主变高压侧测量的功率因数计算(注电案例403)

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根据以下材料回答以下问题:

300MW水氢氧冷却汽轮发电机通过发电机断路器,主变压器连接330kV系统。发电机额定电压为20kV,发电机额定功率因数为0.85,发电机中性点通过高阻接地。它是370MVA,345/20kV。 Ud=14%(不考虑负误差),主变压器330kV侧的中性点直接接地。请根据问题回答以下问题。

403.如果主变压器参数为I0=0.1%,P0=213kW,Pc=1010kW,当发电机在额定功率和额定功率因数(停滞阶段)下运行时,包括工厂高可变损耗在内的工厂负荷为23900kVA 。功率因数为0.87。对于在主变压器的高压侧测量的功率因数,应计算以下哪个值? (不要考虑电压变化,忽略发电机出口和工厂分支等电路导体损耗):

A,0.850

B,0.900

C,0.903

D,0.916

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提示:

发电机功率分为三种功率,有功功率P,无功功率Q和视在功率S.

电压和电流之间的相位差(Φ)的余弦称为功率因数,并由符号cosΦ表示。就值而言,功率因数是有功功率与视在功率之比,即cosΦ=P/S

三个功率和功率因数cosΦ是直角功率三角关系:两个直角侧是有功功率,无功功率,而倾斜侧是视在功率。

有功功率方+无功功率平方=视在功率平方。

在三相负载中,这三种电源总是同时存在,发动机产生的功率应包括这三种功率:

视在功率S=1.732UI

有功功率P=1.732UIcosΦ(工作加热功率)

无功功率Q=1.732UIsinΦ(建立磁场输出能量的功率)

功率因数cosΦ=P/S(有功功率/视在功率)

sinΦ=Q/S(无功功率/视在功率)

答:本问题300MW水氢氧冷却汽轮发电机组,表明发电机有功功率为300MW

工厂的高损耗自损的工厂负荷为23900kVA,表明功率

根据《电力系统设计手册》第320页,公式10-43,10-44

发电机的无功功率:cosΦ=0.85

Q=300000 *tgΦ-23900 *sinΦ-△QT

=300000 * 0.619-23900 * 0.493-△QT

在等式10-44中,n=1,I0=0.1%,U=Ue

△QT=14%*((300/0.85-23.9)/370)2 + 0.1 * 370000=41308.6

Q=300000 * 0.619-23900 * 0.493-41308.6=132608.6kvar

发电机的有功功率:

Pc=1010kW,即公式中的Pc,变压器的短路损耗

P=300000-23900 *COSφ - ((300/0.85-23.9)/370)2 * 1010-213=278195.8kW

tgΦ=132608.6/278195.8

Φ=25.485°

Cos25.485°=0.9026

这个问题的正确选项是C

注意:这个问题的计算非常复杂。建议有时间再做一次。除非你特别熟悉它,否则没有时间放弃!