来调整。

③ 最大负荷时的功率因数 最大负荷时的功率因数指在年最大负荷（即计算负荷）时的功率因数，按下式计算

cos??P30S30 （26） 2）无功功率补偿

工厂中由于有大量的感应电动机、电焊机、电弧炉及气体放电灯等感应负荷，从而使功率因数降低，需考虑人工补偿。

要使功率因数由cos?提高到cos??，必须装设的无功功率补偿装置容量为

?n?ta?n?? （27） QC?Q30?Q30?P30?ta?或 QC??qCP30 （28）

?式中，?qC?tan??tan?，称为无功补偿率，或比补偿容量。这无功补偿率，是表示要使1kW的有功功率由cos?提高到cos??所需要的无功补偿容量kvar值。 在确定了总的补偿容量后，即可根据所选并联电容器的单个容量qC来确定电容器的个数，即

n?QCqC （29） 由上式计算所得的电容器个数n,对于单相电容器来说，因取3的倍数。 3）无功补偿后的工厂计算负荷

工厂装设了无功补偿装置后，则在确定补偿装置装设地点以前的的总计算负荷时，应扣除无功补偿的容量，即总的无功计算负荷

? Q30?Q30?QC （30） 补偿后总的视在计算负荷

2??P30S30?(Q30?QC)2 （31）

（由上式可以看出，在变电所低压侧装设了无功补偿装置以后，由于低压侧总的视在计算负荷减小，从而可使变电所主变压器的容量选得小一些。着不仅降低了变电所的初投资，而且可减少工厂的电费开支。由此可见，提高功率因数不

仅对整个电力系统大有好处，而且对工厂本上也是有一定经济实惠的。） 1.5 钢铁厂的负荷计算 1.5.1各车间的计算负荷

序号 1 2 3 4 5 6 7 用电单位名称 高炉车间 炼钢车间 轧钢车间 线材车间 机电修车间 水泵站 氧气站 设备容量(kW) 2000 1170 800 1200 300 500 300 计算负荷 Kd 0.4 0.6 0.5 0.65 0.3 0.65 0.65 cos? 0.8 0.8 0.81 0.83 0.8 0.8 0.8 tan? 0.75 0.75 0.72 0.67 0.75 0.75 0.75 P30 (kW) 800 702 400 780 100.1 325 195 Q30(kvar) S30(kV·A) 600 526.5 289.6 524.2 76 243.75 146.25 1000 877.5 493.8 939.8 125.7 406.25 243.75 表1 各车间低压侧的计算负荷

1.5.2 各车间电力变压器的功率损耗

序号 1 2 3 4 5 6 7 用电单位名称 高炉车间 炼钢车间 轧钢车间 线材车间 机电修车间 水泵站 氧气站 变压器功率损耗 ?PT(kW) 15 13.2 9.3 14.1 9.3 6.1 3.7 ?QT(kvar) 60 52.7 37.2 56.4 37.2 24.4 14.6 表2 各车间电力变压器的功率损耗

1.5.3各车间电力变压器的功率损耗

序号 1 2 3 4 5 6 7 用电单位名称 计算负荷 P30 (kW) 高炉车间 炼钢车间 轧钢车间 线材车间 机电修车间 水泵站 氧气站 815 715.2 1433.9 794.1 509.4 331.1 198.7 Q30(kvar) 660 579.2 1067.8 580.6 402.8 268.2 160.9 S30(kV·A) 1048.73 920.31 1787.81 983.71 649.41 426.03 255.68 I30(A) 100.9 88.6 172 94.7 62.5 41 24.6 表3 各车间电力变压器的功率损耗

1.5.4 全厂总的计算负荷 根据以上数据得出 P30=K∑p

∑P30(1)=0.95?(815+715.2+1433.9+794.1+509.4+331.1+198.7)=4557.5kW Q30=K∑q

∑Q30(1)=0.97?(660+579.2+1067.8+580.6+402.8+268.2+160.9)=3607.9kvar S30=

22P30?Q30224557.5?3607.9==5812.7kV·A

.7(3?6)=559.3A I30=S30(3UN)=58121.5.5 总降压变电所的功率补偿 （1）补偿前的变压器容量和功率因素：

根据工厂的一、二级负荷情况，选择2台主电力变压器，因此，主电力变压器的容量选择为

SN·T≈0.7 S30=0.7?5812.7=4068.9kV·A

因此未进行无功补偿时，主变压器容量应选为5000kV·A，型号为SJL1—5000/35 这时变电所低压侧的功率因数为

cos?(2)=P30/S30 =4557.5/5812.7=0.78 （2）无功补偿容量

按设计要求，变电所高压侧的cos??0.9。考虑到变压器的无功功率损耗

?QT远大于有功功率损耗?PT，因此在变压器低压侧补偿时，低压侧补偿后的

功率因数应略高于0.90,这里取cos?'?0.92。

要使低压侧功率因数由0.78提高到0.92，低压侧需要装设的并联电容器的容量为

QC =P30(tanarccos0.78-tanarccos0.92) =4557.5?(0.802-0.426) =1713.62kvar

在确定了总的补偿容量后，就可根据选定的并联电容器的单个容量qc来确定电容器的个数

n?

Qcqc

由上式计算所得的电容器个数n，对于单相电容器来说，应取3的倍数，以便三相均衡分配。

在确定了并联电容器的容量后，根据产品目录，就可以选择并联电容器的单台容量（这里选50kvar），并确定并联电容器的数量：

n?

Qc1713.62?34qcN=50（个） 取n=36

式中 qcN—单个电容器的额定容量（kvar）。 则实际补偿容量为Qc=36×50 kvar =1800 kvar

选择两台电容器柜，单台的容量为900kvar，型号为TBB36-900/50。 （3）补偿后的变压器容量和功率因数 变电所低压侧的视在计算负荷为 S30(2)=

2P30?(Q30?QC)2=

4557.52?(3607.9?1800)2?4902.99kV·A

I30(2)?S30(2)?3UN?4902.99??3?6?471.79?A

因此无功补偿后主变压器容量SN·T≈0.7 S30=0.7?4902.99=3432.1kV·A 变压器容量应选为4000kV·A，型号为SJL1—4000/35。 变压器的功率损耗为

?PT?nP0??2?5.9??PSS2() nSn394902.992?() 24000=11.8+29.30 =41.1kW

?QT?nI0%V%SNSN?S(SN)2 100100n1.17?40004902.992?2??4000??()

100100?24000 =88+210.26 =298.26kvar