煤矿企业地面35/6kV变电所初步设计
1.2 计算各组负荷与填表
利用设计数据表中8～11各列的数据和公式,分别算出各设备或设备组的Pca、Qca、及Sca,并填入表1-1中12～14列。
例如，对于主井提升机有
Pca.1?Kd1PN1?0.95?1200?1140 kW Qca.1?tan?Pca.1?0.62?1140?706.8 kvar
Sca?Pca2?Qca2?11402?706.82?1341.33kVA
又如，对于通风机1，由同步电动机拖动，表1-1中其cosφ标出负值，其原因是：同步电动机当负荷率＞0.9，且在过励磁的条件下，其功率因数超前，向电网发送无功功率，故为负值。此时同步电动机的无功补偿率约为40～60%，近似计算取50%，故其补偿能力可按下式计算：
Pca.3?Kd3PN3?0.88?650?572kW
Qca.3? 0.5（Pca.3tan?3）?0.5?［572?（－0.46）］??263.12kvar
Sca3?Pca.32?Qca.32?5722???263.12?b2?629.62kVA
同理可得其余各组数据见表1-1。
在表1-1的合计栏中，合计有功负荷10395.30 kW和无功负荷5255.14 kvar是表中12列、13列的代数和，而视在负荷11648.12 kVA，则是据上述两个数值按公式计算得出，视在容量的代数和无意义。
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表1-1 全矿负荷统计分组 设 备 名 称 负 电压 荷 等 级 V 线 路 类 型 安装 电 单机 台数 机 容量 ―― 类 工作 型 kW 台数 5 6 7 工 作 设 备 总容量 kW 8 功率 因数 需用 系数 cosφ Kd 9 10 0.85 0.84 计算容量 有功 kW 11 1140.00 846.00 无功 kvar 12 706.80 549.90 -263.12 -263.12 -413.10 547.20 612.00 420.00 296.86 255.75 1038.40 视在 kVA 13 离35kV 变电所 的距离 km 14 1 1 主机提升 2 副井提升 3 通风机1 4 通风机2 5 压风机 6 地面低压 7 机修厂 8 洗煤厂 9工人村 11主排水泵 12井下低压 2 3 4 1 6000 C 1 6000 C 1 6000 k 1 6000 k 1 6000 C 1 6000 C 1 3 2 380 380 380 380 C K K K Y 1200 1/1 1200 0.95 Y T T T X 900 650 650 450 500 1/1 2/1 2/1 4/2 900 0.94 650 0.88 1341.33 0.28 1009.01 0.20 629.62 629.62 1.5 1.5 -0.91 572.00 572.00 810.00 684.00 600.00 525.00 478.80 412.50 1760.00 650 0.88 -0.91 900 0.9 -0.89 0.78 0.7 0.78 0.85 0.85 0.86 909.26 0.36 875.95 0.05 857.06 0.20 672.33 0.46 563.36 485.35 2.0 2.7 950 0.72 1000 0.6 700 0.75 630 0.76 550 0.75 10支农 3 1 6000 C 6/4 2000 0.88 2043.50 0.65 1 660 C X 2850 0.7 0.76 1995.00 ∑Pca 10395.30 1767.57 ∑Qca 5255.14 2665.39 S c a∑ 11648.12 13合计 4
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注1：线路类型：C——电缆线路；k——架空线路。
注2：电机型式：Y——绕线异步；X——鼠笼异步；D——直流；T——同步
1.3 各低压变压器的选择与损耗计算
因采用高压6kV集中补偿功率因数，故对各低压变压器均无补偿作用，选择时跟据表1-1中的计算视在容量按公式的原则进行。
1.3.1 洗煤厂和支农变压器
查参考文献[1]附表1分别选用S9-800，6／0.4kV、S9-630，6／0.4kV型三相油浸自冷式铜线电力变压器各一台。
1.3.2 工人村和机修厂变压器
查参考文献[1]附表1分别选用两台S9-800，6／0.4kV、S9-1000，6／0.4kV、型铜线电力变压器。
1.3.3 各变压器功率损耗计算
单台变压器的功率损耗按公式计算；两台变压器一般为分列运行，其功率损耗应为按0.5β运行的单台变压器损耗的两倍；对于井下低压负荷，因表1-1中未作分组，故不选变压器，其损耗按近似公式计算。
例如，对于800kVA洗煤厂变压器，据参考文献[1]附表1中的有关参数，可算得
?s??672.33??pT??p0??pK?ca??1.45?7.2????6.53KW
800???SN?T??1.24.5672.332??I0%UK%2??QT?SNT?????800??????35.02kvar 2?100100??100100800?又如，工人村两台800 kVA变压器，同样可算得
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22???1Sca???563.36???PT?2??P0??PK?????2?1.45?7.2??2?800???4.68KW 2???SN?T??????????1.24.5?563.36?2??I0%UK%2??QT?2SN?T?????2?800????????28.13kvar
1001001001002?800????????井下低压负荷的变压器损耗,按近似公式计算，即
?PT?0.015Sca?0.015?2665.39?39.98 kW ?QT?0.06Sca?0.06?2665.39?159.92 kvar
同理可得其它各低压变压器的损耗如表2－10所示。
表2－10 各低压变压器功率损耗计算结果
井下低负荷名称 洗煤厂 工人村 支 农 压 (2665.3ST.N，kVA 800 2×800 630 9) ΔPT，kW 6.5 4.7 28.1 4.8 24.4 401 59.9 7.11 38.5 2×1000 机修厂 ΔQT，kvar 35.0 合计 ΣΔPT＝63.11kW；ΣΔQT＝285.9kvar
1.4 计算6kV母线上补偿前的总负荷并初选主变压器
各组低压负荷加上各低压变压器的功率损耗后即为其高压侧的负荷，因ΣPca=9591 kW，由参考文献[1]表2－3得Ksi=0.85，忽略矿内高压线路的功率损耗，变电所6kV母线补偿前的总负荷为
Pca.6?Ksi(?Pca???PT)?0.85?? 10395?63.1??8889 kW Qca.6?Ksi(?Qca???Qt)?0.85??5255?285.9??4709 kvar
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