发布时间 : 星期六 文章煤矿35KV变电所设计更新完毕开始阅读
无功功率损耗 △Qt =500x[(1.0/100)+(4.5/100)x0.64]=19.4 kvar
表 2-3 低压变压器功率损耗计算结果 负荷 地面低压 Sc(KVA) △PT(kW) △QT(kW) 合计
计算出了低压变压器的有功损耗和无功损耗之后，就可以计算出6KV母线上的总的负荷。负荷统计表中的总负荷是4433.5kW，所以查同时系数表得知所需的同时系数为Ksi=0.95。忽略矿内高压线路的功率损耗，35KV变电所6KV母线补偿前的总负荷为:
有功Pca=Ksi(ΣP+Σ△PT)= 0.95x(4433.5+25.2)= 4235.5 (kW) 无功Qca=Ksi(ΣQ+Σ△QT)= 0.95x(2824.6+121.3)= 2798.6 (kvar) 视在Sca=
22Pca?Qca机修厂 315 房 煤矸楼、锅炉寓 315 后勤公压 400 井下低2x1600 8.0 2x1000 2.8 2.4 4.0 8.0 40 12.0 11 19.5 35.8 Σ△PT= 25.2 kW Σ△QT= 121.3 kvar = 5076.5 (kVA)
补偿前的功率因数cos?=Pca / Sca=4235.5 / 5076.5 = 0.834
2.2主变压器的选择原则
电力变压器是变电所的关键设备，其主要功能是升压或降压，以利于电能的合理分配、输送和使用，对变电所主结线的方式及其可靠性与经济性有着重要影响。所以，正确合理地选择变压器的类型、台数和容量，是确定变电所主接结线方式的重要前提。
选择时遵照国家有关煤矿供电设计规范、规程、标准等，因地制宜，结合实际，合理选择，优先选用技术先进、高效节能、免维护的新产品。
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2.3煤矿地面主变电所变压器台数的选择原则
① 当大多数负荷属于三级负荷，其少量一、二级负荷或由临近企业取得电源时，可以安装一台变压器。
② 如企业一、二级负荷较多，必须装设两台变压器。互为备用，当一台出现故障时，另一台必须能承担全部一、二级负荷。
③ 特殊情况下可以装设两台以上变压器。例如分期建设的大型企业，其变电所的个数和变压器台数均可以分期投建，从而台数可能较多。 根据该矿的实际情况，本设计选择两台变压器，互为备用。
2.4主变压器容量的选择
煤矿地面35KV变电所主变压器一般选择两台。每台变压器的容量为： SN.T ≥ kgu Sca.35
式中 kgu ———事故时的负荷保证系数，根据一、二级负荷所占比例决定，一般可取为0.7—1；
Sca.———变电所35KV母线上无功补偿后的总计算视在负荷，kVA。 计算出SN.T 数值后查询有关变压器产品样本或者电气设计手册，选用额定容量大于或等于此数值的标准规格变压器，35KV电力变压器标准容量规格一般为4000、5000、6300、8000、10000、12500、16000、20000、25000kVA等。
根据计算，选用两台S11-8000/35额定容量为8000kVA的有载调压油浸式变压器。采用两台同时分列运行，当一台故障停运时，另一台保证全矿一、二级负荷的供电
。
表2-3主变压器的选择
额定容量 联结组别 SN /kV·A 8000
变压器的损耗：
Dynd11 △PO /kW 10 △PK /kW 40 I O % 1.0 U K % 8 空载损耗 短路损耗 空载电流 阻抗电压 9
△PT=△PO+△PK（
SC22
） =10+40x(5076/8000)=26kW SN.T △Q T=SN·T[
I0%UK%SC2+ ()]=8000x[(1.0/100)+(8.0/100)x0.4]=336kvar 100100SN.T
所以35KV侧补偿前的总负荷：
有功功率: P= △PT + Pca = 4261.5 kW 无功功率：Q= △Q T + Qca =3134.6 kvar 视在功率：S=
P2?Q2 =5290.2 KVA
电流 ：I=S/1.732x35 = 87.27 A
功率因数：cos?= P/ S = 0.81
2.5功率因数补偿的目的和方案
功率因数是用电的一项重要电气指标。提高负荷的功率因数可以使发、变电设备和输电线路的供电能力得到充分发挥，并能降低各级线路和供电变压器的功率损失和电压损失，因而具有重要意义。目前用电户高压配电网主要采用并联电力电容器组来提高负荷功率因数，即所谓集中补偿法，部分用户已经采用自动投切电容补偿装置。低压电网，已经推广应用功率因数补偿装置。对于大中型绕线式异步电动机，利用自励式进相机进行的单机就地补偿来提高功率因数，节电效果显著。
2.6无功补偿的计算及设备选择
我国《供电营业规则》规定：容量在100kV·A及以上高压供电用户，最大负荷时的功率因数不得低于0.9，如达不到上述要求，则必须进行无功功率补偿。
由于用户大量使用的感应电动机、电焊机、电弧炉及气体放电灯等都是感性负荷，使得功率因数偏低，因此需要采用无功补偿措施来提高功率因数。当功率因数提高时，在有功功率不变的情况下，无功功率和视在功率分别减小，从而使负荷电流相应减小。这就可使供电系统的电能损耗和电压损失降低，相应可选用较小容量的电力变压器、开关设备和较小截面的电线电缆，减少投资和节约有色金属。因此，提高功率因数对整个
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供电系统大有好处。
要使功率因数提高，通常需装设人工补偿装置。最大负荷时的无功补偿容量QN·C应为：
QN·C=Klo x Pca（tan?-tan?'）
按此公式计算出的无功补偿容量为最大负荷时所需的容量，当负荷减小时，补偿容量也应相应减小，以免造成过补偿。因此，无功补偿装置通常装设无功功率自动补偿控制器，针对预先设定的功率因数目标值，根据负荷的变化相应投切电容器组数，使瞬时功率因数满足要求。
提高功率因数的补偿装置有稳态无功功率补偿设备和动态无功功率补偿设备。前者主要有同步补偿机和并联电容器。动态无功功率补偿设备用于急剧变动的冲击负荷。
低压无功自动补偿装置通常与低压配电屏配套制造安装，根据负荷变化相应循环投切的电容器组数一般有4、6、8、10、12组等。用上式确定了总的补偿容量后，就可根据选定的单相并联电容器容量qN·C来确定电容器组数：
n?QN.C qN.C在用户供电系统中，无功补偿装置一般有三种安装方式：
(1)高压集中补偿 补偿效果不如后两种补偿方式，但初期投资较少，便于集中运行维护，而且能对企业高压侧的无功功率进行有效补偿，以满足企业总功率因数的要求，所以在一些大中型企业中应用。
(2)低压集中补偿 补偿效果较高压集中补偿方式好，特别是它能减少变压器的视在功率，从而可使主变压器的容量选的较小，因而在实际工程中应用相当普遍。
(3)低压分散补偿 补偿效果最好，应优先采用。但这种补偿方式总的投资较大，且电容器组在被补偿的设备停止运用时，它也将一并被切除，因此其利用率较低。
本次设计采用高压集中补偿方式。
QN·Ca=KloxPCa x（tan?-tan?')=0.8x4261.5x[tan(arccos0.81)-
tan(arccos0.9)]=818.2 kvar 选择GR-1C-08型电容器，qN·C=270kvar
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