【《某矿井35kV变电站的负荷计算以及变压器的选择案例》4500字】

某矿井35kV变电站的负荷计算以及变压器的选择案例目录TOC\o"1-3"\h\u7025某矿井35kV变电站的负荷计算以及变压器的选择案例 ①6101回采工作面：查负荷表得kd=0.577,cosφ=0.7tanPQS②6102轨道顺槽：查负荷表得kd=0.587，costanPQS其他各组计算方法与上述方法相同，不再赘述。井下负荷合计：有功负荷同时系数ks取0.85，无功负荷同时系数kPQPQS地面部分主井皮带：查负荷表得kd=0.85，costanPQS压风机组：查负荷表得kd=0.9，costanPQS瓦斯抽放高压设备：查负荷表得kd=0.75，costanPQS其他各组计算方法与上述方法相同，不再赘述。地面合计：有功负荷同时系数ks取0.85，无功负荷同时系数kPQPQS全矿计算负荷：有功负荷同时系数ks取0.8，无功负荷同时系数kPQPQSI2.4变压器损耗和线路损耗的计算2.4.1线路损耗当电流流过线路时，线路中有一些阻抗，包括电阻和电抗，造成有功功率损耗和无功功率损耗，计算总负荷时应该把这部分加进去。ΔΔIca2=X线路每相电抗，Ω；UNPca2.4.2变压器损耗变压器在运行过程中在绕组和铁芯中都会产生一定的功率损耗，变压器的损耗包括有功功率的损耗和无功功率的损耗，有功功率损耗是磁（铁）的损耗，无功功率损耗是电（铜）的损耗。当外加电压不变时铁损为一个常数，与变压器的负荷大小无关，一般用变压器的空载试验确定。计算总负荷时应该把这部分也要加进去。变压器有功损耗变压器的有功损耗一般有两个部分组成，铁损和铜损。铁损是变压器在额定电压时的空载损耗，铜损是变压器带负荷运作时绕组中的损耗。所以变压器的有功损耗为：Δβ式中ΔPΔPΔPβ变压器的负荷系数；IN.T、SIca、S变压器的无功损耗变压器的无功功率损耗也是由两个部分组成，一部分是变压器空载时的无功损耗，他和变压器的空载电流百分数有关；另一个部分是变压器带负荷运作时的无功功率损耗，他和变压器的短路电压百分数及负荷率有关。所以变压器的无功损耗为：Δ式中ΔQΔQ0ΔQNIo%UK%SN.设计中的线损变损由于供电线路和变压器还未选择，没有一些线路和变压器的确切参数，负荷计算就是为了后面选择合适的变压器，但是要把这些损失考虑进去，线损暂时忽略不计，所以可以按以下公式计算变损：有功功率损耗Δ无功功率损耗Δ利用公式可以得到：ΔΔ2.5提高功率因数2.5.1提高功率因数的意义矿山供电系统中，因为使用了大量的感应电动机和变压器等大功率设备，电力部门的供电系统除了提供有功功率还要提供无功功率，使得发电、输电和配电设备的能力不能充分被利用和提高。因此，给用户提高功率因数是非常有必要的。提高功率因数对矿井供电系统的好处有以下几点：提高了电力系统的供电能力；在发电、输电、配电的工作容量一定时，提高用户的功率因数，相当于减少了无功功率的供给，在相同设备的条件下电力系统的有功功率可以得到一定的提高，这要效率就提高了，也明显提高了电力系统的供电能力。降低了输电线路中的损耗；由线路损耗的公式P=可知当线路额定电压UN功率因数的提高，使得电网中的电流变小，线路中的电压损失就减小，电网末端的电能质量就能提高。能降低电能成本；因为电厂发出来的电能需要的成本一定，提高用户的功率因数可以减少电网中的电能损耗，在发电厂设备容量不变的条件下，提供给用户的电能就增多了，就能减小供电成本。2.5.2提高功率因数的方法正确选择电气设备①选用一些气隙小，磁阻Ru②如果容量相同，你们应该选择一些磁路小的电气设备。例如在同等容量下，高速开启式电机要小于低速封闭式电机和隔爆型电机。③像主要通风机这样的不需要调速且需要持续运行的大容量电机，有条件的时候可以选择同步电动机，可以让其过激磁运行，提供超前无功补偿，这样的话电网总的无功功率就减小。电气设备合理运行①减少严重欠负载运行的电机和变压器，如果这个电动机的额定功率小于总功率的40％，并且在启动和工作时能稳定运行的条件下，那么应该用小容量电动机更换大容量电动机或者把原来为三角形接法的绕组改为星形接法来降低激磁电压。如果这个电动机的额定功率小于30％，那么更换变压器或者调整负荷。②合理调度安排生产工艺流程，限制电气设备长时间空载运行。定时安排多次维护检修，确保电动机的电磁特性符合正常标准。④进行技术改造升级，降低总的无功消耗。例如升级改造电磁开关让他无压运行，减少运行时的无功损耗。2.5.3无功补偿的计算由前面的负荷计算结果补偿前的功率因数为：cos无功补偿计算为了让功率因数提高，工程上一般采用并联电容器的办法进行人工补偿。人工补偿有投资小，检修方便，故障范围小，有功功率损失少的优点。缺点是当有不通风或者电网高次谐波导致电容器过负荷长时间运行的时，长时间温度过高，导致漏油或者火灾甚至是爆炸。如果补偿前的功率因数是cosφ1，补偿后提高到Q式中a平均负荷系数，一般情况取0.7~0.8；tanφtanφ本设计要求功率因数不小于0.9，cosφ1=0.72取cosφQ电容柜的选择以及实际补偿容量电容柜数量N的确定按照以下公式计算：N=式中Qc1U电容器装设处的电网电压，kV；UN.C因为本设计是采用的是集中补偿方式，在10.5KV侧安装电容柜，查阅资料之后选用型号为BGF10.5-100-3W，每个柜子安装容量为100kvar。电容器的额定电压10.5kV。N=因为N只能取整数并且是3的倍数，所以N最终取45。由于电容器要分接在两断母线上所以电容柜最终取90台电容器。所以

Q2.635kV侧全矿负荷功率因素校验表2-1负荷统计表符合名称PkWQkvarSkVA井下部分2792.812960.374069.84地面部分6053.244793.977721.65全矿统计7076.846591.209670.86全矿变损141.54659.12全矿合计7218.387250.3210230.94无功补偿0.00-4500.00补偿后合计7218.382750.327724.59补偿后功率因数为：coscosφ2.7主变压器的选择2.7.110KV侧变压器的选择根据负荷分组和计算的结果，因为10kV母线的接线方式是单母线分段接线，所以要选择双份的变压器。本设计选用S9-1250/10两台、S9-1000/10六台、SZ9-1250/10两台。变压器的参数由表2-3可知。2.7.235kV主变压器的选择根据矿井设计规范，矿井的主降压变压器要选用两台，来保证对一级二级负荷供电的可靠性，当一台发生故障时，另一台变压器能保证安全，顺利生产的正常供电，而且不能低于全矿负荷的80％，大型矿井都在80％左右且希望备用率能更高，但是备用率更高的投资非常大，技术也比较难以达到，但对长远的经济效益更有意义。矿井主变压器型号要尽量选择地损耗高效率的变压器，社会中使用最广泛的型号的S9、SL7、SFL7、SF9等型号。根据负荷计算结果选用的主变的容量要大于全矿负荷容量，但不能超出太多，因为在经济效益上是不合理的。在负荷计算结果，经济，技术等因素决定之后本设计选择型号为SF9-8000/35的变压器，变压器参数查阅资料后如表2-2所示：表2-