【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 湖北 理工學(xué)院 課程設(shè)計(jì)報(bào)告 10 車(chē)間負(fù)荷計(jì)算結(jié)果 由該工廠車(chē)間負(fù)荷表可確定五金廠各車(chē)間變電所電力負(fù)荷計(jì)算表，分別如下表： 表 21 工廠的負(fù)荷情況 編號(hào) 廠房名稱 設(shè)備容量 /Kw 需要系數(shù) /Ku 功率因數(shù) 車(chē)間變電所代號(hào) 1 裁剪車(chē)間 240 STS1 3 整燙車(chē)間 380 2 縫制車(chē)間 330 STS2 4 檢品車(chē)間 140 STS3 5 印繡花車(chē)間 90 6 機(jī)修車(chē)間 180 7 倉(cāng)庫(kù) 40 STS4 8 食堂 40 9 鍋爐房 150 10 水泵房 120 11 綜合辦公樓 55 12 生活區(qū) 280 STS5 湖北 理工學(xué)院 課程設(shè)計(jì)報(bào)告 11 表 22：各車(chē)間變電所負(fù)荷計(jì)算情況 某 時(shí)裝有限公司 供配電 STS5車(chē)間變電所電力負(fù)荷計(jì)算表 編號(hào) 廠房名稱 Pe(kW) Kd Cos a Tan a Pc(kW) Qc(kVar) Sc(KV A) Ic(A) 12 生活區(qū) 280 196 總計(jì) / / / / 196 某 時(shí)裝有限公司 供配電 STS1 車(chē)間變電所電力負(fù)荷計(jì)算表 編號(hào) 廠房名稱 Pe(kW) Kd Cos a Tan a Pc( kW) Qc(kVar) Sc(KV A) Ic(A) 1 裁剪車(chē)間 240 144 108 180 3 整燙車(chē)間 380 152 總計(jì) K∑ P= K∑ Q= / / / / 某 時(shí)裝有限公司 供配電 STS2 車(chē)間 變電所電力負(fù)荷計(jì)算表 編號(hào) 廠房名稱 Pe(kW) Kd Cos a Tan a Pc( kW) Qc(kVar) Sc(KV A) Ic(A) 2 縫制車(chē)間 330 231 330 總計(jì) / / / / 231 330 某 時(shí)裝有限公司 供配電 STS3 車(chē)間變電所電力負(fù)荷計(jì)算表 編號(hào) 廠房名稱 Pe(kW) Kd Cos a Tan a Pc( kW) Qc(kVar) Sc(KV A) Ic(A) 4 檢品車(chē)間 140 49 5 印繡花車(chē) 間 90 72 54 90 6 機(jī)修車(chē)間 180 54 108 總計(jì) K∑ P= K∑ Q= / / / / 某 時(shí)裝有限公司 供配電 STS4 車(chē)間變電所電力負(fù)荷計(jì)算表 編號(hào) 廠房名稱 Pe(kW) Kd Cos a Tan a Pc( kW) Qc(kVar) Sc(KV A) Ic(A) 7 倉(cāng)庫(kù) 40 12 24 8 食堂 40 30 9 鍋爐房 150 10 水泵房 120 90 11 綜合辦公 樓 55 總計(jì) K∑ P= K∑ Q= / / / / 湖北 理工學(xué)院 課程設(shè)計(jì)報(bào)告 12 3 無(wú)功補(bǔ)償?shù)?計(jì)算 在交流電路中 ,由電源供給負(fù)載的電功率有兩種；一種是有功功率 ,一種是無(wú)功功率。無(wú)功功率比較抽象 ,它是用于電路內(nèi)電場(chǎng)與磁場(chǎng)的交換 ,并用來(lái)在電氣設(shè)備中建立和維持磁場(chǎng)的電功率。它不對(duì)外作功 ,而是轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌问降哪芰?。由于它不?duì)外做功 ,才被稱之為 “ 無(wú)功 ” 。無(wú)功功率的符號(hào)用 Q表示 ,單位為乏 (Var)或千乏 (kVar)。 從發(fā)電機(jī)和高壓輸電線供給的無(wú)功功率 ,遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了負(fù)荷的需要 ,所以在電網(wǎng)中要設(shè)置一些無(wú)功補(bǔ)償裝置來(lái)補(bǔ)充無(wú)功功率 ,以保證用戶對(duì)無(wú)功功率的需要 ,這樣用電設(shè)備才能在額定電壓下工作。這就是電網(wǎng)需要裝設(shè)無(wú)功補(bǔ)償 裝置的道理。 根據(jù)電容器在工廠供電系統(tǒng)中的裝設(shè)位置，有高壓集中補(bǔ)償，低壓成組補(bǔ)償和低壓補(bǔ)償三種方式。 由于本設(shè)計(jì)中上級(jí)要求 工廠最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)不得低于 ,而由上面計(jì)算可知 COS? =，因此需要進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償。 綜合考慮在這里采用并聯(lián)電容器進(jìn)行 低 壓集中補(bǔ)償。 以 NO1(STS1)車(chē)間變電所 為例 ,計(jì)算它的功率補(bǔ)償 =296 [tan（ ） － tan（ ） ]kVar= 根據(jù)補(bǔ)償柜的規(guī)格 要求 ,初選 ,每組容量 =30kvar,則需要安裝的電容組數(shù)為 n= / = Kvar/30Kvar=? 4 無(wú)功補(bǔ)償后，變電所低壓側(cè)的 視在 計(jì)算負(fù)荷為： Pc= Qc= () kVar= Sc= Cos a= 又考慮到 變壓器的功率損耗為： (31) (32) 簡(jiǎn)化公式有： Δ PT=， Δ QT= (33) 即： Δ PT== Δ QT== 22ccT F e c u. N 0 kN . T N . TSSP P P P P? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?22c 0 ckT 0 N N . TN . T N . T% %1 0 0 1 0 0S I SUQ Q Q SSS??? ? ? ????? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ???22c c cS P Q?? 湖北 理工學(xué)院 課程設(shè)計(jì)報(bào)告 13 變電所高壓側(cè)計(jì)算負(fù)荷為： 39。.1cP = CP +Δ TP = 39。.1cQ = CQ +Δ TQ = 39。 39。2 39。 .1 .1c c cS P Q??=? 補(bǔ)償后的功率因數(shù)為： Cosφ = 39。39。.1 .1/ccPS= 各個(gè)車(chē)間的補(bǔ)償結(jié)果如下表 31 表 31 功率補(bǔ)償結(jié)果計(jì)算（低壓側(cè)） 車(chē)間變電所代號(hào) 無(wú)功功率補(bǔ)償前 電容數(shù)組 無(wú)功功率補(bǔ)償后 Qc (kVar) Sc () 功率因素 變壓器容量 補(bǔ)償容量 (kVar) Qc (kVar) Sc () 功率因素 計(jì)算電流 (A) STS1 500 120 4 STS2 330 500 150 5 STS3 315 120 4 STS4 500 90 3 STS5 315 30 1 湖北 理工學(xué)院 課程設(shè)計(jì)報(bào)告 14 由 計(jì) 算 ,可以算出在變壓器的高壓側(cè)無(wú)功補(bǔ)償后的結(jié)果 ,見(jiàn)下表 32 表 32 功率補(bǔ)償后結(jié)果（高壓側(cè)） 車(chē)間變電所 代號(hào) △ Pt (kW) △ Qt (kVar) Pc (kW) Qc (kVar) Sc () Ic (A) Cos a STS1 STS2 STS3 STS4 STS5 考慮到低壓母線的同時(shí)系數(shù)： 由式（ 25） (26)式及表 32 可確定： 補(bǔ)償后總的有功計(jì)算負(fù)荷： = 總的無(wú)功計(jì)算負(fù)荷： = vark 總的視在計(jì)算負(fù)荷： cS = 22ccPQ? = Cosφ =cP / cS = cI = cS / 3NU = 由表和計(jì)算可得各變電所折算到高壓側(cè)的功率因數(shù)均大于 ,整個(gè)工廠的功率因數(shù)為 即功率補(bǔ)償?shù)碾娙葸x擇合理 , 符合本設(shè)計(jì)的要求 。 按兩部電價(jià)制交納電費(fèi) ,基本電價(jià) 20 元 /千伏安 /月，電度電價(jià) 元 /度 ,該工廠采取補(bǔ)償可節(jié)約能量為 △ S1+△ S2+△ S3+△ S4+△ S5=（ 100+185+65+100）*20=9000 元。采取無(wú)功補(bǔ)償后該工廠每月可節(jié)約 9000 元。 我國(guó)《供電營(yíng)業(yè)規(guī)則》規(guī)定：容量在 100KVA 及以上高壓供電用戶 ,最大負(fù)荷使得功率因數(shù)不得低于 ，如果達(dá)不到要求，則必須進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償。因此，在設(shè)計(jì)時(shí)，可用此功率因數(shù)來(lái)確定需要采用無(wú)功補(bǔ)償?shù)米畲笕萘?。由兩部電費(fèi)制度可知采用 無(wú)功補(bǔ)償為工廠節(jié)約了資金。 c p K P?? ?c q K Q?? ? 湖北 理工學(xué)院 課程設(shè)計(jì)報(bào)告 15 4 變壓器的臺(tái)數(shù)、容量和類型的選擇 車(chē)間變壓器的選擇原則 （ 1）變電所主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇 選擇主變壓器臺(tái)數(shù)時(shí)應(yīng)考慮下列原則： 1） 應(yīng)滿足用電負(fù)荷對(duì)供電可靠性的要求。 2） 對(duì)季節(jié)性負(fù)荷或晝夜負(fù)荷變動(dòng)較大而宜于采用經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式的變電所。 3） 除上述兩種情況外，一般車(chē)間變電所宜采用一臺(tái)變壓器。 4） 在確定變電所主變壓器臺(tái)數(shù)時(shí)，應(yīng)當(dāng)考慮負(fù)荷的發(fā)展，留有一定的余量。 （ 2）變電所主變壓器容量的選擇 1）只裝一臺(tái)主變壓器的變電所 主變壓器的容量 S30的需要，即 ≥ S30 2）裝有兩臺(tái)主變壓器的變電所 每臺(tái)變壓器的容量 ： ① 任一臺(tái)單獨(dú)運(yùn)行時(shí)， ≥ （ ～ ） S30 ② 任一臺(tái)單獨(dú)運(yùn)行時(shí)， ≥ S30（ Ⅰ +Ⅱ ） 選擇車(chē)間變壓器的臺(tái)數(shù)、容量和類型 根據(jù)表 32 選擇變壓器的臺(tái)數(shù)、容量和類型。對(duì)于三個(gè)車(chē)間變電站 STS STS2 、 STS STS STS5 的容量分別為： kVA、 kVA、 kVA、 kVA、 kVA，本工廠屬于二級(jí)負(fù)荷但是考慮到相應(yīng)得精進(jìn)基礎(chǔ)和技術(shù)參數(shù)，節(jié)能和留有余量方面負(fù)荷率為 70%80%，選定 兩臺(tái) SC(B)10400 ，兩臺(tái) SC(B)10315 和一臺(tái) SC(B)10250 變壓器 ， 保證工廠得負(fù)荷正常得運(yùn)行。 該工廠得自然條件為 。年最高氣溫 39℃，年平均氣溫 23℃，年最低氣溫 5℃ , 年最熱月平 均最高氣溫 33℃，年最熱月平均氣溫 26℃，年最熱月地下 處平均溫度 25℃ ．主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槟巷L(fēng)，年雷暴日數(shù) 52。平均海拔 22m，地層以砂粘土為主。考慮到土壤電阻率較高，和防雷要求得提高選用此型別為SC(B)10 型變壓器。 湖北 理工學(xué)院 課程設(shè)計(jì)報(bào)告 16 初步選定變壓器得容量型號(hào)如下表： 表 41 車(chē)間變電所變壓器的臺(tái)數(shù)、容量和型號(hào) 編號(hào) 廠房名稱 Sc/kV A 變壓器臺(tái)數(shù) 及容量（ kV A） 變壓器 型號(hào) 車(chē)間變電所代號(hào) 1 裁剪車(chē)間 1 400 SC(B)10 STS1 3 整燙車(chē)間 2 縫制車(chē)間 1 315 SC(B)10 STS2 4 檢品車(chē)間 1 250 SC(B)10 STS3 5 印繡花車(chē)間 6 機(jī)修車(chē)間 7 倉(cāng)庫(kù) 1 400 SC(B)10 STS4 8 食堂 9 鍋爐房 10 水泵房 11 綜合辦公樓 12 生活區(qū) 1 315 SC(B)10 STS