xxxxxxxxxx本科生毕业设计 2负荷计算和无功功率补偿
考虑各组用电设备的最大负荷不同时出现的因素。因此在确定多组用电设备的计算负荷时，应结合具体情况对其有功负荷和无功负荷分别计入一个同时系数
K?P和K?q。
?P?0.85~0.95
对车间干线，取KK?q?0.90~0.97
对低压母线，分两种情况：
1）
K?P由用电设备组计算负荷直接相加来计算时，取
?0.80~0.90 K?q?0.85~0.95
2)由车间干线计算负荷直接相加来计算时，取
KK?P?q?0.90~0.95 ?0.93~0.97
总的有功计算负荷为
P30?K总的无功计算负荷为
?P?P30.i(2-5)
Q30?K?q?Q30.i(2-6)
以上两式中的?P30.i和?Q30.i分别为各组用电设备的有功和无功计算负荷之和。
总的视在计算负荷为
S30?P30?Q30(2-7)
总的计算电流为
22I30?S303UN(2-8)
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2.1.4工厂各车间负荷计算表
表2.1工厂各车间负荷计算表
计算负荷 S3序号 车间名称 设备容量（kW） P30 （kW） Q30 （kvar） 0 （kV ·A） 788 305 403 360 254 68 262 241 40 221 464 800 变压器台数及容量 车间变电所代号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 电机修造车间 机械加工车间 新品试制车间 原料车间 备件车间 锻造车间 锅炉房 空压站 汽车库 大线圈车间 半成品试验站 成品试验站 加压站 （10kV转供负荷） 设备处仓库 （10kV转供负荷） 成品试验站内大型集中负荷 2505 886 634 514 562 105 269 322 53 335 2290 609 163 222 310 199 36 197 181 30 187 365 640 500 258 336 183 158 58 172 159 27 118 287 480 1×1000 1×400 1×500 1×400 1×315 1×100 1×315 1×315 1×80 1×250 1×500 1×1000 No.1车变 No.2车变 No.3车变 No.4车变 No.5车变 No.6车变 No.7车变 No.8车变 No.9车变 No.10车变 No.11车变 No.12车变 13 256 163 139 214 1×250 14 338 288 444 1×500 15 3600 2880 2300 3686 主要为高压整流装置，要求专线供电。 2.1.5全厂负荷计算
由于此处按逐级计算法计算全厂负荷，则应该是高压母线上所有高压配电线
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路计算负荷之和，再乘上一个同时系数。高压配电线路的计算负荷，应该是该线路所供车间变电所低压侧的计算负荷，加上变压器功率损耗△PT和高压配电线路的功率损耗△PWL，??如此逐级计算即可求得供电系统所有元件的计算负荷。但对于一般工厂来说，由于高低压配电线路一般不是很长，其损耗较小，因此在确定其计算负荷时往往不计线路损耗[2]。
变压器的功率损耗可简化公式近似计算： 有功损耗?PT?0.01S30(2-9) 无功损耗?QT?0.05S30(2-10)
以上二式中S30为变压器二次侧的视在计算负荷。
由于加压站、设备处仓库、成品试验站内大型集中负荷都是高压设备，因此没有车间变电所，所以并无变电所损耗。
在表2-1中可计算得知380V侧总的视在计算负荷为S30?4206kV?A 则车间变电所有功损耗：?PT?0.01S30?0.01?4206?42.06kW 车间变电所无功损耗：?QT?0.05S30?0.05?4206?210.3kvar 取K?P?0.90，K?q?0.95，由表
2-1可计算得知，
?P30.i?(6520?42.06)kW，?Q30.i?(5463?210.3)kvar。
?P??q?P30.i?0.90?(6520?42.06)kW?5905.86kW Q30.i?0.95?(5463?210.3)kvar?5389.64kvar
22因此总的计算负荷为
P30?KQ30?KS30?P30?Q30?5905.862?5389.642kV?A?7995.46kV?A
I30?S307995.46kV?A??12148A 3UN3?0.38kV2.2无功功率的补偿
工厂中由于有大量的异步电动机、电焊机、电弧炉及气体放电灯等感性负荷，还有感性的电力变压器，从而使功率因数降低。如在充分发挥设备潜力、改善设备运行性能、提高其自然功率因数的情况下，尚达不到规定的工厂功率因数要求时，则需考虑增设无功功率补偿装置。
电力系统中无功补偿常用同步调相机、并联电容器和并联电抗器3种方式。同步调相机是电力系统中最早使用补偿装置的典型代表，并联电容器是应用最广泛的无功补偿装置。目前国内外大多数工厂就采用并联电容器的方式进行无功补偿。依照电力电容器在工厂供电系统中安装地点的不同又可以分为高压集中补
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偿、低压集中补偿和低压分散补偿3种方式[5]。
由于本次设计中的车间变电所较多，所以本次设计在总降压变电所的10kV侧进行无功功率补偿。在10kV侧进行无功功率补偿后，可使得10kV侧的总的视在计算负荷减小，使得总降压变电所主变压器的容量减小，不仅可以减小变电所的初投资，同时也可以减小工厂的电费开支。
补偿容量可按下式确定：
QC?P30(tan?1?tan?2)??qcP30(2-11)
n?QC/qc(2-12)
式中，tan?1为补偿前自然平均功率因数cos?1对应的正切值；tan?2为补偿后自然平均功率因数cos?2对应的正切值；?qc为补偿率kvarkW；p30为设计时求得的平均负荷，单位为kW；qc为单个电容器的容量，单位为kvar；n为并联电容器的个数。
在本次设计中，总降压变电所10kV侧的功率因数为
.86cos??59057995.46?0.739?0.9
按规定，该厂的总平均功率因数值应在0.9以上，考虑到总降压变电所变压器本身的无功功率损耗?QT远大于其有功功率损耗?PT，一般?QT?(4~5)?PT，因此在变压器10kV侧进行无功功率补偿时，10kV侧补偿后的功率因数应略高于0.9，这里取cos??0.92。
要使10kV侧功率因数由0.739提高到0.92，10kV侧需装设的并联电容器容量为
QC?5905.86?(tanarccos0.739?tanarccos0.92)kvar
?2868.5kvar 取QC?3000kvar
补偿后的变电所10kV侧的视在计算负荷为
'S305905.862?(5389.64?3000)2kV?A?6371kV?A (2)?主变压器的功率损耗为
'?PS30T?0.01(2)?63.7kW '?QT?0.05S30.6kvar (2)?318变电所高压侧的计算负荷为
'P30.86kW?63.7kW?5969.6kW (1)?5905 8