少，可有效降低操作人员操作失误出错的风险。第三是扩建留容。主接线设计可以为以后经济扩建提供有利条件。[1]经济性在满足以上两条基本要求之后，根据经济性确定最后方案。经济性包括：节约投资、占地面积小、年运行费用小等指标。只有同时满足以上三项基本要求，才能使系统稳定运行的前提下达到利益最大化。电气主接线的基本形式主接线形式可分为有母线和无母线两类。当进出线数目较多时应使用有母线的接线方式。单母线接线、单母分段接线、带旁路母线的单母分段接线、双母线接线、双母分段接线、带旁路的双母线接线等接线方式均属于有母线接线方式。[1]其中，双母线接线方式运行灵活，检修时可保证线路不间断供电，因此其可靠性良好。对于对可靠性要求较高出线回路数目多的6~220kV配电装置，相对更适用于双母线接线，对于拥有8回及以上的35~66kV线路、6回及以上的110kV线路、4回及以上的220kV线路的电力系统尤为适用。[2]双母接线方式的可靠性要低于双母分段接线方式。电气主接线方案设计变电站有220kV/110kV/35kV三个电压等级，在满足各级主接线的要求和设计需要后设计如下两个方案：方案一：220kV、110kV、35kV侧主接线均采用双母线接线，见图1-1。方案二：220kV侧主接线采用双母线接线，110kV侧主接线采用双母分段接线，35kV侧主接线采用双母线接线。见图1-2。图1-1电气主接线方案一图1-2电气主接线方案二将两种方案进行对比表1-1方案比较结果比较类别方案一方案二可靠性110kV侧为双母线接线，当一组母线停止工作时可以投切另一条母线。110kV侧为双母分段接线，切除线路故障或正常投切时，其他回路不受影响，可靠性良好。灵活性基本相同，满足要求经济性隔离开关82个断路器29个设备数量较少隔离开关84个断路器30个设备数量较多经比较，最后选择了经济性更好的方案一作为此次设计的电气主接线方案。第二章主变压器的选择主变压器台数及型式的选择1、台数的选择变电站为保证供电可靠性，并且当Ⅰ、Ⅱ级负荷较大时，选择安装两台主变压器[4]。为了保证Ⅰ、Ⅱ级负荷供电，设计安装两台主变压器，互为备用。2、相数选择三相变压器一般适用于330kV及以下的发电厂和变电站[3]。本设计的电压等级为220kV，故三相变压器符合设计要求。3、绕组数的选择在三种电压等级的变电站，当通过主变压器绕组的功率达到变压器额定容量的15％，或在低压侧安装无功补偿装置时，主变压器适合选择三绕组变压器[4]。4、绕组连结方式YNyn0d11主变压器容量的挑选有大于两台的主变的时候要符合当其中一台停运时，剩下的容量可以大于最大综合负荷的70％[4]，即（2-1）（2-2）最大综合负荷的计算：（2-3）式中——线损率，取5%。计算过程如下：已知：取0.9，=0.85，=5％。根据所述，本站选择装设的三绕组变压器型号为两台SFPS3-150000/220，互为备用。参数如表2-1所示：表2-1主变压器参数型号额定容量/kVA额定电压/kV阻抗电压(%)联结组空载电流（%）SFPS3-150000/220150000/150000/75000高压中压低压高中高低中低YN,yn0,d111.122012138.515247.6验证故选取三绕组变压器合适。n=2校验合格。第三章站用电设计站用电接线设计变电站的站用电电压一般为380/220V一级，一般情况下照明和动力一起供电的方式，380V给电动机供电，220V给照明和加热系统供电[5]。站用电380/220V侧采用三线四线制接线，系统中性直接接线。接线图如图3-1所示。图3-1站里用变接线站用变容量的挑选为了确保站用电的供电可取性，结合已知的站用电率，根据所选的主变压器的额定容量确定站用变容量。即：(3-1)式中——站用电率（％）。计算结果如下：结合计算数据，选取的站用变压器型号为S9-630/35，具体参数见表3-1表3-1站用变压器参数型号额定电压(kV)阻抗电压（%）空载电流（%）联结组S9-630/35[4]高压低压6.51.3Yyn0350.4第四章短路电流计算在电力系统中，元件的损坏、自然灾害、违规操作等都会造成短路事故。而短路根据短路因素的不同，造成局部停电事故、电动力热效应、甚至造成大面积停电等灾害。计算短路电流是为后续的选取设备选择提供依据，计算结果的正确性及准确性将直接影响到设备选择的质量。短路电流计算的原因方便电气主接线的挑选和对比。为载流导体和电气设备的挑选提供消息。短路电流计算的方法1、短路点的挑选。此设计有三个电压等级，故在各电压等级母线的短路点分别设计k1、k2、k3以及站用变低压侧k4.2、画等值网络图：（1）确定基本容量和基准电压.（2）计算将各元件电抗，并换算成标幺值形式。3、根据短路点的位置将电路图化简为最简形式，并将转移阻抗值标在上面。4、由于忽略不是周期分量，短路的电流标有名值及幺值，同时算冲击电流。5、将短路电流计算结果收集起来，得出短路电流结果表。计算公式如下：系统为无限大系统，故计算时忽略短路电流周期分量的衰减，故靠边咱们怎么办啊啊（4-1）式中——短路电流标幺值；——零秒时短路电流标幺值；——无穷秒时短路电流标幺值。（4-2）计算冲击电流：（4-3）式中——冲击系数。取值如表4-1所示表4-1不同短路点的冲击系数[1]短路点推荐值发电机端1.92.69远离发电厂的地点1.82.55三个电压等级在变电站，在各电压等级母线k1、k2、k3以及站用变低压侧k4。如图4-1所示。计算短路元件的标幺值基准值的选取取，，基准电压按表4-2选取。表4-2基准电压选取表电网额定电压（kV）6102035110220平均额定电压（kV）6.310.52037115230各元件标幺值的计算（4-4）（4-5）主变压器的参数为：根据式（4-4）和式（4-5），计算主变压器的参数为：②站用变压器参数为：根据式（4-5），计算站用变参数为：短路电流的计算已知系统侧阻抗，主变压器中压侧的阻抗为负值，可以当作短路处理，视作0处理。经化简，网络如下：图4-1电路化简图k1短路时，电路图等效为图4-2图4-2k1点短路等效电路图②k2短路时，电路图等效为图4-3图4-3k2点短路等效电路图 ③k3短路时，电路图等效为图4-4图4-4k3点短路等效电路图④k4点短路时，电路图等效为图4-5图4-5k4点短路等效电路图计算后短路的电流汇总见表4-3。表4-3短路电流计算结果汇总表短路点短路位置短路点平均电/kV等值电抗短路电流标幺值短路电流有名值/kA冲击电流/kAK1220kV母线2300.1825.491.3785.139K2110kV母线1150.23454.26442.1415.460K335kV母线370.2903.4495.38213.725K4站用变低压侧0.410.6100.09513.71234.9656第五章电气设备的检验与挑选电气装备选择的前提为了设备的正常运作，我们要按额定电压和电流进行挑选，热稳定性和动稳定性要根据短路条件等检验。挑选额定电流和额定电压（按正常工作条件）为了满足设备在正常工作的电压等级，条件为：（5-1）（5-2）回路最大持续工作电流按表5-1选取。表5-1回路最大持续工作电流[6]回路名称变压器回路（1）1.05倍变压器额定电流（2）1.3~2.0倍变压器额定电流母线联络回路、主母线母线上最大一台发电机或变压器的出线单回路：线路最大负荷电流双回路：（1.2~2）倍一回线的正常最大负荷电流包括线损和事故时转移过来的负荷实际环境温度与导体的额定环境温度不相同时，需要根据式（5-3）进行修正，即：（5-3）式中——综合修正系数，其值按照式5-4计算。不计日照的时候，裸导体的综合修正系数为（5-4）式中——裸导体的长期发热允许温度一般为70℃；——裸导体的额定工作环境温度一般为25℃。检验热稳定性和动稳定性（短路条件下）（1）短路热稳定检验电气装置满足其热稳定的条件为：（5-5）（2）短路动稳定校验电气设备满足动稳定的条件为：（5-6）（3）短路电流时间计算计算短路电流热效应时用的等于保护动作时间加断路器开断动作时间，即：（5-7）各回路最大持续工作电流计算最大持续工作电流计算：母联回路：（5-8）出线回路：（5-9）根据式（5-9）、式（5-10），计算各回路的最大持续工作电流为：（1）220kV出线：（2）220kV母联：（3）110kV出线：（4）110kV母联：（5）35kV出线：（6）35kV母联：站用变压器：导体的挑选和校验1、导体选择指南（1）导体的用料铜、铝。铝的价格低、储量高重要的是电阻率高，所以首先考虑铝做导体。（2）导体挑选造型通常槽形、管形、矩形。矩形是硬导体的横截面。在电流大于8000A或电压等级较高的地方要用管形导体。导体截面的选择一般情况下，如果选择对象是母线及20m以下的导体，则按长期发热允许电流确定截面，即（5-10）式中——导体的最大持续工作电流；——修正系数，按式（5-4）计算。2、导体校验的方法（1）热稳定检验如果需要热稳定检验，那么导体的最小横截面的计算如式（5-11）所示：（5-11）一般情况下短路前设备的温度与设备额定工作温度不同，因此需要结合实际情况再次计算，即：（5-12）根据短路前导体的工作温度运用差值法由表5-2计算出热稳定系数C：表5-2不同温度下导体的C[1]工作温度/℃4045505560657075808590硬铝及铝锰合金9997959391898785838179硬铜186183181179176174171169166164161动稳定校验如果需要满足动稳定检验，则导体在工作环境中的实际最大应力应小于等于导体最大允许应力，即：（5-13）根据查询资料，我们可以知道硬铝的最大允许应力为70×106Pa，而铝锰合金的最大允许应力为90×106Pa。当硬导体应力的计算（每相为单条的矩形导体母线时）为：导体最大弯矩M：（5-14）导体相间应力：（5-15）式中——相间距离（m）此处取0.25；——动态应力系数，此处取1。最大导体相间距离（5-16）式中L——衬垫跨距（m），假设为2m。单条平放的矩形导体的截面系数（5-17）（3）选择管形导体时，进行绕度校验（5-18）3、导体的检验和选择（1）35kv的线路导体的检验和选择35kV的母线，因此结合已知条件，35kV母线选择矩形铝导线，采用三相垂直分布。一般情况下，选取母线的型号或者长度在20m以下的导体，用最大持续工作电流法选取，即按照式5-10计算。由设备选取可以知道，35kV回路的。该电压等级选取屋内配电装置，温度θ选取最热月平均温度+5℃，即30℃。则K的值为：结合条件，选型结果如下：表5-335kV矩形母线参数型号—h/mmb/mm载流量/A矩型铝导体35kV母线801014111.30校验：校验满足长期运行条件①热稳定校验②动稳定校验 满足动稳定校验。（2）110kV线路导体的选择与校验110kV导线选用铝锰合金的管形导线，根据实际情况，利用最大工作持续电流法对导线进行选型。已知110kV的该电压等级选取屋内配电装置，温度θ选取最热月平均温度，即25℃。则K的值为：结合条件，选型结果如下：型号导体位置截面积/mm惯性距J/cm4载流量/A截面系数W/cm3Φ100/90110kV线路1491169235033.6表5-4110kV管形母线参数校验：热稳定校验动稳定校验设最大风速，覆冰厚度10mm,母线结构采用三跨，设一个伸缩节，集中荷载质量，根据三跨表可以查得：，，L=8m。Ⅰ无覆冰时正常荷载质量组合下的校验Ⅱ有覆冰时正常荷载组合下的校验Ⅲ短路荷载组合下的校验③管母挠度校验 （3）220kV线路导体的选择与校验220kV导线选用铝锰合金的管形导线，根据实际情况，利用最大工作持续电流法对导线进行选型。已知220kV的型号导体位置截面积/mm惯性距J/cm4载流量/A截面系数W/cm3Φ110/100220kV线路16492283.7241.4表5-5220kV管形母线参数校验：①热稳定校验动稳定校验设最大风速，覆冰厚度10mm,母线结构采用三跨，设一个伸缩节，集中荷载质量，根据三跨表可以查得：，，L=12m。Ⅰ无覆冰时正常荷载质量组合下的校验Ⅱ有覆冰时正常荷载组合下的校验Ⅲ短路荷载组合下的校验满足动稳定校验。管母挠度校验经校验，220kV母线通过校验。断路器检验和选择1、侧断路器（220kV）（1）根据电压选择：（2）按电流选择：选取断路器型号为LW-220I，详细参数见表5-7。表5-7220kV侧断路器详细参数型号额定电压（kV）额定电流（A）额定开断电流/（kA）热稳定电流/（kA）动稳定电流/（kA）固有分闸时间（s）LW-220I2201600403s:401000.04校验：2、110kV出线断路器（1）按电压选择：（2）按电流选择：选取断路器型号为OFPI-110，详细参数见表5-8。表5-8110kV出线断路器详细参数型号额定电压（kV）额定电流（A）额定开断电流/（kA）热稳定电流/（kA）动稳定电流/（kA）固有分闸时间（s）OFPI-110110125031.53s:31.5800.03校验：3、110kV母联侧断路器（1）按电压选择：（2）按电流选择：选取断路器型号为OFPI-110，详细参数见表5-9。表5-9110kV母联侧断路器详细参数型号额定电压（kV）额定电流（A）额定开断电流/（kA）热稳定电流/（kA）动稳定电流/（kA）固有分闸时间（s）OFPI-110110125031.53s:31.5800.03校验：4、35kV出线侧断路器（1）按电压选择：（2）按电流选择：选取断路器型号为LN2-35Ⅲ，详细参数见表5-10。表5-1035kV母联侧断路器详细参数型号额定电压（kV）额定电流（A）额定开断电流/（kA）热稳定电流/（kA）动稳定电流/（kA）固有分闸时间（s）LN2-35Ⅲ351600254s:25630.06校验： 5、35kV母联侧断路器（1）按电压选择：（2）按电流选择：选取断路器型号为LN2-35Ⅲ，详细参数见表5-11。表5-1135kV母联侧断路器详细参数型号额定电压（kV）额定电流（A）额定开断电流/（kA）热稳定电流/（kA）动稳定电流/（kA）固有分闸时间（s）LN2-35Ⅲ351600254s:25630.06校验：隔离开关的选择与校验1.220kV侧隔离开关（1）按电压选择：（2）按电流选择：选取断路器型号为GW4-220D,详细参数见表5-12。表5-12220kV侧隔离开关详细参数型号额定电压（kV）额定电流（A）热稳定电流/（kA）动稳定电流/（kA）GW4-220D22063010004s:204s:31.55080校验：2.110kV出线回路以及母联回路选择相同的隔离开关。（1）按电压选择：（2）按电流选择：出线回路母联回路选取断路器型号为GW5-110,详细参数见表5-13。由于出现回路与母联回路所选型号相同，所以此处校验电流较高的母联回路的隔离开关即可。表5-13110kV出线侧隔离开关详细参数型号额定电压（kV）额定电流（A）热稳定电流/（kA）动稳定电流/（kA）GW5-11011063010004s:204s:255080校验：3、35kV出线回路的隔离开关。（1）按电压选择：（2）按电流选择：选取断路器型号为GN2-35T，详细参数见表5-14。表5-1435kV出线回路隔离开关详细参数型号额定电压（kV）额定电流（A）热稳定电流/（kA）动稳定电流/（kA）GN2-35T354005s:1452校验：4.35kV母联回路的隔离开关。（1）按电压选择：（2）按电流选择：选取断路器型号为GN16-35，详细参数见表5-15。表5-1535kV母联回路隔离开关详细参数型号额定电压（kV）额定电流（A）热稳定电流/（kA）动稳定电流/（kA）GN16-353520004s:2564校验：电流互感器检验和挑选1、侧电流互感器（220kV）（1）根据电压挑选：（2）按电流选择：为保证电流互感器的准确级，选择的应尽量比大1/3，则最大持续工作电流能运行在3/4附近。所以选取的型号参数见表5-16。表5-16220kV侧电流互感器详细参数电流互感器位置电流互感器型号额定电流比/A短时热稳定电流/kA动稳定电流/kA220kV侧LB-220W1（2×750）/13s:2562.5校验：2、110kV出线回路以及110kV母联回路选型。（1）按电压选择：（2）按电流选择：为保证电流互感器的准确级，选择的应尽量比大1/3，则最大持续工作电流能运行在3/4附近。所以表5-17110kV侧电流互感器详细参数电流互感器位置电流互感器型号额定电流比/A热稳定电流/kA动稳定电流/kA110kV出线回路LCWB-110W（2×300）/11s:31.580110kV母联回路LCWB-110W（2×600）/11s:31.580因出线回路与母联回路所选型号相同，所以此处校验电流较高的母联回路的电流互感器。校验：3、35kV出线回路与母联回路选型。（1）按电压选择：（2）按电流选择：为保证电流互感器的准确级，选择的应尽量比大1/3，则最大持续工作电流能运行在3/4附近。所以选取型号见表5-18。表5-1835kV侧电流互感器详细参数电流互感器位置电流互感器型号额定电流/A热稳定电流/kA动稳定电流/kA35kV出线LZZBJ9-35300-5002s:31.58035kV母联LZZBJ9-351500-20004s:40125因出线回路与母联回路所选型号相同，所以此处校验电流较高的母联回路的电流互感器。校验电压互感器的选择一般情况下我们会在各个电压等级的母线上装设电压互感器。根据电压等级，电压互感器选取结果见下表。表5-19电压互感器选取结果位置型号最大容量（VA）额定电压初级绕组次级绕组剩余电压绕组35kV母线JDX6-351000110kV母线JDFB1--110A20000.1220kV线路JDFB-22020000.1高压熔断器挑选和检验关于高压熔断器，它的工作原理是：电路短路时是因为过负荷发生，电流变大，经过一段时间熔体温度大于熔点温度而熔断，从而切断电路来保护电力系统[12]。（1）型式的选择结合电压等级和电流大小，站用变压器的熔断器选用RN1型的熔断器。因为在实际工作环境中，电压互感器的工作电流近似为零，当做空载处理，0.5~2A是熔断器的额定电压。额定电压挑择实际工作电压必须小于熔断器的额定电压，即：（5-19）额定电流的选择熔断器如果需要保护35kV及以下的电压等级，则额定电流照式（5-20）选取，即：（5-20）式中K——取1.2。开断电流的校验在设备开断电流的校验中，必须满足设备的额定开断电流大于等于该电压等级下短路电流有名值，即：（5-21）式中与断流容量的关系表达式为：（5-22）根据以上选型条件，熔断器选型结果表5-20高压熔断器的选型及参数位置型号额定电压/kV额定电流/A最大开断容量35kV电压互感器RW10-35350.52000MV·A35kV站用变RN1-3535402000MV·A校验：1、35kV电压互感器处的熔断器只需校验额定电压和额定开断电流：2、35kV站用变处的熔断器避雷器的选择避雷器的作用防止雷电波和直击雷破坏电力系统中的装置。1、避雷器的安装位置（1）35kV-220kV的户外配电设备的母线上安装避雷器。（2）三绕组变压器在低电压的一侧安装避雷器。（3）在变压器中性点装设避雷器。2、避雷器的挑取结果满足挑取位置和等级的电压。因为氧化锌避雷器有安全、保护能力强、经济性能好等优点，故选择避雷器尽量选取选取氧化锌成分的避雷器。选取结果结果见下表5-21。表5-21避雷器型号选择结果表位置额定电压/kV型号220kV母线220Y10W1-192/476110KV母线110Y10W1-100/24835KV母线35Y10W1-42/126变压器中性点220Y5W-41/115三绕组变压器低压侧35Y1W5-146/320第六章配电装置的设计接受和分配电能是配电装置功能，当故障发生时，手动或者自动的方式都可以解决问题。配电设备的挑选需要把电气的主接线、电力系统中变电站的比重考察进去，周边环境等因素，因地制宜的结合各种因素通过经济技术比较后确定出来的。配电设备的分类安装选址的不同，可以将配电装置分为室内配电装置和室外配电装置[4]。室内配电装置特点：外界污染对其影响不大，修维等操作均在室内进行，不受天气影响。缺点是建筑工程量巨大，价格昂贵。室外配电装置特点：建筑工程量少，工程短，便于扩建并且造价低。但是维修检修工作环境差，占地面积大。安装方法的不同，可以划为装配式、成套式。配电装置的基本规范安装位置，定制设计方案要规范，选用新设备新技术。运行安全，检修方便。以节约为主，节省用地和造价。远近结合，适度考虑扩大建设情况。35kV配电设备的设计35kV电压等级选择屋内配电设备。35kV配电装置有三类（单层、二层、多层式），层数越多，占地面积越小，投资越高。本站35kV选择配置单层式屋内型。配电装置见图6-1。图6-135kV室内配电设备接线图110kV配电设备的设计110kV配电设备一般选用室外配电设备。室外配电设备一般有中、高、半高型和GIS型这四类。其中普通中型和分相中型是中型配电设备的两种。所以110kV屋外普通中型配电设备用来匹配110kV的配电设备的设计，如图6-2所示。图6-2110kV室外普通的中型配电设备220kV配电装置的设计在屋外配电装置中，全封闭组合电器经常被使用。因为全封闭组合电器有可靠性高、安全性高、检修周期长和占用面积小的有点，因此使用全封闭的室外配电设备又叫室外GIS配电设备。其占地面积会比普通中型配电设备节省，但其本身价格比较高。因此一般情况下屋外GIS配电装置适用于110~10000kV各电压等级的配电装置中。220kV的配电装置采用屋外GIS型配电装置，如图6-3所示。图6-3220kV屋外GIS配电装置第七章无功补偿设备的设计补偿设备的挑选并联电容器设备：它在提高电压，减少功率的消耗有明显作用。其优点是安装方便，经济效益好，可以分组安装，方便分段投切以及时对无功进行补偿[7]。调相机：通过强励补偿无功，从而提高电网电压。但是它价格昂贵，经济效益差。静止无功补偿装置：可以向电网快速提供可快速无阶段的无功功率。但其造价比并联电容器装置高，且后期维护工作量较大。无功补偿容量的计算本变电站是地方性变电站，可以通过功率因素法将功率因素提高来确定所需补偿的无功容量[10]。经济功率因数法即计算提升至某一较高的功率因数而需要补偿的无功功率，即：（7-1）为了保证补偿足够的无功功率，因此将补偿后的功率因数提升至0.95，即，则：并联电容补偿装置的设计并联电容器设备的分类分类原则[2]单个补偿的如小容量变压器、发电机等的并联电容器设备可以与设备联接并直接就能投切使用，不用分组。安装并联电容器设备目的是：改变了功率的因数弥补无功功率，可以按照变压器台数确定分组数，进行手动投切。每一组要保证在电容器的容量：每一组补偿容量的和要不小于电网要补偿的、最大的容性无功量。分类方式分类方式只要分为四种：带总断路器的等容量分类、等容量和等差级数的容量分类、带总断路器的等差级数容量分类。该设计应用等容量分类的方式。容量分类在并联电容器设备里，35kV、63kV常用的额定分类容量是有10、15、20。结合以上分类原则，因为有两台变压器，所以分两组进行并联电容器补偿，每组容量为10。并联电容器设备的接线星形、三角这两种接线是并联电容器两种方法，下图7-1所示[8]。图7-1并联电容器组接线星形；（b）三角形其中星形接线一般适用于6kV及以上的电压等级，因此35kV侧选择星形接线。并联的电容器装置设备的挑选断路器的选取与35kV电压等级相同的型号，即可满足条件。选取型号及参数见表5-10。并联电容器电容器的额定电压和串联段数的确定[9]在电容器设备在接入电网后，电网电压的提升是确定电容器额定电压时要考虑的变量。弥补设备的额定电压和所串联的段数应满足的条件为：（7-2）式中N——段数，N=4；——星形接线时，K=1.016；A——由于本装置没有安装串联电抗器，因此A=0。经计算，选取额定电压。电容器的额定容量和并联台数的确定①最小并联台数的确定由下式确定：（7-3）式中——取1.1。则最小并联台数当N=4时，取10台。②Y形接线下单台电容器的额定容量根据式（7-4）计算，即：（7-4）式中——由之前分组容量的选择可知。 单台电容器的额定容量的选取一般挑选表中单台容量优先值。即表7-2中选取。表7-2并联电容器单台容量优先值[2]并联电容器额定电压(V)优先值（kvar）＞66010，12，16，25，30，50，100，150，167，200，300，334则单台电容器的容量为：经计算，结合表7-2确定100kvar（单台电容器的额定容量）。③单台电容器的额定电容值的测算单台电容器的电容值（额定）计算方法：（7-5）则单台电容器的额定电容值为：结合以上计算，最终选取的电容器的为BGF10.5-100-1W，其参数见表7-3。表7-3并联电容器的参数额定电压额定容量额定电容重量连接方式10.5kV100kvar2.89μF47kgY因此本设计无功补偿装置为并联无功补偿装置，分为两组，每组10台型号为BGF10.5-100-1W的电容器并联组成。结论此次对220kV地区性变电站进行了电气部分设计以及无功补偿装置的设计。首先，结合变电站条件，设计了两个案子，并从机敏性、现实性、绿色性三方面来确定最终的方案，220kV、110kV、35kV都为双母线接线。根据负荷大小，计算出了变压器所需的最小容量，确定主变压器型号为SFPS3-150000/220并结合站用电率进行了站用变压器的选择。站用电接线为两台站用变互为备用，同时外接电源，保证站用变的稳定运行。运用无穷大系统的短路电流计算法，选取合适的短路点进行了短路电流的计算，计算出了冲击电流，为后续设备的校验打下基础。其次，根据设备选取条件，分别对断路器、隔离开关、互感器、熔断器、避雷器、母线进行了型号的选取，并按设备校验条件进行了热稳定、动稳定等的校验，所选设备均通过了校验。最后，在35kV母线上进行了无功补偿，确定了补偿装置是经济性强、操作简单的并联电容器。根据公式计算出每组补偿装置需要10台电容器并联安装，并确定了单台电容器的额定容量和额定电容值，最终选用BGF10.5-100-1W型号的并联电容器。本人能力有限，因此如有漏洞，还请老师指出，我将虚心接受并加以改正。参考文献[1]许珉，孙丰奇，车仁青.发电厂电气主系统[M].第三版.机械工业出版社，2015:48-231;323-344.[2]水利电力部西北电力设计院.电气工程设计手册电气一次部分[M].第一版.中国电力出版社，1989:129-518.[3]电力工业部西北电力设计院.电力工程电气设备手册电气一次部分[M].第一版.中国电力出版社，1998:233-270.[4]郭林.发电厂电气部分课程设计[M].第二版.中国电力出版社，2009:96.112-113[5]宋继成.220~500kV变电站电气接线设计[M].第二版.中国电力出版社，2014:274-276.[6]电力工业部电力规划设计总院.电力系统设计手册[M].第一版.中国电力出版社，2000:158-179.[7]靳龙章,丁毓山.电网无功补偿实用技术[M].第一版.中国水利水电出版社，1997:2-6.[8]陆安定.发电厂变电所及电力系统的无功功率[M].第一版.中国电力出版社，2003:142-152.[9]程汉湘.无功补偿理论及其应用[M].第一版.机械工业出版社，2016:75-90.[10]Wukuihua,Wangjian,Niuxinsheng.AnalysisonGeneratingMechanismandCapacityCalculationofReactivePowerCompensationin220kVSubstation[J].Electronic&MechanicalEngineerandInformationTechnology，2011(8):12-14.[11]QingboLi.TheConfigurationSchemeofReactivePowerCompensationCapacityonthe110kvSubstation[J].InternationalTechnologyandApplication,2016（3）:586-590.[12]WangShufang，ZhangLi.ThedesignandsimulationofTCR(thyristor