xxxxxxxxxx本科生毕业设计 2负荷计算和无功功率补偿
'Q30.64?2600)kvar?318.6kvar?2708.2kvar (1)?(5389'S305969.62?2708.22kV?A?6555.2kV?A (1)?补偿后工厂的功率因数为
''cos?'?P30.6/6555.2?0.91 (1)/S30(1)?5969这一功率因数满足要求。
通过查表可选择补偿电容器的型号为BWF10.5-100-1,额定容量为100kvar，则通过2-12公式可知所需并联电容器的个数为
n?QC/qc?3000/100?30
无功补偿前后的计算负荷如表2.2所示。
表2.2无功补偿前后的计算负荷
项目 10kV侧补偿 前负荷 10kV侧无功 补偿容量 10kV侧补偿 后容量 主变压器 功率损耗 总降压变电所35kV侧负荷总计 cos? 0.739 计算负荷 P30kW 5905.86 Q30kvar 5389.64 S30kV?A 7995.46 I30A 461.63 -3000 0.927 5905.86 2389.64 6371 367.84 63.7 318.6 0.917 5969.6 2708.2 6555.2 108.14 9
xxxxxxxxxx本科生毕业设计 3 变电所参数的确定
3变电所参数的确定
3.1总降压变电所位置的选择
变电所位置的选择，应根据下列要求同时进行经技术经济分析比较后确定： 1）尽量接近负荷中心；2）进出线方便；3）接近电源侧；4）设备运输方便；5）不应设在有剧烈振动或高温的场所，无法避开时，应有防震和隔热的措施；
6）不宜设在多尘或有腐蚀性气体的场所，无法远离时，不应设在污染源的下风侧；7）不应设在浴室、厕所等经常积水场所的下方，且不宜与上述场所相邻；8）不应设在有爆炸危险环境的正上方或正下方，同时不宜设在有火灾危险环境的正上方或正下方；9）不应设在地势低洼和可能积水的地方。
在满足了技术经济比较后，同时需要满足总体布置要求：1.便于运行维修和检修。2.保证安全运行。3.便于进出线。4.节约土地和建筑费用。5.适应发展要求。
在选择负荷中心的确定方法时，本设计选择利用功率矩法确定负荷中心。在工厂平面图的下边和左侧，任作一直角坐标x轴和y轴，测出各车间负荷区的坐标位置，例如P1(x1,y1)、P2(x2,y2)、P3(x3,y3)等。而工厂的负荷中心设在
P(x,y)，P为P1?P2?P3??????Pi。因此仿照《力学》中计算重心的力矩方程，
可得负荷中心的坐标：
x?P?(Pixi)1x1?P2x2?P3x3????(3-1) ?P?Pi1?P2?P3????P?(Piyi)1y1?P2y2?P3y3????(3-2) ?P?Pi1?P2?P3????y?通过该电机修造厂总平面图可以测得每个车间负荷区的坐标位置： No.1车变：P1(x1,y1)=(16.4，8.2)； No.2车变：P2(x2,y2)=(14.1，5.1)； No.3车变：P3(x3,y3)=(9.3，5.0)； No.4车变：P4(x4,y4)=(12.2，4.8)； No.5车变：P5(x5,y5)=(11.1，9.3)； No.6车变：P6(x6,y6)=(13.6，12.5)； No.7车变：P7(x7,y7)=(9.8，7.0)； No.8车变：P8(x8,y8)=(9.8，9.2)； No.9车变：P9(x9,y9)=(7.2，4.9)； No.10车变：P10(x10,y10)=(14.6，7.8)； No.11车变：P11(x11,y11)=(16.4，4.8)； No.12车变：P12(x12,y12)=(16.4，10.5)；
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加压站：P13(x13,y13)=(16.4，10.5)； 设备处仓库：P14(x14,y14)=(16.4，10.5)；
成品试验站内大型集中负荷：P15(x15,y15)=(16.4，10.5)； 坐标图如图2.1所示。
图2.1工厂车间坐标图
将以上数据带入公式3-1和3-2可得
x??P?(Pixi)1x1?P2x2?P3x3???? ?P?Pi1?P2?P3????609?16.4?163?14.1?222?9.3???2880?16.4
609?163?222???288099412?6520 ?15.25y??P?(Piyi)1y1?P2y2?P3y3????? P?P?P?????P123i609?8.2?163?5.1?222?5.0???2880?10.5
609?163?222???288076338.1?6520 ?11.71所以全厂的负荷中心为P(x,y)=(15.25，11.71)。
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xxxxxxxxxx本科生毕业设计 3 变电所参数的确定
由计算可知，工厂的负荷中心在成品试验房的东侧，该负荷中心位于水塔、水池等积水中心的正南侧，由于郑州常年主导风向是东南风和西北风，因此负荷中心满足不在这些积水场所的正下方。该负荷中心同时是处于该厂的南侧，而该工厂是在距厂南侧4.5公里的区域变电所提供电源，满足了进线方便的原则。同时，该负荷中心基本满足变电所所址选择的一般原则。因此，将总降压变电所位置设于成品试验站的东南侧。
3.2总降压变电所型式的选择
35/10kV变电所分屋内式和屋外式，屋内式运行维护方便，占地面积少。在选择35kV总降压变电所型式时，应考虑设在地区的地理情况和环境条件，因地制宜；技术经济合理时，应优先选用占地面积少的型式。35kV变电所宜用屋内式。在负荷较大时，应该采用附设式或半露天式变电所。而在半露天式的变电所不宜设在有可燃粉尘、可燃纤维的场所，容易沉积灰尘或导电尘埃，且严重影响变压器安全运行的场所。独立式变电所中，不受车间生产影响，不占车间生产面积，但是建筑费用高，该型式主要应用于总降压变电所、高压配电所及各车间负荷小而分散，或需远离有易燃易爆危险及有腐蚀性车间。该负荷中心的周围是材料房，属于易燃易爆类，因此采用屋内式。同时，在本次设计中采用独立式变电所[6]。
3.3总降压变电所主变压器台数的选择
总降压变电所主变压器的台数应根据负荷特点和经济运行要求进行选择。当符合下列条件之一时，宜装设两台及以上变压器：
1）有大量一级和二级负荷。
2）季节性负荷变化较大，适于采用经济运行方式。 3）集中负荷较大，例如大于1250kV·A。 其他情况宜装设一台变压器[2]。
在本工厂中，锅炉房供生产用高压蒸汽，停电会使锅炉发生危险。又由于该厂距离市区较远，消防用水需厂房自备。因此，要求供电具有一定的可靠性，故锅炉房属于一级负荷。在另外的车间中，大多数都属于三级负荷。同时负荷昼夜变化较大，因此在选择主变压器台数时选择为两台。
3.4总降压变电所主变压器容量的选择
在3.3中已经知道，主变压器的台数选择为两台，而选择变电所装有两台主变压器的容量时，每台变压器的容量SN·T应满足以下两个条件：
1）任一台变压器单独运行时，宜满足总计算负荷S30的大约60%~70%的需要，即
SN?T?(0.6~0.7)S30(3-3)
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