电路课程设计答辩计算负荷无功功率补偿变压器选择
变压器容量的选择与计算
变压器容量的选择与计算Revised by Petrel at 2021变压器容量的选择与计算电力变压器是供电系统中的关键设备，其主要功能是升压或降压以利于电能的合理输送、分配和使用，对变电所主接线的形式及其可靠与经济有着重要影响。
所以，正确合理地选择变压器的类型、台数和容量，是主接线设计中一个主要问题。
一、台数选择变压器的台数一般根据负荷等级、用电容量和经济运行等条件综合考虑确定。
当符合下列条件之一时，宜装设两台及以上变压器：1.有大量一级或二级负荷在变压器出现故障或检修时，多台变压器可保证一、二级负荷的供电可靠性。
当仅有少量二级负荷时，也可装设一台变压器，但变电所低压侧必须有足够容量的联络电源作为备用。
2.季节性负荷变化较大根据实际负荷的大小，相应投入变压器的台数，可做到经济运行、节约电能。
3.集中负荷容量较大虽为三级负荷，但一台变压器供电容量不够，这时也应装设两台及以上变压器。
当备用电源容量受到限制时，宜将重要负荷集中并且与非重要负荷分别由不同的变压器供电，以方便备用电源的切换。
二、容量选择变压器容量的选择，要根据它所带设备的计算负荷，还有所带负荷的种类和特点来确定。
首先要准确求计算负荷，计算负荷是供电设备计算的基本依据。
确定计算负荷目前最常用的一种方法是需要系数法，按需要系数法确定三相用电设备组计算负荷的基本公式为：有功计算负荷（kw ）c m d e P P K P == 无功计算负荷（kvar ）tan cc Q P ϕ=视在计算负荷（kvA ）cos cc P S ϕ=计算电流（A）c I =式中N U ——用电设备所在电网的额定电压（kv ）;d K ——需要系数；Pe ——设备额定功率； K Σq ——无功功率同期系数； K Σp ——有功功率同期系数； tan φ设备功率因数角的正切值。
例如：某380V 线路上，接有水泵电动机5台，共200kW ，另有通风机5台共55kW ，确定线路上总的计算负荷的步骤为（1）水泵电动机组需要系数d K =0.7~0.8(取d K =0.8)，cos 0.8ϕ=，tan 0.75ϕ=，因此（2）通风机组需要系数d K =0.7~0.8(取d K =0.8)，cos 0.8ϕ=，tan 0.75ϕ=，因此考虑各组用电设备的同时系数，取有功负荷的为0.95P K =∑，无功负荷的为0.97q K =∑，总计算负荷为计算出设备的负荷后，就可选择变压器了。
电气设备无功补偿装置的选用和无功补偿装置容量的确定
电气设备无功补偿装置的选用无功补偿应本着全面规划，合理布局，分级补偿，就地平衡的原则确定最优的补偿容量和分布方式，具体内容如下：(1)总体的无功平衡与局部的无功平衡相结合。
既要满足供电网的总无功需求，又要满足分线、分站的变电站及各用户无功平衡。
(2)集中补偿与分散补偿相结合。
以分散补偿为主，这就要求在负荷集中的点进行补偿，既要在变电站进行大容量集中补偿，又要在配电线路、配电变压器和用电设备处进行分散补偿，使无功就地平衡，减少变压器和线路的损耗。
(3)高压补偿与低压补偿相结合。
以低压补偿为主，电气设备高压无功补偿装置应装设在变压器的主要负荷侧，当不具备条件时，可装设在变压器的第三绕组侧，高压侧无负荷时，不得在高压侧装设补偿装置。
(4)降损与调压相结合。
以降损为主，兼顾调压。
这是针对供电半径较长，分支较多，负荷比较分散，自然功率因数低的线路。
这种线路负荷率低，线路的供电变压器多工作在空载或轻载的工况下，线路损失大，若对此线路进行补偿，可明显提高线路的供电能力。
电气设备无功补偿装置容量的确定2.1低压集中补偿配电网的无功补偿以配电变压器低压的集中补偿为主，以高压补偿为辅，电气设备配电变压器无功补偿装置的容量如果无法了解负荷的工作情况及系统参数，可按变压器最大负荷率为75%，负荷功率因数为0.70考虑，补偿到变压器最大负荷时其高压侧的功率因数不低于0.95，或按变压器容量的20%～40%进行配置。
用户对功率因数有特殊要求时，可选择合适的补偿容量使功率因数达到用户的要求值。
2.2电动机定补按照电动机的空载电流确定电动机的定补容量，电气设备电动机的空载电流约占额定电流的25%～40%。
为了防止电机退出运行时产生自激过电压，电动机的补偿容量一般不应大于电动机的空载无功，通常取QC=(0.95～0.98)UeI0对于排灌电动机等所带机械负荷轴惯性较大的电机，补偿容量可适当加大，大于电机空载无功负荷，但要小于额定无功负荷。
负荷计算及变压器选择
负荷计算及变压器选择1.专用工程1.1负荷计算及变压器容量、台数选择根据用电设备组名称查表得出：Kx （需要系数），cos Φ，tan Φ（见excel 表格或《工业与民用配电手册》）设备容量Pe根据下面的公式，计算Pj ，Qj ，Sj ，Ij基本公式：Pj=Pe*Kx Qj=Pj*tan Φ 22Sj Pj Qj =+ 3*Sj Ij Un= 取同时系数：Kp=0.85，Kq=0.95 计算出Pj ，Qj ，Sj可以计算出补偿前的功率因数cos Φ，功率因数一般补偿到0.95，查表可查出无功补偿率q c补偿容量Qc=Pj*q c，计算补偿后的设备容量：Pj ，Qj,Sj ，Ij 变压器损耗：ΔPb=0.01Sj ，ΔQb=0.05Sj变压器负荷率75%-85%，选择变压器台数和容量1.2无功补偿率qc 附表 （见excel 表格或《工业与民用配电手册》）2公用工程2.1负荷计算A)套住宅建筑面积在60㎡及以下时，用电负荷不宜小于4KW ；建筑面积在60-120㎡，用电负荷不宜小于8KW ；建筑面积在120-150㎡时，用电负荷不宜小于12KW ；建筑面积在150㎡以上时，用电负荷不宜小于16KW ，超出部分建筑面积可按40-50W/㎡计算。
B)新建住宅内公用设施用电按实际设备容量负荷计算，设备容量不明确时，按负荷密度估算，物业管理类60-100W/㎡；商业（会所）类100-150W/㎡.2.2变压器容量、台数的选择S=（总负荷*0.5）/2 （10KV 公用配电室变压器单台容量不宜大于800KVA ，如果需要选择二台的话除以2）0.5为配置系数关于变压器容量选择，我们来举个简单例子如下：户型介绍1#楼：层高均高3米；共3个单元，11层，一层2户；建筑面积均为80平方。
2#楼：层高均为3米，共3个单元，7层，一层2户，建筑面积均为71平方。
3#楼：层高均为3米，共2个单元，7层，一层2户，1单元建筑面积为71平方，2单元建 筑面积为49平方。
建筑电气 建筑供配电的负荷计算和无功补偿
Pav=Wp/t 全年小时数取8760h， Wp是全年消费的总电能。 （4）负荷系数 负荷系数也称负荷率，又叫负荷曲线填充
系数。
Pav
P max
Qav
Q max
0.70 ~ 0m a x Pr
Pmax―用电设备组负荷曲线上最大有功负荷(kＷ)
Pr ―用电设备组的设备功率(kＷ)
（6）利用系数 用电设备组在最大负荷班内的平均负荷 有功功率 (kW)
Pav K l Pe
Pav Kl Pe 无功功率 (kvar)
Qav Pav tan
式中Pav ――用电设备组在最大负荷工
作班内消耗的平均功负荷（kＷ）；
Pe――用电设备组的设备功率（kＷ）
➢当采用需要系数法和二项式法计算负荷 时，起重机用电动机类的设备功率为统一 换算到负载持续率ε=25%下的有功功率
Pe
r Pr 2 25
r Pr
(kW)
➢当采用需要系数法和二项式法计算负 荷时，断续工作制电焊机的设备功率是 指将额定容量换算到负载持续率 ε=100%时的有功功率。
Pe
r Pr 100
（5）电焊机3台总计17.50KVA； （Kx5=0.35 cosφ5=0.60 tgφ5=1. 33 ε5 =65%）
试求：每组负荷的计算负荷（Pc、Qc、 Sc、Ic）？
解：（1）机床组为连续工作制设备,故
PC1 K X1 Pe1 0.20 98 19.60 (kW)
QC1 PC1 tg1 19.60 1.72 33.91 (kvar)
r Sr cos
(kW)
3.用电设备组的计算负荷及计算电流
有功功率 Pc K X Pe (kW)
无功功率 QC PC tg (kvar)
35kV变电站毕业设计答辩PPT演示课件
Assignment book
某煤矿现需建设地面35/10kV 矿井变电所一座，供电线路采 用双回路35kV架空线。一回主 供电源引10km 远处的110kV 变电站；另一备用电源线路引 自另一110kV变电站，距离 5km。35kV母线最大短路参数 Sdmax=300MVA,变电所距井下 中央变电所1km.
•13
6、继保方案的初步拟定
10kV线路的保护： 电力变压器的保护：
三段式电流保护 瓦斯保护（400kVA以上） 纵联差动保护
电容器的保护： 电流速断保护
继保发展方向：智能型微机继电保护
•14
7、变电所的防雷与接地
防护直击雷，亦可以使感应雷 过电压产生在1～2km以外。
母线上装设阀型避雷器 FA3，保护变压器、电 压互感器电气设备。
94.8
0.6
4
机电车间与生 活办公
35.2
0.4
5
井下
159.4
0.7
架空线或电缆 长度/km 型号
LGJ-35
0.5
LGJ-35
0.6
2 LGJ-35
LGJ-35
MYPT-3*703*35
0.7 1
•10
45、电力线路和设备的选择
设备选择
选择原则
按正常工作条件下选择额定电流、 额定电压及型号
按短路情况下校验开关的开断 能力、短路热稳定和动稳定。
继电器保护的整定提供技术参数
负荷计算方法 需用系数法
•3
1、负荷计算与无功功率补偿
负荷计算结果
补偿前
有功负荷Pca=4844kW 无功负荷Qca=3464kvar 视在功率Sca=5955kVA 功率因数cosφ=0.81
无功补偿器的选择与设计
无功补偿器的选择与设计无功补偿器是一种用于改善电力系统功率因数的装置，它能够有效地减少电网中的无功功率，并提高电力系统的效率和稳定性。
在现代电力系统中，无功补偿器的选择与设计是非常重要的一环，本文将探讨无功补偿器的选择与设计的相关要点。
一、无功补偿器的选择1. 系统功率因数的分析在选择无功补偿器之前，首先要对电力系统的功率因数进行分析。
通过对电网的运行情况和负荷特性进行评估，确定是否存在功率因数偏低的情况。
如果系统的功率因数较低，就需要考虑安装无功补偿器来提高系统的功率因数。
2. 无功补偿器的类型选择根据电力系统的需求，可以选择静态无功补偿器或者动态无功补偿器。
静态无功补偿器主要通过电容器或电抗器来补偿无功功率，适用于负荷较为稳定的情况。
而动态无功补偿器则是通过电力电子器件实现无功功率的补偿，适用于负荷变化较大的情况。
3. 无功补偿容量的计算在选择无功补偿器时，还需要计算出所需的无功补偿容量。
根据电力系统的功率因数和负荷特性，可以使用相关的计算方法来确定所需的无功补偿容量。
一般来说，无功补偿容量应该能够满足系统的无功功率需求，并有一定的预留余量。
4. 无功补偿器的性能指标除了无功补偿容量外，还应该考虑无功补偿器的其他性能指标，如稳定性、响应时间、损耗等。
这些指标会影响无功补偿器的工作效果和可靠性，需与实际需求相匹配。
二、无功补偿器的设计1. 无功补偿器的接线方案在进行无功补偿器的设计时，首先需要确定无功补偿器的接线方案。
根据电力系统的拓扑结构和负荷分布情况，选择合适的接线方案，以充分发挥无功补偿器的作用。
接线方案的选择应该考虑电压降、电流分布和灵活性等因素。
2. 无功补偿器的电容器或电抗器选择对于静态无功补偿器，需要选择合适的电容器或电抗器进行补偿。
根据系统的需求和特点，选择容量合适、质量可靠、损耗低的电容器或电抗器。
同时要考虑电容器或电抗器的并联组成、散热措施等因素。
3. 无功补偿器的控制策略对于动态无功补偿器，需要设计合理的控制策略。
无功补偿装置的选型与设计
无功补偿装置的选型与设计无功补偿装置是一种用于改善电力系统功率因数的设备，它通过补偿电流中的无功成分，提高功率因数，减少系统的无功功率损耗。
本文将探讨无功补偿装置的选型与设计，以帮助读者了解如何选择合适的无功补偿装置及其设计原则。
1. 无功补偿装置的选型在选择无功补偿装置时，需要考虑以下几个因素：1.1 系统功率因数系统的功率因数是选择无功补偿装置的基本依据。
当系统功率因数低于设定值时，需要考虑安装无功补偿装置来提高功率因数。
1.2 负载类型根据负载的类型，可以选择不同类型的无功补偿装置。
常见的无功补偿装置包括静态无功发生器（SVC）、无功发生器组（STATCOM）和固定补偿电容器等。
1.3 控制方式无功补偿装置可以通过电容器开关或智能无功补偿控制器进行控制。
根据实际需求，选择适合的控制方式。
1.4 额定容量根据负载的需求和系统的容量，选择合适的无功补偿装置额定容量。
过小的容量可能无法满足需求，而过大的容量将浪费资源。
2. 无功补偿装置的设计无功补偿装置的设计需要考虑以下几个方面：2.1 电容器选择选择适当的电容器是无功补偿装置设计中的关键之一。
电容器的选择应考虑其额定电压、容量和损耗等因素，以确保电容器可以正常运行并满足功率需求。
此外，电容器还需要具备耐高压、低损耗和较长的使用寿命等特性。
2.2 保护措施为了确保无功补偿装置的安全稳定运行，需要采取相应的保护措施。
例如，安装电容器过电流保护器、电压保护器和温度保护器等，以防止电流过载、电压过高和温度过高等问题。
2.3 协调性设计对于较大规模的无功补偿装置系统，需要进行协调性设计，以保证系统各个组件之间的协调运行。
例如，根据系统的特点选择合适的滤波器、电抗器和电流互感器等，以优化系统的无功补偿效果。
2.4 安装位置无功补偿装置的安装位置也需要仔细考虑。
选择合适的安装位置可以最大程度地减少电缆长度和功率损耗，提高系统的效率。
综上所述，无功补偿装置的选型与设计需要综合考虑系统功率因数、负载类型、控制方式、额定容量等因素。
变压器变比选择和补偿容量计算
变压器容量的选择我们在平时选用配电变压器时,如果把容量选择过大,就会形成“大马拉小车”的现象。
这不仅增加了设备投资,而且还会使变压器长期处于空载状态,使无功损失增加。
如果变压器容量选择过小,将会使变压器长期处与过负荷状态,易烧毁变压器。
因此,正确选择变压器容量是电网降损节能的重要措施之一,在实际应用中,我们可以根据以下的简便方法来选择变压器容量。
本着“小容量，密布点”的原则，配电变压器应尽量位于负荷中心，供电半径不超过0.5千米。
配电变压器的负载率在0.5～0.6之间效率最高，此时变压器的容量称为经济容量。
如果负载比较稳定，连续生产的情况可按经济容量选择变压器容量。
对于仅向排灌等动力负载供电的专用变压器，一般可按异步电动机铭牌功率的1.2倍选用变压器的容量。
一般电动机的启动电流是额定电流的4~7倍,变压器应能承受住这种冲击,直接启动的电动机中最大的一台的容量,一般不应超过变压器容量的30%左右。
应当指出的是：排灌专用变压器一般不应接入其他负荷，以便在非排灌期及时停运，减少电能损失。
对于供电照明、农副业产品加工等综合用电变压器容量的选择，要考虑用电设备的同时功率，可按实际可能出现的最大负荷的1.25倍选用变压器的容量。
根据农村电网用户分散、负荷密度小、负荷季节性和间隙性强等特点，可采用调容量变压器。
调容量变压器是一种可以根据负荷大小进行无负荷调整容量的变压器,它适宜于负荷季节性变化明显的地点使用。
对于变电所或用电负荷较大的工矿企业，一般采用母子变压器供电方式，其中一台(母变压器)按最大负荷配置，另一台(子变压器)按低负荷状态选择，就可以大大提高配电变压器利用率，降低配电变压器的空载损耗。
针对农村中某些配变一年中除了少量高峰用电负荷外，长时间处于低负荷运行状态实际情况，对有条件的用户，也可采用母子变或变压器并列运行的供电方式。
在负荷变化较大时，根据电能损耗最低的原则，投入不同容量的变压器。
变压器变比选择和补偿容量计算一般不能单纯凭变压器容量进行计算，而且还要看该变压器所在的电压等级等情况；可根据国家电网公司《电力系统无功补偿配置技术原则》的要求，综合你的实际情况进行计算； 220kV变电站的无功补偿 6.1 220kV变电站的容性无功补偿以补偿主变压器无功损耗为主，适当补偿部分线路及兼顾负荷侧的无功损耗。
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XX 大学XX 专业课程设计答辩题目
1、什么叫计算负荷？正确确定计算负荷有何意义？
计算负荷也称需要负荷或最大负荷。
在工厂电力系统中计算负荷就是指功率、电流的计算。
计算负荷是作为选择工厂供配电系统中供电线路的导线截面、变压器容量、开关电器及互感器等的额定参数的依据。
根据计算负荷选择导体及电器，在实际运行中导体及电器的最高温升不会超过允许值，保证使用安全。
2、计算负荷文字符号P 30、Q 30、S 30、I 30中的下标30是什么意思？为什么计算负荷通常用半小时最大负荷？
下标30表示经过30min 电器设备发热达到稳定。
载流导体达到稳定温升的时间大约为(3～4)τ，τ为发热时间常数，一般来说取τ=10 min ，也就是载流导体大约经30min 后可达到稳定的温升值，因此通常取半小时平均最大负荷作为“计算负荷”。
3、什么是需要系数？确定需要系数考虑了哪些因素？
在一个电力系统中、所有的设备不可能同时都在运行，也不一定都处在额定功率下工作，当知道设备容量之后，需要用一个小于1的数来确定计算有功功率，即P 30 =K d • Pe ，式中K d 就是需要系数。
需要系数考虑了以下的主要因素：
ηηe
wl K K K L d ∑= K ∑——同时使用系数，为在最大负荷工作班某组工作着的用电设备容量与接于线路中全部用电设备总额定容量之比
K L ——负荷系数，用电设备不一定满负荷运行，此系数表示工作着的
用电设备实际所需功率与其额定容量之比
ηwl ——线路供电效率 ηe ——用电设备组在实际运行功率时的平均效率
4、在大作业中计算全厂总视负荷S 30和计算电流I 30可否将ξ分厂视在计算负荷和计算电流直接相加？为什么？应该如何正确计算？
不能够直接相加。
因为电力系统中所有的设备不可能同时在运行，也不一定都处在额定功率下工作，所以不能简单的直接相加。
用以下公式进行计算：
S P U S I Q P S Q K Q p K P N
i i q i i p 30
30
30302
3023030111
)(3030111
)(3030cos 3==+=⋅=⋅=∑∑=∑=∑ϕ 5、需要系数法是国际通用确定计算负荷的方法，最为简单实用，其主要公式有哪些？
ηηe wl
K K K L d ∑= p P K e d 30
=
6、工厂功率因数有几种？哪一功率因数是我国供电部门向用户收取供电费用
的依据？哪一功率因数是全厂电力设计的依据？
① 瞬时功率因数UI
P 3cos =ϕ，瞬时功率因数值代表某一瞬间状态的无功功率的变化情况。
② 平均功率因数22cos Q W P W W P
+=ϕ，我国电业部门每月向工业用户
收取电费，就规定电费要按月平均功率因数来调整。
③ 设计功率因数Q P 3030
cos =ϕ，电力设计的依据。
7、提高功率因数意义何在？如何提高功率因数？其道理是什么？
① 提高电源的利用率
② 降低电路的损耗
③ 提高经济效益，即电费得到减免。
方法：（ 1 ）提高自然功率因数；
（ 2 ）人工补偿无功功率，主要是并联电力电容器。
道理：并联电容，则Q C = -UI ,使得Q 30减小，那么ϕ就减小，cos ϕ就增大，从而无功功率因数得到了提高。
8、无功功率补偿容量Qc 怎样计算？
)tan (tan 30ϕϕ'-=P Q C
9、电力变压器按其绕组材质分为哪两大类？现代化工厂广泛采用铜绕组电力变压器的原因何在？
① 铝线：SL 7
② 铜线：S 9、SC 9
铜绕组的优点：铜比铝的熔点高，抗短路能力强，载流量大，密度大；低损耗，节电效果好，使用寿命长。
10、电力变压器按容量系列分为R8与R10系列，我国新的变压器的的容量等级采用R10系列，为什么？
采用此系列的变压器的范围较R8系列的多，因为R10系列是按1.26倍递增的，而R8系列是按1.33倍递增的。
11、某电力变压器的型号为SC 9-315/10、其含义如何？
KV
KVA C S 10:103159::为高压侧（一次侧）电压）
：额定容量（：设计序号
固体成型（干式）
三相
12、我国配电变压器常见联结组别有Yyn0与Dyn11两种，其意义如何？ 点。
刻为是时钟表示法：重合时表示有中线，，
表示低压侧是星型联结，表示高压侧是星型联结120n y :0Y Yyn
Dyn11:D 表示高压侧为△联结，y 表示二次侧是星型联结，n 表示有
中线，11是时钟表示法：重合时刻为11点。
13、对供给较多I 、II 电力负荷的变电所，为什么要采用两台主变压器？每台变压器应满足两个条件，这两个条件是什么？
采用两台变压器，提高供电可靠性，当其中一台进行检修时，另一台就可以保证供电。
① 其中一台运行时应满足计算负荷%70~60需要：'≈⋅S S T N 30)7.0~6.0(
② 任意一台单独运行，可带动全部的I 、II 级负荷：
S S T N 30≥⋅( I + II )。