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1、工业与民用配电设计手册 负荷计算用无功功率补偿概述1负荷计算的内容和目的负荷计算的方法设备功率的确定1单台用电设备的设备功率2用电设备组的设备功率变电所或建筑物的总设备功率柴油发电机的负荷统计需要系数法确定计算负荷3配电干线或车间变电所的计算负荷配电所或总降压变电所的计算负荷7对于台数较少的用电设备 4台及以下 的计算负荷用系数自备柴油发电机组的计算负荷利用系数法确定计算负荷7平均利用系数8用电设备的有效台数8计算负荷9例1-1单位面积功率法和单位指标法确定计算负荷11单位指标法单位产品耗电法单相负荷计算12单相负荷换算为等效三相负荷的一般方法单相负荷换算为等效三相负荷的简化方法13例1-2电
2、弧炉负荷计算14尖峰电流的确定15接有多台电动机的配电线路，只考虑一台电动机起动时的尖峰电流公式对于自起动的一组电动机供电给起重机的线路企业年电能消耗量计算15单位产品耗电量法电网损耗计算1619变压器满载无功损耗公式变压器负荷率不大于85%时，功率损耗公式电网中电能损耗20 供电线路年有功电能损耗公式变压器年有功电能损耗无功功率补偿2021 功率因数计算补偿前平均功率因数公式已经投入使用的用户，其平均功率因数补偿容量的计算 补偿容量的计算方法补偿计算负荷下的功率因数 三、利用同步电动机补偿22 同步电动机输出无功功率公式一同步电动机输出无功功率公式二 四、电力电容器补偿、控制及安装方式的选择
3、23 五、全厂负荷计算及无功功率补偿计算实例23供配电系统负荷分级及供电要求2525 一一级负荷及一级负荷中特别重要的负荷 4条 二二级负荷 2条 三三级负荷 二、部分行业的负荷分级 机械工厂的负荷分级表26民用建筑负荷分级27 三、一级负荷对供电电源的要求 2条 应由两个电源供电，一个电源故障时，另一个不应同时损坏特别重要的负荷，还必须增设应急电源 四、二级负荷对供电电源的要求27 应由两个电源供电，即两回线路供电，供电变压器亦应有两台负荷较小地区可由一回6kV及以上专用架空线供电；采用电缆线路时，应采用两根电缆组成的电缆段供电，每根应能承受100%的二级负荷供配电系统设计要则29 30高压
4、配电系统30 31各级电压线路的送电能力 表 31决定配电电压高低的因素供电电压为35kV及以上的单位，配电电压宜采用35kV 二、接地方式31 一接地种类 中性点直接接地 大接地电流系统、有效接地 零序电抗与正序电抗的比值X0X130X1X0X130X1X0X132 单相接地故障电流小，供电可靠性高要求系统绝缘水平较高线路很长时，接地电容电流大中性点经消弧线圈接地32 363kV电网当单相接地电流超过规定值时，可采用消弧线圈补偿电流消弧线圈接地方式，正常情况下，中性点的长时间电压位移不应超过电网标称相电压的15%，故障点的残余电流不宜超过10A，必要时电网分区。采用过补偿方式消弧线圈装设地点
5、，不宜多台安装在一处；断开一、二回线路时，大部分不致失去补偿消弧线圈的连接 直接接于YN,d或YN,yn,d接线的变压器中性点上，也可接在ZN,yn接线变压器的中性点上，容量不超过三相总容量的50%，并不得大于任一相容量接于YN,yn接线的变压器中性点上，容量不超过三相总容量的20%不应接在零序磁通经铁心闭路的YN,yn接线的变压器无中性点或中性点未引出时，应装设专用变压器两台变压器合用一台消弧线圈时，应分别经隔离开关与变压器中性点相连。运行时只合其中一组隔离开关，避免虚幻接地现象中性点经电阻接地33 中性点经高电阻接地 限制单相接地故障电流，阻值数百-数千可消除大部分谐振过电压，限制单相间歇
6、弧光接地过电压单相接地故障电流小于10A，不中断供电系统绝缘水平较高主要用于发电机回路中性点经低电阻接地 用于635kV由电缆构成的送、配电网络阻值一般在1020单相接地故障电流为1001000A用于以电缆为主，不容易发生瞬时性单相接地故障且系统电容电流比较大的配电系统 电网中性点各种接地方式的比较 表 二中性点接地方式的选择34 选择中性点接地方式时应考虑的因素 5条 系统接地要求 3条 310kV不直接连接发电机的系统和35k系统，根据单相接地故障电容电流的大小，采用不接地或消弧线圈接地方式 2条 635kV主要由电缆构成的送、配电网络，单相接地故障电容电流较大时，可采用低、中电阻接地6k
7、V和10kV配电系统以及发电厂厂用电系统，单相接地故障电容电流较小时，可采用高电阻接地 三、配电方式35 高压配电系统宜采用放射式、也可采用树干式、环式及其组合式 各种特点 10 6 kV配电系统接线方式及特点 表 变压器选择和变配电所主接线3737 一变压器类型的选择37 各类变压器性能比较 表 按环境条件选择变压器 各类变压器的适用范围和参考型号 表 38变压器绕组连接组别的选择38 三相变压器常用连接组和适用范围 表 变压器调压方式的选择39 一般应采用无载手动调压变压器变压比和电压分接头的选择见第六章35kV降压变电所的主变压器应采用有载调压变压器，10 6 kV不宜采用按并列运行条件
8、选择变压器 变电所变压器并列运行的条件 表 变压器阻抗电压 uk% 的选择40 满足系统电压偏差和电压波动要求 第六章 满足限制低压系统短路电流的要求 4、11章 二35kV主变压器台数和容量的选择40 采用三相变压器，容量按5-10年预期选择，至少留有15%-25%的裕量有一、二级负荷的变电所中宜装设两台主变压器装有两台及以上主变压器的变电所中，断开一台时，其余能保证全部一、二级负荷，且不小于60%全部负荷具有三种电压的变电所中，各侧绕组的功率均达到该变压器的15%以上时，宜采用三绕组变压器过载能力满足运行要求变电所两台或多台主变压器经济运行的条件 表 三10 6 kV配电变压器台数和容量的
9、选择41 宜装设两台及以上变压器的条件 3条 装有两台及以上变压器的变电所中，断开一台时，其余能保证全部一、二级负荷的用电昼夜或季节性波动较大的负荷，可采用容量不一致的变压器一般情况下，动力和照明宜共用变压器。可设专用变压器的条件 6条 四配电变压器能效及技术经济评价41 配电变压器能效评价方法及基本计算公式 配电变压器的综合能效费用计算公式配电变压器单位空载损耗的基本费用A系数配电变压器单位负载损耗的基本费用B系数不同功率因数及年最大负载利用小时数 T 时的年最大负载损耗小时 表 不同行业的年最大负荷利用小时数 T 与年最大负载损耗小时的典型值 表 43计算实例 二、变配电所的电气主接线46
10、 一主接线的一般要求 35kV室内、外配电装置的接线 35kV室外配电装置，有两回路电源线和两台变压器时，主接线可采用“桥形接线” 电源线路较长时，应采用内桥接线，可增设带隔离开关的跨条电源线路较短，需切换变压器、或桥上有穿越功率时，应采用外桥35kV出线为两回路以上或采用室内配电装置，宜采用单母线或分段单母线接线10 6 kV侧宜采用单母线、分段单母线接线10 6 kV配电所主接线宜采用单母线或分段单母线接线；要求高时，可采用双母线接线10 6 kV配电所专用电源线的进线开关宜采用断路器或带熔断器的负荷开关；也可采用隔离开关或隔离触头高压断路器的电源侧及可能反馈电能的一侧，必须装设高压隔离开
11、关或隔离触头高分断能力和频繁操作性能的断路器10 6 kV母线的分段处，宜装设断路器；可装设隔离开关或隔离触头组的情况 4条 10 6 kV两配电所之间的联络线上断路器的装设要求避雷器及其隔离开关的装设要求每段高压母线应装设一组电压互感器，采用专用熔断器保护由地区电网供电的变配电所电源进线处，宜装设计费用的专用电压、电流互感器所用变压器宜采用高压熔断器保护二35kV变电所的主接线46 常用35kV变电所的主接线图及特点 表 三10 6 kV配变电所的主接线50 10 6 kV配变电所的主接线图及特点 表 四10 6 kV配变电所主要设备的配置51 10 6 kV配变电所主要设备的配置及使用条件
12、五10 6 0.4kV变电所的接线及电器选择53 10 6 0.4kV变电所高压接线常用方案5310 6 0.4kV户内型成套变电所高、低接线方案10 6 0.4kV户外型成套变电所高、低接线方案10 6 0.4kV变电所高、低压侧电器及母线规格六350.4kV直降变电所高压电器及母线规格56 三、变配电所所用电源56 35kV总降压变电所一般装设两台所用变压器，防止两台并列运行允许装设一台所用变压器的情况 3条 当所内380V配电变压器满足要求时，可不装设专用所用变压器所用变压器一般不供所外用电10 6 kV配电所56 宜引自所内或就近的配电变压器220380V侧。不超过30kVA。两回电源时，宜有自动投入装置采用交流操作时，可引自电压互感器设置固定的检修电源点低压配电系统5757 50Hz交流低压设备的额定电压和系统标称电压 表 车间及其他建筑物的配电电压应采用220380V 二、带电导体系统和接地系统的分类57 带电导体系统的分类带电导体包括相线、N线、PEN线，不包括PE带电导体系统的型式 图 接地系统的分类 三、低压电力配电系统58一基本原则58
