选择接线方式,布置型和控制、保护方式,做到安全可靠、经济合理和运行检修方便。
第1.03条 电容器装置的总容量应该根据电力系统武功规划设计,调相调压计算及技术经济比较确定,对35~110kV难点所中电容器装置的总容量,按照无功功率就近平衡的原则,可按主变压器容量的15%~30%来考虑。
本所为地区变电所,取主变压器容量的15%,即:31.5?15%?3?14.175Mvar 第2.1.3条 电容器装置宜设在主变的低压侧或主变的主要负荷侧。
第2.1.1条 小电流接地系统的电容器装置应采用中性点不接地的星形或双星形接地。
3.6.2 补偿方法
补偿方法主要有串联补偿和并联补偿两类。其中,串联补偿主要是采用串联电容器装置;并联补偿主要采用并联电容器装置、静止补偿装置和并联电抗器装置等。
本设计采用并联电容器补偿装置,向电网提供可阶梯调节的容性无功,以补偿多余的感性无功,减少电网有功损耗,提高电网电压和功率因数。
3.6.3 补偿电容器选择
本设计采用的是并联补偿装置。
查《<发电厂电气部分>设计计算资料》可选择型号为BFM11/3?500?1W的电容器,其技术参数见表3.6:
表3.6 并联电容补偿器技术参数
额定电容 质量(kg) (μF) 39.48 94 补偿电容器型号 额定电压(kV) 额定容量(kVar) BFM11/3?500?1W 11/3 500 外形尺寸 L 625 L1 685 L2 735 B 173 h1 h 655 H 92 F
计算并联电容器个数为:
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n?31.5?15%?3?105003=28.35
因为本所采用Y型连接,应选36个。
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4 短路电流计算
4.1 短路电流计算概述
4.1.1 短路电流计算的目的
在变电所电气设计中,短路电流计算是一个重要环节。其目的主要是为以下提供方面的确定依据。
(1) 电气主接线比选 (2) 选择导体和电器 (3) 确定中性点接地方式 (4) 计算软导体的短路摇摆 (5) 确定分裂导线间隔棒的间距
(6) 验算接地装置的接触电压和跨步电压 (7) 选择继电保护装置和进行整定计算
4.1.2 系统运行方式的确定
系统运行方式主要有两种,即系统最大运行方式和系统最小运行方式。现将简介这两种系统运行方式。
4.1.2.1 系统最大运行方式 根据系统最大负荷的需要,电力系统中的所有可以投入的发电设备都投入运行,以及所有线路和规定接地的中性点全部投入运行的方式。该运行方式是考虑了系统5~10年的发展,对于本设计要考虑远景发展。该运行方式主要用在电气设备的选择校验和保护的整定计算中。
4.1.2.2 系统最小运行方式 根据系统负荷为最小,投入与之相适应的发电设备且系统中性点只有少数接地的运行方式。该运行方式主要针对近期系统规模而言,主要用在保护的灵敏度校验当中。
4.1.3 短路形式的确定
三相系统中短路的基本类型有四种,即三相短路、两相短路、两相接地短路和单相接地短路。
电气设备的动、热稳定校验,一般按短路情况最严重的短路形式计算,而电气距离距电源较远的变电所,一般三相短路最严重,故本设计中短路电流均按三
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相短路的情况进行计算。
4.1.4 短路计算点的确定
选取短路计算点的个数,主要依据变电所的电压等级数,故本所设三个短路点,分别以f1,f2表示110kV和10kV工作母线上的短路点,其中10kV侧计算并列和分列运行两种情况的短路电流。然后根据这三个短路点来依次计算对应点的短路电流值,并利用这三个短路点的短路电流值来校验电气设备和继电保护。
4.2 短路电流的计算
高压短路电流计算一般只计及各元件的电抗,采用标幺制形式的近似计算法。标幺制中各物理量均用标幺值来表示,此方法使运算步骤简单、数值简明便于分析。
4.2.1 基准值的选取
基准有四个,即基准容量(SB)、基准电流(IB)、基准电压(UB)和基准阻抗(ZB)。在此计算中,选取基准容量SB=100MVA,基准电压UB为各电压级的平均额定电压(115kV、10.5kV)。选定基准量后,基准电流和基准阻抗便已确定:
基准电流:
IB?SB3UB (4.1)
基准阻抗:
ZB?UBSB2 (4.2)
4.2.2 元件电抗标幺值的计算
(1) 系统S的等效电抗标幺值:
XS?XS*SBSS 或 XG?XG*SBSG (4.3)
式中 SS—— 系统的容量,MVA;
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XS—— 系统以其本身容量为基准的等效电抗标幺值。 (2) 线路电抗标幺值:
XL?X0L*SBUB2 (4.4)
式中 X0—— 线路单位长度的电抗值,110kV及以下一般为单根导线,为0.4Ω/km;
L—— 线路的长度,km。 (3) 变压器电抗标幺值: 本设计中主变为双绕组
XT*?us%Sd100SN (4.5)
4.2.3 网络化简
网络化简的目的是简化短路电流计算,以求得电源至短路点间的等值阻抗。
表4.1网络变换的图形和公式表
变换 名称 变换前网络 变换后网络 变换后等值电抗 串联 并联 △→Y xeq?x1?x2???xn xeq?1(1x1?1x2???1xn) x1?x12?x31(x12?x23?x31)x2?x12?x23(x12?x23?x31)x3?x23?x31(x12?x23?x31)x12?x1?x2?x1?x2x3 Y→△ x23?x2?x3?x2?x3x1x31?x3?x1?x3?x1x2
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