煤礦企業(yè)負荷計算

1、礦山供電機電項目二 負荷計算與變壓器選擇 甘肅煤炭工業(yè)學(xué)校精品課程煤礦企業(yè) 負荷計算補償電容器 的選擇與安裝 變壓器的選擇任務(wù)一 煤礦企業(yè) 負荷計算任務(wù)二 補償電容器 的選擇與安裝 任務(wù)三 變壓器 的選擇項目二 煤礦企業(yè)負荷計算與變壓器選擇 任務(wù)一 煤礦企業(yè)負荷計算任務(wù)描述負荷計算有需用系數(shù)法、二項式法、利用系數(shù)法，單位產(chǎn)品電耗法等。廣泛采用的是需用系數(shù)法。任務(wù)分析利用科學(xué)方法進行負荷的統(tǒng)計和計算，為煤礦供電系統(tǒng)電氣設(shè)備，輸電線路和繼電保護裝置的選擇提供重要的依據(jù)。1（1） 用電設(shè)備工作制3（3） 負荷計算方法2（2） 需用系數(shù)法知識點：（2） 會進行負荷計算（1） 會進行負荷統(tǒng)計技 能 點

2、技能點：1、長時連續(xù)工作制用電設(shè)備（補：解釋：熱平衡、30分鐘、導(dǎo)體通過電流達到穩(wěn)定溫升的時間大約為（34），為發(fā)熱時間常數(shù)。 10min（34）大約就是30min。）銘牌值。舉例：礦山通風機、壓風機、照明燈負荷功率：等于銘牌下的額定功率。2、短時工作制用電設(shè)備： （補：解釋：運行時間短，停歇時間長。）容量小可不考慮；容量大的適當考慮。舉例：絞車、電動車負荷性質(zhì)。3、斷續(xù)周期工作制用電設(shè)備 1）斷續(xù)周期工作制：周期性地時而工作，時而停歇，如此反復(fù)運行，工作周期一般不超過10分鐘。2）舉例:吊車、電焊機用電設(shè)備工作制一、用電設(shè)備工作制一、用電設(shè)備工作制斷續(xù)周期工作制用電設(shè)備二、需用系數(shù)法1、單臺

3、用電設(shè)備的需用系數(shù) 2、成組用電設(shè)備需用系數(shù)： 加權(quán)平均效率需用系數(shù)：用電設(shè)備的實際負荷總?cè)萘颗c其額定總?cè)萘康陌俜直戎怠?同時系數(shù)、負荷系數(shù)、線路效率、設(shè)備效率。三、負荷計算方法1、單臺用電設(shè)備的計算負荷122、成組用電設(shè)備的計算負荷 煤礦各組用電設(shè)備的需用系數(shù)和加權(quán)平均功率因數(shù)可查表。 3、變電所總負荷的計算 原則：）按逐級計算法確定計算負荷：末首。考慮同時系數(shù)、線路損耗、變壓器損耗。）分組原則：按生產(chǎn)環(huán)節(jié)、設(shè)置地點分。）分組計算：負荷系數(shù)原則。按需用系數(shù)法確定計算負荷總?cè)萘?、需用系?shù)3四、進行負荷統(tǒng)計1、用需用系數(shù)法統(tǒng)計負荷時，應(yīng)先將不同工作制下的用電設(shè)備功率換算成統(tǒng)一工作制下的額定功率。

4、 2 、用電設(shè)備的計算負荷。 3 、統(tǒng)計變電所總計算負荷時，應(yīng)從供電系統(tǒng)末端開始向電源側(cè)統(tǒng)計。將下級各線路負荷相加后再乘以組間最大負荷同時系數(shù)即為本線路的計算負荷。但各最大負荷同時系數(shù)的乘積不得小于0.8。 小結(jié)思考題1.用電設(shè)備工作制分那幾種？ 2.負荷計算的原則是什么？ 3.根據(jù)提供的計算參數(shù)進行負荷計算？任務(wù)二 補償電容器的選擇與安裝任務(wù)描述任務(wù)分析根據(jù)電力部門實行的電費獎懲制度，利用合理的方法提高了功率因數(shù)，減少電能損耗，避免電力部分對煤礦企業(yè)的電費懲罰。NO.1（一） 功率因數(shù)有關(guān)基本概念NO.2（二） 提高自然功率因數(shù)意義和方法NO.3（三） 功率因數(shù)的補償方法知識點：技能點：一、

5、會制定提高自然功率因數(shù)的方案 四、會確定補償電容器的接線方式 三、會選擇補償電容器 要求二、會確定電容器的補償方案 1、提高功率因數(shù)的意義 1）提高電力系統(tǒng)的供電能力 2）減少供電網(wǎng)絡(luò)中的電壓損失，提高供電質(zhì)量。 3）降低供電網(wǎng)絡(luò)中的功率損耗。 4）降低企業(yè)產(chǎn)品的成本 電費的收取方法：“兩部電價制”：基本電價、電度電價（包括調(diào)整電價）。COS大于等于0.9 獎，低于此值罰。2、提高自然功率因數(shù)的方法 1）選：正確的選擇、合理的使用電動機和變壓器，在條件允許的條件下，盡量選擇鼠籠型電動機。避免：空載、輕載運行。 2）調(diào)：合理選擇變壓器的容量，盡量空載、輕載運行。 3）換：更換設(shè)備為節(jié)能設(shè)備，對大

6、容量，長時工作的礦井通風機采用同步電動機，使其工作在過激狀態(tài)。一、提高自然功率因數(shù)意義和方法 1、電容器無功容量的計算 Qc=Pi(tanANTtanac) 如圖2-13、電容器的補償方式和聯(lián)接方式 1）電容器的補償方式 （1）單獨就地補償方式：接線、優(yōu)缺點、適用對象。（2）分散補償方式：接線、優(yōu)缺點、適用對象。（3）集中補償方式：接線、優(yōu)缺點、適用對象：610kV 大中型煤礦主要補償方式，如：平煤各礦。 2）電容器的聯(lián)接方式 （1）三角形接法（2）星形接法功率因數(shù)的補償方法二、功率因數(shù)的補償方法2、電容器（柜）臺數(shù)的確定 需電容器臺數(shù)：每相所需電容器臺數(shù)：取其相等或稍大的偶數(shù)，因為變電所采用

7、單母線分段式結(jié)線。 補償前后的功率三角形1、提高功率因數(shù)的意義。 2、提高功率因數(shù)的方法： a. 自然提高。 b.人工補償法（并聯(lián)電容器法）。 3、電容器的選擇：選擇、接法、位置、放電要求。小結(jié)思考題1.提高自然功率因數(shù)意義和方法 。 2.補償電容器的選擇與安裝方法。？任務(wù)三 變壓器的選擇任務(wù)描述首先根據(jù)是否有一、二類負荷確定變壓器臺數(shù)，根據(jù)負荷統(tǒng)計結(jié)果確定容量，然后考慮變壓器的損耗情況決定補償電容器的容量、臺數(shù)，最后給出經(jīng)濟運行方式。任務(wù)分析主變壓器是煤礦地面變電所的重要設(shè)備，通過對全礦各類負荷統(tǒng)計分析，正確選擇主變壓器的容量、臺數(shù)以及運行方式，確保煤礦供電的可靠性和經(jīng)濟性。 （2） 變壓器

8、的經(jīng)濟運行分析方法 （1） 變壓器選擇原則知 識 點 知識點：技能點：一、 會確定變壓器的型號、臺數(shù)、容量 二、 會分析變壓器經(jīng)濟運行情況 一、變壓器選擇原則（3)變電所主變壓器容量的確定 兩臺變壓器同時工作： 兩臺，一臺工作，一臺備用。1、原則：供電安全、可靠、經(jīng)濟為前提，同時考慮發(fā)展余地。 2、變電所主變壓器的選擇。1）主變壓器臺數(shù)的確定 （1）具有一類負荷的變電所： 兩臺： 礦山負荷的80% 。 （2）只有二、三類負荷的變電所： 兩臺或1臺（備用電源）。二、變壓器的經(jīng)濟運行分析方法1）變壓器的有功功率損耗 （1）空載損耗（鐵損Pt）：與變壓器的負荷無關(guān)。可由空載實驗測定。 （2）銅損Pc

9、u：與負荷電流（或功率）的平方成正比。由短路實驗測得。 有功損耗：2）變壓器的無功功率損耗 （1）產(chǎn)生主磁通（產(chǎn)生勵磁電流）QU：與負荷無關(guān)。與勵磁電流（或近似地與空載電流）成正比。 （2）消耗在一、二次繞組電抗上的無功功率QN：與負荷電流（或功率）的平方成正比。如果缺少參數(shù)，變壓器的功率損耗可估算如下： PT= 0.02PT QT=0.1QT 2）變壓器運行損耗的計算 （1）包括變壓器的有功損耗和無功損耗兩部分。 （2）有關(guān)計算（了解）二、變壓器的經(jīng)濟運行分析方法1）無功功率經(jīng)濟當量的概念 （1）定義：無功功率經(jīng)濟當量Kec，電力系統(tǒng)每輸送1kvar的無功功率，在系統(tǒng)中所產(chǎn)生的有功功率損耗的

10、千瓦數(shù)之比, （2）有關(guān)因素：Kec與輸電距離、電壓變換次數(shù)等因素有關(guān)。（3）參考值：0.020.15（平均取0.1）。對于發(fā)電機直配用戶 Kec=0.020.04；對于經(jīng)兩級變壓的Kec=0.050.07；對于經(jīng)三級以上變壓的；Kec=0.080.15。3）變壓器的經(jīng)濟運行 （1）變壓器經(jīng)濟損耗的計算 A、經(jīng)濟運行方式。 B、單臺變壓器運行時其功率損耗的計算： 經(jīng)濟負荷: 經(jīng)濟負荷率:兩臺同容量變壓器并列運行時其功率損耗的計算： 臨界負荷：三、會確定變壓器的型號、臺數(shù)、容量示例： 已知某煤礦年產(chǎn)量為150萬t，地區(qū)電源電壓為63 kV，礦井全部用電設(shè)備的技術(shù)數(shù)據(jù)見負荷統(tǒng)計表。試求該礦井總降壓

11、變電所的計算負荷，并選擇主變壓器；計算全礦噸煤電耗及確定變壓器的經(jīng)濟運行方式。解： 1、負荷統(tǒng)計1)低壓負荷的統(tǒng)計負荷統(tǒng)計應(yīng)從線路末端開始逐級向電源側(cè)統(tǒng)計。這時應(yīng)先統(tǒng)計各低壓負荷組的計算負苛，選出配電變壓器；求出變壓器一次計算負荷后，將計算結(jié)果填入表中，然后再參與全礦負荷的統(tǒng)計。 下面以地面工業(yè)廣場為例進行計算。(1)用電設(shè)備功率的確定。由于煤礦大量負荷都為長時或短時工作制的負荷，其設(shè)備的功率等于其額定功率，所以不必進行功率換算。 (2)單相負荷換算為三相負荷。由于煤礦單相用電設(shè)備占總負荷比例很少，故均按三相平衡負荷計算。 (3)用電設(shè)備(組)的計算負荷。 用需用系數(shù)法統(tǒng)計負荷，查表查出對應(yīng)電

12、氣設(shè)備(組)的需用系數(shù)Kde、功率因數(shù) ，并計算其正切值 ，填于負荷統(tǒng)計表的8、9及10等欄內(nèi)。然后分別計算單臺或成組三相用電設(shè)備的計算負荷，并分別填于負荷統(tǒng)計表11、12、13及14等欄內(nèi)。 kde=0.7, =0.7，則 Pca=KdePN=0.7259.8=181.9kw Qca=Pca =181.91.02=185.5kvar Sca= = =259.8KVA E=PcaTmax=181.93500=636.7MWH 將上述計算結(jié)果分別填入負荷統(tǒng)計表第1114欄和第16欄內(nèi)。 其它各組負荷的計算與上述相同。以主井提升輔助設(shè)備為例計算各組設(shè)備的計算負荷 某礦負荷統(tǒng)計表 地面工業(yè)廣場低壓負

13、荷統(tǒng)計表低壓負荷總計：將表中第110行的有關(guān)數(shù)據(jù)相加。即： Pca=181.9+158.8+256.0=1325.9kw Qca=185.5+162.0+40.0=998.8kvar 低壓計算負荷：工業(yè)廣場低壓側(cè)計算負荷計算，取： Ksp=0.95，Ksq=0.97，則 Pca=KspPca=0.951325.9=1259.6KW Qca=KsqQca=0.97998.8=968.8KW考慮到工業(yè)廣場低壓負荷有一類負荷的輔助設(shè)備，為了保證供電的可靠須選兩臺變壓器，每臺變壓器的計算容量為：變壓器的負荷系數(shù)為：查表選S9-1250/10型變壓器兩臺，其技術(shù)數(shù)據(jù)見下表： S9-1250/10型變壓器技術(shù)數(shù)據(jù)型號額定容量 KVA額定電壓KV額定損