毕业设计111工程机械制造厂供电系统设计(2)

第 4 章 电容补偿

4.1意义

在变电所低压侧装设无功补偿后，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容量选的小一些，这不仅可以降低变电所的初投资，而且可减少工厂的电费开支，因为我国供电企业对工业用户是实行的“两部电费制”；一部分叫基本电费，按所装用的主变压器容量来计算，规定每月按KVA容量大小缴纳电费，容量越大，缴纳的基本电费越多，容量越小，缴纳的基本电费就越少。另一部分叫电能电费，按每月实际耗用的电能KWh来计算电费，并且要根据月平均功率因数的高低乘上一个调整系数。凡月平均功率因数高于规定的，可减收一定百分率的电费；凡低于规定的，则加收一定百分率的电费。由此可见，提高工厂功率因数不仅对整个电力系统大有好处，而且对工厂本身也有一定的经济实惠。

4.2 车变一电容补偿

在考虑同时系数(KP=0.95 Kq=0.97)后其有功和无功功率分别为：

P30=0.95×（1076.5+65.48+77）+50+20=1228KW

Q30=0.97×1069.96=1038 KVar

1、补偿前的变压器容量和功率因数

S30(2)=1608KVA

cos=1228/1608=0.76

主变压器容量选择条件为SNT≥S30(2),未无功补偿时，变压器容量应选为2000KVA。

2、无功补偿容量

变电所高压侧的cos≥0.9，考虑到变压器本身的无功功率损耗

低压侧补偿后的功率因数由QT(4~5)PT,因此在变压器低压侧进行无功补偿时，

0.76提高到0.92，低压侧需装设的并联电容器容量为：

QC=1228×(tanarccos0.76－tanarccos0.92)KVar≈530 KVar

3、补偿后的变压器容量和功率因数

补偿后变压器低压侧的视在计算负荷为：

22S30(2)(1038530)1329KVA

I30(2)1329/1.7320.382020A

可改选容量为1600 KVA S9－1600/10 Dyn11

外形尺寸1950长×2360宽×2630高

变压器的功率损耗为：

T(2)QT0.06S30(2)79.7KVar

变压器高压侧的计算负荷为：

(1)122819.91248KW P30

Q)KVar79.7KVar588KVar 30(1)(1038530

22S30(1)588KVA1380KVA

I30(1)1380/1.73210A80A

4.3 车变二电容补偿

在考虑同时系数(KP=0.95 Kq=0.97)后其有功和无功功率分别为：

P30=0.95×(1126.21+81.38+91)+50=1284KW

Q30=0.97×1075.77=1044 KVar

1、补偿前的变压器容量和功率因数

S30(2)= 1655KVA

cos=1284/1655=0.77

变压器容量选择条件为SNTS30(2)。未无功补偿时，变压器容量应选为2000KVA。

2、无功补偿容量

变电所高压侧的cos≥0.9，考虑到变压器本身的无功功率损耗

低压侧补偿后的功率因数由QT(4~5)PT,因此在变压器低压侧进行无功补偿时，

0.77提高到0.92，低压侧需装设的并联电容器容量为：

QC=1284×(tanarccos0.77－tanarccos0.92)KVar≈520 KVar

3、补偿后的变压器容量和功率因数

补偿后变压器低压侧的视在计算负荷为：

22S30(2)(1044520)1387KVA

IA 30(2)1387/1.7320.382108

可改选容量为1600 KVA S9－1600/10 Dyn11

外形尺寸1950长×2360宽×2630高 轨距1070 均为mm

变压器的功率损耗为：

PT≈0.015 S30(2)=20.8KW

QT≈0.06 S30(2)=83.3 KVar

变压器高压侧的计算负荷为：

(1)128420.81305KW P30

Q)KVar83.3KVar608KVar 30(1)(1044520

22S30(1)608KVA1440KVA

30(1)4.4 主变电容补偿

在考虑同时系数(KP=0.95 Kq=0.97)后其有功和无功功率分别为：

P30=0.95×（1248+1305）=2553KW

Q30=0.97×（588+608）=1196KVar

1、补偿前的变压器容量和功率因数

S30(2)=2820 KVA

cos=2553/2820≈0.9

主变压器容量选择条件为SNTS30(2)，未无功补偿时，变压器容量应选为3150KVA

2、无功补偿容量

高压主变电所高压侧的cos≥0.95，考虑到变压器本身的无功功率损耗

低压侧补偿后的功率因数由QT(4~5)PT,因此在变压器低压侧进行无功补偿时，

0.9提高到0.95，要想达到0.95需取cos=0.96。

低压侧需装设的并联电容器容量为：

QC=2553×(tanarccos0.9－tanarccos0.96)KVar≈500 KVar

3、补偿后的变压器容量和功率因数

补偿后变压器低压侧的视在计算负荷为：

S25532(1196500)22647KVA 30(2)

IA 30(2)2647/1.73210153

可选主变容量为3150 KVA S9－3150/35Yd11

外形尺寸2810长×2110宽×3100高 轨距1070 均为mm

变压器的功率损耗为：

PT≈0.015×S30(2)=39.71KW

QT≈0.06×S30(2) =158.9 KVar

变压器高压侧的计算负荷为：

(1)=2553+39.71=2593 KW P30

Q30(1)=(1196－500) KVar+158.9 KVar=855 KVar

22S30(1)=2593855KVA=2730KVA

I30(1)=2730/1.732×35=45A

补充后的功率因数为

(1)/ScosP30/27300.95 30(1)2593

这一功率因数满足规定（0.95）要求

4.5 补偿装置选择

10KV高压侧的电容补偿装置的选择，即主变二次侧的电容补偿。

因所得QC=500 KVar,故可选深圳尤尼-菲斯有限公司的户内保护式高压无功功

率集中补偿HPIC-10-800/200型,所配电容柜的外形尺寸为，宽750mm，深1470mm，高3000mm。

0.4KV低压侧的电容补偿装置的选择，即车变二次侧的电容补偿。

车变一的电容器选择：因QC=530KVar,故可选杭州安特电力电子技术有限公司的AEE系列低压静止式动态无功补偿装置，AEE—TSC补偿容量为0～600KVAR，TSC补偿步数以及方式2～12（1：2：4：8），变压器容量为1600KVA，外形尺寸为，宽950mm，深700mm，高2100mm。

车变二的电容器选择：因QC=520KVar,故可选与车变一型号相同的电容补偿柜。