第一章 负荷计算和无功功率补偿.doc

第一章 负荷计算和无功功率补偿 工厂的电力负荷，按GB5002-1995供配电系统设计规范规定，根据其对供电可靠性的要求及中断供电造成的损失或影响的程度分为三级：一级负荷：一级负荷为中断供电将造成人身伤亡，或者中断供电将在政治、经济上造成重大损失者。所以一级负荷要求由两路电源供电，还需设有应急电源，如UPS系统。二级负荷：二级负荷为中断电源将在政治、经济上造成较大损失者。所以二级负荷要求由两回路供电，供电变压器也应有两台。三级负荷：三级负荷为一般的电力负荷，所有不属于上述一、二级负荷的均属三级负荷。由于三级负荷为不重要的一般负荷，因此它对供电电源无特殊要求。 供电系统要能安全可靠地正常运行，其中各个元件都必须选择得当，除了应满足工作电压和频率的要求外，最重要的就是要满足负荷电流的要求。因此有必要对供电系统中各个环节的电力负荷进行统计计算。所谓的计算负荷是与实际用电负荷较接近的假想负荷，计算负荷是供电设计计算的基本依据，计算负荷确定的是否正确合理 ，直接影响到电器和导线电缆的选择是否经济合理，计算的不合理将会造成大事故或资源浪费。实际上负荷不是一成不变的，只能力求接近实际。我国目前普遍采用的确定用电设备计算负荷的方法，有二项式法和需要系数法。二项式法的应用局限性较大，但在确定设备台数较少而容量差别悬殊的分支干线的计算负荷时。需要系数法是国际上普遍采用的确定计算负荷的基本方法，最为简便，所以下面采用需要系数法进行负荷进算。基本公式：P30 = ：设备组的同时系数，：设备组的负荷系数，：设备组的平均效率，：配电线路平均效率。令上式中的=Kd 这里的Kd称为需要系数，所以P30. =KdPe1、 供热泵站低压负荷计算 表1、表2分别为供热泵站的高低压负荷表 表 1 供热泵站高压负荷表编号名称P/kWQ/kW1热网循环供水泵12201652热网循环供水泵22201653热网循环供水泵32201654热网循环供水泵42201655 热网循环回水泵14003006热网循环回水泵24003007热网循环回水泵34003008热网循环回水泵4400300表2 供热泵站低压负荷表编号设备名称额定容量（kW）连接台数工作台数A段B段重复容量连接台数工作容量连接台数工作容量1供水泵电加热器0.48841.641.62回水泵电加热器0.48841.641.63电动单梁起重机滑线电源箱10111104热网电动滤水器0.51110.55直流充电装置电源1021110110106UPS主电源511157UPS旁路电源11111810kV开关柜加热电源542210210109热控DCS柜电源3111310泵房电动门配电箱10211101101011加热站照明箱5111512加热站检修箱21kVA111/13加热站通风控制箱0.361110.3614变压器温控器电源1221111 全场照明 ：15W/m2 1、低压负荷计算：（1）电动单梁起重机滑线电源箱Kd=0.2 ， cos=0.5 ， tan=1.73 P30=Kd=0.210=2KW; Q30=tan=101.73=17.3kvar； （2）热网电动滤水器：Kd=0.65 ， cos=0.9 ， tan=0.33 P30=Kd=0.650.5=0.33KW; Q30=tan=0.50.33=0.17kvar；（3）加热站通风控制箱：Kd=0.7 ， cos=0.8 ， tan=0.75 P30=Kd=0.70.36=0.25KW; Q30=tan=0.360.75=0.27kvar；（4）泵房电动门配电箱：Kd=0.6 ， cos=0.8 ， tan=0.75 P30=Kd=0.610=6KW; Q30=tan=100.75=7.5kvar；（5）全厂照明： Kd=1.0 ， cos=1.0 ， tan=0; P30=Kd=1153816=9.12KW; Q30=tan=9.120=0kvar；（6）直流充电装置电源、UPS主电源、UPS旁路电源、热控DCS柜电源、变压器温控器电源： Kd=0.7 ， cos=0.8 ， tan=0.75；=10+5+1+3+2=21KW P30= Kd=0.721=14.7KW; Q30=tan=210.75=15.75kvar； （7）加热站照明箱：Kd=0.8 ， cos=1.0 ， tan=0 P30=Kd=0.85=4KW; Q30=tan=50=0kvar； (8）加热站检修箱：Kd=0.35 ， cos=0.5 ， tan=1.73P=21kvA0.5=10.5KW; P30=Kd=0.3510.5=3.68KW; Q30=tan=10.51.73=18.17kvar； （9）10kV开关柜加热电源：Kd=0.85 ， cos=1.0 ， tan=0 P30=Kd=0.8510=8.5KW; Q30=tan=100=0kvar；（10）供水泵电加热器、回水泵电加热器： Kd=0.85 ， cos=1.0 ， tan=0； P30= Kd=0.856.4=5.44KW; Q30=tan=6.40=0kvar；2、 低压总计算负荷为： P30总=2+0.33+0.25+6+9.12+14.7+4+3.68+8.5+5.44=54.02kw; Q30总=17.3+0.17+0.27+7.5+15.75+18.17=59.16kvar;3、10KV计算负荷为： Kd=0.8; cos=220/=400/=0.8 P30=KdPe=0.8（2204+4004）=1984KW;Q30=P30tan=19840.75=1488kvarS30=2480KVA=S30/=143.35A4、 全厂低压负荷计算，因为在正常运行时不可能所有设备同时运行，我们取=0.95,=0.97作为同时系数来计算。 =0.95P30总=51.32KW =0.97Q30总= 57.39kvar 5、 全厂10KV负荷系计算,因为在正常运行时不可能所有设备同时运行，我们取=0.95,=0.97作为同时系数来计算。 P30总=0.95P30=1884.8KW Q30总=0.97Q30= 1443.36kvar S30总=2373.98KVA2、 无功功率补偿: 提高功率因数有利于供电可靠性，可降低线路上的损耗，提高输出功率。可以通过并联同步调相机和并联电容器来提高功率因数。1、 低压负荷无功补偿： P30=51.32kw; Q30=57.39kvar; S30=76.99KVA；变压器的功率损耗为：0.01576.99=1.15KW0.0676.99=4.62kvar ;P30(1)= P30+=51.32+1.15=52.47KW=Q30+=57.39+4.62=62.01kvarS30=81.23KVA; 变压器高压侧功率因数为： cos=P30（1）/S30=0.65按规定，高压侧的cos0.9，所以QC=P30（1）（tanarccos-tanarccos0.9）=52.470.69=36.2kvar40kvar低压侧并联2台型号为BCMJ0.4-20-3的三相电容器进行无功补偿。 补偿后的变压器容量和功率因数：补偿后低压侧的视在计算负荷为=54.19KVA补偿后变压器的功率损耗为：0.01554.19=0.81KW0.0654.19=3.25kvar变压器高压侧的计算负荷为51.32+0.81=52.13KW; (57.39-40)+3.25=20.64kvar;56.07KVA;=/=85.29A 补偿后的功率因数为 0.93 满足要求。2、 10KV负荷无功补偿：P30总=1884.8kw； Q30总=1443.36kvarS30总=2373.98KVAcos=P30总/S30总=0.79QC=P30总（tanarccos-tanarccos0.92） =659.68kvar660kvar每相并联型号为BCMJ10.5-120-1和BCMJ10.5-100-1的单相电容器各一台进行补偿。补偿后的10KV计算负荷为2041.11KVA=/=117.98A补偿后的功率因数为 0.92 满足要求。 第二章 变电所位置和型式的选择及 主变压器的台数与容量、类型的选择 一、因为10KV的高压电直接引入高压配电室，所以变电所选在，高压配电室，而且泵站的用电设备比较集中，所以选站