年供配电第一轮课件

12式中∆∆𝑃%−𝑈𝑛12−𝑈𝑛22−电网升压后的标称电压，𝑘𝑉P153416.2-×∆∆𝑃% 1−33（2）20kV与10kV S P153516.2-𝑆20/𝑆10 / = P153516.2-

∆𝑈%=𝑃𝑅+𝑄𝑋 P153516.2-10𝑈𝑛∆𝑈20/∆𝑈10

𝑈102𝑃20𝑅+

/𝑈202𝑃10𝑅+

P153516.2-∆𝑈20/∆𝑈10=1/4;即20kV时电压损失是10kV的25%。（与电压平方成正比𝟏𝟎×∆𝑼×𝑈𝑛2=𝑃𝑅+𝑄𝑋= 3𝑈𝑛𝐼𝑛𝑐𝑜𝑠𝜑+ 3𝑈𝑛𝐼𝑛𝑠𝑖𝑛𝜑 P153616.2-𝐿=10×∆𝑈×𝑈𝑛 3𝐼𝑛𝑟0+𝑥0𝑡𝑎𝑛𝜑

P153616.2-∆𝑃𝐿=3𝐼2𝑅×𝟏𝟎−𝟑（参见𝑃261.10− P153616.2-𝐼𝑛= 则∆𝑃𝐿=𝑃2R/ × P153616.2-4𝑆−送电容量 𝑈𝑛−配电网标称电压 𝐼𝑟−线路导线持续载流量，𝐴𝑆20−20𝑘𝑉送电容量，𝑘𝑉𝐴;𝑈20−标称电压𝑆10−20𝑘𝑉送电容量，𝑘𝑉𝐴𝑈10−标称电压𝑃配电线路的有功功率，𝑘𝑊𝑄配电线路的无功功率，𝑘𝑣𝑎𝑟𝑥0导线单位长度电抗∆𝑃𝐿有功功率损耗，𝑘𝑊；𝑐𝑜𝑠𝜑—533（3）电动机采⽤660V后与380V的节电比 1）线路输电能力Pz∝即：线路阻抗不变时，线路输电能力提高3∆𝑃𝐿=𝑃2R/ ×𝟏𝟎−𝟑P153616.2-即：输送功率，线路不变的情况下，线路损耗为原来的∆𝑈%=𝑃𝑅+𝑄𝑋 P153516.2-4𝑈% 10𝑈𝑛 即：输送功率，线路不变的情况下,电压降为原来的33.3%4）∆𝑈%=𝑃𝑅+𝑄𝑋% 𝐼𝑛𝑅𝑐𝑜𝑠𝜑+𝐼𝑛𝑋𝑠𝑖𝑛𝜑10𝑈𝑛 即：导线电压降相同，升压后导线截面为原来的（4）单相不平衡，中性导体电流是366设一回时：∆𝑃=两回同时供电：𝐼21𝐼;2

=2×3𝐼2R=2×

𝐼2R=3𝐼2𝑅=112 1277𝛥𝑃=3𝐼2𝑅×10−3 × 𝛥𝑃1cos2𝜑𝑃 𝛥𝑃 − × 𝛥𝑃变压器的有功功率节约值, 𝛥𝑃 16.2− 𝛥𝑄 − 𝑄 𝑐𝑜𝑠𝜑1−改善前功率因数；𝑐𝑜𝑠𝜑2−𝑆𝑟𝑇−88DDP=22N 1cos2f1cos2PK60002 1-1·90=40.8k1210000 0.65 0.952DQ=22N 1cos2f1cos2QK=600021-1·850=385kvar1210000 0.652 0.952 因数𝒄𝒐𝒔𝝋𝟏=0.65，如在负载不变的条件下，把功率因数提⾼到𝒄𝒐𝒔𝝋𝟐=0.95，变压器的 6-366-9—、变压器的损耗低磁滞损耗和低涡流损耗的材料和工艺（了解1.能效等级分为3级，1级能耗最低，应选2级或12.油浸不高于表16.3-1中3级的规定干式不高于表16.3-2中3UU低压侧加额定电压，二次绕组开路载电压达到副边额定电压为止,测出对应的U20、I0和P0值。I％=

× **短路试验时，使电流达到额定值时所加的电压Uk称为阻抗电压（有时候叫短路𝑼

×

S0=3·UN· S0I0I％·10-2SI 钢上P2906-SN=3·UN·

变压器空载时电源侧的励磁功率（⽆功功率简化计算（忽略空载有功损耗）简化计算（忽略空载有功损耗），空载无功损耗𝑸𝟎≈𝑰𝟎P1544Q=S2-000钢上P2916-变压器短路试验（额定负载）Sk=3·UK·

Uk=U%·10-2 =U =3 ·

N

钢上P2916- S2S2-kkQk

简化计算（忽略短路有功损耗）简化计算（忽略短路有功损耗），额定负载无功损耗𝐐𝐤≈𝐔𝐤配四P1544𝛥𝑃=𝑃0+ 配四 16.3−𝛥𝑄= + =𝐼0% +𝛽𝟐𝐔𝐤% 配四 16.3− Σ𝑃=𝑃0+𝛽2𝑃𝑘+𝐾Q𝑄0+=𝑃0+𝐾Q𝑄0+𝛽2𝑃𝑘+ 配四 16.3−Σ𝑃=𝑃0+𝐾Q𝐼0%𝑆r𝑇+ 𝑃𝑘+𝐾Q𝐔𝐤% 16.3− 𝛽 𝐼2配四 16.3− 𝑆𝑟𝑇−变压器额定容量，𝑘𝑉𝐴;𝑐𝑜𝑠𝜃2𝐼2变压器二次侧负载电流，𝐴；𝐼2𝑟𝑇P296表6-12345工业与民用配电设计手册（第四版）𝑊P= 𝑃0+𝐾Q𝐼0% + 𝑃𝑘+𝐾Q𝐔𝐤% 16.3− 1.𝐶n=𝑊P𝐸e 𝑃0+𝐾Q𝐼0%𝑆r𝑇 + 𝑃𝑘+𝐾Q𝐔𝐤% 16.3− 2.𝐶𝑛= 𝑃0+𝐾Q𝐼0%𝑆r𝑇 + 𝑃𝑘+𝐾Q𝐔𝐤% 𝐸e+ 16.3− −变电所主变压器经济运行的条件1𝑃0+𝑆𝐽𝑃= 2𝑃+𝐾 如𝑆＞𝑆cr宜22𝑃0+𝑆𝐽𝑃= n（n−1）𝑃+𝐾 𝑆r𝑇—变压器的额定容量， S—变电所实际负荷， 𝜂 ×100% 𝜂 ×100%=𝛽𝑆 + + × =𝐶𝐼+𝐴𝑃0+𝐵𝑃𝑘+ 16.3−空载损耗等效初始费用系数𝐴= 16.3−𝐴=𝑘𝑝𝑣𝐸𝑒𝐻py+12𝐸𝑑 16.3− =1−1/ 16.3− 可查P1563表16.3- 负载损耗等效初始费用系数𝐵= 16.3−𝐵=𝑘𝑝𝑣𝐸𝑒𝜏+12𝐸𝑑 16.3− 1+𝑗𝑛 1+𝑔𝑃𝐿2 𝛽01+ 1/1+𝑗 =1+𝟎𝑗 1+𝑗−1+𝑔 16.3− 16.3−CI−−−−𝑘𝑝𝑣−贴现率为𝑖的连续𝑛年费用现值系数，见表16.3𝑘𝑡变压器的温度校正系数，通常取1.0；𝑔降低空载损耗的途径（钢上 1

12降低负载损耗的途径：（钢上 与导电率有关的系数 电流密度，A/mm2 导线的质量，kg

=K

6-12 钢铁上册钢铁上册

T=Zn+WJ-GJ-

B BBT=Zn+WJ-GJD-GJ-B

10％.（比如买废品 Zc－更换后减少电容器的投资，元；（节省 𝑾𝑱=𝒁𝑱−𝒁𝑱𝑪𝒏％𝑻𝒀×𝟏𝟎−𝟐（6-

TTB=Zn-GJ-ZCGdTB=Zn-GJD-GJ-ZCGdAA变压器的负载系数（钢上）负载率（配四P1544式16.3-ββII2=SN6-17)P2P2=bSNcosf2PP=P+DP=12Ncosf+ +20khh=P2·100%P1 cosf+P+·100% 钢铁上P2916-N20kp1－电源侧输入功率，kW；β－负载系数；变压器的有功功率损失率：（单位输入功率消耗的有功DPDP%DP=P+b20K·100% 6-15)1 cosf+P+b2N20kdP%)d=0P=b20K或=PK6-bjp-变压器的有功经济负载系数。DPDP=P+b2P=P+P=20 00𝑃𝐾=4∼3，即𝛽=0.5~0.6 bjQbjQ=Q==I06-KSKUK%BBDDQ%=DQ·100%DDP2+·100%= cosf+P+b2·100%N20k分母P= cosf+P+b2P对求导繁琐，所以对上式简化,分母用P代替 DDQ%== D +·100% 6d(DQ%)=0db=Q6K例1.⼀台10000kVA变压器，现已运⾏27年，折旧率3.33％（变压器 旧新

BT=Zn+WJ-GJD-GJ-B

WJ（旧变压器的剩值根据式6-6计算）𝑾𝑱=𝒁𝑱−𝒁𝑱𝑪𝒏％𝑻𝒀×𝟏𝟎−𝟐 旧新器的购价Z= 旧变压器的剩

T=Zn+WJ-GJD-GJ-

钢铁上P292例1.⼀台10000kVA变压器，现已运⾏27年，折旧率3.33％（钢铁上P292例1.⼀台10000kVA变压器，现已运⾏27年，折旧率3.33％（B空载有功 85000=2.3BGBGdA cosj=3290 =0.4578000·0.9N2钢铁上P292例 某⼚变电所有两台35/6.6kV的变压器,其参数如下:二次侧经常负荷3290kW,cos𝝋2=0.9期AB（1）计算出变压器A和B分别运⾏的𝜟𝑷、𝜟𝑷％、𝜟𝑸、𝜟𝑸％、𝜷𝒋𝑷和𝜷𝒋𝑸 = A =10.9+0.4572·52.8=21.9kW根据钢铁手册上册P2916-根据钢铁手册上册P2916-DDPA=DPAP100%PA0+b2P·100%1 N2 0.661%3290+根据钢铁手册上册P2916- QQ» = =·-2= »

=U %S =7.2·8000··10-2=576k DA=DA=+ =52.6+0.4572·576=172.8kvarDQ%DQ%DQAAP·100%172.83290+·100% =5.22%1b=P b=P 10.9=0.45452.8b=Q 52.6=0.302576 = BB =24+0.4872·75=41.8kW根据钢铁手册上册P2916-根据钢铁手册上册P2916-DDP%DPBBP·100%P+·100%3290+ 1.25%11B根据钢铁手册上册P2916- »= N =3.·-2=QBk»SBk=UBk%SN·10-=7.2·=563kDB=DB=B+ =263+0.4872·563=397kvarDQ%DQ%DQBBP·100%3973290+·100% =11.9%1b=P=b=P=7524=0.566b=Q 263=0.6835633DPDP=DPB-DPA=41.8-21.9=19.9kWDQ=DQB-DQA=397-172.8=224.2kvarDDP%=DPB%-DPA%=1.25%-0.661%=0.589%DQ%=DQB%-DQA%=11.9%-5.22%=6.68% %=DP·100%=19.9·100%=47.6%B %=DQ·100%=224.2·100%=56.5%B397 J= t+b)2dB Ad17.8DAQ=DAQ=8400·224.2 kvarh①基本（容量）电价：按⽤户变压器容量或⽤电需量进⾏电费计算的电价，假如⼤容量变压器运⾏比⼩容量变压器运⾏容量电费每月每kVA假如⼤容量变压器运⾏比⼩容量变压器运⾏容量电费每月每kVA按40GS12·40·80007500)240000电度电价A变压器（8000kVA）节约电费约11基本电价B变压器（7500kVA）好。节约电费约24期CD = D = CC =6.75+0.732·36.7=26.3kWDP%C 0.793%3290+b=P 24=0.56675QC0QC0»SC0=IC0%SN·10- =0.9·500·10-2= » =

b=Q 263b=Q 263=0.683563

=350kDDC=45+0.732·350=232kvarDQC%=3290+·100% =7% dT-P t+b2 dDP=DPB-DPC=41.8-26.3=15.5kWJd=Jd=GS12·40·(7500 C变压器⽆功功率的经济运⾏：钢铁上C变压器⽆功功率的经济运⾏：钢铁上0S=03I NN=DP2+2»NNS+S 1+DQ22变压器P0P0kWI0空载电流，A;U1N变压器电源侧额定电压，kVS0变压器空载试验时的视在功率，kVAj2二次负载的功率因数A5B3Q»Q» = =-2=QB0»SB0=IB0%SBN·10-=0.2Q»S=U=-2=1383kQBk»SBk=UBk%SBN=··-2=1576k根据钢铁手册上册 变压器的=S== U 3·247·3.01·10-2·B=S==BB U 0.1343·330·0.9·10-2·452452=»2+2PA0SA0+SAK=36.40.0957139.3==22+DQ36.4+139.336.4139.34520.0953=2»PB0=24.2 1312+SB0 0.884180AS=1000015000·=0.74N2B =10000 =0.5555620000·0.92D =D = +AA =36.4+0.742·139.3=112.7kWD = +BB =24.2+0.55562·131=64.6kW根据钢铁手册上册P2916-DPDP%AAP·100%112.710000+112.7·100%1DP%BBP·100%10000+·100%=0.64%根据钢铁手册上册P2926-DDQA=QA0+ =452+0.742·1383=1209kvarDB=B+ =180+0.555562·1576=666.4kvar根据钢铁手册上册P2926-DQDQ%DQAAP·100%120910000+112.7·100% =12%DQ%DQBBP·100%666.410000+·100% =6.6%b=P=b=P=36.4139.3=0.511b=P 24.2=0.43131bBjQQBbBjQQB180Q==0.3381576bAjQ=452Q=0.5721383==P +P2A2222 A)=P +P22=2B B) 1000064.620·arccos3DPDP=DPA-DPB=112.7-64.6=48.1kWDQ=DQA-DQB=1209-666.4=542.6kvarDDP%=DPA%-DPB%=1.11%-0.64%=0.47%DQ%=DQA%-DQB%=12%-6.6%=5.4% %=DP%·100%=0.47·100%=42.3%DPA %=DQ·100%=5.4·100%=45%A12变压器空载功率因数和额定负载自身的功率因数都很小（0.1左右∆𝑄𝐴/∆𝑃𝐴=1209/112.7=10.7;B不仅节约有功，无功电量的节约是更可观。变压器一次侧功率因数提高0.877-DPz=DP+

𝐾𝑄−无功经济当量，k𝑊ΤkvarK=

𝑃𝑍𝑂−空载综合功率损失；

−额定负载综合功率损失，k𝑊

∆𝑄−变压器无功功率消耗减少值，kvar∆𝑃c−变压器连接系统有功功率损失下降值，k𝛥𝑃z−

·100%6-

𝛽𝑗𝑧−

2、以提高功率因数为主，3、没特殊要求，𝑷𝑭e𝑷𝑪u=𝑷总刚上P296例4某两台变压器，在同时运⾏时负荷率都是50𝑷𝟎=1.25kW𝑷𝒌=7.12kW，𝑷𝑪u𝑷总𝐶𝑇=𝐶𝐼+ 𝐶𝐼=𝐴𝑆+𝐶 𝐶𝐽=𝐶𝐽′+𝐶𝐽′′= 𝑅𝐿𝑁 𝜏𝑃+ 𝐶𝑇=𝐶𝐼+ ′‘’ 𝑁𝑐电缆回路数；𝑁𝑝元𝑃−𝑘𝑊；𝐿−∙𝐹等效损耗费用系数，元/𝑘𝑊。𝐹=𝑁𝑝𝑁𝑐𝜏𝑃+𝐷𝜙/1𝜙=1−𝑟𝑁/1+16.4.4.1𝐼ec1𝐹𝐿P158716.4-𝐼ec1𝐹𝐿P158716.4-−例例16.4-1某380V负荷计算电流𝑰𝑩=𝟏𝟓𝟓𝑨𝑻𝒎𝒂𝒙=𝟒𝟎𝟎𝟎𝒉当地电价P=0.49解：解：𝑰𝑩=𝟏𝟓𝟓𝑨，𝑻𝒎𝒂𝒙=𝟒𝟎𝟎𝟎𝒉，𝑷=𝟎𝟒~𝟎𝟓元/𝒌𝑾𝒉；查表求得𝑺𝒆𝒄=解：解：𝑰𝑩==𝟒𝟐𝟏𝑨，𝑻𝒎𝒂𝒙=𝟔𝟎𝟎𝟎𝒉，𝑷=𝟎𝟒~𝟎𝟓元/𝒌𝑾𝒉；查表16.4.1求得𝑺𝒆𝒄=𝟐𝟑𝒙𝟏𝟓𝟎（150mm²16.4.4.1j=/𝑆𝑒𝑐P159116.4-−P159216.4-3380VIB=155A，𝑇𝑚𝑎𝑥=3000hP=0.7元/kWh电缆单根明敷，环境温度𝜃𝑎=35℃，供电距离L=150m，cos𝜑=0.8，选用YJV-1，4+1芯电缆，=则𝑆𝑒𝑐=𝐼𝑚𝑎𝑥/𝑗=155/1.4=110.7,取相近截面积120mm² 1.9年电能消耗量计算𝑊𝑦= 𝑉𝑦= 𝑊𝑦=𝛼av𝑃𝑐× 𝑉𝑦=𝛽av𝑄𝑐× 𝑊𝑦= 𝑉𝑦=𝑊𝑦tan 𝑇𝑚𝑎𝑥𝛼av𝛽av𝜔𝑚tan 平均功率因数角的正切值，tan𝜑𝑎𝑣=𝛽av𝑄𝑐/𝛼av𝑃(手册应该是错了1.10.1电网损耗计算∆𝑃𝐿=3𝐼2𝑅× ∆𝑄𝐿=3𝐼2𝑅× ∆𝑷𝑳−三相线路中有功功率损耗，kW; ∆𝑸𝑳−三相线路中无功功率损耗，kvar; l—线路计算⻓度，km；𝑰𝑪—计算相电流，A; 估算：∆𝑃𝑐0.25~0.51.10-211.10-221.10-231.10-2410kV电缆图1.10-图1.10-铝芯 线有功损铝芯图1.10- 线有功损 图1.10-图1~6是20℃值，其他温度需要乘以表1.10-11.10.2电网中电能损耗(年有功电能损耗） ∆𝑾=∆𝑷t+ （1.10-26 ∆𝑾=∆𝑷t+ ²𝝉 ²𝝉 𝑺𝑵-变压器计算负荷

∆𝑷k从图1-6的关系曲线查得。同步电动机补偿（配四同步电动机补偿（配四 𝐐 𝐐𝐌=𝐒𝑵𝒒 𝐐𝐌=

sin𝝋𝑵+r𝟏—

φ𝑁φ𝑁—同步电动机额定功率因数⾓; r1011+2c2112+2=2+2=221 =1 1+Wmrm）βav—年平均有功，⽆功负荷系数，αav值⼀般取0.7~0.75，βav值⼀般取0.76~0.82.m— 电动机的效率h=h=P2P2+D·100% P298式6-38电动机的损 空载损耗：主要是铁负载损耗：210.2左右，负载增加功率因数增加，超前。根据，调整励磁电流使功率因数为1，可𝐐𝒅=

𝑱𝒅—电价，元𝑷𝑵—电动机的额定功率𝜼𝟏—𝜼𝟐—高效—𝑲负载率，𝑲=—

=电机价格（元）=

1111hh=P2 P2+D·100% P298式6-38cosj1= 3·V1I1P·10-P2=I2-I10NI2-I=190252-16245.52-162=85.7kWN0例例7有⼀台JS126-6型190kW，3kV的异步电动机。其额定电流𝐼𝑁=45.5A，空载电流𝐼0=16A，额定效率𝜂𝑁=91.05％，额定功率因数cos𝜂𝑁=0.875，铁损𝑃𝐹e=6050W，机械损耗𝑃𝐽==K=P2=85.7=0.45 190

P+DDP=2-2h =P1-1=190NN h0.91051-1=18.68kW PFe 6050 PFe 6050P1N=PN-P0=18680-7570=11110WP=K2 +P=0.452·11110+7570=9819W=9.819kW10P1=P2P1=P2+P=85.7+9.819=95.5kWI= - - 0.452·45.52-162+162=25221N00h=P285.7 ·100%=89.7%85.7+9.819cosj1= =3P·10-95.5·10-=0.7363·3000·250P′=770W，I′=26.9A，I′=11A=更换电动机：J是125-6型110kW。𝑈𝑁=3kV，𝜂′=90％，cos′=P2=85.7kWK=P2=85.7kWK=P2=85.7=0.779 110 P+DDP=2-2hP'=P'NN 1h'-1=110·0.91-1=12.2kWP'=P'+P=3300+770 =4.07kW'0 =P'-P=12.2-4.07=8.13kW1N0P'=K2P' +P'=0.7792·8.13+4.07=9.0kW10P'=P'P'=P'+P'=85.7+9.0=94.7kW I' 1 '2N- -0'20 0.7792·26.92-112+112=22.1Ah'=P2P'185.7 ·100%=90.5%85.7+9.0cosj'= =P'·10-13·VI1194.73·3·22.1=0.825W=DPt=95.5-94.75000=4000kW0.90.9Qb£0.9·3UNI0 依据写GB5005220096.0.12II0=2IN(1-cosjN）P305 6-I=I（sinjN0NN）P3056-42=I0=I0=2IN(1-cosjN）=2·21.4·(1-0.82)=7.7I0=I（sinjNNN=21.4·0.570.822·1.8=7.3AI0=0.35IN=0.35·21.4=7.4966.5W=W=P（1-1）TKNh 6—4322 —W