【文章內(nèi)容簡介】 13 合計 ∑ Pca 9591 ∑ Qca 5357 S c a∑ 10986 河南理工大學 —— 3 6kv 變電所設計 變電所設計 9 注 1：線路類型： C—— 電纜線路； k—— 架空線路。 注 2：電機型式： Y—— 繞線異步； X—— 鼠籠異步； D—— 直流； T—— 同步 各低壓變壓 器的選擇與損耗計算 因采用高壓 6kV 集中補償功率因數(shù)，故對各低壓變壓器均無補償作用，選擇時據(jù)表 12 中的計算視在容量按公式的原則進行。 機修廠、工人村與支農(nóng)變壓器 查附表 1 分別選用 S9800， 6／ 、 S9500， 6／ 、 S9400， 6／ 型三相油浸自冷式銅線電力變壓器各一臺。 地面低壓動力變壓器 選用兩臺 S9800， 6／ 型銅線電力變壓器。 洗煤廠變壓器 選用兩臺 S9800， 6／ 型銅線電力變壓器。 各變壓器功率損耗計算 單臺變壓器的功率損耗按公式計算；兩臺 變壓器一般為分列運行，其功率損耗應為按 ；對于井下低壓負荷，因表 2－ 9中未作分組，故不選變壓器，其損耗按近似公式計算。 例如，對于 500kVA 工人村變壓器，據(jù)附表 1 中的有關參數(shù)，可算得 2 20 4291 5 4 . 7500caTK NTs KWp p p S ??? ??? ? ? ? ? ? ? ? ????? ???? 河南理工大學 —— 3 6kv 變電所設計 變電所設計 10 20 22% % 1 . 4 4 4 2 95 0 0 2 1 . 7 v a r1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 5 0 0KNT UISkQ T ?????? ? ? ? ? ? ? ??????? ?? 又如，對于地面低壓兩臺 800 kVA 變壓器，同樣可算得 2 20 1 8 0 22 2 1 . 4 5 7 . 2 6 . 52 2 8 0 0caTK NTS KWP P P S ??? ???? ??? ? ? ? ? ? ? ? ? ??? ?? ????????? ???? 20 2% % 1 .2 4 .5 8 0 52 8 0 0 3 7 v a r21 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 2 8 0 0KNTT UI kQ S ?? ??? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ???? ? ? ??? ? ? ??? 井下低壓負荷 的變壓器損耗 ,按近似公式計算，即 T c a0 . 0 1 5 0 . 0 1 5 2 2 0 3 3 3 k WPS? ? ? ? ? T c a0 . 0 6 0 . 0 6 2 2 0 3 1 3 2 k v a rQS? ? ? ? ? 同理可得其它各低壓變壓器的損耗如表 2－ 10 所示。 表 13 各低壓變壓器功率損耗計算結果 負荷名稱 地面低壓 機修廠 洗煤廠 工人村 支 農(nóng) 井下低壓 ， kVA 2 800 800 2 800 500 400 (2196) Δ PT， kW Δ QT， kvar 37 41 33 132 合計 Σ Δ PT＝ 61kW；Σ Δ QT＝ 280kvar 計算 6kV 母線上補償前的總負荷并初選主變壓器 各組低壓負荷加上各低壓變壓器的功率損耗后即為其高壓側(cè)的負荷，因ΣPca=9591 kW，故查表 13 得 Ksi=，忽略礦內(nèi)高壓線路的功率損耗，變電所6kV 母線補償前的總負荷為 ? ?c a . 6 s i c a T( ) 0 . 8 5 9 5 9 1 6 1 8 2 0 4 k WP K P P? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?c a . 6 s i c a t( ) 0 . 8 5 5 3 5 7 2 8 0 4 7 9 2 k v a rQ K Q Q? ? ? ? ? ? ? ? ? 2 2 2 26 6 6 8 2 0 4 4 7 9 2 9 5 0 1c a c a c aS P Q K V A? ? ?? ? ? ? ? 河南理工大學 —— 3 6kv 變電所設計 變電所設計 11 補償前功率因數(shù) c a .66c a .68204c o s 0 .8 6 3 59 5 0 1PS? ? ? ? 根據(jù)礦井一、二級負荷占的比重大與 =9501kVA，可初選兩臺主變壓器，其型號容量按附表 2 選為 SF710000， 35／ ，由于固定電費按最高負荷收費，故可采用兩臺同時分列運行的方式，當一臺因故停運時，另一臺亦能保證全礦一、二級負荷的供電，并留有一定的發(fā)展余地。 功率因數(shù)補償與電容器柜選擇 選擇思路 題意要求 35kV 側(cè)的平均功率因數(shù)為 以上，但補償電容器是裝設聯(lián)接在6kV 母線上，而 6kV 母線上的總計算負荷并不包括主變壓器的功率損耗，這里需要解決的問題是， 6kV 母線上的 功率因數(shù)應補償?shù)胶沃挡拍苁?35kV 側(cè)的平均功率因數(shù)為 級以上 ? 分析解決此問題的思路如下：先計算無補償時主變壓器的最大功率損耗，由于無功損耗與負荷率的平方成正比，故出現(xiàn)變壓器最大功率損耗的運行方式應為一臺使用，一臺因故停運的情況，據(jù)此計算 35kV 側(cè)的補償前負荷及功率因數(shù)，并按公式（ 2－ 52）求出當功率因數(shù)提至 時所需要的補償容量，該數(shù)值就可以作為 6kV 母線上應補償?shù)娜萘浚豢紤]到礦井 35kV 變電所的 6kV 側(cè)均為單母線分兩段接線，故所選電容器柜應為偶數(shù)，據(jù)此再算出實際補償容量，最后重算變壓器的損耗并校驗 35kV 側(cè)補償后的功率因數(shù)。 無補償時主變壓器的損耗計算 按一臺運行、一臺因故停運計算，則負荷率為 c a .6N .T9 5 0 1 0 .9 5 0 11 0 0 0 0SS? ? ? ? 河南理工大學 —— 3 6kv 變電所設計 變電所設計 12 22T 0 K 1 3 . 6 0 . 9 5 0 1 5 3 6 1 k WP P P?? ? ? ? ? ? ? ? ? 220 KT N .T % % 1 0 0 0 0 (0 . 0 0 8 0 . 0 7 5 0 . 9 5 0 1 ) 7 5 7 k v a r1 0 0 1 0 0I UQS ?? ? ? ? ? ? ? ?［ （ ） ］ 以上△ P0、△ PK、 I0％、 UK％等參數(shù)由附表 2 查得。 35kV 側(cè)補償前的負荷與功率因數(shù) c a . 3 5 c a . 6 T 8 2 0 4 6 1 8 2 6 5 k WP P P? ? ? ? ? ? c a . 3 5 c a . 6 T 47 92 75 7 55 49 k v a rQ Q Q? ? ? ? ? ? 2 2 2 23 5 3 5 3 5 8 2 6 5 5 5 4 9 9 9 5 5c a c a c as p Q K V A? ? ?? ? ? ? ? c a . 3 535c a . 3 58265c o s 0 . 8 3 0 29955PS? ? ? ? 計算選擇電容器柜與實際補償容量 設補償后功率因數(shù)提高到 35cos ??? ，則 35tan ??? ，取平均負荷系數(shù) ? ，據(jù)公式可得 39。c o c a . 3 5 3 5 3 5 ( t a n t a n ) 0 . 8 8 2 6 5 ( 0 . 6 7 1 5 0 . 4 8 4 3 ) 1 2 3 8 k v a rlQ K P ??? ? ? ? ?－ － 按表 2－ 7 選用 GR1C08 型，電壓為 6kV每柜容量 qc=270 kvar 的電容器柜，則柜數(shù) cc1238 7 0QN q? ? ? 取偶數(shù)得 Nf=6 實際補償容量： c . f f c 6 27 0 16 20 k v a rQ N q? ? ? ? 折算到計算補償容量為 河南理工大學 —— 3 6kv 變電所設計 變電所設計 13 c . fc . c alo1620 2 0 2 5 k v a r0 .8 K? ? ? 補償后 6kV 側(cè)的計算負荷與功率因數(shù) c a . 6 c a . 6 c . c a 4 79 2 20 25 2 76 7 kv a rQ Q Q? ? ? ?－ － 因補償前后有功計算負荷不變，故有 39。 2 39。 2 2 26 6 6 8 2 0 4 2 7 6 7 8 6 5 8c a c a c aS p Q K V A? ? ?? ? ? ? ? c a . 66c a . 68204c o s 0 .9 4 88658PS? ? ? ? ?? 補償后主變壓器最大損耗計算 補償后一臺運行的負荷率略有減小 c a .6N . T8658 00 00SS? ?? ? ? ? 22T 0 K 1 3 . 6 0 . 8 6 5 8 5 3 5 3 k WP P P???? ? ? ? ? ? ? ? ? 220 KT N .T % % 1 0 0 0 0 (0 . 0 0 8 0 . 0 7 5 0 . 8 6 5 8 ) 6 4 2 k v a r1 0 0 1 0 0I UQS ?? ? ? ? ? ? ? ? ?［ （ ） ］ 補償后 35kV 側(cè)的計算負荷與功率因數(shù)校驗 .c a 3 5 c a . 6 T 8 2 0 4 5 3 8 2 5 7 k WP P P ?? ? ? ? ? ? ? c a . 3 5 c a . 6 T 2 7 6 7 6 4 2 3 4 0 9 k v a rQ Q Q ?? ? ? ? ? ? ? c a 3 52 2 2 2c a 3 5 c a 3 5 8 2 5 7 3 4 0 9 8 9 3 3 k V AS P Q?????? ? ? ? ? ? c a 3 535c a 3 58257c o s 0 .9 2 4 0 .98933PS? ???? ? ? ? ?? 合乎要求。 河南理工大學 —— 3 6kv 變電所設計 變電所設計 14 主變壓器校驗及經(jīng)濟運行方案 由表 13 負荷統(tǒng)計計算表可知、全礦三級負荷約占總負荷的 15%，故可 取負荷保證系數(shù) Kgu=。 則有 N T g u c a 3 5 0 . 8 5 8 9 3 3 7 5 9 3 k V A 1 0 0 0 0 k V AS K S??? ? ? ? ? ＜ 合乎要求。 按此參數(shù)亦可選容量為 8000 kVA 的主變壓器，但設計上為了留有余地并考慮發(fā)展，選 10000 kVA 為宜。 兩臺主變壓器經(jīng)濟運行的臨界負荷可由公式求出，即 002 qe c N Tk q kP K QSS P K Q?? ? ?? ? ? ? 對于工礦企業(yè)變電所，可取 Kq=，上式Δ Q0、Δ Qk 由公式求得，臨界負荷為 1 3 . 6 0 . 0 6 0 . 0 0 8 1 0 0 0 01 0 0 0 0 2 6 1 2 85 3 0 . 0 6 0 . 0 7 5 1 0 0 0 0ecS K V A? ? ?? ? ?? ? ? 得經(jīng)濟運行方案為：當實際負荷 S s＜ 6128 kVA 時，宜于一臺運行，當6128 kVAsS ? 時，宜于兩臺同時分列運行。 全礦電耗與噸煤電耗計算 按表 14，一般大型礦井取上限。中小礦井取下限，取年最大負荷利用小時4500maxT ＝ 小時，故全礦年電耗 39。6m a x m a x m a x c a 3 5 4 5 0 0 8 2 5 7 3 7 . 1 1 0PA T P T P k w h?? ? ? ? ? ? 噸煤電耗為 6537 .1 1 0A 9 1 0Pt A k w h t?? ? ?? 河南理工大學 —— 3 6kv 變電所設計 變電所設計 15 擬定繪制礦井地面供電系統(tǒng)一次接 線圖 擬定礦井地面供電系統(tǒng)圖，應從 35kV 電源線開始，依次確定電源進線回路、35kV 和 6kV 主接線，再考慮各 6kV 負荷的分配與聯(lián)接來構思。至于下井電纜的回路數(shù)，主要由負荷電流和井下開關最大額定電流，并兼顧是否設置限流電抗器來統(tǒng)籌考慮。最后繪制地面供電系統(tǒng)一次接線圖。 1．電源進線與主接線 按已知原始數(shù)據(jù)，上級變電所提供兩回 35kV 架空電源線路，故電源進線回路為 2。對于煤礦企業(yè)，因一、二級負荷占總量的 2／ 3 以上，故 35kV 側(cè)宜用全橋接線， 6kV 則可采用單母線分兩段的接線方式。 2．負荷分配 考慮一、二級負荷必 須由聯(lián)于不同母線段的雙回路供電，而主、副井提升機因相距較近（～ 80m），可采用環(huán)形供電；將下井電纜與地面低壓等分配于兩段母線上，力圖在正常生產(chǎn)時兩段 6kV 母線上的負荷接近相等。具體分配方案見圖 2。 3．下井電纜回數(shù)確定 由表 2－ 9 中 1 12 行，考慮 的同時系數(shù)得井下總負荷為 ? ?ca 0 . 9 6 2 1 2 5 1 6 6 5 3 6 8 4 k WP ? ?