第六组任务24短路计算标幺制法Word文档下载推荐.docx

1、吴艾空调的功率因素及无功补偿计算二、 办公楼负荷计算统计序号设备名称数量（台）单台设备功率（W）设备功率总计（W）日用电总功率（W）平均每季度用电总功率（KW）功率因数1节能灯40351400140001260平均每天工作10小时2打印机33501050840075600.80平均每天工作8小时电脑2520050004000036004风扇185090072006480.75夏季平均每天工作8小时，冬季停用5饮水机680048003840034561.00电炉180010800864007776冬季平均每天工作8小时，夏季停用7空调820001600012800011520总计/1065235

2、3995032240035820说明：采集的数据可能有少许偏差，负载的工作时间是估算值，实际用电总功率请以实际为准，以上数据仅供参考。由上述表格可知:（1）照明类总功率为：Pe=1400W；查表知，需要系数Kd为0.8， cos=1.0，tan=0因此可求得:有功计算负荷：P30=0.8*1400W=1120W无功计算负荷：Q30=1120*0W=0var视功计算负荷：S30=1120/1.0=1120V.A计算电流：I30=2.94A（2）非照明类总功率为：Pe=38550W；查表知，需要系数Kd为0.4， cos=0.8，tan=0.75P30=0.4*38550W=15420WQ30=1

3、5420*0.75W=11565varS30=15420/0.8=19275V.A=50.6A因此总计算负荷为（取Kp=0.90，Kq=0.95）有功计算总负荷：P30=0.90*（1120+15420）W=14886W无功计算总负荷：Q30=0.95*11565W=10986.75W视功计算总负荷：S30=18501V.A计算总电流：I30=10986.75V.A/（*220）=28.83A计算负荷统计表：计算负荷类型有功计算总负荷P30（W）无功计算总负荷Q30（var）视功计算总负荷S30（VA）计算总电流I30（A）照明类11202.94非照明类15420115651927550.6总

4、计算负荷165402039553.54三、 办公楼的负荷计算的柱状图四、 办公楼各负荷的功率因素五、功率因素及无功补偿的计算（1）补偿前的功率因素：=16540/20395=0.81（2）无功补偿容量：按照规定，变电所高压侧功率因素应为0.90以上，即。因此，在变压器低压侧进行无功补偿时，要使变电所高压侧功率因素达到0.90以上，低压侧补偿后功率因因素应稍微高于0.90，这里取，所以，可以求得低压侧需安装的并联电容器容量为：Qc=16540*（tanrccos0.81- tanrccos0.95）=6538.3var查附录表7可知，选择自愈式低压并联电容器：BSMJ0.4-18-3，台数N=6

5、538.3/18=363.2,取N=364，则实际补偿容量为：Qc=364*18var=6552var（3）无功补偿后的主变压器容量和功率因素变电所低压侧的视在计算负荷为：=17282.99V.A 因此，无功补偿后主变压器容量可选为20KV.A（查看附录表8）。变压器的功率损耗： PT=0.015*S30=0.015*17282.99=259.24W QT=0.06* S30=0.06*17282.99=1036.98W变电所高压侧的计算负荷为：P30=16540+259.24W=16799.24WQ30=（11565-6552）+ 1036.98 var =6049.98varS30=178

6、55.4V.A补偿后的功率因素=16799.24/17855.4=0.94所以，变电所高压侧功率因素满足规定要求。六、功率因素及无功补偿前后对照表计算负荷补偿前后因素无功补偿容量补偿电容型号与台数补偿前0.816552varBSMJ0.4-18-3N=364台补偿后16799.246049.9817855.40.94七、功率因素及无功补偿前后折线图由上图可知，补偿后有功功率增加，无功功率减少，功率因素增大，从而提高了（电源）电网的效率，提高电网的安全水平，从而提高了整个电力系统的效益和安全。八、总计算负荷及变压器的选择（1）学校总负荷统计（数据来自各小组）组别总负荷（KW）第一组1984.65

7、第二组1995.64第三组480.72第四组1578.55第五组100.79第六组16.54第七组687.36第八组526.887371.13（2）学校总负荷计算学校总功率为：Pe=7371.13KW；查表知， 需要系数为Kd为0.6， cos=0.5，tan=1.73P30=0.6*7371.13KW =4422.68KWQ30=4422.68*1.73KW=7651.24KvarS30=7651.24/0.5=15302.48KV.AA=40163.99A（3）学校总负荷计算表负荷大小有功计算负荷4422.68KW无功计算负荷7651.24Kvar视功计算负荷15302.48KV.A计算电

8、流40163.99A（4）变压器的选择根据变电所一、二级负荷情况，确定选四台主变压器，其中单台容量St应满足下列条件：St=（0.60.7）*S30=（0.60.7）*15302.48KV.A=（918110711）KV.A变压器的容量等级有：0、63、80、100、125、160、200、250、315、400、500、630、800、1000、1250、1600、2000、2500、3150、4000、5000、6300、8000、10000、12500、16000、20000、25000、31500、40000、50000、63000、90000、120000、150000、180000

9、、260000、360000、400000 kVA。通常，容量为630KVA及以下的变压器统称为小型变压器；8006300KVA的变压器称为中型变压器；800063000KVA的变压器称为大型变压器；90000KVA以上的变压器称为特大型变压器。因此 ，从以上数据中初步确定每台主变压器容量为1250KV.A的大型变压器。考虑到我们学校的年平均气温（约22C）并且主变压器装于室内，所以变压器的实际容量为：St=（0.92-）*1250KV.A=1125KV.A为了留一点余量，我们选择变压器的容量为2000KV.A的大型变压器。类型为：SCB10-2000/10/0.4变压器类型变压器容量变压器台

10、数2000KV.A4台（5）SCB10-2000/10变压器型号参数规格商标安得利（ANDELI）型号SCB10-2000/10结构形式环氧树脂浇注干式电力变压器绕组数三相规格容量电压等级10-0.4（KV）冷却方式AN/AF调压方式无励磁调压联接组标号Dyn11/Yyn0短路阻抗6%（6）SCB10-2000/10变压器性能特点1.SCB10变压器与scb10型相比,空载损耗，空载电流和噪声更低; 2.安全,防火,无污染,可直接运行于负荷中心; 3.机械强度高,抗短路能力强,局部放电小,热稳定性好,可靠性高,使用寿命长; 4.散热性能好,过负载能力强,强迫风冷时可提高容量运行; 5.防潮性能

11、好,适应高湿度和其它恶劣环境中运行; 6.可配备完善的温度监测和保护系统,采用智能信号温控系统,可自动监测并同屏显示相绕组各自的工作温度,可自动启动，停止风机,并有报警，跳闸等功能设置; 7.体积小,重量轻,占地空间少,安装费用低。九、短路计算（标幺制法）（1） 短路计算电路简图如下（2）短路计算1）确定基准值取Sd=100MV .A, c1=1.05U n=10.5kv, Uc2=0.4KV,所以， Id1=100MV.A/（*10.5KV）=5.50KA Id2=*0.4KV）=144.34KA2）计算短路电路中各主要元器件的电抗标幺值电力系统的电抗标幺值: 由断路器型号（LK-VLBS（

12、H）-IAR12/630）知，Soc=Un*Ioc=*12KV*630KA=13094.3MV.A则X1*=Sd/Soc=100MV.A/13094.3MV.A=0.0076电力线路的电抗标幺值:查P41表3-2知，X0=0.35/Km.则X2*=Xo*L*=0.35/Km*8Km*=2.54电力变压器的电抗标幺值:由附录8查得Uk%=4.5% X3*= X4*= X5*= X6*=4.5*100*103KV.A/（100*2000KV.A）=2.25绘制短路等效电路如下图所示（图中标出各元件的序号和电抗标幺值，并标出短路计算点）：3）求K-1点的短路电路总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量总

13、电抗标幺值X*=X1*+X2*=0.0076+2.54=2.5476三相短路电流周期分量有效值Ik-1（3）=5.50KA/2.5476=2.16KA其他三相短路电流I（3）= Ik-1（3）=2.16KAish（3）=2.55Ik=2.55*2.16KA=5.51KAIsh（3）=1.51Ik=1.51*2.16KA=3.26KA三相短路容量Sk-1（3）=100MV.A/2.5476=39.25MV.A4）求变压器并列运行时K-2点的短路电路总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量*=X1*+X2*+ X3*/ X4* /X5*/ X6*=0.0076+2.54+0.56=3.11Ik-2（3

14、）=144.34KA/3.11=46.41KA（3）= Ik-2（3）=46.41KAish（3）=1.84Ik=2.55*46.41KA =118.35KAIsh（3）=1.09Ik=1.51*46.41KA =70.08KASk-2（3）=100MV.A/3.11=32.15MV.A5）求变压器分列运行时K-2点的短路电路总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量*=X1*+X2*+ X3*=0.0076+2.54+2.25=4.8=144.34KA/4.8=30.07KA（3）= Ik-2（3）=30.07KAish（3）=1.84Ik=1.84*30.07KA =55.33KAIsh（3）=1.09Ik=1.09*30.07KA =32.78KA=100MV.A/4.8=20.83MV.A短路计算表短路计算点总电抗标幺值三相短路电流/KA三相短路容量/MV.AIk（3）（3）ish（3Ish（3）Sk（3）K-1点2.54762.165.513.2639.25K-2点变压器并列运行3.1146.41118.3570.0832.15变压器分4.830.0755.3332.7820.83从以上计算结果可以看出，两台变压器分列运行时的短路电流比并列运行时的电流小得多。所以，在实际工程中变压器通常采用分列运行方式来限制其低压母线的短路电流。