永宁35kV变电站 论文

1、太原理工大学 毕业设计（论文）设计说明书设计(论文)题目：永宁35kV变电站学 生： 专 业：自动化 班 级：07-1 指导教师：设计日期：2011年06月08日毕业设计（论文）任务书毕业设计（论文）题目：永宁35kV变电毕业设计（论文）要求及原始数据（资料）：毕业设计（论文）主要内容： 学生应交出的设计文件（论文）：（1） 设计说明书 文本1份，电子版1份（2） （3） （4） 主要参考文献（资料）：1 专业班级自动化07-1学生杨静要求设计(论文)工作起止日期2011年3月1日2011年6月10号指导教师签字日期教研室主任审查签字日期系主任批准签字日期永宁35kV变电站设计摘 要变电站是改

2、变电压的场所。为了把发电厂发出来的电能输送到较远的地方，必须把电压升高，变为高压电，到用户附近再按需要把电压降低，这种升降电压的工作靠变电站来完成。变电站的主要设备是开关和变压器。按规模大小不同，称为变电所、配电室等变电站是把一些设备组装起来，用以切断或接通、改变或者调整电压，在电力系统中，变电站是输电和配电的集结点，变电站主要分为：升压变电站，主网变电站，二次变电站，配电站。 变电站是电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施，它通过其变压器将各级电压的电网联系起来。 变电站起变换电压作用的设备是变压器，除此之外，变电站的设备还有开闭电路的开关设备，汇集电流的母线

3、，计量和控制用互感器、仪表、继电保护装置和防雷保护装置、调度通信装置等，有的变电站还有无功补偿设备。 变电站的主要设备和连接方式，按其功能不同而有差异。本设计研究对象为山西吕梁离石永宁煤矿，对其区域、设备进行供电。本次35kv变电所的初步设计包括:总体方案确定;负荷分析；短路电流的计算;配电系统设计与系统接线方案选择;变电所高压进线、一次设备和低压出线的选择;防雷与接接保护等内容。关键词:35kv变电所;负荷计算;短路电流；变压器选择;开关设备选择35kV substation of yongning designAbstractThe place is change voltage subs

4、tation. In order to make electricity power transmission to distant places, must take voltage increases, into high voltage and to users according to need to nearby voltage reduced again, this kind of work by lifting voltage substation to complete. The main transformer substation equipment is switch a

5、nd transformers. According to size different operations etc, called the substation, the substation is used to assemble some equipment to cut or connected, change or adjusting voltage, in the power system, the substation transmission and distribution of power are mainly divided into the rally point,

6、the substation provids pressor substation, substation, power substation, second, match. Substation is in power system transform voltage, accept and distribution of electricity, control power flow and adjust voltage of power facilities, through its various voltage transformer will link the power grid

7、. Since the voltage substation equipment is role change, in addition, transformer substation equipment and open and close circuit switching equipment, pooling current, measurement and control of busbar with transformer, instrument, relay protection device and lightning protection device, scheduling

8、.communication device etc, some substation and reactive compensation equipment. The main equipment and connection substation, according to its function way will vary. This design research object of shanxi coal mine, the yongning lishi lvliang on the regional, equipment for power supply. This 35kv su

9、bstation the preliminary design include: overall plan; Load analysis; The calculation of short-circuit current; Distribution system design and system wiring schemes choose; Substation high-pressure into line, a equipment and low-pressure outlet choice; Lightning protection and meet meet protection,

10、etc.Key words: 35kv substation; load calculation; short-circuit current; transformer choice; switch equipment目录摘 要IAbstractII概述41.1原始数据41.1.1周边情况41.1.2地区气象条件41.2基本要求51.3性能指标51.4设计原则51.5设计内容及步骤61.6所址条件72.电气主接线方案设计82.1电气主接线的概念82.2电气主接线设计原则82.3本所性质分析93 负荷计算与变压器选择103.1负荷分级与负荷曲线103.1.1 供电负荷分级及其对供电的要求102.

11、1.2 负荷曲线103.2 矿井用电负荷计算113.2.1 设备容量确定113.2.2 需用系数的含义123.2.3 需用系数法计算电力负荷123.3 功率因数提高及电容器选择233.3.1功率因数对供电系统的影响233.3.2提高功率因数的方法243.3.3并联电容器的装设与控制253.3.4 提高功率因数具体过程263.4 功率因数的改变和主变压器的选择293.4.1 主变压器容量确定原则293.4.2 主变压器台数的确定293.4.3主变压器型号的确定294短路电流计算304.1标幺制304.1.1标幺值概念304.1.2基准值的选取314.2短路回路元件的标幺值阻抗324.2.1线路电

12、阻电抗标幺值324.2.2变压器的电抗标幺值334.2.3电力系统的电抗标幺值334.3三相短路电流计算344.3.1三相短路电流计算方法344.3.2供电系统图344.3.3最大运行方式384.3.4最小运行方式405 导线和电缆的选择与校验435.1导线和电缆的选择原则435.1.1常用电力电缆型号及选用原则445.1.2导线和电缆截面选择的一般原则445.1.3各种导线截面的选择条件475.2变电站进出线的选择475.3 10kv电压级导线选型485.3.1 35kV变电站高压负荷导线选型485.3.2 35kV变电站低压系统495.3.3 动力箱式变电站505.3.4 风机房变电所50

13、5.3.5 主机工业场地变电所515.3.6 生活区526变电所高压设备的选择和计算536.1 概述536.1.1进线与出线柜的作用546.1.2真空断路器柜，电流互感器柜，电压互感器柜及避雷器柜的选择546.1.3避雷器576.1.4母线576.2 35kv高压设备的选择计算586.2.1各柜选择及校验586.2.2 35kv母线选择及其校验636.3 10kv高压设备的选择计算635.3.1各柜的选择及其校验645.3.2 10kv母线选择及其校验677供配电系统的继电保护697.1继电保护的任务697.2继电保护的基本工作原理707.3 35kV变压器保护707.3.1瓦斯保护717.3

14、.2过电流保护717.3.3电流速断保护737.4 10kv出线保护757.4.1线路保护装置的配置要求757.4.2过电流保护757.4.3电流速断保护777.5电容器柜的过电压和过电流保护78第一章 概述1.1原始数据1.1.1周边情况山西吕梁离石永宁煤业有限公司为兼并重组后单独保留矿井，主体企业为吕梁永宁煤焦集团有限责任公司， 兼并重组前矿井生产规模0.30Mt/a ，重组后生产规模为0.90Mt/a。山西吕梁离石永宁煤业有限公司井田位于离石城区北部12km处下安村一带，行政区划属吕梁市离石区城北街道办事处管辖。该矿南距吕梁市离石城区12km。井田向东1km有简易公路与国道209公路干线

15、相衔接；向南经吕梁市约13 km可达307国道公路和军渡离石汾阳高速公路，向西南17km可达孝柳铁路交口集运站，向西可通陕西，向东可通汾阳、孝义，直至全国各大中城市，交通便利。永宁煤业有限公司当前供电电源实际情况为：城南110kV变电站出一回35kV线路作为主供电源，导线型号为LGJ-120 mm2，长度为7km；另外由下安35kV变电站出一回10kV线路作为矿井的保安电源，导线型号为LGJ-120mm2，长度为2km。1.1.2地区气象条件该区位于晋西黄土高原，属温带大陆性气候，其特点为四季分明，昼夜温差大，冬季少雪干旱，春季多风，夏季雨量集中，秋季阴雨天较多。据19972007年离石区气象

16、局资料，年最大降水量为646.1mm(2003年)，年最小降水量为251.5mm(1999年)，平均年降水量457.1mm，降水量多集中在7、8、9三个月；7月份最高气温32.5，1月份最低气温-21.7，年平均气温8.9。年蒸发量为14821941mm，蒸发量大于降水量。每年11月份结冰。次年3月份解冻。最大冻土深度0.85m，全年无霜期平均为186d。冬季多西北风，夏季多东南风，平均风速3.1m/s，历年最大风速为2728 m/s。最大积雪厚度0.5m。井田所属地区的地震基本烈度为度，地震动峰加速度分区为0.05g。1.2基本要求永宁35kV变电站整体初步设计，要求满足：根据煤矿供电的特点

17、，拟装设两台主变压器，变电站要求一次建成，变电站内电压等级共分两级：35kV、10kV。（1）设计原则：在保证安全、经济、灵活、方便的条件下力求接线简单，布置紧凑，具有较高的自动化水平。（2）所址选择要求：尽量接近负荷中心，不占或少占良田，高低压设备进出线方便（考虑到交通运输方便性）（3）变电所拟装设两台主变，其中一台断开时另一台主变承担全部负荷。（4）满足煤矿对供电的特殊要求。（5）设计的供电系统及设备，需符合相关标准和规程的要求。1.3性能指标（1）电源选择满足电源可靠、质量及经济性要求；（2）导线选择满足电压损失、长时允许电流、机械强度要求和热稳定性校验；（3）开关选择满足启动、长时允许

18、电流、热稳定性和动稳定等要求；（4）接线方式选择满足可靠性、容量及投资运行最小化的要求。（5）高低压开关柜的选择能够满足供配电安全、可靠、操作灵活方便的要求1.4设计原则按照国家标准GB50052-95供配电系统设计规范、GB 50059-9235110kV变电所设计规范、GB50053-94 10kv及以下设计规范、GB50054-95 低压配电设计规范等的规定，进行矿山供电设计必须遵循以下原则：1、遵守规程、执行政策必须遵守国家的有关规定及标准，执行国家的有关方针政策，包括节约能源，节约有色金属等技术经济政策。2、安全可靠、先进合理应做到保障人身和设备的安全，供电可靠，电能质量合格，技术先

19、进和经济合理，采用效率高、能耗低和性能先进的电气产品。3、近期为主、考虑发展应根据工作特点、规模和发展规划，正确处理近期建设与远期发展的关系，做到远近结合，适当考虑扩建的可能性。4、全局出发、统筹兼顾按负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件等，合理确定设计方案。矿山供电设计是整个煤矿设计中的重要组成部分。矿山供电设计的质量直接影响到煤矿的生产及发展。作为从事矿山供电工作的人员，有必要了解和掌握矿山供电设计的有关知识，以便适应设计工作的需要。必须遵守国家的有关规程和标准,执行国家关有关方针政策、包括节约能源节约有色金属等。应做到保障人身和设备安全、供电可靠、质量合格、技术先进和经济合理,应采

20、用效率高、能耗低、性能较先进的电气产品。应据煤矿工程特点规模和发展规划,正确处理近期建设与远期发展的关系,做到远、近结合、以近期为主适当考虑扩建的可能性。必须服从大局统筹兼顾;按照负荷性质、用电容量、工程特点和矿井供电条件等,合理确定设计方案。1.5设计内容及步骤矿井35KV变电所及配电系统设计，是根据各个部门负荷数量和性质及其对负荷的要求，以及负荷布局，结合国家供电情况。解决对各部门的安全可靠，经济的分配电能问题。其基本内容有以下几方面。1、负荷计算 全矿总降压变电所的负荷计算，是在各部门负荷计算的基础上进行的。考虑变电所变压器的功率损耗，从而求出全矿总降压变电所高压侧计算负荷及总功率因数。

21、列出负荷计算表、显示计算结果。2、一次系统图 跟据负荷类别及对供电可靠性的要求进行负荷计算，绘制一次系统图，确定变电所高、低接线方式。对它的基本要求，即要安全可靠又要灵活经济，安装容易维修方便。3、电容补偿 按负荷计算求出总降压变电所的功率因数，通过查表或计算求出达到供电部门要求数值所需补偿的无功功率。由手册或产品样本选用所需无功功率补偿柜的规格和数量。4、变压器选择及变电所布置 根据电源进线方向，综合考虑设置总降压变电所的有关因素，结合全矿计算负荷以及扩建和备用的需要，确定变压器型号及全矿供电平面图。5、短路电流计算 矿山用电，通常为国家电网的末端负荷，其容量运行小于电网容量，皆可按无限大容

22、量系统供电进行短路计算。求出各短路点的三相短路电流及相应有关参数。6、高、低压设备选择及校验 参照短路电流计算数据和各回路计算负荷以及对应的额定值，选择高、低压配电设备，如隔离开关、断路器、母线、电缆、绝缘子、避雷器、互感器、开关柜等设备。并根据需要进行热稳定和力稳定检验，并列表表示。7、导线、电缆的选择 为了保证供电系统安全、可靠、优质、经济地运行，进行导线和电缆截面选择时必须满足发热条件：导线和电缆(包括母线)在通过正常最大负荷电流即线路计算电流时产生的发热温度，不应超过其正常运行时的最高允许温度。8、整定及二次保护 为了监视、控制和保证安全可靠运行，各用电设备，皆需设置相应的控制、信号、

23、检测和继电器保护装置。并对保护装置做出整定计算.1.6所址条件依据降压变电所设计规范技术规范、规程为标准。参考电力工程设计手册、电气二次接线识图、电力系统分析、高电压技术、中低压配电实用技术、配网设备的特性与选型、中华人民共和国国家标准35110kV变电所设计规范第2.0.1条，变电站所址的选择，根据下列要求综合考虑确定：1. 节约用地，不占或少占耕地及经济效益高的土地。2. 靠近负荷中心。3. 与乡或工矿企业规划相协调，便于架空线和电缆线路的引入和引出。4. 交通运输方便。5. 具有适应地形，地貌，地址条件。高林县35KV变电站所址在XX市区东郊，临近公路，交通方便，地价相对较低是供地方用电

24、的地区变电站，可建成中型规模变电站，通过合理的电气主接线设计、电气设备合理选择（达到电气设备能够充分合理的利用，既能保证设备容量要求有保证电气设备充分利用资源）、整体布局的紧凑以及综合自动化技术涉及和应用，合理地将通信设施并入主控室，达到简单高效地监控和控制的目的，简化变电所内附属设备，从而达到减少变电所占地面积，优化变电所设计，降低投资的目的。在最后对所有的电气设备，电气主接线，电气的二次接线，电气设备保护装置等进行优化使整个设计方案能够达到安全、可靠、经济、环保地对用户供电的目的。2.电气主接线方案设计2.1电气主接线的概念电气主接线由高压电器通过连接线，按其功能要求组成接受和分配电能的电

25、路，成为传输电流、高电压的网络，也称为一次接线或电气主系统。主接线代表了发电厂或变电所电气部分主体结构，是电力系统网络结构的重要组成部分，它直接影响运行的可靠性、灵活性并对电器选择、配电装置、继电保护、自动装置和控制方式的拟定都有决定性的关系，因此，主接线的正确、合理设计必须综合处理各方面的因素。经过技术和经济论证后方可确定，对主接线的基本概述应包括可靠性、经济性、灵活性三个方面。2.2电气主接线设计原则电气主接线方式关系到网络结构特性及系统运行的安全性、经济性和灵活性。选择接线方案的原则是：要保证送电的安全可靠，运行经济、灵活，检修、维护方便，保证电能质量，简化电网结构和继电保护，便于分期过

26、渡，节省设备及材料，减少投资及运行费用。变电站主接线方案的选择必须根据这个基本原则进行。电气主接线的设计是发电厂或变电站电气设计的主体。它与电力系统、电厂动能参数、基本原始资料以及电厂运行可靠性、经济性的要求等密切相关，并对电器选择和布置、继电保护和控制方式等都有较大的影响。因此，主接线设计，必须结合电力系统和发电厂或变电站的具体情况，全面分析有关影响因素，正确处理它们之间的关系，经过技术、经济比较，合理的选择主接线方式。变电站主接线基本要求：变电所主接线设计是电力系统总体设计的组成部份。变电所主接线形式应根据变电所在电力系统中的地位、作用、回路数、设备特点及负荷性质等条件确定，并且应满足运行

27、可靠、简单灵活、操作方便和节约投资等要求。主接线设计的基本要求为：(1)供电可靠性。主接线的设计首先应满足这一要求；当系统发生故障时，要求停电范围小，恢复供电快。(2)适应性和灵活性。能适应一定时期内没有预计到的负荷水平变化；改变运行方式时操作方便，便于变电所的扩建。(3)经济性。在确保供电可靠、满足电能质量的前提下，要尽量节省建设投资和运行费用，减少用地面积。(4)简化主接线。配网自动化、变电所无人化是现代电网发展必然趋势，简化主接线为这一技术全面实施，创造更为有利的条件。(5)设计标准化。同类型变电所采用相同的主接线形式，可使主接线规范化、标准化，有利于系统运行和设备检修。2.3本所性质分

28、析变电所根据它的供电范围和在系统中的地位可以分为：一般变电所、地区重要变电所、系统枢纽变电所。所设计的变电所为一地区性枢纽变电所，其汇集多个大电源和大容量联络线，在系统中处于枢纽地位，其主接线要求可靠性、经济性和灵活性。它连接系统的中压和低压的几个部分，汇集多个大电源和大容量联络线，从目前和长远的发展情况来看，它在电力行业中的作用和发展是至关重要的，在电力系统中处于枢纽地位，有着极其重要的作用。3 负荷计算与变压器选择3.1负荷分级与负荷曲线3.1.1 供电负荷分级及其对供电的要求根据用电设备在工艺生产中的作用，以及供电中断对人身和设备安全的影响，电力负荷通常可分为三个等级：一级负荷：为中断供

29、电将造成人身伤亡，或重大设备损坏难以修复带来极大的政治经济损失者。一级负荷要求有两个独立电源供电。井花沟矿属于国有能源部门，其中断供电将有可能造成人员伤亡及重大经济损失，属于一级负荷。二级负荷：为中断供电将造成设备局部破坏或生产流程紊乱且需较长时间才能恢复或大量产品报废，重要产品大量减产造成较大经济损失者。二级负荷应由两回线路供电，但当两回线路有困难时（如边远地区）允许由一回架空线路供电。三级负荷：不属于一级和二级负荷的一般电力负荷，三级负荷对供电无特殊要求，允许长时间停电，可用单回线路供电。矿属于比较重要的工业部门，其供配电采用两条进线，一台35kv的电力变压器，一台110kv电力变压器，平

30、常用一台主变，一台备用。2.1.2 负荷曲线年最大负荷：就是指一年中典型日负荷曲线（全年至少出现3次的最大工作班负荷曲线）中的最大负荷，即30min内消耗电能最大时的平均负荷。并分别用符号、表示年有功、无功和视在最大负荷。年最大负荷小时是这样一个假想时间，电力负荷按照年最大负荷持续运行时间所消耗的电能恰好等于该电力负荷全年实际消耗电能。如图2-2所示，年最大负荷延伸到的横线与两坐标轴所包围的矩形面积，恰好等于年负荷曲线与两坐标轴所包围的面积，既全年实际消耗的电能。因此年最大负荷利用小时： ， 式中全年消耗的有功电能，kw.h 。而一般计算矿用最大负荷利用小时可以用公式近似计算： 3.2 矿井用

31、电负荷计算3.2.1 设备容量确定将不同工作制的铭牌功率换算为统一的功率。电动机1）长期工作制（连续运转时间在2小时以上者）的电动机，按电动机的额定容量。2）短时工作制（连续运转时间在10分钟至2小时范围内）的电动机按电动机的额定容量确定。如此类电动机正常不使用（事故或检修时用）支线上的负荷按额定容量确定；干线上的负荷可不考虑。3）反复短时工作制（运转时为反复周期地工作，每周期内的接电时间不超过10分钟者）的电动机，按电动机暂载率为25%时的额定容量确定，当电动机铭牌上的额定容量不是25%的暂载率时，应按下式换算： (2-3) 式中 ：换算的额定容量，千瓦； ：与某一暂载率相应的电动机铭牌功率

32、，千瓦； ：与相对应的暂载率； ：换算的暂载率，既25%。3.2.2 需用系数的含义以一组用电设备来分析需用系数值的含义。设该组用电设备有n台电动机，其额定总容量为（kw）。则当此用电设备组满载运行时需从电网接用容量 式中 ：用电设备从电网吸收容量，KW； ：n台电动机的加权平均效率， 然而n台电动机同时运行的可能性很小。我们可以定义同时运行系数本次设计所需用席数按照参考质料均已记入表中3.2.3 需用系数法计算电力负荷在实际工作中，用电设备往往不是满负荷运行，实际的负荷容量小于其额定容量，一组用电设备中，根据生产的需要，所有设备也不可能同时工作；同时工作的设备，其最大负荷出现的市价也不相同。

33、课件，所有用电设备的实际负荷总容量总是小于其额定容量的总和。用电设备组的实际的负荷容量；与额定容量的比值，称为需要系数。根据用电设备总额定容量 及需要系数，计算实际负荷的方法，称为需要系数法（1）用电设备组计算负荷的确定用电设备组是由工艺性质相同、需用系数相近的一些设备合并成的一组用电设备。在一个车间中，可以根据具体情况将用电设备分为若干组，再分别计算各用电设备组的计算负荷。其计算公式为： KW KVA KVA A 式中：、：该用电设备组的有功、无功、视在功率计算负荷；：该用电设备组的设备总额定容量，KW：额定电压，Vtan：功率因数角的正切值：该用电设备组的计算负荷电流，A：需用系数（2）单

34、台用电设备的需要系数 式中，为用电设备的负荷系数，它等于设备实际输出的最大功率p与其额定容量纸币，即;为用电设备实际负荷是的效率；为供电线路的效率，一般去0.95左右。（3）多个用电设备组的计算负荷在配电干线上或矿井变电所低压母线上，常有多个用电设备组同时工作，但是各个用电设备组的最大负荷也非同时出现，因此在求配电干线或矿井变电所低压母线的计算负荷时，应再计入一个同时系数。具体计算公式如下： i=1，2，3.m (2-7)式中:、:为配电干线或变电站低压母线有功、无功、视在功率计算负荷；:同时系数m ：为配电干线或变电站低压母线上所接用电设备总数;：该干线或低压母线上的额定电压，V：该干线变电

35、站低压母线上的计算负荷电流，A：需用系数、：分别对应于某一用电设备组的需用系数、功率因数角的正切值、总设备容量。根据要求及需用系数负荷计算公式，分别计算矿用负荷（4）成组用电设备的需要系数 式中： 为用电设备的同时系数，它等于该组用电圣杯在最大负荷时，同时工作设备的额定容量之和与用电设备总额定容量 的比值，即，为该组用电设备的负荷系数，它等于同时工作设备的总实际输出功率与同时工作设备总额定容量之比，即；供电线路的效率；为同时工作设备的加权平均效率。 =式中： 为同时工作的各设备的实际功率，;为同时工作的各设备的实际效率。根据要求及需用系数负荷计算公式，分别计算矿用负荷下面计算35kv变电站低压

36、系统：1）副立井提升机=90kw =0.8 cos=0.8tan=tan(artcos)=0.75=0.890=72kwQ10=tan=720.75=54kvaS10=P10cos= =90kva2)副立井提升机辅助负荷=10kw =0.7 cos=0.7tan=tan(artcos)=1.02=7kwQ10=tan=7.14kvaS10=P10cos= =10kva3)空压机=330kw =0.8 cos=0.8tan=tan(artcos)=0.75=264kwQ10=tan=198kvaS10=P10cos= =330kva4)空压机辅助负荷：=30kw =0.8 cos=0.8tan=

37、tan(artcos)=0.75=24kwQ10=tan=18kvaS10=P10cos= =30kva5)副井工业广场：=40kw =03 cos=0.65tan=tan(artcos)=1.17=12kwQ10=tan=14.0296kvaS10=P10cos= =18.461kva)副井空气加热室：=22kw =0.7 cos=0.7tan=tan(artcos)=1.02=15.4kwQ10=tan=15.711kvaS10=P10cos= =22kva7)进风井空气加热室：=44kw =0.7 cos=0.7tan=tan(artcos)=1.02=30.8kwQ10=tan=31.

38、42kvaS10=P10cos= =44kva8)办公，通讯：=100kw =0.65 cos=0.7tan=tan(artcos)=1.02=65kwQ10=tan=66.31kvaS10=P10cos= =92.85kva9)灯房，浴室：=14.52kw =0.7 cos=0.9tan=tan(artcos)=0.48=10.164kwQ10=tan=4.92kvaS10=P10cos= =11.29kva10）统计：总的有功功率P=450.33kw总的无功功率Q=389.063kvar总的视在功率S=595.117kVA 11）变压器功率损耗：变压器选择有功损耗无功损耗p0pkScaSn

39、tPTQtt0uk副井低压系统S11-800/100.987.5595.117818005.13037324.72179 0.6 4.5动力箱变电站S11-400/100.5654.3253.246664002.2885989.2133870.74风机房变电所S11-630/100.8056.2441.938456303.85594417.730690.64.5主井660vS11-800/102.35.1631.395948005.47682929.533041.24主井380vS11-800/100.987.5566.056828004.73492622.823640.6 4.5生活区S11

40、-400/100.5654.32804002.67210.640.7 4低压损耗24.15867114.6626可求得全部10kv侧的负荷为：总损耗有功功率无功功率视在功率功率因数6410.30325808.308650.3380.74104712) 全矿负荷统计：用电设备名称电压等级需用系数kd功率因数tan最大负荷（V）安装（台）运行（台）安装（kW）运行（kW）有功功率无功功率视在功率234567地面负荷矿井35kV变电站35kV变电站高压负荷1278731.41861472.51472.50洗煤厂（预留）1000025002000.650.90.481300629.61871444.4

41、4多电压试验装置100004003000.40.651.17120140.2955184.61535kV变电站低压系统450.33389.0633595.118595.12副立井提升机3801190905725490副立井提升机辅助负荷3803310277.14142810空压机380434403305264198330空压机辅助负荷3803330305241830副井工业广场38040400.30.651.171214.0295518.4615副井空气加热室3801122215.415.7111

42、422进风井空气加热室38011444230.831.4222944办公、通讯3801001000.650.71.026566.3132692.8571灯房、浴室3806614.5214.5810.1644.9226511.2933动力箱式变电站169.86187.8363253.247253.25生活供水系统38075165.598.50.450.651.1744.32551.8216768.1923小件机修3804323180.30.61338.30769锅炉房380200.31.02120.18122.6

43、081171.686深井水泵380216030512915坑木3805522.7522.750.30.651.176.8257.97930910.5风机房变电所346.5274.3125441.938441.94通风机房3802110005005350262.5437.5风机辅助负荷380505053526.2543.75主井工业场地变电所主井变电所660V系统532340.0542631.396631.40主斜井提升设备66011355355284213355主斜井皮带660224004000.620.890.5124

44、8127.0542278.652主井变电380V系统408.93391.4063566.057566.06主斜井辅助负荷38033505023535.7071450主井空气加热室3801122215.415.7111422动筛排矸车间380312.930.75219.03164.2725273.788生活污水处理38010831.5524.950.450.651.1711.22813.126417.2731机修车间380308.42500.30.651.177587.68472115.385综采设备库3804459.659.60.30

45、.651.1717.8820.9040427.5077井下水处理380131.250.8856.82650.1158275.768主井工业广场380404022424.484934.2857生活区3803003000.70.750.88210185.2026280280井下负荷167135556846680.73349.33398.5314771.57275.49将全矿各组高压侧计算负荷相加(各变电站功率已乘同时系数,有功功率乘以0.9，无功功率乘以0.95)，即 =1278+450.33+169.86+3349.3+24.15867=6769.0754

46、19kw =731.4186+389.0633+3398.531+114.6626=6012.487393kvar视在功率：S=9053.74987kvaCos=0.7476543将计算结果填入负荷统计表。3.3 功率因数提高及电容器选择3.3.1功率因数对供电系统的影响在供电系统中输送的有功功率维持恒定的情况下，无功功率增大，即供电系统的功率因数降低将会引起：（1）增加电力网中输电线路上的有功功率损耗和电能损耗。若设备的功率因数降低，在保证输送同样的有功功率时，无功功率就要增加，这样势必就要在输电线路中传输更大的电流，使得此输电线路上有功功率损耗和电能损耗增大。（2）系统中输送的总电流增加，

47、使得供电系统中的电气元件，如变压器、电气设备、导线等容量增大，从而使工厂内部的起动控制设备、测量仪表等规格尺寸增大，因而增大了初投资费用。（3）功率因数过低还将使线路的电压损耗增大，结果负荷端的电压就要下降，甚至会低于允许偏移值，从而严重影响异步电动机及其它用电设备的正常运行。特别在用电高峰季节，功率因数太低会出现大面积地区的电压偏低，将给工农业生产，造成很大的损失。（4）使电力系统内的电气设备容量不能充分利用，因为发电机或变压器都有一定的额定电压和额定容量（亦即额定电流），在正常情况下，这些参数是不容许超过的，若功率因数降低，则有功出力也将随之降低，使设备容量不能得到充分利用。综上可知电力系

48、统功率因数的高低是十分重要的问题，因此，必须设法提高电力网中各有关部分的功率因数。目前供电部门征收电费将用户的功率因数高低作为一项重要的经济指标，全国供用电规则规定：高压供电的工业用户和高压供电装有带负荷调整电压装置的电力用户，以及100kVA(kW)及以上的电力用，户功率因数为0.90以上，其他功率因数不低于0.85。供电部门将根据用户执行的情况在收取电费时，分别作出奖励、不奖不惩、罚款等处理。总之，督促和帮助用户采取措施提高功率因数，是供电部门的责任。对功率因数未达到上述规定的新用户，供电部门可拒绝接电；未达到上述规定的现有用户，应在两、三年内增添无功补偿设备，以达到上述规定；对长期不增添

49、无功补偿设备又不申明理由的用户，供电局可停止或限制供电。3.3.2提高功率因数的方法 供电部门对用户功率因数的要求 cos0.9(1) 提高自然功率因数 自然功率因数是指未装设任何补偿装置的实际功率因数。提高自然功率因数，采用科学措施减少用电设备的无功功率的需要量，使供配电系统总功率因数提高。合理选择电动机的规格、型号防止电动机空载运行保证电动机的检修质量合理选择变压器的容量交流接触器的节电运行(2)人工补偿功率因数 并联电容器 同步电动机补偿 调相机(仅发无功功率的同步发电机)补偿 动态无功补偿（3）并联电容器补偿1、并联电容器的型号并联电容器的型号由文字和数字两部分组成，型号各部分所表示的意义如下： 例如：BW0.4-12-1型即为单相户内型十二烷基苯浸渍的并联电容器，额定电压为0.4kV、容量为12kvar。2.自动补偿法采用自动补偿法对变压器进行补偿，根据cos测量值按功率因数设定值，自动投入或切除电容器，即： =(tan)在确定并联电容器的容量后，根据产品目录（并联电容器的技术数据）就可以选择并联电容器的型号