沈阳工程学院 华海二次变电所电气部分设计 毕业设计说明书
第四章 补偿电容器的选择
工矿企业的生产用耗电设备多为感性负荷，除电源用有功功率之外，还有大量的无功功率由电源到负荷往返交换，导致功率因数降低，从而造成了下述不利影响。引起线路电流增大，使供电设备的容量不能充分利用，降低了供电能力。电流增大，使设备和线路的功率损耗和电能损耗急剧增加、线路电压损失增大，影响负荷端的电压质量。对发电机而言，无功功率电流增加，使电机的风去磁能力增加，端电压降低，使发电机达不到预定的出力。
综上所述，无功功率对电源及工矿企业内部供电系统都有不良影响，从节约电能改变配电设备利用情况和提高电能质量等方面考虑，必须设法减少负荷无功功率带来的不利影响，为此需要安装无功补偿装置。
设置补偿装置时，应由系统专业根据电网电压、系统稳定性、有功分配、无功平衡、调相调压、以及限制谐波电压、潜供电流、暂时过电压等因素，提出补偿装置的设置地点、种类、型式、容量和电压等级。电气专业要从安装的自然环境条件、装置的接线方式、布置型式、控制保护方式、设备的技术条件，以及避免或限制补偿装置引起的操作过电压和谐振过电压等角度出发，予以配合。 功率因数计算:
补偿前计算负荷的自然功率因数为：
cos??pcap?Q2ca2ca
补偿后的计算负荷功率因数为：
cos??pcap?(Qca?Qc)2ca2
静电电容器无功补偿容量为：
Qc?pca?(tg?1?tg?2)
Pca--有功计算负荷 Qca--无功计算负荷 Qc--无功补偿容量 Pc--补偿率
?1?2--补偿前后的功率因数角
所选的补偿电容型号为：BWF11—120—3W型 其参数如下表： 型号 BWF11—120—3W 额定电压（KV） 额定容量（Kvar） 10.5 - 5 -
额定电容（uF） 3.47 120 沈阳工程学院 华海二次变电所电气部分设计 毕业设计说明书
第五章 电气主接线的选择
变电所电气主接线系指变电所的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电所的主接线是电力系统接线组成中的一个重要组成部分。主接线的确定，对电力系统的安全、稳定、灵活、经济运行以及变电所电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和控制方法的拟定将会产生直接的影响。 5.1 主接线的设计原则
1、考虑变电所在电力系统中的地位和作用
变电所在电力系统中的地位和作用是决定主接线的主要因素。变电所是枢纽变电所、地区变电所、终端变电所、企业变电所还是分支变电所，由于它们在电力系统中的地位和作用不同，对主接线的可靠性、灵活性、经济性的要求也不同。
2、考虑近期和远期的发展规模
变电所主接线设计应根据5~10年电力系统发展规划进行。应根据负荷的大小和分布、负荷增长速度以及地区网络情况和潮流分布，并分析各种可能的运行方式，来确定主接线的形式以及所连接的电源数和出线回数。
3、考虑负荷的重要性分级和出线回数多少对主接线的影响
对一级负荷，必须有两个独立的电源供电，且当一个电源失去后，应保证全部一级负荷不间断供电；对二级负荷，一般要有两个电源供电，且当一个电源失去后，能保证大部分二级电源供电。三级负荷一般只需要一个电源供电。
4、考虑主变台数对主接线的影响
变电所主变的容量和台数，对变电所主接线的选择将产生直接的影响。通常对大型变电所，由于其传输容量大，对供电可靠性高，因此，其对主接线的可靠性、灵活性的要求也高。而容量小的变电所，其传输容量小，对主接线的可靠性、灵活性要求低。
5、考虑备用容量的有无和大小对主接线的影响
发、送、变的备用容量是为了保证可靠的供电，适应负荷的突增、设备检修、故障停运情况下的应急要求。电气主接线的设计要根据备用容量的有无而有所不同，例如，当断路器和母线检修时，是否允许线路、变压器停运；当线路故障时允许切除线路、变压器的数量等，都直接影响主接线的形式。
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5.2 主接线设计的基本要求
根据我国能源部关于《220~500kv变电所设计技术规程》SDJ 2—88规定：“变电所的电气主接线应根据该变电所在电力系统中的地位，变电所的规划容量、负荷性质、线路、变压器连接元件总数、设备特点等条件确定。并应综合考虑供电可靠、运行灵活、操作检修方便、投资节约和便于过渡和扩建等要求。”
1、可靠性
所谓可靠性是指主接线能可靠的工作，以保证对用户不间断供电。衡量可靠性的客观标准是运行实践。经过长期运行实践的考验，对以往采用的主接线，经过优选，现今采用主接线的类型并不多。主接线的可靠性是它的各组成元件，包括一、二部分在运行中可靠性的综合。因此，不仅要考虑一次设备对供电可靠性的影响，还要考虑继电保护二次设备的故障对供电可靠性的影响。同时，可靠性不是绝对的而是相对的。一种主接线对某些变电所是可靠的，而对另一些变电所可能是不可靠的。评价主接线可靠性的标志是：
（1） 断路器检修时是否影响供电；
（2） 线路、断路器、母线故障和检修时，停用线路的回数和停运时间的长
短，以能否保证对重要用户的供电；
（3） 变电所全部停电的可能性；
（4） 有些国家以每年用户不停电时间的百分比来表示供电可靠性，先进的
指标都在99.9%以上；
2、灵活性
主接线的灵活性有以下几方面要求：
（1） 调度要求。可以灵活的投入和切除变压器、线路，调配电源和负荷；
能够满足系统在事故运行方式下、检修方式下以及特殊运行方式下的调度要求。
（2） 检修要求。可以方便的停运断路器、母线及其继电保护设备进行安全
检修，且不致影响对用户的供电。
（3） 扩建要求。可以容易的从初期过渡到终期接线，使在扩建时，无论一
次和二次设备改造量最小。
3、经济性
经济性主要是投资省、占地面积小、能量损耗小。
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5.3 本变电所的设计方案
1、60KV侧主接线方案的拟定
根据原始资料的分析初步拟定主接线的方案有两种：
(1) 单母线分段接线 (2)单母线接线
方案比较如下表所示
单母分段接线 单母线接线 - 8 -
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