负荷计算与变压器选择

1）负荷计算

计算负荷是确定供电系统、选择变压器容量、电气设备、导线截面和仪表量程的依据，也是整定继电保护的重要数据。负荷计算主要是确定计算负荷。

负荷计算的常用方法有需要系数法、二项式法、利用系数法。本次设计采用的是需要系数法。

（1）单台用电设备计算负荷。

有功计算负荷 Pca＝KdPe（kW）

无功计算负荷 Qca＝Pcatanφ（kvar）

（2）用电设备组的计算负荷。

式中 KΣP——有功同时系数。对于配电干线所供范围的计算负荷，KΣP 取值范围一般在0.8～0.9；对于变电站总计算负荷，KΣP取值范围一般在0.85～1。

KΣQ——无功同时系数。对配电干线计算负荷，KΣQ的取值范围一般在0.93～0.97；对于变电站总计算负荷，KΣQ取值范围一般在0.95～1。

Pca（Σ）——车间变电所低压母线上的有功计算负荷；

Qca（Σ）——车间变电所低压母线上的无功计算负荷；

Sca（Σ）——车间变电所低压母线上的视在计算负荷；

Kd——需用系数。

2）变压器选择的原则

（1）应满足用电负荷对供电可靠性的要求。

（2）对季节负荷或昼夜负荷变动较大现而宜于采用经济运行方式的变电所，也可考虑采用两台变压器。

（3）对于三级负荷集中负荷较大者，虽为三级负荷，也可采用两台以上的变压器。

（4）在确定变压器台数时，应适当考虑负荷的发展，留有一定的余地。

3）1～3 号教学楼、行政楼、消防室、路灯总计算负荷

1 号教学楼负荷117.4 kW；2 号教学楼负荷199.6 kW；3 号教学楼负荷150.34 kW；行政楼负荷304.5 kW；消防室负荷64 kW；路灯45.36 kW。

总负荷容量：

Pe＝117.4＋199.6＋150.34＋45.36＋304.5＋64＝881.2（kW）

需要系数：Kd＝0.85；有功同时系数：KΣP＝0.9；功率因数：cosφ＝0.85，tanφ＝0.62。

有功计算功率：Pca＝KdPe＝0.85×881.2＝749（kW）

无功计算功率：Qca＝Pcatanφ＝749×0.62＝464.4（kvar）

视在计算功率：Sca＝Pca／cosφ＝749／0.85＝881.2（kV·A）

计算电流：

根据Sca＝881.2 kV·A，考虑到今后的发展选择S9－1000／10 的变压器一台。

变压器主要技术参数如表0－8所示。

表0－8　变压器主要技术参数

4）4～8 号系馆楼、实验楼计算负荷

4 号系馆楼负荷265.8 kW；5 号系馆楼负荷185.64 kW；6 号系馆楼负荷220.8 kW；7号系馆楼负荷192.6 kW；8 号系馆楼负荷210.7 kW；实验楼负荷124.1 kW。

总负荷容量：

Pe＝265.8＋185.64＋124.1＋220.8＋192.6＋210.7＝1 199.6（kW）

需要系数：Kd＝0.65；有功同时系数：KΣP＝0.9；功率因数：cosφ＝0.85，tanφ＝0.62。

有功计算功率：Pca＝KdPe＝0.65×1 199.6＝779.7（kW）

无功计算功率：Qca＝Pcatanφ＝779.7×0.62＝483.4（kvar）

视在计算功率：Sca＝Pca／cosφ＝779.7／0.85＝917.3（kV·A）(www.xing528.com)

Pca（∑）＝0.9×779.7＝701.7（kW）

Qca（∑）＝0.97×483.4＝468.8（kvar）

Sca（∑）＝845 kV·A

计算电流：Ica（∑）＝Sca（∑）／1.732UN＝845×103／（1.732×380）＝1 284（A）

根据Sca＝917.3 kV·A，考虑到今后的发展选择S9－1000／10 的变压器一台。

变压器主要技术参数如表0－9所示。

表0－9　变压器主要技术参数

5）图书馆计算负荷

图书馆负荷：1 600 kW；

总负荷容量：Pe＝1 600 kW；

需要系数：Kd＝0.75；同时系数：K∑P＝0.9；功率因数：cosφ＝0.85，tanφ＝0.62。

有功计算功率：Pca＝KdPe＝0.75×1 600＝1 200（kW）

无功计算功率：Qca＝Pca tanφ＝1 200×0.62＝744（kvar）

视在计算功率：Sca＝Pca／cosφ＝1 200／0.85＝1 411.8（kV·A）

Pca（∑）＝0.9×1 200＝1 080（kW）

Qca（∑）＝0.97×744＝721.7（kvar）

Sca（∑）＝1 299 kV·A

计算电流：

根据Sca＝1 411.8 kV·A，考虑到今后的发展选择S9－1600／10 的变压器一台。

变压器主要技术参数如表0－10所示。

表0－10　变压器主要技术参数

6）一区宿舍楼、服务楼、食堂、医院食堂、体育器材室、热交换站、二区宿舍楼、锅炉房、开水房计算负荷

宿舍楼负荷275.8 kW、服务楼负荷90 kW；食堂负荷95 kW；医院食堂负荷20 kW；体育器材室负荷1.95 kW；热交换站负荷25 kW；二区宿舍楼负荷319.2 kW；锅炉房负荷90 kW；开水房负荷90 kW。

总负荷容量：

Pe＝275.8＋90＋95＋20＋1.95＋25＋319.2＋90＋90＝1 007（kW）

需要系数：Kd＝0.75；功率因数：cosφ＝0.85；tanφ＝0.62。

有功计算功率：Pca＝KdPe＝0.75×1 007＝755.25（kW）

无功计算功率：Qca＝Pca tanφ＝755.25×0.62＝468.255（kvar）

视在计算功率：Sca＝Pca／cosφ＝755.25／0.85＝888.5（kV·A）

Pca（∑）＝0.9×755.25＝679.7（kW）

Qca（∑）＝0.97×530.7＝454.2（kvar）

Sca（∑）＝817.5 kV·A

计算电流：

根据Sca＝888.5 kV·A，考虑到今后的发展，选择S9－1000／10 的变压器一台。

变压器主要技术参数如表0－11所示。

表0－11　变压器主要技术参数