【《J市110kv变电站负荷的计算及无功补偿计算》3500字】

J市110kv变电站负荷的计算及无功补偿计算目录TOC\o"1-3"\h\u26898J市110kv变电站负荷的计算及无功补偿计算 1283661.1负荷的计算 1256231.1.1负荷的种类 174111.1.2负荷的选择 2255101.1.3负荷的计算方法 2187921.1.4负荷的分析与计算 33901.2无功功率补偿 861871.1.1无功功率及无功损耗 8260261.1.2无功补偿的意义 875731.1.3提高功率因数的方法 9221581.1.4无功补偿计算及电容器的选择 91.1负荷的计算1.1.1负荷的种类根据负荷的重要性及各类负荷对供电可靠性的要求不同，电力负荷通常分为以下三类：一级负荷：突然电气故障损坏或损坏重要设备或造成重大生产损失的负荷。REF_Ref21428\r\h[11]对于一级负荷供电，必须有备用电源。二级负荷，突然停电将造成大量减产的负荷。二级负荷是否需要备用电源取决于企业范围，以及技术经济比较。三级负荷，凡不属于一二级的负荷均为三级负荷。三级负荷不需要备用电源，还可采用分支接线方式，几个负荷用一路供电线。合理供电的基本原则：是以安全生产生活为目的，当供电系统发生故障或检修限电时，要确保一级负荷不中断供电，二级负荷全部或部分供电，可停止三级负荷供电。此外，在城市供电设计时，还要为以后的城市发展留有余地。1.1.2负荷的选择表1.1负荷种类及相关参数负荷种类额定容量额定电压负荷特性南湖公园18001100.850.62九江小学9601100.920.43九江市体育中心12001100.820.70九江市中心医院85001100.880.54宏大百货城14001100.830.67本设计的负荷分析如下：南湖公园：南湖公园是一座有着51年历史的公园，是九江市一道美丽的风景，公园绿化覆盖率达90%以上，有名贵植物100余种，停电将造成公共场所混乱，属于二级负荷。九江小学：九江小学创建于1921年，素有“花园，学园，乐园”之美誉，是全市对外开放的窗口单位，现有43个教学班，学生2600余人，在职教师136人，属于三级负荷。九江市体育中心：属于本市较大公共场所，停电造成较大混乱，属于二级负荷。九江市中心医院：九江市中心医院是一家集医疗，急救，保健，康复，养生，科研，教学于一体的国家三级甲等医院，若中断供电将造成人员的生命危害，所以属于一级负荷。宏大百货城：宏大百货城拥有多家商户，多贩卖五金商品，是附近居民购买五金用品及小商品的主要场所，停电会造成较大财产损失及人员混乱，该百货城属于二级负荷供电。1.1.3负荷的计算方法需用系数法：通过将设备功率乘以需求系数和同期系数，直接计算计算出计算负荷。该方法简单，适用范围广，尤其适用于配电网和变电站的负荷计算。REF_Ref4030\r\h[12]利用系数法：不用计算所有的负荷，更适用于工业及企业等的负荷计算。单位面积法、单位指数法和单位产品能耗法：前者主要用于民用建筑，后者主要用于工业建筑。这些方法适合用在电力设备不能确定其强度和数量或在施工初期确定设备负荷。除上述方法外，还有二项法、ABC法和可变期望值系数法。其中的一些方法已经被取代，而另一些方法则简化为系数法，未能推广。本次设计的负荷计算采用需用系数法方法。1.1.4负荷的分析与计算计算负荷的公式如下：（1.1）（1.2）（1.3）（1.4）式中，该市选取负荷的有功的功率、无功的功率、视在功率；是用电设备组总额定容量；功率因数角的正切值；需用系数；南湖公园计算负荷：查表得南湖公园的需用系数为0.7，将其代入计算由公式（1.1）可得，南湖公园有功计算负荷为：由公式（1.2）可得，南湖公园无功计算负荷为：由公式（1.3）可得，南湖公园视在计算负荷为：由公式（1.4）可得，南湖公园计算电流为：其中35Kv对应；10Kv对应。九江小学计算负荷：查表得九江小学需用系数为0.7，将其代入计算由公式（1.1）可得，九江小学有功计算负荷为：由公式（1.2）可得，九江小学无功计算负荷为：由公式（1.3）可得，九江小学视在计算负荷为：由公式（1.4）可得，九江小学计算电流为：其中35Kv对应；10Kv对应。九江市体育中心计算负荷：查表得九江市体育中心需用系数为0.7，将其代入计算由公式（1.1）可得，九江市体育中心有功计算负荷为：由公式（1.2）可得，九江市体育中心无功计算负荷为：由公式（1.3）可得，九江市体育中心视在计算负荷为：由公式（1.4）可得，九江市体育中心计算电流为：其中35Kv对应；10Kv对应。九江市中心医院计算负荷：查表得九江市中心医院需用系数为0.5，将其代入计算由公式（1.1）可得，九江市中心医院有功计算负荷为：由公式（1.2）可得，九江市中心医院无功计算负荷为：由公式（1.3）可得，九江市中心医院视在计算负荷为：由公式（1.4）可得，九江市中心医院计算电流为：其中35Kv对应；10Kv对应。宏大百货城计算负荷：查表得宏大百货城需用系数为0.85，将其代入计算由公式（1.1）可得，宏大百货城有功计算负荷为：由公式（1.2）可得，宏大百货城无功计算负荷为：由公式（1.3）可得，宏大百货城视在计算负荷为：由公式（1.4）可得，宏大百货城计算电流为：其中35Kv对应10Kv对应表1.2计算负荷结果总表种类南湖公园0.7359000.850.62630390.60741.2610900630390.60741.26九江小学0.7355000.920.43350150.50380.9810460322138.46350.51九江市体育中心0.7356000.820.70420294.00511.6810600420294.00511.68九江市中心医院0.53550000.880.5425001350.002841.211035001750945.001988.85宏大百货城0.85357000.830.67595398.65716.2110700595398.65716.21负荷计算统计如下：同时系数最大的负荷：一般取0.85~0.95,我们取，可得：1.2无功功率补偿1.1.1无功功率及无功损耗无功功率：电感元件或电容元件虽然不消耗功率，但功率P瞬时值按正弦规律正负交替变化，这说明元件与外电路在不断的进行着能量交换。因此电感电容元件的瞬时功率又称为交换功率。元件交换功率的幅值越大，表面同样时间内“吞吐”的能量就越多，也即能量交换的规模越大。无功损耗：由于无功功率而产生的无功功率损失。在能量交换过程中无功负荷也会产生有功损耗，远距离的负荷与电流，损耗更大，占用线路的大量传输容量。电力系统的无功平衡：影响电力系统电压的主要因素是无功功率。当系统有能力向负荷提供足够的无功功率时，才能维持系统的电压在正常水平。1.1.2无功补偿的意义一、减少系统网损。电力系统的有功损耗不仅显著增加了发电厂和变电站设备的容量，而且还增加了能源的额外损耗。电力损失对电力成本也有很大影响，从而影响到整个国民经济的效益。电力系统各元件中的无功功率损耗相对来说比有功功率损耗大，无功损耗是发电机或其他无功电源来供给的，在一定的情况下，无功功率的增大会相应减少发、输电的有功功率，即减少发、输电容量。而且，线路和变压器传输的无功损耗会产生对应点有功损耗。这些对于电力系统来说都是非常不经济的。我们应尽力采取措施去降低功率损耗和电能损耗，这从节约能源、降低电能成本、提高设备利用率等方面来看都是非常必要的。配电网的降损措施有：1合理的使用变压器，采用节能型的变压器，同时避免经多级变压；2重视和合理进行无功补偿。一般的电网中，无功补偿装置安装在变压器的低压侧；3对电力线路改造，扩大导线的载流水平；4合理分配用电负荷，降低线损。二、提高电压质量衡量电能质量的指标主要是电压、频率、波形、电压波动与闪变和三厢不平衡度等。其中电压质量对各类用电设备的安全运行都有直接影响。影响电力系统电压的主要因素是无功功率。只有当系统能够对负载做出充分响应时，系统电压才能保持在正常水平。如果系统的无功电源不足，则必须降低系统的终端电压。因此，能源系统的无功功率平衡是维持能源系统电压水平的重要环节。1.1.3提高功率因数的方法提高自然功率因数：恰当选择电动机容量，减少电动机无功消耗，防止“大马拉小车”。对平均负荷小于其额定容量40%左右的轻载电动机，可将线圈改为三角形接法（或自动转换）。避免电机或设备空载运行。合理配置变压器，恰当地选择其容量。调整生产班次，均衡用电负荷，提高用电负荷率。改善配电线路布局，避免曲折迂回等。采用人工补偿无功功率：无功补偿可以提高功率因数，电力电容器等设备可以用于手动无功补偿。1.1.4无功补偿计算及电容器的选择无功补偿的计算由于功率因数不满足0.92~0.95的要求，因此该项目采用并联电容器的方法进行补偿，即取进行补偿计算。（1.5）式中--需装的电容器容量，也就是补偿容量。--补偿之前平均功率因数角正切值。--补偿之后平均功率因数角正切值。根据上述公式补偿前补偿后应达到则电容器需补偿的容量是电容器的选择变压器一次侧是110Kv，二次侧分别是10Kv和35Kv；电容器放在10kv低压侧可以补偿到主变压器且在低压侧的成本更低，其次，35kv侧变压器在补偿上还有一定的困难和部分无法控制的因素，所以不在35kv侧进行补偿，只在10Kv侧进行并联电容器补偿。本变电站用的电容器容量为40kvar。根据计算得到电容器的总数：由于电容器不能选分数，所以取n值为31，此电容柜中每个电容