大负荷班(即有代表性的一昼夜内电能消耗量最多的一个班)的平均负荷,有时也计算年平均负荷。平均负荷用来计算最大负荷和电能消耗量。
3.5.2 负荷计算的方法
负荷计算的方法有需要系数法、利用系数法及二项式法等几种。
需要系数法公式简单,计算方便,适用于各类变、配电所和供配电干线以及长期运行而且负载平稳的用点设备和生产车间(如锅炉引风机、水源泵站、集中空压站)的负荷计算。但不适合用电设备台数少,各台间容量悬殊且工作制度不同时的电力负荷计算。
二项式法将负荷分为基本部分和附加部分,后者系考虑一定数量大容量设备的影响。适用于机修类用电设备的计算,其他各类车间和车间变电所设计亦常采用。二项式法所得计算结果一般偏大。
利用系数法以概率论为基础,根据设备利用率并考虑设备台数以及各台间功率差异的影响确定计算负荷与平均负荷间的偏差量(这反映在最大系数中大于1的部分),从而求得最大负荷。这种计算方法更具客观性和普遍性,适用于各种类型负荷的计算,所求得的结果更接近实际。但由于国内对利用系数缺乏切实的工作和数据的积累,计算方法本身也较上述两种方法复杂,故尚未得到广泛采用。
在本次设计中采用需要系数法确定
3.5.3 本次设计的负荷计算
取: K?p = 0.95 K?q= 0.9 7根据原始数据表可算出:
?P30i?6900kW;
则 ?Q30=i ?P30i 2 (3.1 ?tanacrcos0.85=?69000.62k= 47 26.var)
P 9 8 5 (3.2) ? K???630?0 k W530P?P30i ? 0.95 Q30 ? K??q?q30i ? 0.97?4726.2 ? 4584.4kvar (3.3)
S30 ? (P302?Q302) ? 7539kVA (3.4)
I30 ? S303UN?7539(3.5) ?435.3A
3?10
南京工程学院电力工程学院毕业设计(论文)
cos? ? P30 5985(3.6) ??0.79
S307539由于规程要求cos?≥0.9,而由上面计算可知cos? =0.79<0.9,因此需要进行无功补偿。
电容器具有投资省,有功功率损耗小,运行维护方便,故障范围小等特点,因此采用并联电容器进行无功补偿。
公式依据为:Qc=??P30?qc (3.7) 式中:Qc—需要补偿的无功容量,kvar;
P30——全企业的有功计算负荷,kW; α—平均负荷系数,取0.7~0.8;
qc——补偿率,kvar / kW,查阅相关工程手册,可以得出qc=0.396
将相关数据代入公式3.6中得:
Qc???P30?qc?0.7?0.396?5985?1659.042kvar (3.8)
故需要补偿容量为1700kvar,选择两台容量850 kvar的电容器并列补偿运行。
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4 短路电流计算
4.1引言
在发电厂和变电所电气设计中,短路电流计算是其中的一个重要环节。其计算的目的的主要有以下几个方面:
1)在选择电气主接线时,为了比较各种接线方案,或确定某一接线是否需要采用限制短路电流的措施,均需进行必要的短路电流计算。
2)在选择电气设备时,为了保证设备在正常运行和故障状况下都能安全、可靠的工作。同时又力求节约资金,这就需要按短路情况进行全面校验。
3)在设计屋外高压配电装置时,需按短路条件校验软导线相间和相对地安全距离。
4)在选择继电保护方式和进行整定计算,需以各种短路时的短路电流为依据。 5)接地装置的设计,也需用短路电流。
短路电流计算的目的是为了正确选择和校验电气设备,以及进行继电保护装置的整定计算。
进行短路电流计算,首先要绘制计算电路图。在计算电路图上,将短路计算所考虑的各元件的额定参数都表示出来,并将各元件依次编号,然后确定短路计算点。短路计算点要选择得使需要进行短路校验的电气元件有最大可能的短路电流通过。
接着,按所选择的短路计算点绘出等效电路图,并计算电路中各主要元件的阻抗。在等效电路图上,只需将被计算的短路电流所流经的一些主要元件表示出来,并标明其序号和阻抗值,然后将等效电路化简。一般只需采用阻抗串、并联的方法即可将电路化简,求出其等效总阻抗。最后计算短路电流和短路容量。
短路电流计算的方法,常用的有欧姆法(有称有名单位制法)和标幺制法(又称相对单位制法)
本设计采用标幺制法进行短路计算
4.2基准参数选定
SB=100MVA,UB=Uav即:35kV侧UB1=37kV,10kV侧UB2=10.5kV。
南京工程学院电力工程学院毕业设计(论文)
IB1? IB2?SB3UB1SB ?1.56kA (4.1) (4.2) ?5.5kA3UB2
4.3阻抗计算(均为标幺值)
1) 系统:
XB1?SS?100?0.5 ?200XSB2?S?100250?0.4 2) 35kV线路:
L1:XXlL1SB3?U2?0.4?15?100372?0.438 B L2:XXlL2SB4?U2?0.4?10?1002?0.292 B373)变压器:B1,B2:XUk%SB5?X6?S?0.075?1006.3?1.19 4) 15kV线路:线路阻抗(XL)分为两类:
①织布厂、胶木厂、印染厂:XL1=0.345?8=2.76 ②炼铁厂、配电所:XL2=0.345?10=3.45 系统等效电路图如图4.1所示
图4.1 系统等效电路图 (各阻抗计算见4.3)
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4.3)
4.4) 4.5) 4.6) 4.7) 4.8)
4.9)
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