实际补偿容量Qc.c=nQc4.无功补偿后车间的计算负荷和功率因数分析方法计及实际补偿的无功功率,按照2的步骤再次分析各参数的变化。图1-3表示功率因数的提高与无功功率和视在功率变化的关系。假设功率因数由cosp提高到cosp,这时在负荷需要的有功功率P不变的条件下无功功率Q减小Qcc,相应地负荷电流I也得以减小,这将使系统的电能损耗和电压损耗相应降低,既节约了电能,文提高了电压质量,而且可选较小容量的供电设备和导线电缆,因此提高功率因数对配电系统大有好处。JISUIQc.cIRL图1-3无功补偿后的向量关系5.电容器柜电气设备选型原则(1)参照《并联电容器装置设计规范》、《低压电容器柜技术规范》技术参数。(2)设备类型包括隔离开关熔断器组、电流互感器、避雷器、熔断器、热继电器、交流接触器。6.电容器柜导体选型原则根据允许载流量选择导体的截面积,本实验设定为铜芯聚氯乙烯绝缘软导体(BVR)。(1)相导体的计算电流计算电流lc.o的选取:对电容器的引入线,考虑电容器充电时有较大的涌流,低压电容器的引入线取电容器电流的1.5倍。Ic.p = 1.50 × Ic.c通过相导体的计算电流Ic.o不超过其允许电流Ial,即4
4 实际补偿容量 𝑄𝑄𝑐𝑐.𝑐𝑐 = 𝑛𝑛𝑄𝑄𝑐𝑐 4. 无功补偿后车间的计算负荷和功率因数分析方法 计及实际补偿的无功功率,按照 2 的步骤再次分析各参数的变化。图 1-3 表示功率 因数的提高与无功功率和视在功率变化的关系。假设功率因数由 cosφ 提高到 cosφ’,这 时在负荷需要的有功功率 P 不变的条件下无功功率 Q 减小 Qcc,相应地负荷电流 I 也得 以减小,这将使系统的电能损耗和电压损耗相应降低,既节约了电能,又提高了电压质 量,而且可选较小容量的供电设备和导线电缆,因此提高功率因数对配电系统大有好处。 图 1-3 无功补偿后的向量关系 5. 电容器柜电气设备选型原则 (1)参照《并联电容器装置设计规范》、《低压电容器柜技术规范》技术参数。 (2)设备类型包括隔离开关熔断器组、电流互感器、避雷器、熔断器、热继电器、交 流接触器。 6. 电容器柜导体选型原则 根据允许载流量选择导体的截面积,本实验设定为铜芯聚氯乙烯绝缘软导体(BVR)。 (1)相导体的计算电流 计算电流𝐼𝐼𝑐𝑐.𝜑𝜑的选取:对电容器的引入线,考虑电容器充电时有较大的涌流,低压电 容器的引入线取电容器电流的 1.5 倍。 𝐼𝐼𝑐𝑐.𝜑𝜑 = 1.50 × 𝐼𝐼𝑐𝑐.𝐶𝐶 通过相导体的计算电流 𝐼𝐼𝑐𝑐.𝜑𝜑不超过其允许电流𝐼𝐼𝑎𝑎𝑎𝑎,即
Ic. ≤ lat根据Ic.,查表获得环境温度25℃、最高允许温度70℃的相近允许载流量lal,及其对应的导体截面积S。(2)温度校正实际环境温度与参考环境温度不一致时,允许载流量I。需乘上温度修正系数Ke,以求出实际的充许载流量Iat = Kglaleal - %Ke=Jeal - o式中a为导体正常发热最高允许温度,本实验取70℃;9为导体允许载流量的参考环境温度,本实验取25℃:为导体敷设处的实际环境温度,取当地最热月的日最高温度平均值本实验取取40℃。(3)根据实际充许载流量进行校验Ic.p≤ Iat如不满足则,重新选择更大的导体截面积Sp。(4)中性导体的截面S.选择当Sp≤16mm2,So=Sp;当S≥16mm2,So=0.5Ss7.送停电倒闸操作规程(1)如是固定式高压开关柜,停电时-一先断开高压断路器,再断开高压隔离开关,送电时一一顺序与此相反,严禁带负荷拉合隔离开关:如是手车式开关柜,停电时-一断开断路器,进入热备用状态,送电时一一合上断路器,进入运行状态。(2)变压器两侧断路器的操作顺序规定如下:送电时-一先投入电源侧断路器,后投入负荷侧断路器,停电时一一顺序与此相反。(即不能带负载切断电源)。(3)送电时必须先送负载,后送电容柜;停电时必须先停电容柜,后停负载。三、实验内容和步骤1.车间各用电设备组的计算负荷5
5 𝐼𝐼𝑐𝑐.𝜑𝜑 ≤ 𝐼𝐼𝑎𝑎𝑎𝑎 根据𝐼𝐼𝑐𝑐.𝜑𝜑 ,查表获得环境温度 25℃、最高允许温度 70℃的相近允许载流量𝐼𝐼𝑎𝑎𝑎𝑎,及其 对应的导体截面积𝑆𝑆𝜑𝜑。 (2)温度校正 实际环境温度与参考环境温度不一致时,允许载流量𝐼𝐼𝑎𝑎𝑎𝑎需乘上温度修正系数𝐾𝐾𝜃𝜃,以 求出实际的允许载流量 𝐼𝐼𝑎𝑎𝑎𝑎 ′ = 𝐾𝐾𝜃𝜃𝐼𝐼𝑎𝑎𝑎𝑎 𝐾𝐾𝜃𝜃 = �𝜃𝜃𝑎𝑎𝑎𝑎 − 𝜃𝜃0 ′ 𝜃𝜃𝑎𝑎𝑎𝑎 − 𝜃𝜃0 式中𝜃𝜃𝑎𝑎𝑎𝑎为导体正常发热最高允许温度,本实验取 70℃;𝜃𝜃0为导体允许载流量的参 考环境温度,本实验取 25℃;𝜃𝜃0 ′ 为导体敷设处的实际环境温度,取当地最热月的日最高 温度平均值本实验取取 40℃。 (3)根据实际允许载流量进行校验 𝐼𝐼𝑐𝑐.𝜑𝜑 ≤ 𝐼𝐼𝑎𝑎𝑎𝑎 ′ 如不满足则,重新选择更大的导体截面积𝑆𝑆𝜑𝜑。 (4)中性导体的截面𝑆𝑆0选择 当𝑆𝑆𝜑𝜑 ≤ 16𝑚𝑚𝑚𝑚2,𝑆𝑆0 = 𝑆𝑆𝜑𝜑; 当𝑆𝑆𝜑𝜑 ≥ 16𝑚𝑚𝑚𝑚2,𝑆𝑆0 = 0.5𝑆𝑆𝜑𝜑 7. 送停电倒闸操作规程 (1)如是固定式高压开关柜,停电时-先断开高压断路器,再断开高压隔离开关,送 电时-顺序与此相反,严禁带负荷拉合隔离开关;如是手车式开关柜,停电时-断开断 路器,进入热备用状态,送电时-合上断路器,进入运行状态。 (2)变压器两侧断路器的操作顺序规定如下:送电时-先投入电源侧断路器,后投入 负荷侧断路器,停电时-顺序与此相反。(即不能带负载切断电源)。 (3)送电时必须先送负载,后送电容柜;停电时必须先停电容柜,后停负载。 三、实验内容和步骤 1. 车间各用电设备组的计算负荷
表1-1车间各用电设备组计算负荷Pe设备容量QeSeIc设备名称KacOsOtanoPN (kW)(kW)(kVar)(kVA)(A)机床9200.200.501.73通风机560.800.750.80吊车760.250.501.73电焊机811.330.350.60照明0.9038.160.980.202.无功补偿前车间的计算负荷和功率因数分析(取同时系数Kzp=0.95,Kzg=0.97)表1-2无功补偿前的计算负荷和功率因数计算负荷项目cosP(kW)S.(kVA)I(A)Q(kVar)变压器低压侧计算负荷变压器功率1/-损耗变压器高压侧计算负荷高压线路功/1率损耗高压进线侧计算负荷3.无功补偿电容器配置现变压器低压侧最大负荷时功率因数只有0.58,要求变压器高压侧功率因数不低于0.9,采用低压集中补偿方式,考虑到变压器的无功损耗远大于有功损耗,初步设定低压侧补偿后的功率因数为0.92来计算需补偿的容量。(1)计算需补偿的容量(2)现有自愈式低电压并联电容器BZMJ0.25-30-4Yn、(星形连接,额定相电压0.25kV,额定总输出30kvar,额定单相电容509.3uf,额定单相电流40A),计算所需的电容器台数。(3)计算投入上述所需台数的电容器后的实际补偿容量4.无功补偿后车间的计算负荷和功率因数分析6
6 表 1-1 车间各用电设备组计算负荷 设备名称 设备容量 PN(kW) Kd cosφ tanφ Pc (kW) Qc (kVar) Sc (kVA) Ic (A) 机床 920 0.20 0.50 1.73 通风机 56 0.80 0.80 0.75 吊车 76 0.25 0.50 1.73 电焊机 81 0.35 0.60 1.33 照明 38.16 0.90 0.98 0.20 2. 无功补偿前车间的计算负荷和功率因数分析(取同时系数𝐾𝐾Σp = 0.95,𝐾𝐾Σq = 0.97) 表 1-2 无功补偿前的计算负荷和功率因数 项目 计算负荷 cosϕ Pc(kW) Qc(kVar) Sc(kVA) Ic(A) 变压器低压 侧计算负荷 变压器功率 损耗 / / / 变压器高压 侧计算负荷 高压线路功 率损耗 / / / 高压进线侧 计算负荷 3. 无功补偿电容器配置 现变压器低压侧最大负荷时功率因数只有 0.58,要求变压器高压侧功率因数不低于 0.9,采用低压集中补偿方式,考虑到变压器的无功损耗远大于有功损耗,初步设定低压 侧补偿后的功率因数为 0.92 来计算需补偿的容量。 (1)计算需补偿的容量 (2)现有自愈式低电压并联电容器 BZMJ0.25-30-4Yn (星形连接,额定相电压 0.25kV,额定总输出 30kvar,额定单相电容 509.3uf,额定单相电流 40A),计算所需的 电容器台数。 (3)计算投入上述所需台数的电容器后的实际补偿容量 4. 无功补偿后车间的计算负荷和功率因数分析
表1-3无功补偿后车间的计算负荷和功率因数计算负荷项目cosOP.(kW)Q.(kVar)S.(kVA)I.(A)变压器低压侧计算负荷变压器功率/1/损耗变压器高压侧计算负荷高压线路功///率损耗高压进线侧计算负荷5.电容器柜电气设备和导体选型表1-4电容器柜设备选型设备类型型号熔断器交流接触器热继电器隔离开关熔断器组电流互感器避雷器相导体6.电容器柜电气设备接线按照图1-4所示的电容柜电气主接线图,放置设备并进行接线。OR隔高开关控断器组中市TA科电洗互商器FU低压坨断器KM交洗装椎器FR能电器低电依年电常是工图1-4电容柜电气主接线图7
7 表 1-3 无功补偿后车间的计算负荷和功率因数 项目 计算负荷 cosϕ Pc(kW) Qc(kVar) Sc(kVA) Ic(A) 变压器低压 侧计算负荷 变压器功率 损耗 / / / 变压器高压 侧计算负荷 高压线路功 率损耗 / / / 高压进线侧 计算负荷 5. 电容器柜电气设备和导体选型 表 1-4 电容器柜设备选型 设备类型 型号 熔断器 交流接触器 热继电器 隔离开关熔断器组 电流互感器 避雷器 相导体 6. 电容器柜电气设备接线 按照图 1-4 所示的电容柜电气主接线图,放置设备并进行接线。 图 1-4 电容柜电气主接线图