供配電系統的負荷計算實用教案

1、一、負荷(fh)的基本概念學習內容：1. 什么是負荷？為什么負荷計算？負荷計算內容4. 電力(dinl)負荷的類型第1頁/共104頁第一頁，共105頁?！半娏ω摵伞痹诓煌膱龊峡梢?ky)有不同的含義，它可以(ky)指用電設備或用電單位，也可以(ky)指用電設備或用電單位的功率或電流的大小。 第2頁/共104頁第二頁，共105頁。n供電系統電氣設備選擇（導線、開關(kigun)、變壓器等）n繼電保護整定n選擇儀表量程n安排供電方案及系統運行方式2. 為什么要進行負荷(fh)計算？所以本章內容(nirng)是分析工廠供配電系統運行分析和進行供電設計計算的基礎。 工廠用電設備工作時的實際負荷不等于

2、設備的額定負荷（安裝容量）：在工廠供配電系統設計時，如果直接采用額定容量進行設計勢必會造成浪費，應首先計算出全部設備的實際負荷。第3頁/共104頁第三頁，共105頁。3. 負荷計算(j sun)的主要內容（1）求計算負荷：即正常工作時的實際最大負荷。目的選擇各級電壓供電網絡、變壓器容量、電氣設備的型號等；保證(bozhng)使其在通過正常工作電流時不至于過熱而損壞。（選擇設備）（2）求尖峰電流：目的用于計算電壓波動、電壓損失(snsh)，選擇熔斷器和保護元件等。（校驗設備）（3）求平均負荷：目的計算全廠的電能需要量、電能損耗以及選擇無功補償容量等。（節(jié)能措施）第4頁/共104頁第四頁，共105

3、頁。按用途可分為：照明負荷和動力負荷按行業(yè)分：工業(yè)負荷、非工業(yè)負荷和居民生活負荷（民用電）電力負荷（設備）按工作制的分類(fn li)長期連續(xù)工作制短時工作制 （ 這類設備的工作時間較短，而停歇時間相對較長。）斷續(xù)周期工作制4. 電力負荷(fh)的類型第5頁/共104頁第五頁，共105頁。生產加工機械的拖動設備(shbi)；電焊、電鍍設備(shbi)；電熱設備(shbi)；照明設備(shbi)。 1、工廠常用用電設備(shbi)類型二、工廠用電設備(shbi)的工作制第6頁/共104頁第六頁，共105頁。p 生產機械(jxi)的拖動設備 機床設備起重運輸設備功能金屬切削金屬壓力加工功能起吊搬運

4、物料運輸客貨車床銑床刨床鉆床磨床組合機床鏜床沖床鋸床剪床砂輪機吊車行車輸送機電梯自動扶梯生產機械的拖動設備第7頁/共104頁第七頁，共105頁。p 電焊和電鍍(dind)設備 電焊(dinhn)設備n電焊機的工作特點是：n（1）工作方式呈一定的周期性，工作時間和停歇時間相互交替。n（2）功率較大(jio d)。n（3）功率因數很低。n（4）一般電焊機的配置不穩(wěn)定，經常移動。第8頁/共104頁第八頁，共105頁。電鍍(dind)設備第9頁/共104頁第九頁，共105頁。p 電熱(dinr)設備 n電熱設備的工作特點是：n（1）工作方式為長期連續(xù)工作方式。n（2）電力裝置一般屬二級或三級負荷(fh

5、)。n（3）功率因數都較高，小型的電熱設備可達到1。電阻加熱爐電弧爐感應爐其它電熱設備主要用于各種零件的熱處理主要用于礦石熔煉、金屬熔煉主要用于熔煉和金屬材料熱處理紅外線加熱、微波加熱和等離子加熱等第10頁/共104頁第十頁，共105頁。p 照明設備 n常用照明設備n白熾燈、鹵鎢燈、熒光燈、高壓汞燈(n dn)、高壓鈉燈、鎢鹵化物燈和單燈混光燈等。 n照明設備的工作特點：n（1）工作方式屬長期連續(xù)工作方式。n（2）除白熾燈、鹵鎢燈的功率因數為1外，其它類型的燈具(dngj)功率因數均較低。n（3）照明負荷為單相負荷，單個照明設備容量較小。第11頁/共104頁第十一頁，共105頁。2、工廠用電設

6、備(shbi)的工作制 長期連續(xù)(linx)工作制設備短時工作制設備(shbi)斷續(xù)周期工作制設備能長期連續(xù)運行，每次連續(xù)工作時間超過8小時，運行時負荷比較穩(wěn)定。如：照明設備、電動扶梯、空調風機、電爐等。 這類設備的工作時間較短，停歇時間較長。如：金屬切削用的輔助機械(龍門刨橫梁升降電動機、刀架快速移動裝置)、水閘用電動機等。這類設備的工作呈周期性，時而工作時而停歇，如此反復，且工作時間與停歇時間有一定比例。如起重機、電焊機、電梯等第12頁/共104頁第十二頁，共105頁。%100%1000tttTt（21）通常用一個工作周期內工作時間占整個周期的百分比來表示負荷(fh)持續(xù)率（或稱暫載率）

7、工作時間停歇時間第13頁/共104頁第十三頁，共105頁。同一設備在不同的暫載率下工作時，其輸出功率是不同的。在計算其設備容量時，必須先轉換(zhunhun)到一個統一的 下。2121PP率的換算公式為不同負荷持續(xù)率下，功例如某設備在時1的設備容量(rngling)為P1,那么該設備在2時的設備容量(rngling)P2為多少呢? 這就需要進行“等效”換算 , 即按同一周期內相同發(fā)熱條件來進行換算。 第14頁/共104頁第十四頁，共105頁。三、負荷三、負荷(fh)(fh)曲線繪制及有關物理量曲線繪制及有關物理量1、什么是負荷曲線？ 電力負荷隨時間(shjin)變化的曲線，反映了用戶用電的特點

8、和規(guī)律。描述負荷變化趨勢的數學手段，可用來預測負荷變化趨勢。2 、負荷曲線用途確定系統運行方式安排供電計劃安排設備檢修計劃第15頁/共104頁第十五頁，共105頁。（1）按負荷性質分有功負荷曲線無功負荷曲線（2)按負荷變動的時間分日負荷曲線(24h)（冬季日負荷曲線、夏季日負荷曲線）年負荷曲線（8760h）月負荷曲線（3）按負荷對象(duxing)分 工廠的負荷曲線 車間的負荷曲線 某類設備的負荷曲線3、負荷曲線(qxin)分類第16頁/共104頁第十六頁，共105頁。4、日負荷曲線(qxin)的繪制 24小時內負荷隨時間的變化，隨季節(jié)、地區(qū)不同而變繪制的方法 （1）以某個(mu )監(jiān)測點為參

9、考點，在24h中各個時刻記錄有功功率表的讀數，逐點繪制而成折線形狀，稱折線形負荷曲線。 (2) 通過接在供電線路上的電度表，每隔一定的時間間隔（一般為半小時）將其讀數記錄下來， 求出0.5h的平均功率，再依次將這些點畫在坐標上，把這些點連成階梯狀的是階梯形負荷(fh)曲線。意義：日有功曲線與時間軸之間的所圍成的面積為一天所消耗的有功電量。第17頁/共104頁第十七頁，共105頁。l日負荷曲線(qxin)的繪制 負荷曲線通常都繪制在直角坐標上，橫坐標表示(biosh)負荷變動時間，縱坐標表示(biosh)負荷大小（功率kW、kvar）。日有功(yu n)負荷曲線依點連成的負荷曲線梯形負荷曲線第1

10、8頁/共104頁第十八頁，共105頁。年負荷曲線又分為年運行負荷曲線和年負荷持續(xù)時間曲線。 年運行負荷曲線可根據全年日負荷曲線間接制成。反映一年內逐月（或逐日）電力系統最大負荷的變化。年負荷持續(xù)時間曲線的繪制，是不分(b fn)日月先后，僅按全年的負荷變化，按不同負荷值在年內累計持續(xù)時間重新排列組成。需借助一年中具有代表的冬季和夏季日負荷曲線。5、年負荷曲線：代表(dibio)用戶全年（8760h)內用電負荷變化規(guī)律（又稱年每日最大負荷(fh)曲線）第19頁/共104頁第十九頁，共105頁。年負荷(fh)曲線年負荷持續(xù)時間曲線(qxin)，反映了全年負荷變動與對應的負荷持續(xù)時間（全年按8760

11、h計）的關系。年每日最大負荷曲線，反映了全年當中不同時段的電能消耗水平(shupng)，是按全年每日的最大半小時平均負荷來繪制的。這種曲線的負荷從大到小依次排列 專用來確定經濟運行方式用的 第20頁/共104頁第二十頁，共105頁。圖2-2 年負荷持續(xù)時間曲線的繪制a) 夏日負荷曲線 b) 冬日負荷曲線 c) 年負荷持續(xù)時間曲線繪制方法：從夏季日負荷曲線和冬季日負荷曲線中的最大功率開始，以功率遞減(djin)的順序，依次繪制到年持續(xù)負荷曲線坐標系中（注意橫坐標最大值為8760h）第21頁/共104頁第二十一頁，共105頁。年最大負荷(fh)Pmax也稱為半小時最大負荷(fh)P30 年負荷(f

12、h)持續(xù)時間曲線上的最大負荷(fh)， 它是全年中負荷(fh)最大的工作班消耗電能最多的半小時平均負荷(fh)P30。(不是偶然出現，一年至少2-3次）年最大負荷(fh)利用小時Tmax（假想時間）(用電負荷(fh)均衡性標志，越大越好)假設負荷(fh)按最大負荷(fh)Pmax持續(xù)運行時，在此時間內電力負荷(fh)所耗用的電能與電力負荷(fh)全年實際耗用的電能相同。6、與負荷(fh)曲線及其計算的物理量一班(y bn)制工廠Tmax約為18003000h，兩班制工廠Tmax約為35004800h,三班制工廠Tmax約為50007000h，居民用戶Tmax約為12002800h。maxmax

13、PWTa它與工廠的生產班制有關 第22頁/共104頁第二十二頁，共105頁。第23頁/共104頁第二十三頁，共105頁。n平均(pngjn)負荷Pav和年平均(pngjn)負荷 平均負荷就是負荷在一定時間(shjin)t內平均消耗的功率tWPtav 年平均負荷就是全年(qun nin)工廠負荷消耗的總功率除全年(qun nin)總小時數。 8760aavWPWa表示全年實際消耗的電能 時間t內消耗的電能為Wt 第24頁/共104頁第二十四頁，共105頁。 負荷(fh)系數: 又稱負荷率是指平均負荷與最大負荷的比值(bzh)，有有功負荷系數KaL和無功負荷系數KrL，即 有時也用表示(biosh

14、)有功負荷系數，用表示(biosh)無功負荷系數。一般工廠=0.70.75，=0.760.82 對于單個用電設備或用電設備組，負荷系數是指設備的輸出功率P和設備額定容量PN之比值，即 它表征該設備或設備組的容量是否被充分利用。 負荷系數用來表征負荷變化規(guī)律：其值越大，曲線越平坦，負荷波動越小。第25頁/共104頁第二十五頁，共105頁。第二節(jié) 三相(sn xin)用電設備組計算負荷的確定 計算負荷(calculated load)，是通過統計計算求出的，用來按發(fā)熱條件選擇供電系統中各元件的負荷值。計算負荷-等效負荷；按此負荷持續(xù)(chx)運行所產生的熱效應，與按照實際變動負荷長期運行所產生的最

15、大熱效應應相等。 計算負荷是供電設計計算的基本依據。工程上常取半小時平均最大負荷P30（亦即年最大負荷Pmax）作為計算負荷。第26頁/共104頁第二十六頁，共105頁。負荷計算:是指對某一線路中的實際(shj)用電負荷的運行規(guī)律進行分析，從而求出該線路的計算負荷的過程。P30 - 負荷的有功計算負荷 (單位(dnwi)kW) Q30 - 負荷的無功計算負荷 (單位(dnwi)kvar) S30 - 負荷的視在計算負荷 (單位(dnwi)kVA) I30 - 負荷的計算電流 (單位(dnwi)A) 第27頁/共104頁第二十七頁，共105頁。n負荷(fh)計算統計方法一、估算法確定計算(j s

16、un)負荷 1. 單位(dnwi)產品耗電量法 估算法實為指標法，在做設計任務書或初步設計階段，尤其當需要進行方案比較時，按估算法計算比較方便。工程上依據不同的計算目的，總結出了估算法、需要系數法、二項式法等負荷計算方法。 已知某車間或企業(yè)的年產量A和每一產品的單位耗電量a,則企業(yè)全年電能Wa為： Wa=aA有功計算負荷為： max30TWPa第28頁/共104頁第二十八頁，共105頁。需要(xyo)系數法需要系數是按照車間以上的負荷情況(qngkung)來確定的，適用于變、配電所的負荷計算。二、按需要系數(xsh)法確定計算負荷2. 車間生產面積負荷密度法已知車間生產面積S（m2）和負荷密度

17、指標（kW/m2）時，車間平均負荷為： Pav=S 負荷密度指標查表，S表示車間面積。 第29頁/共104頁第二十九頁，共105頁。(一) 基本公式 用電設備組的計算負荷，是指用電設備組從供電系統中取用的半小時最大負荷P30，如下圖所示。用電設備組的設備容量Pe，是指用電設備組所有設備（不含備用的設備）的額定容量PN 之和，即Pe PN。而設備的額定容量PN 是設備在額定條件下的最大輸出功率(gngl)（出力）。但是用電設備組的設備實際上不一定都同時運行，運行的設備也不太可能都滿負荷，同時設備本身和配電線路還有功率(gngl)損耗，因此用電設備組的有功計算負荷應為30LeeWLK KPP 第3

18、0頁/共104頁第三十頁，共105頁。需要需要(xyo)系數法系數法需要需要(xyo)系數系數1eWLKK需要(xyo)系數同時系數K：并非供電范圍內的所有(suyu)用電設備都會同時投入使用負荷系數KL：并非投入使用的所有電氣設備任何時候都會滿載運行電氣設備的平均效率e：電氣設備額定功率與輸入功率不一定相等 注：工程實際中，很難通過Kd的表達式來求得需要系數，一般都是通過查表求得其經驗值線路的平均效率W1 ：考慮直接向電氣設備配電的配電線路上的功率損耗后，電氣設備輸入功率與系統向設備提供的功率不一定相同dK第31頁/共104頁第三十一頁，共105頁。 由于一個用電設備組中的設備并不一定同時工

19、作，工作的設備也不一定都工作在額定狀態(tài)下，另外考慮到線路的損耗、用電設備本身(bnshn)的損耗等因素，設備或設備組的計算負荷等于用電設備組的總容量乘以一個小于1的系數，叫做需要系數，用Kd表示。 n 需要(xyo)系數Kd 第32頁/共104頁第三十二頁，共105頁。需要(xyo)系數法 p需要(xyo)系數法 edPKP30eiePP需要(xyo)系數用電設備組所有設備容量之和每組用電設備的設備容量nieidPKP130第33頁/共104頁第三十三頁，共105頁。表1 各用電設備組的需要(xyo)系數Kd及功率因數 用電設備組名稱 需要系數Kd 二項式系數 最大容量設備臺數 功率因數ab小

20、批量生產金屬冷加工機床大批量生產金屬冷加工機床小批量生產金屬熱加工機床大批量生產金屬熱加工機床 0.160.20.18.250.250.30.30.35 0.140.140.240.26 0.40.50.40.5 5555 0.50.50.60.65 1.731.731.331.17 通風機、水泵、空壓機 0.70.8 0.65 0.25 5 0.8 0.75 非聯鎖的連續(xù)運輸機械聯鎖的連續(xù)運輸機械0.50.60.650.7 0.40.6 0.20.2 55 0.750.75 0.880.88 鍋爐房和機加、機修、裝配車間的吊車鑄造車間吊車0.10.150.150.25 0.060.09 0.

21、20.3 33 0.50.5 1.731.73 costan第34頁/共104頁第三十四頁，共105頁。自動裝料電阻爐非自動裝料電阻爐小型電阻爐、干燥箱0.750.80.650.750.7 0.70.70.7 0.30.3 22 0.950.951.0 0.330.330 高頻感應電爐（不帶補償）工頻感應電爐（不帶補償）電弧熔爐0.80.80.9 0.60.350.87 1.332.680.57 點焊機、縫焊機對焊機0.350.35 0.60.71.331.02 自動弧焊變壓器單頭手動弧焊變壓器多頭手動弧焊變壓器0.50.350.4 0.40.350.35 2.292.682.68 廠房、辦公

22、室、實驗室照明變配電室、倉庫照明生活照明室外照明0.810.50.70.60.81 1.01.01.01.0 0000 第35頁/共104頁第三十五頁，共105頁。需要系數法求解用電設備組的計算(j sun)負荷n（1）對12臺用電設備宜取n (2) 用電設備組的計算(j sun)負荷 n有功計算(j sun)負荷： n n無功計算(j sun)負荷： n 1dKedPKP30tan3030PQn視在計算負荷(fh)： n n計算電流： n 23023030QPSNUSI33030ePP 30第36頁/共104頁第三十六頁，共105頁。例2 - 1 解此機床(jchung)組電動機的總容量為

23、例2-1已知某機修車間的金屬切削機床(jchung)組，擁有電壓380V的三相電動機3kW17臺，7.5kW3臺，4kW8臺，1.5kW10臺。試用需要系數法確定其計算負荷。 查表1“小批生產(shngchn)的金屬冷加工機床電動機”項得Kd0.2、cos 0.5、tan1.73。因此可得 Pe 7.5 kW34 kW83kW171.5kW10N.iP=120.5 kW3048.273.230.38kVAIAkV3024.11.7341.7 varQkWk3024.148.20.5kWSkVA300.2 120.524.1PkWkW第37頁/共104頁第三十七頁，共105頁。通過上例看出：（1

24、）如果該車間只有此組負荷，計算得到的計算負荷實際上是該車間的低壓進線的計算負荷。（2）計算某一個設備組設備容量(rngling)的方法，為多組設備的計算提供基礎。第38頁/共104頁第三十八頁，共105頁。（二）設備容量(rngling)(rngling)的計算 1.長期(chngq)工作制和短期工作制的用電設備 長期(chngq)工作制和短時工作制的設備容量就是所有設備的銘牌額定功率之和，即 Pe=PN 2.斷續(xù)工作制的用電設備 斷續(xù)工作制的設備容量是指不同負荷持續(xù)率的額定功率換算到統一的負荷持續(xù)率下的功率。第39頁/共104頁第三十九頁，共105頁。對電焊機設備，應統一(tngy)換算到=

25、100%，換算公式為： NNNNNeSPPcos100（3-3） 電焊機設備(shbi)設 備 銘 牌 額 定 ( dng)容量設備銘牌功率因數第40頁/共104頁第四十頁，共105頁。對起重電動機應統一(tngy)換算到=25%，換算公式為： NNNNePPP225（32）起重(q zhn)電動機(吊車電動機)換算( h u n sun)后設備容量（換算前）設備銘牌額定功率設備銘牌暫載率第41頁/共104頁第四十一頁，共105頁。2.需要系數值與用電設備的類別和工作狀態(tài)關系極大, 因此,計算時首先要正確判明用電設備的類別和工作狀態(tài)，否則將造成錯誤(cuw)。 例如機修車間的代表性金屬切削機床

26、電動機，應屬小批生產的冷加工機床電動機，因為金屬切削就是冷加工，而機修不可能是大批生產。又如壓塑機，拉絲機和鍛錘等，應屬于熱加工機床。再如起重機，行車，電葫蘆，卷揚機等，實際上都屬于吊車類。注意(zh y)點：1.需要系數一般比較(bjio)低，宜適當取大。3.設備容量不含備用設備的容量，而且此容量的計算與設備工作制有關。第42頁/共104頁第四十二頁，共105頁。 在確定多組用電設備的計算負荷時，應考慮各組用電設備的最大負荷不會同時出現的因素，計入(j r)一個同時系數 。 pKqK95. 085. 0pK0.900.97qK (三) 多組用電設備計算負荷(fh)的確定對車間(chjin)干

27、線，取 ， 對低壓母線，分兩種情況 (1) 由用電設備組的計算負荷直接相加來計算時，取 (2) 由車間干線的計算負荷直接相加來計算時，取 0.80 0.90pK0.85 0.95qK95. 090. 0pK97. 093. 0qK第43頁/共104頁第四十三頁，共105頁。應用范圍應用范圍 K 確定車間變電所低壓線路最大負荷確定車間變電所低壓線路最大負荷 冷加工車間冷加工車間 熱加工車間熱加工車間 動力站動力站 0.70.80.70.90.81.0 確定配電所母線的最大負荷確定配電所母線的最大負荷 負荷小于負荷小于5000kW 計算負荷小于計算負荷小于500010000kW 計算負荷大于計算負

28、荷大于10000kW 0.91.00.850.8 表2 需要系數(xsh)法的同時系數(xsh)K 值 第44頁/共104頁第四十四頁，共105頁?？偟挠泄τ嬎阖摵?fh)： 總的無功計算負荷(fh)： ipPKP3030iqQKQ3030n總的視在計算負荷(fh)： n n總的計算電流： n 23023030QPSNUSI33030多組用電設備的計算(j sun)負荷 注意：總的視在計算負荷和計算電流不能用各組的視在計算負荷或計算電流之和乘以K來計算。第45頁/共104頁第四十五頁，共105頁。 例2-2 某機修車間380V線路上，接有金屬切削機床電動機20臺共50kW (其中較大容量電動機

29、有7.5kW1臺， 4kW3臺，2.2 kW7臺)， 通風機2臺共3kW， 電阻爐1臺2kW。試確定此線路上的計算負荷。 解：先求各組的計算負荷 (1) 金屬切削機床組 查附錄表1，取 故 (2) 通風機組 查附錄表1，取 故 0.2,cos0.5,tan1.73dK30(1)0.2 5010PkWkWvar3 .1773. 110) 1 (30kkWQ0.8,cos0.8,tan0.75dK30(2)0.8 32.4PkWkW30(2)2.40.751.8 varQkWk (3) 電阻爐 查附錄表1，取 0.7,cos1,tan0dK30(3)0.721.4PkWkW30(3)0Q故 因此總

30、的計算負荷為 （取 ） 0.95,0.97pqKK300.95 (102.4 1.4)13.1PkWkW300.97 (17.3 1.8) var18.5 varQkk223013.118.522.7SkVAkVA3022.734.530.38kVAIAkV第46頁/共104頁第四十六頁，共105頁。34.522.718.513.1 取19.113.85523車間總計01.4010.721電阻爐31.82.40.750.80.832通風機217.3101.730.50.25020切削機床1計 算 負 荷 需要系數容 量 臺數n設備名稱 序號kWPe/dKcostankWP /30var/30k

31、QkVAS /30AI/300.95,0.97pqKK表2-1 例2-2的電力負荷計算表（按需要系數法） 在實際工程設計說明書中，為了使人一目了然，便于審核，常采用計算表格的形式，如表2-1所示。 第47頁/共104頁第四十七頁，共105頁。n例 2-3某小批量生產車間380V線路上接有金屬切削機床共20臺（其中(qzhng)10.5kW-4臺，7.5kW-8臺，5kW-8臺），車間有380V電焊機2臺（每臺容量20kVA， ），車間有吊車1臺11kW， ），試計算此車間的計算負荷。 %65N5 .0cosN%25N第48頁/共104頁第四十八頁，共105頁。解：（1）金屬(jnsh)切削機床

32、組的計算負荷 查表1取需要系數和功率因數為：73. 1tan 5 . 0cos 2 . 0，dKkW4 .281422 . 0) 1 (30Pvark1 .494 .2873. 1) 1 (30QkVA8 .561 .494 .2822) 1 (30SA3 .8638. 038 .56) 1 (30I所以(suy)，有 Pe 10.5 kW47.5 kW85kW8142kWN.iP第49頁/共104頁第四十九頁，共105頁。（2）電焊機組的計算負荷查表1取需要(xyo)系數和功率因數為：68. 2tan 35. 0cos 35. 0，dKkW6 . 51 .1635. 0)2(30Pkvar0

33、 .1568. 26 . 5)2(30QkVA0 .160 .156 . 522)2(30SA3 .2438. 0316)2(30IkW1 .16cos222NNNNNSPPe第50頁/共104頁第五十頁，共105頁。（3）吊車組的計算(j sun)負荷查表取需要系數和功率因數為73. 1tan 5 . 0cos 15. 0，dK)kW(11)3(30一臺ePPvark03.1973. 111)3(30QkVA2203.191122)3(30SA47.3338. 0*322) 3(30I第51頁/共104頁第五十一頁，共105頁。（4）全車間的總計算(j sun)負荷 根據表2-8，取同時系數

34、 ，所以全車間的計算(j sun)負荷為： 8 . 0KkW36)116 . 54 .28(8 . 030eiPKPvark504.66)03.19151 .49(8 . 030eiqQKQkVA75504.66362230SA08.11438. 037530I第52頁/共104頁第五十二頁，共105頁。 一機修車間的380V線路上，接有金屬切削機床電動機20臺共50kW，其中較大容量電動機有7.5kW2臺，4kW2臺，2.2kW8臺；另接通風機1.2kW2臺；電阻爐1臺2kW。試求計算負荷（設同時(tngsh)系數Kp、Kq均為0.9）。 n例 2-4(練習(linx)第53頁/共104頁第

35、五十三頁，共105頁。 解 : (1) 冷加工機床( jchung)：查表1可得Kd1=0.2，cos1=0.5， tg1=1.73 Pca1= Kd1Pe1=0.250=10kW Qca1=Pc1tg1=101.73=17.3kvar (2)通風機：Kd2=0.8，cos2=0.8，tg2=0.75 Pca2= Kd2Pe2=0.82.4=1.92kW Qca2=Pc2tg2=1.920.75=1.44kvar 第54頁/共104頁第五十四頁，共105頁。 (3)電阻爐：因只1臺，故其計算負荷等于(dngy)設備容量 Pca3=Pe3=2kW Qca3=0 (4)車間計算負荷： Pca=Kp

36、(Pca1 +Pca2 +Pca3) =0.9(10+1.92+2) =12.53第55頁/共104頁第五十五頁，共105頁。例2-5 某380V線路上，接有水泵電動機（15kW以下）30臺共205kW，另有通風機25臺共45kW，電焊機3臺共10.5kW（=65%）。試確定線路上總的計算(j sun)負荷。 解先求各組用電設備的計算(j sun)負荷Q 301 P301 tan 164kW0.75=123kvar 1水泵(shubng)電動機組查表1得Kd=0.70.8(取0.8），cos0.8，tan0.75，因此 2. 通風機組查表1得Kd=0.70.8（取0.8），cos=0.8, t

37、an=0.75, 因此 P 302=0.845kW=36kW Q 302=36kW0.75=27kvarP30(1)= Kd1Pe10.8205kW=164kW第56頁/共104頁第五十六頁，共105頁。 3.電焊機組查表1得Kd=0.35，cos=0.35，tan=2.68。 P 303=0.358.46kW=2.96kW P300.95(164362.96)kW=192.81kW Q300.97(123+27+7.94)kvar=153.20kvar總計算(j sun)負荷（取Kp0. 95， Kq0. 97 ）為 S30= =246.26kVAI30=246.26kVA/( 0.38kV

38、)=374.2A 22192.81153.203Q 303=2.96kW2.68=7.94kvar65%100% 在100%下的設備容量： Pe=10.5 =8.46kW。第57頁/共104頁第五十七頁，共105頁。式中bPe(二項式第一項)表示設備組的平均功率，其中Pe 是用電設備組的設備總容量，其計算方法如前需要系數法所述；cPx (二項式第二項)表示設備組中x 臺容量最大的設備投入運行時增加的附加負荷，其中Px 是x 臺最大容量的設備總容量；b、c 是二項式系數。 附錄表1中也列有部分用電設備組的二項式系數b、c 和最大容量的設備臺數x 值，供參考。 但必須注意：按二項式法確定計算負荷時

39、，如果設備總臺數n 少于附錄表1中規(guī)定的最大容量設備臺數x 的2倍，即nS30(2)，因此在未進行無功補償時，主變壓器容量應選為1250kVA（參看附錄表5）。 這時變電所低壓側的功率因數為(2) 無功補償容量 按規(guī)定變電所高壓側的 ，考慮到變壓器的無功功率損耗QT 遠大于其有功損耗PT ，一般 ，因此在變壓器低壓側進行無功補償時，低壓側補償后的功率因數應略高于0.9，這里取 。 要使低壓側功率因數由0.63提高到0.92，低壓側需裝設的并聯電容器容量為 cos0.9(4 5)TTQP(2)cos0.92650 (tanarccos0.63tanarccos0.92) var525 varCQ

40、kk(2)cos650/10310.63530 varCQk取kVAkVAS103180065022230）（第97頁/共104頁第九十七頁，共105頁。 (3) 補償后的變壓器容量和功率(gngl)因數 補償后變電所低壓側的視在計算負荷為 因此補償后變壓器容量可改選為800kVA，比補償前容量減少450kVA。 變壓器的功率(gngl)損耗為 變電所高壓側的計算負荷為 補償后工廠的功率(gngl)因數為 ，滿足要求。 由此例可以看出，采用無功補償來提高功率(gngl)因數能使工廠取得可觀的經濟效果。2230(2)650(800530)704SkVAkVA2230(1)657305724SkV

41、AkVA30(1)30(1)cos/657/7240.907PSkWkVASPT770401. 001. 0)2(30var3570405. 005. 0)2(30kkVASQTkWkWkWP6577650)1(30var305var35var)530800()1(30kkkQ第98頁/共104頁第九十八頁，共105頁。工廠的年耗電量可用工廠的年產量和單位產品耗電量進行估算，如前面式（2-35）所示。工廠年耗電量較精確的計算，可利用工廠的有功和無功計算負荷P30與Q30，即 年有功電能消耗量 年無功電能消耗量式中為年平均有功負荷系數(xsh)，一般取0.70.75；為年平均無功負荷系數(xsh)，一般取0.760.82；T 為年實際工作小時數，按每周五個工作日計，一班制可取2000h，兩班制可取4000h，三班制可取6000h 。 例2-7 假設例2-6所示工廠為兩班制生產，試計算其年電能消耗量。 解：按式（2-47