选矿厂一次供电系统(10)

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ish?imax或Ish?Imax (5－26)

式中，ish或Ish——三相短路时的冲击电流及最大有效值电流。 C 断路器校验如下：

（1）额定电压UM?12kV,UMW?10kV,所以UM?UMW符合技术条件。

（2）额定电流IM?630A,最大长期工作电流为

IWMAX?SNT3UN?1250?630?6303?10?144.91(A)

所以IM?IWMAX符合技术条件。

（3）断路器开断电流为Ibr?40kA,I\?32.07kA,Ibr?I\,符合技术条件。

（4）imax?31.5kA，ish?16.0kA，imax?ish满足动稳定校验。

2（5）Ith?40kA，t?4s，I??6.3kA，teq?2s，Ith t?6400kA2?s，222I?teq?79.4kA2?s，Itht?I?teq满足热稳定校验。

D 隔离开关校验如下：

10KV侧隔离开关型号为GN19-12C/400, GN19-12C/630。

（1）额定电压UN?12kV，UNW?10kV，UN?UNW，符合技术条件。 （2）额定电流IN?1250A，最大长期工作电流

IMAX?SNT3UN?315003?110?165.3(A)

IN?1250A IN?IWMAX

因此符合技术条件。

（3）imax?63kA，ish?15.7kA，imax?ish满足动稳定校验。

2（4）Ith?31.5kA，t?4s，I??10.4kA，teq?2s，Ith t?3969kA2?s，222I?teq?216.3kA2?s，Itht?I?teq满足热稳定校验。

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6 无功补偿

6.1功率因数的基本概念

工厂供配电系统中的用电设备绝大多数都是根据电磁感应原理工作的。一部分用于作功，将电能转换为机械能。称为有功功率；另—部分用来建立交变磁场，将电能转换为磁能，再由磁能转换为电能，这样反复交换的功率，称为无功功率。这两种功率构成视在功率。有功功率P、无功功率Q和视在功率S之间存在下述关系：

S?P?Q2 （6—1）

而

P?cos? （6—2） Scos?称为功率因数。功率因数的大小与用户负荷性质有关。当有功功

率需感性无功功率越大，其功率因数越小。

6.2提高功率因数的方法

改善功率因数的途径主要在于减少各用电设备的无功功率，主要方法是调整自然和人工功率因数。

6.2.1提高自然功率因数

合理选择和使用电气设备，减少用电设备本身所吸收的无功功率，即提高自然功率因数，是改善功功率因数的基本措施。

6.2.2采取人工补偿方法提高功率因数

装设静电电容器、调相机等设备，供给用电设备所需的无功功率。以提高全厂总功率因数的方法．称为功率因数的人工补偿，采用加装静电电容器的人工补偿方式，对提高功率冈数最为经济、有效。

6.3并联电容器的补偿方式

无功功率的人工补偿设备有并联电容器和同步补偿机两类。由于并联电容器无旋转部分，运行维护方便安全，且便于安装，能耗低，投资省，因此一般工厂都广泛采用并联电容器进行无功补偿。并联电容器的补偿方式如下：

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6.3.１高压集中补偿

装设地点一般接变配电所6—10kV高压母线，其电容柜一般装设在单独的高压电容器室内。其原理电路图如图6－1所示。

图6－1 高压集中补偿电路原理图

这种电路原理图适用于电容器总容量在400kvar以下的无功功率补偿,电容器总容量在400kvar及以上时,电容器采用星型联结.适用于大.中型工厂变配电所作高压无功功率的补偿。

其主要特点是,初投资较少,运行维护方便,但只能补偿高压母线以上前的无功功率。

6.3.2低压集中补偿

装设地点一般接在变电所低压母线,其电容器柜装设在低压配电柜内。其原理电路图如图6－2所示。

图6－2 低压集中补偿电路原理图

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其主要特点是能补偿低压母线以前的无功功率,可使变压器的无功功率得到补偿,从而有可能减少变压器容量,且运行维护也较方便。适用范围适于中小型工厂或车间变电所低压侧基本无功功率的补偿。

6.3.3单独就地补偿

装设地点一般装在用电设备附近,与用电设备并联。其原理电路图如图6－3所示。

图6－3 单独就地补偿

主要特点是补偿范围最大,补偿效果最好,可缩小配电线路的截面,减少有色金属的消耗量,但电容器的利用率不高,且初期投资和维护费用较大.适用于负荷相当平稳且长时间使用的大容量用电设备,及某些容量虽小但数量多而分散的用电设备(如荧光灯)。

综上所述，选煤厂由于采用低压供电，所以补偿方式采用低压集中补偿方式，即在变压器的出线端采取电容器补偿。

6.4无功功率补偿计算

6.4.1对于变压器一来说：

由前面得负荷统计可知，变压器出线回路的计算负荷为

P?690.413kW。我们假设采用无功功率补偿后的功率因数要达到

cos??0.9，则未采用无功功率补偿时，我们需要把功率因数提高到

cos?2?0.95，则

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sin?2?1?cos2?2?1?0.952?0.312sin?20.312tan?2???0.328cos?20.95

这时已知变压器一补偿前的自然平均功率因数为cos?1?0.72，则

sin?1?1?cos2?1?1?0.722?0.482 sin?10.482tan?1???0.669cos?10.72就可利用 Qc?Pj(tg?1?tg?2)，求出补偿容量Qc为

Qc?Pj(tg?1?tg?2)?690.413?(0.669?0.328)?235.431kvar 即需要补偿235.431kvar的无功功率，才是补偿后的功率因数由原来的0.72提高到0.95。

6.4.2对于变压器二来说：

由前面得负荷统计可知，变压器出线回路计算负荷为P?554.4kW。我们假设采用无功功率补偿后的功率因数要达到cos??0.9，则未采用无功功率补偿时，我们需要把功率因数提高到cos?2?0.95，则

sin?2?1?cos2?2?1?0.952?0.312sin?20.312tan?2???0.328cos?20.95

这时已知变压器二补偿前的自然平均功率因数为cos?1?0.787则

sin?1?1?cos2?1?1?0.7872?0.381 sin?10.381tan?1???0.484cos?10.787就可利用 Qc?Pj(tg?1?tg?2)，求出补偿容量Qc为

Qc?Pj(tg?1?tg?2)?554.4?(0.484?0.328)?85.551kvar 即需要补偿85.551kvar的无功功率，才是补偿后的功率因数由原来的0.787提高到0.95。

6.4.3对于变压器三来说：

由前面得负荷统计可知，变压器出线回路的计算负荷为

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