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二、功率损耗 1.变压器功率损耗的计算 ??? 变压器的功率损耗,包括 有功功率损耗 和无功功率损耗 。有功损耗又分为空载损耗和负载损耗两部分。 空载损耗又称铁损,它是变压器主磁通在铁芯中产生的有功功率损耗; 负载损耗又称铜损,它是变压器负荷电流在一次、二次绕组的电阻中产生的有功功率损耗。 同样无功功率损耗也由两部分组成,一部分是变压器空载时,由产生主磁通的励磁电流所造成的无功功率损耗,另一部分是由变压器负载电流在一、二次绕组电抗上产生的无功功率损耗。 第二章 负荷计算 、 ——是通过短路试验测得, 、 ——是由空载试验测得,由制造厂提供,或由下式计算。 式中:ΔPT、ΔQT——变压器的有功功率损耗(kW)、无功功率损耗(kvar); ΔP0、ΔQ0——变压器的空载有功功率损耗(kW)、空载无功功率损耗(kvar); ΔPK、ΔQK——变压器负载有功功率(kW)、负载无功功率(kvar),即变压器的短路有功功率损耗和无功功率损耗。 SC?? ——变压器低压侧计算视在功率(KVA); SNT ——变压器的额定容量(KVA)。 变压器的功率损耗也可用下式概略计算。 第二章 负荷计算 2.供电线路功率损耗的计算 供电线路的有功功率损耗、无功功率损耗可按下式计算: 式中:ΔP L、ΔQL——线路的有功功率损耗(kW),无功功率损耗(kvar); R、X ——每相线路电阻、电抗。 R、X可按下式计算: 式中:ro、xo——线路单位长度的交流电阻和电抗;(Ω/km); ????? l ——线路计算长度(km)。 三、无功补偿(重点) 1.无功补偿的意义 在企业和民用建筑中的用电设备大多数是具有电感特性的。如:电力变压器、感应电动机、电焊机、日光灯等,这些设备在工作中向电网吸收大量无功功率,而这部分功率又不是实际做功的功率,因此电网向负载提供有功功率的同时,又要提供无功功率,由公式 可知,无功功率Q的增加,可使视在功率S增加,因此,无功功率增加可导致:(1)供电系统的设备容量和投资增加,如S愈大,变压器容量愈大;(2)当电源电压一定时,由公式 可知,S增加,势必导致线路的电流I增加,使输电线路导线截面增加;(3)线路电流的增加,使得线路的电压损失Ir增加,线路及设备的有功损耗I2r增加。 第二章 负荷计算 2.无功补偿的方法 由于上述原因,无功功率的增加,不仅能源浪费,又使设备投资增加,为了减少向电网索取的无功功率,由公式 可知,提高功率因数cosΦ,即可减少系统容量S。 提高功率因数的方法主要分两方面: ①采用提高自然功率因数的方法 ②采用人工补偿的方法,提高功率因数。 这种方法不需要增加设备,如合理选择感应电动机和变压器容量 采用人工补偿的方法,需要增加新设备,这种方法通常有(1)采用静电电容器;(2)采用同步调相机。 第二章 负荷计算 3.补偿容量的计算方法 采用静电电容器进行无功补偿的计算方法如下: 式中: Qcc—— 补偿容量(kVar); Pc —— 有功计算负荷(kW); tanΦ1 —— 补偿前计算负荷对应的功率因数的正切值; tanΦ2 —— 补偿后计算负荷对应的功率因数的正切值; Δqc —— 补偿率(kVar/kW)。 某建筑变电所低压侧有功计算负荷为980kW,功率因数为0.78,要使得功率因数提高到0.9,需并联多大容量的电容器? 解: 见课本29页(实践中是不行的) 某厂拟建一降压变电所,装设一台主变压器。已知变电所低压侧有功计算负荷为650kW,无功计算负荷为800 kvar。为了使工厂变电所高压侧的功率因数不低于0.9,如在低压侧装设并联电容器进行补偿时,需装设多少补偿容量?并问补偿前后工厂变电所所选主变压器容量有何变化? 解:(1) 补偿前应选变压器的容量和功率因数 变压器低压侧的视在计算负荷为 主变压器容量的选择条件为SNT S30(2),因此在未进行无功补偿时,主变压器容量应选为1250kVA(变压器容量分级), 这时变电所低压侧的功率因数为 某厂拟建一降压变电所,装设一台主变压器。已知变电所低压侧有功计算负荷为650kW,无功计算负荷为800 kvar。为了使工厂变电所高压侧的功率因数不低于0.9,如在低压侧装设并联电容器进行补偿时,需装设多少补
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