二次降压变电所电气部分设计方案

二次降压变电所电气部分

设计方案

第一部分说明书

第1章任务书

1.1设计题目：

二次变电所电气工程（部分）设计

1.2设计原始资料：

(1)待设计变电所为造纸厂专变电所，电压等级为60/10kv，60 kv侧有两回进线，两回转供线，10kv侧有配出线段14回。

(2)所处地区地势平坦，海拔高度为100m，交通方便，周围空气无污染，最高气温

40℃，最低气温-25℃，年平均气温10℃。

(3)系统网络如图所示：

1.3其他条件：

(1)线损率取5%。

(2)负荷的同时系数取0.9。

(3)有负荷率取0.75；无功负荷率取0.8。

(4)要求变电所的平均功率因数补偿到0.9以上。

1.4设计工作任务：

(1)分析设计任务书中给定的基本条件。

(2)选择本变电所的主变压器（确定变压器的型式、台数、容量、变压比）。

(3)选择本变电所的电气主接线。

(4)短路电流计算。

(5)选择电气设备（母线、高压断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、

避雷器和补偿电容器）。

(6)配电装置设计。

(7)继电保护及自动装置规划设计。

(8)过电压保护设计。

1.5设计成品：

(1)设计说明书一份。

(2)设计计算书一份。

(3)变电所电气主接线图一。

(4)屋外配电装置平面一。

(5)屋外配电装置断面图一（画两个断面）。

(6)屋外防雷保护图一。

第2章主变压器的台数和容量的确定

2.1主变台数、容量的确定

(1)变电所中一般装设两台主变压器。如只有一个电源或变电所，可由中、低压侧电力网取得备用电源，可装设一台主变压器。本次设计的东城变电所是60/10KV降压变电所。

(2)变电所中，主变压器一般采用三相式变压器，其容量应根据电力系统5-10年的发展规划进行选择。装有两台及以上主变压器的变电所中，当一台断开时，其余主变压器的容量至少能保证所供的全部一级负荷或为变电所全部负荷的60-75%，东城变电所主要是为工厂供电，重要负荷占总负荷的60%，考虑线损5%。

(3)变电所中的主变压器在系统调压有要求时，一般采用有载调压变压器，对于新建的变电所，从网络经济运行的观点考虑，应注意选用无载调压变压器。

(4)变压器绕组的连接方式必须和系统电压相位一致，否则不能并列运行，电力系统采用的绕组连接方式只有“Y”型和“△”型，高、中、低三侧绕组如何组合要根据具体工程来确定。

(5)根据计算，确定变压器型号为SFL

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-16000/63

主要参数如下：

高压：63±2×2.5% 低压：10.5KV

空载损耗：P

0=32.5（KW），空载电流：I

%=0.9%；

负载损耗：P

k =117（KW）阻抗电压：U

k

%=9%；

连接组标号：Y/△—11

本次设计的平远变电站采用2台主变并列运行的方式。

2.2功率因数的补偿及电容器的选择

2.2.1提高功率因数的意义

在工业企业的电力用户，绝大部分用电设备都具有电感性，需要从电力系统吸取无功功率，架空线路的功率因数均小于1，特别是在空载情况下，功率因数会更低。

用电设备功率因数降低之后，由于有功功率需要量保持不变，于是无功功率需要量增加，这将给电力系统带来许多不良的后果。

（1）增加电力网中输电线路上的有功功率损耗和电能损耗

（2）使电力系统的电气设备容量不能得到充分利用

（3）功率因数过低，还将使线路的电压损失增大，结果负荷端的电压就要下甚至会低于允许偏移值，从而严重影响异步电动机及其他用电设备的正常运行. 所以必须在低压侧装设并联补偿电容器用以补偿无功，提高功率因数。

2.2.2电容器组总容量应按下列要求确定

(1)并联补偿电容器组的总容量应满足所需的无功功率补偿值，其中串联组数应根据电力网和电容器的额定电压确定。

(2)串联补偿电容器组的容量应满足补偿度的要求，其中并联台数应按线路正常最大负荷电流选择。

2.2.

3.并联电容器组的基本接线类型

并联电容器组的基本接线分为星形和三角形两种，当单台并联电容器的额定电压不能满足电网正常工作电压要求时，需由两台或多台并联电容器串接后达到电网政党工作电压的要求。为达到要求的补偿容量，又需用若干台并联才能组成并联电容器。

2.2.4.并联电容器组每相部的接线方式

(1)先并后串接线方式，该接线方式的优点在于当一台故障电容器由于熔断器熔断后退出运行，对该相的容量变化和与故障电容器串整个退出运对行，对该相的容量变化和与故障电容器并联的电容器承受的工作电压影响较小，同时熔断器的选择只需考虑与单台电容器相配合，故工程中普遍采用。

(2)先串后并接线方式，该接线方式的缺点为，当一台故障电容器由于熔断器熔断退出运行后，对该相的容量变化和剩余串电容器的断口绝缘水平应等于电网的绝缘水平，致使熔断器选择不易，故工程中不采用该接线方式。

2.2.5.电容器台数的确定

由于电容器的额定电压与工作电压不同，实际补偿的单台电容器容量：

Q’e=Qe(U/Ue)2

Q’e:：单台电容器实际补偿容量

Qe：电容器额定容量

U：电容器实际工作电压

Ue：电容器额定电压

计算总台数：N=Qe/Q’

因为是三相，所以选择电容器台数为3台的整数倍，平远变电所选取72台。