高低压配电系统扩容

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1、厦门市逢兴机电设备有限公司厦门市逢兴机电设备有限公司 福建省厦门市同安工业集中区建材园 96 栋 101-102 电话： 0592-7398635 传真 ：05927398625 厦门市逢兴机电设备有限公司 电话：0592-7398635 7252913 传真：0592-7398625 灌南工业区电镀园区灌南工业区电镀园区 低压配电系统改造方案低压配电系统改造方案 一一、 2 2 号变压器无功补偿异常号变压器无功补偿异常 (一) 无功补偿现状 高低压配电室 2 号变压器，容量为 800KVA，无功补偿为 10 组 30Kvar 的电力电容。在用电负荷为总容量的 50%时，无功补偿柜的 10 组

2、电容均已经投入使用，功率因数为 0.9。 该情况为不正常情况，正常情况下，在总负荷为 100%时，投入的电容理论上计算应该为： 变压器总容量*30%35%=800*3035%=240Kvar280Kvar 无功补偿柜在总负荷为 50%已经全部投入，在总负荷增大时，功率因数将下降，无法补偿到 0.9以上；这时将产生力率电费（即电业局罚款），增加不必要的支出； 造成该种现象的原因有以下两种： 电力电容老化，无法提供足够的补偿 由于外部用电设备产生无功过多，致使无功比较多，目前的无功补偿容量不够大 (二) 无功补偿介绍 在交流电路中，由电源供给负载的电功率有两种；一种是有功功率，一种是无功功率。 有

3、功功率是保持用电设备正常运行所需的电功率，也就是将电能转换为其他形式能量(机械能、光能、热能)的电功率。比如：5.5 千瓦的电动机就是把 5.5 千瓦的电能转换为机械能，带动水泵抽水或脱粒机脱粒；各种照明设备将电能转换为光能，供人们生活和工作照明。 厦门市逢兴机电设备有限公司厦门市逢兴机电设备有限公司 福建省厦门市同安工业集中区建材园 96 栋 101-102 电话： 0592-7398635 传真 ：05927398625 厦门市逢兴机电设备有限公司 电话：0592-7398635 7252913 传真：0592-7398625 无功功率比较抽象，它是用于电路内电场与磁场的交换，并用来在电气

4、设备中建立和维持磁场的电功率。它不对外作功，而是转变为其他形式的能量。凡是有电磁线圈的电气设备，要建立磁场，就要消耗无功功率。比如 40 瓦的日光灯，除需 40 多瓦有功功率(镇流器也需消耗一部分有功功率)来发光外，还需 80 乏左右的无功功率供镇流器的线圈建立交变磁场用。由于它不对外做功，才被称之为“无功”。 在正常情况下，用电设备不但要从电源取得有功功率，同时还需要从电源取得无功功率。如果电网中的无功功率供不应求，用电设备就没有足够的无功功率来建立正常的电磁场，那么，这些用电设备就不能维持在额定情况下工作，用电设备的端电压就要下降，从而影响用电设备的正常运行。 无功功率对供、用电产生一定的

5、不良影响，主要表现在： (1)降低发电机有功功率的输出。 (2)降低输、变电设备的供电能力。 (3)造成线路电压损失增大和电能损耗的增加。 (4)造成低功率因数运行和电压下降，使电气设备容量得不到充分发挥。 从发电机和高压输电线供给的无功功率，远远满足不了负荷的需要，所以在电网中要设置一些无功补偿装置来补充无功功率，以保证用户对无功功率的需要，这样用电设备才能在额定电压下工作。这就是电网需要装设无功补偿装置的道理。 (三) 无功补偿的效益 在现代用电企业中，在数量众多、容量大小不等的感性设备连接于电力系统中，以致电网传 输功率除有功功率外，还需无功功率。如自然平均功率因数在 0.700.85

6、之间。企业消耗电网的厦门市逢兴机电设备有限公司厦门市逢兴机电设备有限公司 福建省厦门市同安工业集中区建材园 96 栋 101-102 电话： 0592-7398635 传真 ：05927398625 厦门市逢兴机电设备有限公司 电话：0592-7398635 7252913 传真：0592-7398625 无功功率约占消耗有功功率的 60%90%,如果把功率因数提高到 0.95 左右，则无功消耗只占有功 消耗的 30%左右。由于减少了电网无功功率的输入，会给用电企业带来效益。 1. 节省企业电费开支； 提高功率因数对企业的直接经济效益是明显的，因为国家电价制度中，从合理利用有限电能 出发，对不

7、同企业的功率因数规定了要求达到的不同数值，低于规定的数值，需要多收电费，高 于规定数值，可相应地减少电费。可见，提高功率因数对企业有着重要的经济意义。 2. 提高设备的利用率； 对于原有供电设备来讲，在同样有功功率下，因功率因数的提高，负荷电流减少，因此向负 荷传送功率所经过的变压器、开关和导线等供配电设备都增加了功率储备，从而满足了负荷增长 的需要;如果原网络已趋于过载，由于功率因数的提高，输送无功电流的减少，使系统不致于过载 运行，从而发挥原有设备的潜力;对尚处于设计阶段的新建企业来说则能降低设备容量，减少投资 费用，在一定条件下，改善后的功率因数可以使所选变压器容量降低。因此，使用无功补

8、偿不但 减少初次投资费用，而且减少了运行后的基本电费。 3. 降低系统的能耗； 补偿前后线路传送的有功功率不变，P= IUCOS，由于 COS 提高，补偿后的电压 U2 稍大于 补偿前电压 U1,为分析问题方便，可认为 U2U1 从而导出 I1COS1=I2COS2。即 I1/I2= COS2/ COS1,这样线损 P 减少的百分数为： P%= (1-I22/I12)100%=(1- COS21/ COS22) 100% 当功率因数从 0.700.85 提高到 0.95 时，可求得有功损耗将降低 20%45%。 4. 改善电压质量； 以线路末端只有一个集中负荷为例，假设线路电阻和电抗为 R、X

9、,有功和无功为 P、Q,则电压 损失 U 为： U=(PR+QX)/Ue10-3(KV) 两部分损失：PR/ Ue输送有功负荷 P 产生的;QX/Ue输送无功 负荷 Q 产生的; 配电线路：X=(24)R，U 大部分为输送无功负荷 Q 产生的 变压器：X=(510)R QX/Ue=(510) PR/ Ue 变压器U 几乎全为输送无功负荷 Q 产生的 厦门市逢兴机电设备有限公司厦门市逢兴机电设备有限公司 福建省厦门市同安工业集中区建材园 96 栋 101-102 电话： 0592-7398635 传真 ：05927398625 厦门市逢兴机电设备有限公司 电话：0592-7398635 7252

10、913 传真：0592-7398625 可以看出，若减少无功功率 Q,则有利于线路末端电压的稳定，有利于大电动机的起动。因 此，无功补偿能改善电压质量(一般电压稳定不宜超过 3%)。但是如果只追求改善电压质量来装设 电容器是很不经济的，对于无功补偿应用的主要目的是改善功率因数，减少线损，调压只是一个 辅助作用。 (四) 改善无功补偿的具体措施 1. 相关工程师到现场检测，判断是什么原因造成无功补偿异常； 2. 如果是电力电容老化，更换电力电容； 3. 如果是电力电容容量不够造成补偿异常，增加一台电力无功补偿柜； (五) 改造费用 1. 检测费用：1000 元/次 2. 在电力电容老化的情况下：

11、 更换电力电容：350 元/组（电容单价）+100 元/组（工资）=450 元/组 3. 在电力电容容量设计不够的情况下： 增加一台电力电容补偿柜：6 万/台（施耐德元器件）或者 4 万/套（天正元器件） 现场安装调试费用：8000 元/台 厦门市逢兴机电设备有限公司厦门市逢兴机电设备有限公司 福建省厦门市同安工业集中区建材园 96 栋 101-102 电话： 0592-7398635 传真 ：05927398625 厦门市逢兴机电设备有限公司 电话：0592-7398635 7252913 传真：0592-7398625 二二、 低压配电系统容量不够低压配电系统容量不够 (一) 低压配电系统

12、现状 10KV 高压进线线径为：250mm 变压器清单及负荷情况： 1) 800KVA 2 台 2) 1000KVA 2 台 3) 600KVA 1 台 4) 2000KVA 1 台 合计总容量为：6200KVA 由于采用铝芯变压器，变压器在满载时发热严重，需要打开变压器箱体，用风扇辅助散热 根据变压器总容量计算出高压侧的额定电流： Ie=Se/(1.732*Ue)=6200/(1.732*10)=357.9(A) 可选用铝芯电缆截面： S=Ie/J=357.9/1.54=232.4(平方毫米) (二) 变压器出线侧用电情况 除了一台 2000KVA 的变压器接有一个 300KW 的负荷外，其

13、余所有变压器在峰值时全部处于满载状态; 园区近期规划招商引资，引进几家企业，所需的用电量需要 2000KVA 的用电负荷；规划引进的的企业中，有两家已经申请 500KW 的用电量，同时还规划引进 7 家以上的企业，所需的用电量按照每家 350KW 的用电量，那么总共需要的用电量为：500KW*2+7*350KW=3450KW 厦门市逢兴机电设备有限公司厦门市逢兴机电设备有限公司 福建省厦门市同安工业集中区建材园 96 栋 101-102 电话： 0592-7398635 传真 ：05927398625 厦门市逢兴机电设备有限公司 电话：0592-7398635 7252913 传真：0592-

14、7398625 (三) 存在的问题 据现场工作人员介绍，近期已经确定的入驻企业提出的申请用电量已经达到 2000KVA,按照目前的变压器使用状况来看，用电量缺口为 300KW，即为：375KVA 远期规划的引进企业按照概算，需要的总用电量为： 3450KW/0.8=4312KVA 目前剩余的变压器容量为：2000KVA-(300KW/0.8)=1625KVA 存在的用电缺口：4312KVA-1625KVA=2687KVA (四) 解决问题的办法 1. 近期用电缺口的解决方法 近期急需解决的问题是用户已经申请的容量已经达到 2000KVA(据工作人员介绍)，而根据上面的计算，还需要 375KVA

15、 的用电缺口； 建议将 600KVA 的变压器更换成 1000KVA 的变压器，更换后变压器总容量为：6600KVA 根据变压器总容量计算出高压侧的额定电流： Ie=Se/(1.732*Ue)=6600/(1.732*10)=381(A) 可选用铝芯电缆截面： S=Ie/J=381/1.54=247.4(平方毫米) 根据工作人员介绍，目前 10KVA 的进线电缆为 250 平方毫米，进线电缆能够承受6600KVA 的变压器所需要的电流； 工作人员介绍曾经向电力公司申请将 600KVA 的变压器容量提升为 1000KVA，电力公司口头已经同意； 厦门市逢兴机电设备有限公司厦门市逢兴机电设备有限公司 福建省厦门市同安工业集中区建材园 96 栋 101-102 电话： 0592-7398635 传真 ：05927398625 厦门市逢兴机电设备有限公司 电话：0592-7398635 7252913 传真：0592-7398625 综上所述，解决近期用电缺口的最快捷最简单的办法就是将 600KVA 升级为 1000KVA 2. 远期用电缺口的解决办法 新增一台 2000KVA 的变压器，该办法需要向电力公司申请，电力公司审批，需要重新拉一条高压进线电缆； 上一套发电机组