某煤業(yè)公司全礦井負荷的確定與變壓器的選擇計算案例目錄TOC\o"1-3"\h\u26835某煤業(yè)公司全礦井負荷的確定與變壓器的選擇計算案例 1316771.1供電系統(tǒng)功率損耗的計算 1147381.1.1供電線路的功率損耗計算 2176751.1.2變壓器功率損耗的計算 265641.2功率因數(shù)的提高 394641.2.1提高功率因數(shù)的意義 4238261.1.3電容器的補償方式 515901.4全礦負荷的計算 5141753.4.1求變壓器一次側(cè)負荷 6315721.4.2統(tǒng)計全礦計算負荷 6208881.4.3全礦總負荷統(tǒng)計 6120521.5礦山變電所和主變壓器的選擇 7250091.5.1礦井主變壓器的選擇 7258151.5.2主變壓器臺數(shù)的確定 7219871.5.3礦山變電所主變壓器容量的確定 7289231.5.4主變壓器型號的選擇 8317221.6負荷計算及變壓器的選擇 845151.6.1求總的計算負荷 829071.6.2配電變壓器的選擇。 846711.6.3求變壓器一次側(cè)總的計算負荷 9295341.6.4統(tǒng)計全礦計算負荷 9145391.6.5全礦負荷統(tǒng)計及主變壓器的選擇 101.1供電系統(tǒng)功率損耗的計算 要考慮電流在變壓器引起的損耗1.1.1供電線路的功率損耗計算三相電源線上最大三相有功功率?Pmax和三相無功功率損耗??式中UNPca、Q1.1.2變壓器功率損耗的計算 有功損耗、無功損耗就是變壓器全部損耗的概括。 變壓器有功損耗：?式中 ?PT—— ?P0 ?PNβ——變壓器額定負荷率（負荷系數(shù)）。β式中 SN.T、IN.T——變壓器的額定容量和額定電流，單位：kW(2) 變壓器的無功功率損耗 無功損耗計算式：Δ式中 ΔQT ?Q0 ?QN I0% uk% SN.T——變壓器的額定容量，單位：kV?如果缺乏變壓器的有關(guān)數(shù)據(jù)時，變壓器的功率損耗可以按下式計算:有功損耗?無功損耗?式中 Pca、1.2功率因數(shù)的提高 相同功率下，功率因數(shù)越低，有功和無功的需求就越大，對應(yīng)的成本就越高。1.2.1提高功率因數(shù)的意義（1）提高電力系統(tǒng)供電能力（2）電線路中的功率損耗根據(jù)輸電線路有功損耗的計算公式可知?（3）降低傳輸電壓損耗，提高供電質(zhì)量用戶功率因數(shù)的增加會降低網(wǎng)絡(luò)中的電流。因此，降低了網(wǎng)絡(luò)損耗，并且改善了網(wǎng)絡(luò)端的電氣設(shè)備的電壓質(zhì)量。（4）降低電能成本1.2.2提高功率因數(shù)的方法功率因數(shù)計算式為：cos由式（3?7）推導(dǎo)出：當有功功率P一定時，減少無功功率便能提高有功功率。如果預(yù)補償功率因數(shù)為cosφ1，補償后增加到cos式中 Pav—— Pca∑—— kav——1.1.3電容器的補償方式（1）電容器的補償方式補償電容有三種方式，即獨立補償、分散補償、集中補償。（2）電容器的接線方式1.4全礦負荷的計算 計算步驟如下求變壓器一次側(cè)負荷步驟如下①求出每個低壓負載組的總計算負荷。由于通常不同時需要每個電氣設(shè)備組的最大負載，因此將每個電氣設(shè)備組的計算負載之和乘以它們之間的最大負載。組數(shù)越多、群體越大，每組的最大載荷不太可能同時重疊，ks,ma計算低壓成組用戶的高壓計算負荷，還要計入變壓器損耗。②將上述兩部分的計算結(jié)果綜合到一起,即為變壓器一次側(cè)線路的總計算負荷。1.4.2統(tǒng)計全礦計算負荷（2）計算全礦10kV側(cè)總的計算負荷。（3）求出全礦所需電力電容器的實際補償容量,并將該部分無功容量從上一步驟中所求的全礦無功負荷中除去,進一步求出人工補償后的全礦計算負荷。1.4.3全礦總負荷統(tǒng)計（1）根據(jù)所求出的人工補償后的全礦計算負荷，選擇主變壓器（2）計算出主變壓器的損耗以及高壓側(cè)線路損耗。（3）將上一步驟中計算出的損耗值計入到人工補償后的全礦計算負荷,其結(jié)果即為全礦總負荷。負荷計算一般應(yīng)以表格的形式給出,將以上計算數(shù)據(jù)一并填入表格中,即為負荷統(tǒng)計表。1.5礦山變電所和主變壓器的選擇 步驟如下1.5.1礦井主變壓器的選擇礦井主變壓器的容量、類型和數(shù)量應(yīng)根據(jù)負荷類型和礦井計算的總負荷進行選擇，并考慮發(fā)展空間。1.5.2主變壓器臺數(shù)的確定根據(jù)煤炭行業(yè)設(shè)計規(guī)范，為了保證一種或兩種負荷供電的可靠性，通常選用兩臺通用升壓變壓器。1.5.3礦山變電所主變壓器容量的確定S式中 Pca—— SN.T——變壓器額定容量,單位：KV· cosφ—— kt.p—— Sca——人工補償后的視在計算容量，單位：kV·SN.T1.5.4主變壓器型號的選擇 常用變壓器有S71.6負荷計算及變壓器的選擇統(tǒng)計各負荷組總的計算負荷，選出配電變壓器，考慮到損耗，算出變壓器一次計算負荷。同時運行系數(shù)取ks,max1.6.1求總的計算負荷以10/0.38kV組為例∑Pca∑=ks,max∑Pca=722.52kWQca∑=ks,max∑Qca=671.985kvarSca=Pca∑2考慮到廠區(qū)以后可能會發(fā)展，留有5%的富裕量，所以S1.6.2配電變壓器的選擇。表3-1S9?1250/10變壓器參數(shù)型號額定容量/kV?A額定低壓/kV額定損耗/W阻抗電壓/%空載電流/%連接組高壓分接/%數(shù)量高壓低壓空載短路S9-1250/101250100.42200118004.51.2Y,yn0±521.6.3求變壓器一次側(cè)總的計算負荷變壓器損耗按下面的公式估算：有功損耗:P損=0.02P無功損耗:Q損=0.1所以變壓器的損耗為 P損=0.02×Q損=0.1×故一次側(cè)計算負荷為：PQS其他各低壓組用電設(shè)備的計算負荷方法同上。1.6.4統(tǒng)計全礦計算負荷∑∑②計算全礦10kV側(cè)總的計算負荷。PQSca=Pca∑2+costanφ=0.9983功率因數(shù)的提高功率因數(shù)小于0.9，要進行無功補償補償所需電力電容器容量為：Qc=P確定電容器型號及柜數(shù)。選用BGF10.5-100-3W電容器，其技術(shù)參數(shù)如下：表3-2BGF10.5-100-3W電容柜參數(shù)型號額定電壓額定電流額定容量標稱電容極間電壓絕緣水平BGF10.5-100-3W10.5kV5.5A100kvar2.89μ?22.58kV35/75kV則所需電容器柜數(shù)為n取n=33，則實際補償容量Qc=33人工補償后的全礦計算負荷及功率因數(shù)為Qca∑Sca=Pc1.6.5全礦負荷統(tǒng)計及主變壓器的選擇（1）根據(jù)所求出的人工補償后的全礦計算負荷，選擇主變壓器。表3-3S9-6300/35變壓器參數(shù)型號額定容量/kV?A額定低壓/kV額定損耗/W阻抗電壓/%空載電流/%連接組高壓分接/%數(shù)量高壓低壓空載短路S9-6300/3563003510.57400350007.50.9Y,d11±52變壓器負荷系數(shù)為β（2）計算變壓器功率損耗變壓器有功損耗：ΔPT=變壓器無功損耗：Δ（3）計算35kV線路