一种变电所用电设备的负荷计算方法技术

本发明专利技术涉及电气技术领域，具体涉及一种负荷计算方法。一种变电所用电设备的负荷计算方法，其特征在于，设定用电设备的总容量Pe、用电设备的需要系数Kd、用电设备的功率因数，采用系数法和公式进行计算。由于采用上述技术方案，本发明专利技术的负荷计算方法能大大减小变电所的投入，且能减少下游工厂的电费开支。

Load calculation method for electric equipment of Substation

The invention relates to the field of electric technology, in particular to a load calculation method. A substation electrical equipment load calculation method, which is characterized in that the set with a total capacity of Pe electrical equipment, electrical equipment need coefficient Kd, the power factor of electric equipment, using coefficient method and formula. Due to the adoption of the technical proposal, the load calculation method of the invention can greatly reduce the input of the transformer substation, and can reduce the electricity consumption of the downstream factory.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电气
，具体涉及一种负荷计算方法。
技术介绍
在电力系统中，电压有很多等级，只有同等电压等级之间才能进行电能交换，否则要借助中间环节来进行电压变换，实现这个功能的中间环节就是变电站。变电站在系统中起着一个枢纽作用，电力系统变换电压通过变电站来完成，而且还能分配电能，它要将电能输送到每个用电场所且要保证电能的安全性、可靠性和经济性。所以变电站的设计不容小视。电能(功率)是能量的一种存在方式。电能有着许多优点，它的生产过程快捷，便于控制和管理，且对自然的污染性作用较小，可以代替其他资源，能够保护生态环境。目前，随着电力行业的管理要求和技术要求的不断进步和优化，我们国家对变电站的运行也提出了更高的要求。这就要求提高理论与实践的集合能力，并且积极总结变电站设计中遇到的各种问题。变电站设计中要综合各方面的原因，不可为提高某一方面的性能以另一性能为代价。其实提高电能的质量和利用率，可以通过一些先是可行的方法如改善优化变电站结构。改进变电站组织结构可以起到减小变电站的有功无功内耗，使变电站能够满足可靠、灵活、经济的运行要求。变电所中，根据用电的重要性和突然中断供电造成的损失程度可以将负荷分为三类，其中三级负荷供电所所造成的损失不大或不会直接造成损失，因此可以用单回线路供电，在供电之前，需要对其用电设备进行负荷计算，以便于设计合理的变电站结构。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种变电所用电设备的负荷计算方法，解决以上技术问题。本专利技术所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：一种变电所用电设备的负荷计算方法，设定用电设备的总容量Pe、用电设备的需要系数Kd、用电设备的功率因数则采用系数法和下列公式进行计算：有功计算负荷(kW)Pj＝Pe×Kd(1-1)功率因数的正切值无功计算负荷(kW)视在计算负荷(kW)计算电流(A)式中Pe——用电设备的总容量；Kd——用电设备的需要系数；cosφ——用电设备的功率因数；tanφ——功率因数正切值；Ue——工厂进线额定电压(kV)。在计算负荷时，应考虑到有功负荷同时系数kΣP＝0.90，无功负荷同时系数kΣq＝0.95；还应考虑到主变压器的损耗：ΔPb＝1％Sj(1-6)ΔQb＝5％Sj(1-7)则，计算负荷为：Pj＝kΣP×ΣPj+ΔPb(1-8)Qj＝kΣq×ΣQj+ΔQb(1-9)当总降压变电所的主电源采用35kV电压等级时，经过主变压器降压后采用10kV电压供电，且采用另一变电所的10kV电源作为备用电源；本专利技术则在总降压变电所的10kV侧进行无功功率补偿，在10kV侧接上无功功率补偿装置时，10kV侧的总的视在计算负荷会降低，从而使总降压变电所主变压器的容量减小，既可以减小变电所的建厂的投入，能够减小工厂的电费开支。应满足在进行补偿后的功率因素达到0.95，取cosφ＞0.95的数值，则：对低压侧没加无功补偿时功率因素为：cosΦ＝Pj/Qj(1-11)补偿容量为：Qc＝Pj*(tgΦ1-tgΦ2)(1-12)选取Qc＝整数10kV侧在补偿后的负荷及功率因素计算：主变压器损耗ΔPT≈0.01Sj'(1-14)ΔQT＝0.05Sj'(1-15)35kV侧的计算负荷为Pj'＝kΣP×ΣPj+ΔPT(1-16)Qj'＝kΣq×ΣQj+ΔQT-Qc(1-17)cosΦ＝Pj'/Sj'(1-19)当cosφ取的数值满足cosΦ≥0.95即可。有益效果：由于采用上述技术方案，本专利技术的负荷计算方法能大大减小变电所的投入，且能减少下游工厂的电费开支。具体实施方式为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面进一步阐述本专利技术。一种变电所用电设备的负荷计算方法，在电力系统能提供的总降压变电所的主电源采用35kV电压等级时，经过主变压器降压后采用10kV电压供电，且采用另一变电所的10kV电源作为备用电源。用电设备的总容量Pe、用电设备的需要系数Kd、用电设备的功率因数已知，以工厂每个车间总功率为例，如下表所示：采用系数法和下列公式进行计算：有功计算负荷(kW)Pj＝Pe×Kd(1-1)功率因数的正切值无功计算负荷(kW)视在计算负荷(kW)计算电流(A)根据上述公式，得到下表：则主变压器损耗：ΔPb＝1％Sj＝0.01×10613.07＝106.13kW(1-6)ΔQb＝5％Sj＝0.05×10613.07＝530.65kvar(1-7)计算负荷为：Pj＝kΣP×ΣPj+ΔPb＝0.90×7987.4+106.13＝7294.79kW(1-8)Qj＝kΣq×ΣQj+ΔQb＝0.95×8218.64+530.65＝8338.36kvar(1-9)本专利技术在总降压变电所的10kV侧进行无功功率补偿，在10kV侧接上无功功率补偿装置时，10kV侧的总的视在计算负荷会降低，从而使总降压变电所主变压器的容量减小，既可以减小变电所的建厂的投入，能够减小工厂的电费开支。设cosφ＝0.97，则对低压侧没加无功补偿时功率因素为:cosΦ＝Pj/Qj＝0.66(1-11)补偿容量为：Qc＝Pj*(tgΦ1-tgΦ2)＝5940.6kvar(1-12)选取Qc＝6000kvar10kV侧在补偿后的负荷及功率因素计算：主变压器损耗ΔPT≈0.01Sj'＝0.01×7412.46＝74.12(1-14)ΔQT＝0.05Sj'＝0.05×7412.46＝370.62(1-15)35kV侧的计算负荷为Pj'＝kΣP×ΣPj+ΔPT＝0.90×7987.4+74.12＝7262.78kW(1-16)Qj'＝kΣq×ΣQj+ΔQT-Qc＝2178.33kvar(1-17)cosΦ＝Pj'/Sj'＝0.958(1-19)cosΦ＝0.958满足了要求。当进行无功补偿后，如下表所示：根据上述表格，则可选取：型号为BWF10.5-100-1的电容器60只，补偿总容量为100kvar×60＝6000kvar。以上显示和描述了本专利技术的基本原理和主要特征和本专利技术的优点。本行业的技术人员应该了解，本专利技术不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本专利技术的原理，在不脱离本专利技术精神和范围的前提下，本专利技术还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本专利技术范围内。本专利技术要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变电所用电设备的负荷计算方法，其特征在于，设定用电设备的总容量Pe、用电设备的需要系数Kd、用电设备的功率因数则采用系数法和下列公式进行计算：有功计算负荷(kW)Pj＝Pe×Kd   (1‑1)功率因数的正切值tanφ=1-cos2φcosφ---(1-2)]]>无功计算负荷(kW)Qj=Pj/1-cosφ2---(1-3)]]>视在计算负荷(kW)Sj=Pj2+Qj2---(1-4)]]>计算电流(A)Ij=Sj/3Ue---(1-5)]]>式中Pe为用电设备的总容量；Kd为用电设备的需要系数；cosφ为用电设备的功率因数；tanφ为功率因数正切值；Ue为工厂进线额定电压(kV)。

【技术特征摘要】
1.一种变电所用电设备的负荷计算方法，其特征在于，设定用电设备的总容量Pe、用电设备的需要系数Kd、用电设备的功率因数则采用系数法和下列公式进行计算：有功计算负荷(kW)Pj＝Pe×Kd(1-1)功率因数的正切值tanφ=1-cos2φcosφ---(1-2)]]>无功计算负荷(kW)Qj=Pj/1-cosφ2---(1-3)]]>视在计算负荷(kW)Sj=Pj2+Qj2---(1-4)]]>计算电流(A)Ij=Sj/3Ue---(1-5)]]>式中Pe为用电设备的总容量；Kd为用电设备的需要系数；cosφ为用电设备的功率因数；tanφ为功率因数正切值；Ue为工厂进线额定电压(kV)。2.根据权利要求1所述的一种变电所用电设备的负荷计算方法，其特征在于，在计算负荷时，应考虑到有功负荷同时系数kΣP＝0.90，无功负荷同时系数kΣq＝0.95；还应考虑到主变压器的损耗：ΔPb＝1％Sj(1-6)ΔQb＝5％Sj(1-7)则，计算负荷为：Pj＝kΣP×ΣPj+ΔPb(1-8)Qj＝kΣq×ΣQj+Δ...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘茂河，王洋，张健，田涛，王兵，岳亮，荆长泉，朱之波，田进，宋本嘉，刘宏伟，马海涛，庞莹莹，
申请(专利权)人：国网山东桓台县供电公司，
类型：发明
国别省市：山东;37