供配電工程PPT第2章 電力負荷及其計算

1、供配電技術(shù)供配電技術(shù)2342 日負荷曲線日負荷曲線 日負荷曲線表示負荷在一晝夜間（日負荷曲線表示負荷在一晝夜間（024h）變）變化情況。如圖化情況。如圖2-1。 日負荷曲線可用測量的方法日負荷曲線可用測量的方法繪制。繪制的方法是：繪制。繪制的方法是：（1）以某個監(jiān)測點為參考點，在）以某個監(jiān)測點為參考點，在24h中各個時刻記錄有中各個時刻記錄有功功率表的讀數(shù)，逐點繪制而成折線形狀，稱折線形負荷功功率表的讀數(shù)，逐點繪制而成折線形狀，稱折線形負荷曲線，見圖曲線，見圖2-1a。 （2）通過接在供電線路上的電度表，每隔一定的時間間）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(shù)記

2、錄下來，求出隔（一般為半小時）將其讀數(shù)記錄下來，求出0.5h的平均的平均功率，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曲線，圖的是階梯形負荷曲線，圖2-1b所示。所示。 53 年負荷曲線年負荷曲線 年負荷曲線反映負荷全年（年負荷曲線反映負荷全年（8760h）變動情況。）變動情況。如圖如圖2-2所示。所示。 年負荷曲線又分為年運行負荷曲線和年持續(xù)負荷曲線。年負荷曲線又分為年運行負荷曲線和年持續(xù)負荷曲線。年運行負荷曲線可根據(jù)全年日負荷曲線間接制成；年持續(xù)年運行負荷曲線可根據(jù)全年日負荷曲線間接制成；年持續(xù)負荷曲線的繪制，要借助一年中

3、有代表性的冬季日負荷曲負荷曲線的繪制，要借助一年中有代表性的冬季日負荷曲線和夏季日負荷曲線。通常用年持續(xù)負荷曲線來表示年負線和夏季日負荷曲線。通常用年持續(xù)負荷曲線來表示年負荷曲線，繪制方法如圖荷曲線，繪制方法如圖2-2所示。所示。 其中夏季和冬季在全年中占的天數(shù)視地理位置和氣溫情其中夏季和冬季在全年中占的天數(shù)視地理位置和氣溫情況而定。一般在北方，近似認為冬季況而定。一般在北方，近似認為冬季200天，夏季天，夏季165天；天；在南方，近似認為冬季在南方，近似認為冬季165天，夏季天，夏季200天。圖天。圖2-2是南方是南方某用戶的年負荷曲線，圖中某用戶的年負荷曲線，圖中P1在年負荷曲線上所占的時

4、間在年負荷曲線上所占的時間計算為計算為T1=200t1+165t2。 6 注意：日負荷曲線是按時間的先后繪制，而年負注意：日負荷曲線是按時間的先后繪制，而年負荷曲線是按負荷的大小和累計時間繪制。荷曲線是按負荷的大小和累計時間繪制。 分析負荷曲線可以了解負荷變動的規(guī)律，對供電設(shè)計分析負荷曲線可以了解負荷變動的規(guī)律，對供電設(shè)計人員來說，可從中獲得一些對設(shè)計有用的資料；對運行來人員來說，可從中獲得一些對設(shè)計有用的資料；對運行來說，可合理地、有計劃地安排用戶、車間、班次或大容量說，可合理地、有計劃地安排用戶、車間、班次或大容量設(shè)備的用電時間，降低負荷高峰，填補負荷低谷，這種設(shè)備的用電時間，降低負荷高峰

5、，填補負荷低谷，這種“削峰填谷削峰填谷”的辦法可使負荷曲線比較平坦，從而達到節(jié)的辦法可使負荷曲線比較平坦，從而達到節(jié)電效果。電效果。 78910 下圖為某廠年有功負荷曲線，此曲線上最大下圖為某廠年有功負荷曲線，此曲線上最大負荷負荷Pmax就是年最大負荷，就是年最大負荷，Tmax為年最大負荷利為年最大負荷利用小時數(shù)。用小時數(shù)。11Tmax是反映工廠負荷是否均勻的一個重要參數(shù)。該值越大，是反映工廠負荷是否均勻的一個重要參數(shù)。該值越大，則負荷越平穩(wěn)。如果年最大負荷利用小時為則負荷越平穩(wěn)。如果年最大負荷利用小時為8760h，說明負荷，說明負荷常年不變（實際不太可能）。常年不變（實際不太可能）。Tmax

6、與用戶的性質(zhì)和生產(chǎn)班制有關(guān)，例如一班制工廠，與用戶的性質(zhì)和生產(chǎn)班制有關(guān)，例如一班制工廠，Tmax約為約為18003000h，兩班制工廠，兩班制工廠，Tmax約為約為35004800h,三班制工廠，三班制工廠，Tmax約為約為50007000h，居民用戶，居民用戶Tmax約為約為12002800h。12表表2-2 某些企某些企業(yè)的年最大負業(yè)的年最大負荷利用小時數(shù)荷利用小時數(shù) 工廠類別工廠類別年最大負荷利用小時數(shù)（年最大負荷利用小時數(shù)（h）有功負荷有功負荷無功負荷無功負荷重型機械制造廠重型機械制造廠37704840機床廠機床廠43454750工具廠工具廠41404960滾珠軸承廠滾珠軸承廠5300

7、6130起動運輸設(shè)備廠起動運輸設(shè)備廠33003880汽車拖拉機廠汽車拖拉機廠49605240農(nóng)業(yè)機械制造廠農(nóng)業(yè)機械制造廠53304220儀器制造廠儀器制造廠30803180汽車修理廠汽車修理廠43703200131415負荷系數(shù)負荷系數(shù) 在最大工作班內(nèi)，平均負荷與最大負荷之比。在最大工作班內(nèi)，平均負荷與最大負荷之比。avmPPavmQQ一般工廠年負荷系數(shù)年平均值為：一般工廠年負荷系數(shù)年平均值為： =0.70.75 =0.760.8216 負荷系數(shù)又稱負荷率或負荷填充系數(shù)，他表征負荷曲線不平負荷系數(shù)又稱負荷率或負荷填充系數(shù)，他表征負荷曲線不平坦的程度，負荷系數(shù)越接近坦的程度，負荷系數(shù)越接近1，負

8、荷越平坦。，負荷越平坦。 所以用戶應(yīng)盡量提高負荷系數(shù)，從而充分發(fā)揮供電設(shè)備的供所以用戶應(yīng)盡量提高負荷系數(shù)，從而充分發(fā)揮供電設(shè)備的供電能力、提高供電效率。有時也用電能力、提高供電效率。有時也用表示有功負荷系數(shù)，用表示有功負荷系數(shù)，用表示無功負荷系數(shù)。表示無功負荷系數(shù)。 一般工廠一般工廠=0.70.75，=0.760.82 他表征該設(shè)備或設(shè)備組的容量是否被充分利用。他表征該設(shè)備或設(shè)備組的容量是否被充分利用。 對于單個用電設(shè)備或用電設(shè)備組，負荷系數(shù)是指設(shè)備的輸出對于單個用電設(shè)備或用電設(shè)備組，負荷系數(shù)是指設(shè)備的輸出功率功率P和設(shè)備額定容量和設(shè)備額定容量PN之比值，即之比值，即LNPKP17計算負荷是供

9、電設(shè)計計算的基本依據(jù)，它是選擇計算負荷是供電設(shè)計計算的基本依據(jù)，它是選擇供電系統(tǒng)中各元件的依據(jù)，故非常重要。供電系統(tǒng)中各元件的依據(jù)，故非常重要。計算負荷的定義：計算負荷的定義： 通過負荷的統(tǒng)計計算求出的，用來通過負荷的統(tǒng)計計算求出的，用來按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)體和電器設(shè)備的一個按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)體和電器設(shè)備的一個假想負荷。以這個不變的假想負荷。以這個不變的“假想負荷假想負荷”持續(xù)運行所產(chǎn)生的熱效應(yīng)與實際運行的持續(xù)運行所產(chǎn)生的熱效應(yīng)與實際運行的變動的負荷所產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)相等變動的負荷所產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)相等18 計算負荷的數(shù)值與半小時最大負荷計算負荷的數(shù)值與半小時最大負荷P30基本相等，基本相等，所以用

10、所以用P30來來表示有功計算負荷（表示有功計算負荷（KW），無功計算負荷表示為），無功計算負荷表示為Q30 （Kvar），視在計算負荷表示為），視在計算負荷表示為S30 （KVA），），計算電流表示為計算電流表示為I30 （A）。）。 計算負荷的物理意義：設(shè)有一電阻為計算負荷的物理意義：設(shè)有一電阻為R的導(dǎo)體，的導(dǎo)體，在一定時間內(nèi)通過一變動負荷，其最高溫升達到在一定時間內(nèi)通過一變動負荷，其最高溫升達到值，如果這根導(dǎo)體在相同的時間內(nèi)通過另一不變值，如果這根導(dǎo)體在相同的時間內(nèi)通過另一不變負荷其最高溫升也達到負荷其最高溫升也達到值，則這個不變負荷就是值，則這個不變負荷就是該變動負荷的計算負荷，即計算負

11、荷和實際負荷該變動負荷的計算負荷，即計算負荷和實際負荷最高溫升是等值的。最高溫升是等值的。19 較大截面的導(dǎo)體發(fā)熱時間常數(shù)往往大于較大截面的導(dǎo)體發(fā)熱時間常數(shù)往往大于10min，30min還不能達到穩(wěn)定溫升。還不能達到穩(wěn)定溫升。20)142(30max30max30max30maxIIISSSQQQPPPdefdefcdefdefcdefdefcdefdefc22 計算負荷是供電設(shè)計計算的基本依據(jù)。計算負荷計算負荷是供電設(shè)計計算的基本依據(jù)。計算負荷的確定是否合理，將直接影響到電器設(shè)備和導(dǎo)線電的確定是否合理，將直接影響到電器設(shè)備和導(dǎo)線電纜的選擇是否經(jīng)濟合理。計算負荷不能定得太大，纜的選擇是否經(jīng)濟合

12、理。計算負荷不能定得太大，否則選擇的電器設(shè)備和導(dǎo)線電纜將會過大而造成投否則選擇的電器設(shè)備和導(dǎo)線電纜將會過大而造成投資和有色金屬的浪費；計算負荷也不能定得過小，資和有色金屬的浪費；計算負荷也不能定得過小，否則選擇的電器設(shè)備和導(dǎo)線電纜將會長期處于過負否則選擇的電器設(shè)備和導(dǎo)線電纜將會長期處于過負荷下運行，增加電能損耗，產(chǎn)生過熱，導(dǎo)致絕緣過荷下運行，增加電能損耗，產(chǎn)生過熱，導(dǎo)致絕緣過早老化甚至燒毀。早老化甚至燒毀。 返回目錄23一、一、 用電設(shè)備的工作方式用電設(shè)備的工作方式 用電設(shè)備按其工作方式可分為三種：用電設(shè)備按其工作方式可分為三種： （1 1）連續(xù)運行工作制（長期工作制）連續(xù)運行工作制（長期工作

13、制） （2 2）短時運行工作制（短暫工作制）短時運行工作制（短暫工作制） （3 3）斷續(xù)運行工作制（重復(fù)短暫工作制）斷續(xù)運行工作制（重復(fù)短暫工作制） 242526%1000tttTt2728（1）長期工作制和短時工作制的設(shè)備容量）長期工作制和短時工作制的設(shè)備容量 Pe=PN（2）重復(fù)短暫工作制的設(shè)備容量）重復(fù)短暫工作制的設(shè)備容量 吊車機組用電動機（包括電葫蘆、起重機、行車等 ）的設(shè)備容量統(tǒng)一換算到=25%時的額定功率（kW），若其N不等于25%時應(yīng)進行換算，公式為: nNNNePPP2%2529NNNNNeSPPcos303132leePP3返回目錄33一、計算負荷的估算一、計算負荷的估算1、

14、負荷密度法、負荷密度法 (kW) P0 單位面積的功率（負荷密度），單位面積的功率（負荷密度），W/m2 S 建筑面積，建筑面積， m2 P0的選取應(yīng)綜合考慮車間、建筑物的性質(zhì)、負荷的性質(zhì)的選取應(yīng)綜合考慮車間、建筑物的性質(zhì)、負荷的性質(zhì)（空調(diào)的形式、照明燈具的選擇）等多方面的因素。如教（空調(diào)的形式、照明燈具的選擇）等多方面的因素。如教學(xué)樓的學(xué)樓的P0=11 150301000P SP342、單位指標法、單位指標法 (kW) Pe 單位用電指標，單位用電指標，W/戶、戶、 W /人，人， W /床床 N 單位數(shù)量，如戶數(shù)、人數(shù)、床數(shù)單位數(shù)量，如戶數(shù)、人數(shù)、床數(shù)如上海地區(qū)普通住宅的單位指標為如上海地

15、區(qū)普通住宅的單位指標為46kW/戶戶301000eP NP35 3. 單位產(chǎn)品耗電量法單位產(chǎn)品耗電量法 若已知某車間或企業(yè)的年產(chǎn)量若已知某車間或企業(yè)的年產(chǎn)量m和每一產(chǎn)品的和每一產(chǎn)品的單位耗電量單位耗電量a（見表（見表2-1），則企業(yè)全年電能），則企業(yè)全年電能Wa為：為： Wa=am 估算法實為指標法，在做設(shè)計任務(wù)書估算法實為指標法，在做設(shè)計任務(wù)書或初步設(shè)計階段，尤其當需要進行方案或初步設(shè)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。比較時，按估算法計算比較方便。 36表表2-1 各種產(chǎn)品的單位耗電量各種產(chǎn)品的單位耗電量產(chǎn)品名稱產(chǎn)品名稱單位單位單位產(chǎn)品耗電量單位產(chǎn)品耗電量（kWh）電動

16、機電動機kW14鑄鐵件鑄鐵件T300變壓器變壓器kVA2.5拖拉機拖拉機臺臺50008000汽車汽車輛輛15002500軸承軸承套套14并聯(lián)電容器并聯(lián)電容器kvar3電表電表只只737n需要系數(shù)需要系數(shù)需要系數(shù)考慮了以下的主要因素：式中 K同時使用系數(shù)，為在最大負荷工作班某組工作著的用電設(shè)備容量與接于線路中全部用電設(shè)備總額定容量之比； KL負荷系數(shù)，用電設(shè)備不一定滿負荷運行，此系數(shù)表示工作著的用電設(shè)備實際所需功率與其額定容量之比； wl線路供電效率； 用電設(shè)備組在實際運行功率時的平均效率。wlLdKKK二、計算負荷的確定方法二、計算負荷的確定方法-需要系數(shù)法需要系數(shù)法383930.1ePP40

17、22303030SPQ30303NISU41422、多組用電設(shè)備組計算負荷的確定、多組用電設(shè)備組計算負荷的確定 P30 =Kp P3022303030SPQ30303NSIU Q30 =Kq Q30K 同時系數(shù)同時系數(shù)對于車間干線：對于車間干線：KP =0.850.95KQ =0.900.97對于低壓母線對于低壓母線：KP =0.900.95KQ =0.930.974345)(79. 34 . 0322%25kWPPPnNNNe)(99.2817.2401.16222)(2)()(kVAQPScacaca4628.9924.1716.01取=0.926.8617.7924負荷總計7.586.5

18、63.791.730.513.79（=25%）1電葫蘆35340.750.80.853通風機組22017.3101.730.50.25020機床組1S30(kVA)Q30(kVar)P30(kW)計算負荷tancosKd設(shè)備容量（kW）臺數(shù)用電設(shè)備組名稱序號返回目錄474849三、計算負荷的確定方法三、計算負荷的確定方法-二項式系數(shù)法二項式系數(shù)法5022303030SPQ30303NSIU二項式系數(shù)法確定計算負荷時，若設(shè)備二項式系數(shù)法確定計算負荷時，若設(shè)備總臺數(shù)總臺數(shù)n少于附錄表中規(guī)定的最大容量設(shè)備臺數(shù)少于附錄表中規(guī)定的最大容量設(shè)備臺數(shù)x的的2倍倍（ n 2x ），需修正），需修正x，建議取，

19、建議取x=n /2（四舍五入取整）。（四舍五入取整）。512、多組用電設(shè)備組計算負荷的確定、多組用電設(shè)備組計算負荷的確定30max()()neixiPbPcP30maxmax(tan)()tanneixiQbPcPtanmax 為最大的附加負荷為最大的附加負荷(cPx)max的設(shè)備組的平均的設(shè)備組的平均功率因數(shù)角功率因數(shù)角的正切值的正切值525354四、單相負荷計算四、單相負荷計算工廠里除了三相設(shè)備外，還有電焊機、電燈等單相設(shè)備。工廠里除了三相設(shè)備外，還有電焊機、電燈等單相設(shè)備。如果單相設(shè)備的總?cè)萘坎怀^三相設(shè)備總?cè)萘康?5%，則單相設(shè)備可與三相設(shè)備綜合按三相負荷平衡來計算，如果單相設(shè)備總?cè)萘?/p>

20、超過三相設(shè)備總?cè)萘康?5%，則應(yīng)將單相設(shè)備換算為等效的三相設(shè)備容量，再與三相設(shè)備容量相加。 單相用電設(shè)備僅接于相電壓單相用電設(shè)備僅接于相電壓 等效三相負荷等效三相負荷 取最大相負荷的三倍取最大相負荷的三倍 Peq=3 Pm基本原則：單相用電設(shè)備應(yīng)盡可能均衡基本原則：單相用電設(shè)備應(yīng)盡可能均衡分配在三相線路上。分配在三相線路上。55 電流流過電力線路和變壓器時，勢必要引起功率和電能損電流流過電力線路和變壓器時，勢必要引起功率和電能損耗。在進行用戶或全廠負荷計算時，應(yīng)計入這部分損耗。耗。在進行用戶或全廠負荷計算時，應(yīng)計入這部分損耗。 線路具有電阻和電抗，所以其功率損耗包括有功線路具有電阻和電抗，所以

21、其功率損耗包括有功和無功兩部分和無功兩部分 。562330310 ,WLWLPI RkW2330310 ,varWLWLQI Xk式中，式中，I30-線路的計算電流（線路的計算電流（A）； RWL-線路每相的電阻（線路每相的電阻（），），RWL=R0L，R0為線路為線路單位長度的電阻（單位長度的電阻（/km），），l-線路的計算長度（線路的計算長度（km）。）。 式中，式中，I30-線路的計算電流（線路的計算電流（A）；）； XWL-線路每相的電抗（線路每相的電抗（），），XWL =X0L，X0為線路單為線路單位長度的電抗（位長度的電抗（/km） 。 一般對架空線路，其值為一般對架空線路，其值

22、為0.4/km左右，對電纜線路，其值左右，對電纜線路，其值為為0.08/km左右，左右，L為線路的計算長度（為線路的計算長度（km）。）。 57 變壓器同樣具有電阻和電抗，所以其功率損耗也包括有功變壓器同樣具有電阻和電抗，所以其功率損耗也包括有功功率損耗功率損耗和無功功率損耗和無功功率損耗兩部分。兩部分。 (1)(1) 有功功率損耗有功功率損耗 變壓器的有功功率損耗又由兩部分組成：變壓器的有功功率損耗又由兩部分組成： 鐵損鐵損PFe 鐵損是變壓器主磁通在鐵芯中產(chǎn)生的有功損耗。變壓器空鐵損是變壓器主磁通在鐵芯中產(chǎn)生的有功損耗。變壓器空載時的損耗為空載損耗，由鐵損和一次繞組中的有功損耗產(chǎn)載時的損耗

23、為空載損耗，由鐵損和一次繞組中的有功損耗產(chǎn)生，因空載電流生，因空載電流I0很小，在一次繞組中產(chǎn)生的有功功率損耗也很小，在一次繞組中產(chǎn)生的有功功率損耗也很小，可忽略不計，故空載損耗很小，可忽略不計，故空載損耗P0可認為就是鐵損，所以可認為就是鐵損，所以鐵損又稱為空載損耗。鐵損又稱為空載損耗。 變壓器主磁通只與外加電壓有關(guān)，當外加電壓和頻率恒定時，變壓器主磁通只與外加電壓有關(guān)，當外加電壓和頻率恒定時，鐵損與負荷無關(guān)，是定值。鐵損與負荷無關(guān)，是定值。 58 銅損銅損PCu 銅損是變壓器負荷電流在一次、二次繞組的電阻中產(chǎn)生的銅損是變壓器負荷電流在一次、二次繞組的電阻中產(chǎn)生的有功損耗，其值與負荷電流（或

24、功率）的平方成正比。變壓有功損耗，其值與負荷電流（或功率）的平方成正比。變壓器負載試驗（舊稱短路試驗）時，一次側(cè)施加的電壓器負載試驗（舊稱短路試驗）時，一次側(cè)施加的電壓Uk很小，很小，鐵心中的主磁通很小，在鐵芯中產(chǎn)生的有功功率損耗可略去鐵心中的主磁通很小，在鐵芯中產(chǎn)生的有功功率損耗可略去不計，故變壓器的負載損耗不計，故變壓器的負載損耗Pk可認為就是額定電流下的銅可認為就是額定電流下的銅損損PCu。 因此變壓器的有功功率損耗為因此變壓器的有功功率損耗為 230TFeCuNSPPPS2300KNSPPS59變壓器的無功功率損耗也由兩部分組成：變壓器的無功功率損耗也由兩部分組成： (2) 無功功率損

25、耗無功功率損耗 Q0，是變壓器空載時，由產(chǎn)生主磁通的勵磁電流所造，是變壓器空載時，由產(chǎn)生主磁通的勵磁電流所造成的。和繞組電壓有關(guān)，與負荷無關(guān)。其值與勵磁電流（或成的。和繞組電壓有關(guān)，與負荷無關(guān)。其值與勵磁電流（或近似與空載電流）成正比，即近似與空載電流）成正比，即 NTSIQ100%00式中，式中，I0%為變壓器空載電流占額定電流的百分值。為變壓器空載電流占額定電流的百分值。 60NTkNSUQ100% QN，是變壓器負荷電流在一次、二次繞組電抗上所產(chǎn)生，是變壓器負荷電流在一次、二次繞組電抗上所產(chǎn)生的無功功率損耗，其值也與電流的平方成正比。因變壓器繞組的無功功率損耗，其值也與電流的平方成正比。

26、因變壓器繞組的電抗遠大于電阻，故可認為其在額定電流時的值與短路電壓的電抗遠大于電阻，故可認為其在額定電流時的值與短路電壓（即阻抗電壓）成正比，即（即阻抗電壓）成正比，即 式中，式中，Uk%為變壓器為變壓器的短路電壓百分值。的短路電壓百分值。 因此，變壓器的無功功率損耗為因此，變壓器的無功功率損耗為 ：22300300%100100kTNNTNTNTSIUSQQQSSS 61 以上各式中，以上各式中，P0、Pk、I0%和和Uk%均可由變壓器產(chǎn)品均可由變壓器產(chǎn)品目錄和附錄表中查得。目錄和附錄表中查得。 在負荷計算中，變壓器功率損耗也可按近在負荷計算中，變壓器功率損耗也可按近似方法計算似方法計算 經(jīng)

27、驗公式：經(jīng)驗公式：300.015TPS300.06TQS62式中 PWL 按計算負荷求得的線路最大功率損耗；按計算負荷求得的線路最大功率損耗； 年最大負荷損耗時間（小時數(shù)）。年最大負荷損耗時間（小時數(shù)）。3876087602.22002238760302203010cos10cosWLa WLNNWLRWPdtP dtUPPdtUPP 28760030PdtP63當線路或變壓器中以最大計算電流當線路或變壓器中以最大計算電流I I3030流過流過小時后所產(chǎn)生小時后所產(chǎn)生的電能損耗，恰與全年流過實際變化的電流時所產(chǎn)生的電能的電能損耗，恰與全年流過實際變化的電流時所產(chǎn)生的電能損耗相等。損耗相等?？梢?/p>

28、，。可見，是一個是一個假想時間，他與年最大負荷利用小時假想時間，他與年最大負荷利用小時T Tmaxmax和負荷功率因數(shù)有一和負荷功率因數(shù)有一定關(guān)系。如圖定關(guān)系。如圖2-52-5所示即為不同功率因數(shù)下的所示即為不同功率因數(shù)下的與與T Tmaxmax的關(guān)系。的關(guān)系。64圖圖2-5 -T-Tmax關(guān)系曲線關(guān)系曲線 222287608760303020030aTkkkNTNTNTSSSSWPdtPdtPSSSS 66230.0a TonkNTSWPTPS 2.08760a TkWPP 30NTSS變壓器負荷率變壓器負荷率672.5 工廠的計算負荷和年電能消耗量工廠的計算負荷和年電能消耗量一、一、 工廠

29、計算負荷的確定工廠計算負荷的確定 確定用戶的計算負荷是選擇電源進線和一、二次設(shè)備的確定用戶的計算負荷是選擇電源進線和一、二次設(shè)備的基本依據(jù)，是供配電系統(tǒng)設(shè)計的重要組成部分，也是與電基本依據(jù)，是供配電系統(tǒng)設(shè)計的重要組成部分，也是與電力部門簽訂用電協(xié)議的基本依據(jù)。力部門簽訂用電協(xié)議的基本依據(jù)。 確定等效三相設(shè)備容量用戶計算負荷的方法很多，可確定等效三相設(shè)備容量用戶計算負荷的方法很多，可根據(jù)不同的情況和要求采用不同的方法。在制定計劃、初根據(jù)不同的情況和要求采用不同的方法。在制定計劃、初步設(shè)計特別是方案估算時可用較粗略的方法，如估算法。步設(shè)計特別是方案估算時可用較粗略的方法，如估算法。在供電設(shè)計中進行

30、設(shè)備選擇時則應(yīng)進行較詳細的負荷計算，在供電設(shè)計中進行設(shè)備選擇時則應(yīng)進行較詳細的負荷計算，如逐級計算法。如逐級計算法。 (一一)逐級計算法：逐級計算法： 從用電設(shè)備開始，朝電源方向逐級計算，最后求出從用電設(shè)備開始，朝電源方向逐級計算，最后求出用戶總的計算負荷的方法稱為逐級計算法。用戶總的計算負荷的方法稱為逐級計算法。 68(1)、首先按負荷的性質(zhì)劃分用電設(shè)備組；、首先按負荷的性質(zhì)劃分用電設(shè)備組；(2)、根據(jù)各組負荷的需要系數(shù)計算單組用電設(shè)備的計算負荷；、根據(jù)各組負荷的需要系數(shù)計算單組用電設(shè)備的計算負荷；(3)、考慮分支線路的導(dǎo)線損耗，計算出線路始端計算負荷；、考慮分支線路的導(dǎo)線損耗，計算出線路始

31、端計算負荷； （往往分支線路的長度比較短，所以這一步可忽略）（往往分支線路的長度比較短，所以這一步可忽略）(4)、考慮同時系數(shù)，計算多組用電設(shè)備的計算負荷；、考慮同時系數(shù)，計算多組用電設(shè)備的計算負荷；(5)、考慮配電干線的導(dǎo)線損耗，計算出干線始端的計算負荷；、考慮配電干線的導(dǎo)線損耗，計算出干線始端的計算負荷；(6)、考慮同時系數(shù)，計算低壓母線上的計算負荷；、考慮同時系數(shù)，計算低壓母線上的計算負荷；(7)、考慮變壓器的損耗，計算出變壓器高壓側(cè)的計算負荷；、考慮變壓器的損耗，計算出變壓器高壓側(cè)的計算負荷；(8)、考慮變壓器高壓側(cè)輸電線路的損耗，計算出變配電系統(tǒng)、考慮變壓器高壓側(cè)輸電線路的損耗，計算

32、出變配電系統(tǒng)總的計算負荷?？偟挠嬎阖摵?。 在各級負荷計算中，可用需要系數(shù)法或二項式法來計算，常在各級負荷計算中，可用需要系數(shù)法或二項式法來計算，常用的是需要系數(shù)法。用的是需要系數(shù)法。 計算步驟計算步驟：697030.1ePP712SPQ30.230.23NISU723、22303030SPQ30303NSIUK 同時系數(shù)同時系數(shù)對于車間干線：對于車間干線：KP =0.850.95KQ =0.900.97對于低壓母線對于低壓母線：KP =0.900.95KQ =0.930.9773 在計算負荷時，車間變壓器尚未選出，無法根據(jù)變壓器在計算負荷時，車間變壓器尚未選出，無法根

33、據(jù)變壓器的有功損耗與無功損耗的理論公式進行計算，因此一般按的有功損耗與無功損耗的理論公式進行計算，因此一般按下列經(jīng)驗公式估算：下列經(jīng)驗公式估算：PT0.015S303 （kW） QT0.06S303 （kvar）742230 530 530 5SPQ75762230 730 730 7SPQ772230 830 830 8SPQ78返回目錄79返回目錄808182返回目錄 用戶中絕大多數(shù)用電設(shè)備，如感應(yīng)電動機、電力變壓器、用戶中絕大多數(shù)用電設(shè)備，如感應(yīng)電動機、電力變壓器、電焊機以及交流接觸器等，他們都要從電網(wǎng)吸收大量無功電焊機以及交流接觸器等，他們都要從電網(wǎng)吸收大量無功電流來產(chǎn)生交變磁場。除白

34、熾燈、電阻電熱器等設(shè)備負荷電流來產(chǎn)生交變磁場。除白熾燈、電阻電熱器等設(shè)備負荷的功率因數(shù)接近于的功率因數(shù)接近于1外，其他如電動機、變壓器、電抗器等外，其他如電動機、變壓器、電抗器等功率因數(shù)均小于功率因數(shù)均小于1。功率因數(shù)是衡量供配電系統(tǒng)是否經(jīng)濟運行的一個重要指標。功率因數(shù)是衡量供配電系統(tǒng)是否經(jīng)濟運行的一個重要指標。 功率因數(shù)功率因數(shù)cos是反映在有功功率一定的條件下，取用無是反映在有功功率一定的條件下，取用無功功率的多少。取用的無功功率越多，則功率因數(shù)越低。功功率的多少。取用的無功功率越多，則功率因數(shù)越低。93UIP3cos 功率因數(shù)是隨著負荷和電源電壓的變動而變動的，因此該值的計功率因數(shù)是隨著

35、負荷和電源電壓的變動而變動的，因此該值的計算也就有多種方法。算也就有多種方法。 942221cos1 ()pqpqpWWWWW9530222303030301cos()()1 ()avavavPPSQPQP96303022303030cosPPSPQ97 綜上可知綜上可知, ,電力系統(tǒng)功率因數(shù)的高低是十分重要的問題，電力系統(tǒng)功率因數(shù)的高低是十分重要的問題， 因因此，必須設(shè)法提高電力網(wǎng)中各種有關(guān)部分的功率因數(shù)。目前供電此，必須設(shè)法提高電力網(wǎng)中各種有關(guān)部分的功率因數(shù)。目前供電部門實行按功率因數(shù)征收電費，因此功率因數(shù)的高低也是供電系部門實行按功率因數(shù)征收電費，因此功率因數(shù)的高低也是供電系統(tǒng)的一項重要

36、的經(jīng)濟指標統(tǒng)的一項重要的經(jīng)濟指標。 98 正是由于功率因數(shù)在供配電系統(tǒng)中影響很大，所以要求正是由于功率因數(shù)在供配電系統(tǒng)中影響很大，所以要求電力用戶功率因數(shù)達到一定的值，不能太低，太低就必須電力用戶功率因數(shù)達到一定的值，不能太低，太低就必須進行補償。進行補償。 國家標準國家標準GB/T3485-1998評價企業(yè)合理用電評價企業(yè)合理用電技術(shù)導(dǎo)則技術(shù)導(dǎo)則中規(guī)定：中規(guī)定：“在企業(yè)最大負荷時的功率在企業(yè)最大負荷時的功率因數(shù)應(yīng)不低于因數(shù)應(yīng)不低于0.9，凡功率因數(shù)未達到上述規(guī)定的，凡功率因數(shù)未達到上述規(guī)定的，應(yīng)在負荷側(cè)合理裝置集中與就地無功補償設(shè)備應(yīng)在負荷側(cè)合理裝置集中與就地無功補償設(shè)備”。 供電部門規(guī)定，

37、凡功率因數(shù)低于規(guī)定值時，將予供電部門規(guī)定，凡功率因數(shù)低于規(guī)定值時，將予以罰款，相反，功率因數(shù)高于規(guī)定值時，將得到以罰款，相反，功率因數(shù)高于規(guī)定值時，將得到獎勵，即采用獎勵，即采用“高懲低罰高懲低罰”的原則。的原則。 99 自然功率因數(shù)是指未裝設(shè)任何補償裝置的實際功自然功率因數(shù)是指未裝設(shè)任何補償裝置的實際功率因數(shù)。提高自然功率因數(shù)，就是不添置任何補率因數(shù)。提高自然功率因數(shù)，就是不添置任何補償設(shè)備，采用科學(xué)措施減少用電設(shè)備的無功功率償設(shè)備，采用科學(xué)措施減少用電設(shè)備的無功功率的需要量，使供配電系統(tǒng)總功率因數(shù)提高。的需要量，使供配電系統(tǒng)總功率因數(shù)提高。 最理想最經(jīng)濟改善功率因數(shù)的方法。最理想最經(jīng)濟改善

38、功率因數(shù)的方法。 100101102a.a.當電網(wǎng)頻率穩(wěn)定時，他的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定；當電網(wǎng)頻率穩(wěn)定時，他的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定；b.b.轉(zhuǎn)矩僅和電壓的一次方成正比，電壓波動時，轉(zhuǎn)矩波轉(zhuǎn)矩僅和電壓的一次方成正比，電壓波動時，轉(zhuǎn)矩波動比異步電動機?。粍颖犬惒诫妱訖C??；c.c.便于制造低速電動機，可直接和生產(chǎn)機械連接，減少便于制造低速電動機，可直接和生產(chǎn)機械連接，減少損耗；損耗；d.鐵芯損耗小，同步電動機效率比異步電動機效率高。鐵芯損耗小，同步電動機效率比異步電動機效率高。 同步電動機補償同步電動機補償 在滿足生產(chǎn)工藝的要求下，選用同步電動機，通過改變勵磁電流在滿足生產(chǎn)工藝的要求下，選用同步電動機，通過改變勵磁電流來調(diào)

39、節(jié)和改善供配電系統(tǒng)的功率因數(shù)。過去，由于同步電機的勵磁來調(diào)節(jié)和改善供配電系統(tǒng)的功率因數(shù)。過去，由于同步電機的勵磁機是同軸的直流電機，其價格高，維修麻煩，所以同步電動機應(yīng)用機是同軸的直流電機，其價格高，維修麻煩，所以同步電動機應(yīng)用不廣?，F(xiàn)在隨著半導(dǎo)體變流技術(shù)的發(fā)展，勵磁裝置已比較成熟，因不廣?，F(xiàn)在隨著半導(dǎo)體變流技術(shù)的發(fā)展，勵磁裝置已比較成熟，因此采用同步電動機補償是一種比較經(jīng)濟實用的方法。此采用同步電動機補償是一種比較經(jīng)濟實用的方法。同步電動機與異步電動機相比有不少優(yōu)點：同步電動機與異步電動機相比有不少優(yōu)點：返回103 在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，有一些容量很大的沖擊性負荷在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，有一些容量很大

40、的沖擊性負荷（如煉鋼電爐、黃磷電爐、軋鋼機等），他們使電網(wǎng)電壓（如煉鋼電爐、黃磷電爐、軋鋼機等），他們使電網(wǎng)電壓嚴重波動，功率因數(shù)惡化。一般并聯(lián)電容器的自動切換裝嚴重波動，功率因數(shù)惡化。一般并聯(lián)電容器的自動切換裝置響應(yīng)太慢無法滿足要求。因此必須采用大容量、高速的置響應(yīng)太慢無法滿足要求。因此必須采用大容量、高速的動態(tài)無功功率補償裝置，如晶閘管開關(guān)快速切換電容器，動態(tài)無功功率補償裝置，如晶閘管開關(guān)快速切換電容器，晶閘管勵磁的快速響應(yīng)式同步補償機等。晶閘管勵磁的快速響應(yīng)式同步補償機等。 目前已投入到工業(yè)運行的靜止動態(tài)無功補償裝置有：目前已投入到工業(yè)運行的靜止動態(tài)無功補償裝置有：可控飽和電抗器式靜補裝

41、置；自飽和電抗器式靜補裝置；可控飽和電抗器式靜補裝置；自飽和電抗器式靜補裝置；晶閘管控制電抗器式靜補裝置；晶閘管開關(guān)電容器式靜補晶閘管控制電抗器式靜補裝置；晶閘管開關(guān)電容器式靜補裝置；強迫換流逆變式靜補裝置；高阻抗變壓器式靜補裝裝置；強迫換流逆變式靜補裝置；高阻抗變壓器式靜補裝置等置等 返回104并聯(lián)電容器人工補償并聯(lián)電容器人工補償 即采用并聯(lián)電力電容器的方法來補償無功功率，從而提高功率即采用并聯(lián)電力電容器的方法來補償無功功率，從而提高功率因數(shù)。因數(shù)。優(yōu)優(yōu) 點：點：a.有功損耗小，約為有功損耗小，約為0.25%0.5%，而同步調(diào)相機約為，而同步調(diào)相機約為1.5%3%。 b.無旋轉(zhuǎn)部分，運行維護

42、方便。無旋轉(zhuǎn)部分，運行維護方便。 c.可按系統(tǒng)需要，增加或減少安裝容量和改變安裝地點?？砂聪到y(tǒng)需要，增加或減少安裝容量和改變安裝地點。 d.個別電容器損壞不影響整個裝置運行。個別電容器損壞不影響整個裝置運行。 e.短路時，同步調(diào)相機增加短路電流，增大了用戶開關(guān)的斷流容量，短路時，同步調(diào)相機增加短路電流，增大了用戶開關(guān)的斷流容量，電容器無此缺點。電容器無此缺點。 目前用戶、企業(yè)內(nèi)廣泛采用的一種補償裝置。目前用戶、企業(yè)內(nèi)廣泛采用的一種補償裝置。缺點：如只能有級調(diào)節(jié)，而不能隨無功變化進行平滑的自動調(diào)節(jié)，缺點：如只能有級調(diào)節(jié)，而不能隨無功變化進行平滑的自動調(diào)節(jié)，當通風不良及運行溫度過高時易發(fā)生漏油、鼓

43、肚、爆炸等故障。當通風不良及運行溫度過高時易發(fā)生漏油、鼓肚、爆炸等故障。 105四、并聯(lián)電容器補償四、并聯(lián)電容器補償 （一）并聯(lián)電容器的結(jié)線（一）并聯(lián)電容器的結(jié)線 Why?3CCYQQ106（2）電容器采用三角形結(jié)線時，任一電容器斷線，三相線路仍）電容器采用三角形結(jié)線時，任一電容器斷線，三相線路仍得到無功補償，而采用星形結(jié)線時，一相電容斷線時，斷線相得到無功補償，而采用星形結(jié)線時，一相電容斷線時，斷線相將失去無功補償。將失去無功補償。 電容器采用三角形結(jié)線優(yōu)點電容器采用三角形結(jié)線優(yōu)點 ：（1）同樣的電容器，按三角形結(jié)線時其補償容量將是星形結(jié)）同樣的電容器，按三角形結(jié)線時其補償容量將是星形結(jié)線的

44、線的3倍。倍。 電容器采用三角形結(jié)線缺點電容器采用三角形結(jié)線缺點 ： 當電容器采用三角形結(jié)線時，任一電容器擊穿短路時，將造成三當電容器采用三角形結(jié)線時，任一電容器擊穿短路時，將造成三相線路的兩相短路，短路電流很大，有可能引起電容器爆炸。相線路的兩相短路，短路電流很大，有可能引起電容器爆炸。 對高壓電容器特別危險！對高壓電容器特別危險！當電容器采用星形結(jié)線時，在其中的一相電容器當電容器采用星形結(jié)線時，在其中的一相電容器發(fā)生擊穿短路時，其短路電流僅為正常工作電發(fā)生擊穿短路時，其短路電流僅為正常工作電流的流的3倍，運行相對比較安全！倍，運行相對比較安全！107圖圖2-7 2-7 三相線路中電容器星形

45、結(jié)線時的電流分布三相線路中電容器星形結(jié)線時的電流分布a) 正常電流的電流分布正常電流的電流分布 b) A相電容器擊穿短路時的電流分布和相量圖相電容器擊穿短路時的電流分布和相量圖 GB500539410kV及以下變電所設(shè)計規(guī)范及以下變電所設(shè)計規(guī)范規(guī)定：高壓電容器組宜接成中性點不接地星形，規(guī)定：高壓電容器組宜接成中性點不接地星形，容量較小時（容量較小時（450kvar及以下）宜接成三角形。及以下）宜接成三角形。低壓電容器組應(yīng)接成三角形。低壓電容器組應(yīng)接成三角形。108（二）并聯(lián)電容器的（二）并聯(lián)電容器的補償方式補償方式 按并聯(lián)電力電容器在用戶供配電系統(tǒng)中的裝設(shè)位置，并聯(lián)電容按并聯(lián)電力電容器在用戶供

46、配電系統(tǒng)中的裝設(shè)位置，并聯(lián)電容器的補償方式有三種，即高壓集中補償、低壓集中補償和單獨就器的補償方式有三種，即高壓集中補償、低壓集中補償和單獨就地補償（個別補償）。地補償（個別補償）。 1 單獨就地補償單獨就地補償 單獨就地補償（個別補償或分散補償）是指將電容器直接安裝在單獨就地補償（個別補償或分散補償）是指將電容器直接安裝在吸取無功功率的用電設(shè)備附近。吸取無功功率的用電設(shè)備附近。 優(yōu)點：該補償方式能補償安裝部位以前的所有設(shè)備，因此補償范圍優(yōu)點：該補償方式能補償安裝部位以前的所有設(shè)備，因此補償范圍最大，效果最好。最大，效果最好。 缺點：投資較大，電容器的利用率較低，管理維護不太方便。缺點：投資較

47、大，電容器的利用率較低，管理維護不太方便。適用于長期穩(wěn)定運行，無適用于長期穩(wěn)定運行，無功功率需要較大，或距電功功率需要較大，或距電源較遠，不便于實現(xiàn)其他源較遠，不便于實現(xiàn)其他補償?shù)膱龊?。補償?shù)膱龊稀?09感應(yīng)電動機旁就地感應(yīng)電動機旁就地補償?shù)牡蛪弘娙萜餮a償?shù)牡蛪弘娙萜鹘M的結(jié)線組的結(jié)線 1102 低壓集中補償?shù)蛪杭醒a償 低壓集中補償是指將低壓電容器集中裝設(shè)在車間變電所或建筑物低壓集中補償是指將低壓電容器集中裝設(shè)在車間變電所或建筑物變電所的低壓母線上。如圖變電所的低壓母線上。如圖 該補償方式只能補償車間變電所或建筑物變電所低壓母線前變電該補償方式只能補償車間變電所或建筑物變電所低壓母線前變電器和

48、高壓配電線路及電力系統(tǒng)的無功功率，對變電所低壓母線后的器和高壓配電線路及電力系統(tǒng)的無功功率，對變電所低壓母線后的設(shè)備則不起補償作用。設(shè)備則不起補償作用。 其補償范圍比高壓集中補償要大，而且該補償方式能使變壓器的其補償范圍比高壓集中補償要大，而且該補償方式能使變壓器的視在功率減小從而使變壓器的容量可選得較小，因此比較經(jīng)濟。視在功率減小從而使變壓器的容量可選得較小，因此比較經(jīng)濟。 低壓電容器補償屏一般可安裝在低壓配電室內(nèi)，運行維護安全方便。低壓電容器補償屏一般可安裝在低壓配電室內(nèi)，運行維護安全方便。 如圖如圖2-10為低壓集中補償?shù)碾娙萜鹘M的結(jié)線。為低壓集中補償?shù)碾娙萜鹘M的結(jié)線。 兼?zhèn)鋯为毦偷匮a償

49、和高壓兼?zhèn)鋯为毦偷匮a償和高壓集中補償?shù)膬?yōu)點，廣泛適集中補償?shù)膬?yōu)點，廣泛適用于各種不同類型的廠礦用于各種不同類型的廠礦企業(yè)。企業(yè)。111低壓集中補償電容器組的結(jié)線低壓集中補償電容器組的結(jié)線 電容器采用三角形結(jié)線，電容器采用三角形結(jié)線，其放電裝置為放電電阻或其放電裝置為放電電阻或220V、1525W的白熾燈的白熾燈的燈絲電阻。如果用白熾的燈絲電阻。如果用白熾燈放電的話，白熾燈還可燈放電的話，白熾燈還可起指示電容器組是否正常起指示電容器組是否正常運行的作用。運行的作用。 1123 高壓集中補償高壓集中補償 高壓集中補償是指將高壓電容器組集中裝設(shè)在總降變電所的高壓集中補償是指將高壓電容器組集中裝設(shè)在總

50、降變電所的610kV母線上。如圖母線上。如圖 該補償方式只能補償總降壓變電所的該補償方式只能補償總降壓變電所的610kV母線之前的供配電母線之前的供配電系統(tǒng)中由無功功率產(chǎn)生的影響，而對無功功率在企業(yè)內(nèi)部的供配電系統(tǒng)中由無功功率產(chǎn)生的影響，而對無功功率在企業(yè)內(nèi)部的供配電系統(tǒng)中引起的損耗無法補償，因此補償范圍最小，經(jīng)濟效果較前兩系統(tǒng)中引起的損耗無法補償，因此補償范圍最小，經(jīng)濟效果較前兩種補償方式差。種補償方式差。 但由于裝設(shè)集中，運行條件較好，維護管理方便，投資較少。且但由于裝設(shè)集中，運行條件較好，維護管理方便，投資較少。且總降壓變電站總降壓變電站610kV母線停電機會少，因此電容器利用率高。母線

51、停電機會少，因此電容器利用率高。 適用于大中型企業(yè)適用于大中型企業(yè)113高壓集中補償電容器組的結(jié)線高壓集中補償電容器組的結(jié)線 114電容器從電網(wǎng)上切除時會有殘余電電容器從電網(wǎng)上切除時會有殘余電壓，其值高達電網(wǎng)電壓的峰值，對壓，其值高達電網(wǎng)電壓的峰值，對人身很危險。人身很危險。GB5005394規(guī)定：電容器組應(yīng)裝設(shè)放電裝置，規(guī)定：電容器組應(yīng)裝設(shè)放電裝置，使電容器兩端的電壓從峰值降到使電容器兩端的電壓從峰值降到50V所需的時所需的時間，高壓電容器不應(yīng)大于間，高壓電容器不應(yīng)大于5min，低壓電容器不，低壓電容器不應(yīng)大于應(yīng)大于1min。對高壓電容器組，常利用電壓互。對高壓電容器組，常利用電壓互感器（如

52、上圖中的感器（如上圖中的TV）的一次繞組來放電。）的一次繞組來放電。電容器組的放電回路中不得裝設(shè)熔斷器或開關(guān)，以確?？呻娙萜鹘M的放電回路中不得裝設(shè)熔斷器或開關(guān)，以確?？煽糠烹姡Ｗo人身安全?？糠烹姡Ｗo人身安全。 115并聯(lián)電容器在工廠供配電系統(tǒng)中的裝設(shè)位置和補償效果并聯(lián)電容器在工廠供配電系統(tǒng)中的裝設(shè)位置和補償效果 116 在供電設(shè)計中，實際上采用的是這些補償方式的綜合，以求經(jīng)濟在供電設(shè)計中，實際上采用的是這些補償方式的綜合，以求經(jīng)濟合理得地提高功率因數(shù)。合理得地提高功率因數(shù)。 補償方式的合理性主要從補償范圍的大小，補償容量的利用率補償方式的合理性主要從補償范圍的大小，補償容量的利用率高低以及

53、電容器的運行條件和維護管理的方便等來衡量。高低以及電容器的運行條件和維護管理的方便等來衡量。117（四）并聯(lián)電容器的控制方式（四）并聯(lián)電容器的控制方式 并聯(lián)電容器的控制方式是控制并聯(lián)電容器的投切，有固定控制方并聯(lián)電容器的控制方式是控制并聯(lián)電容器的投切，有固定控制方式式自動自動控制方式兩種?？刂品绞絻煞N。 固定控制方式是并聯(lián)電容器不隨負荷變化投入或切除。固定控制方式是并聯(lián)電容器不隨負荷變化投入或切除。 自動自動控制方式是并聯(lián)電容器的投切隨著負荷的變化，按某個參量控制方式是并聯(lián)電容器的投切隨著負荷的變化，按某個參量進行分組投切控制進行分組投切控制 （）（） 按功率因數(shù)進行控制按功率因數(shù)進行控制 （

54、自動無功補償屏）（自動無功補償屏） 圖圖10-9 （）（） 按負荷電流進行控制按負荷電流進行控制 （）（） 按受電端的無功功率進行控制按受電端的無功功率進行控制 在供電設(shè)計中，一般采在供電設(shè)計中，一般采用按功率因數(shù)進行用按功率因數(shù)進行自動自動控制控制 118（五）補償容量和電容器臺數(shù)的確定（五）補償容量和電容器臺數(shù)的確定30Q30P30Q30S30SCQ303030tantancQQQP在確定了并聯(lián)電在確定了并聯(lián)電容器的容量后，容器的容量后，根據(jù)產(chǎn)品目錄根據(jù)產(chǎn)品目錄（見附錄表（見附錄表2）就）就可以選擇并聯(lián)電可以選擇并聯(lián)電容器的型號規(guī)格，容器的型號規(guī)格，并確定并聯(lián)電容并確定并聯(lián)電容器的數(shù)量器的

55、數(shù)量 ccNQnQQcN為單個電容器的額定容量（為單個電容器的額定容量（kvar） 對于由上式計算所得的數(shù)值，應(yīng)取相近偏大的整數(shù)，如果是單對于由上式計算所得的數(shù)值，應(yīng)取相近偏大的整數(shù)，如果是單相電容器，還應(yīng)取為相電容器，還應(yīng)取為3的倍數(shù)，以便三相均衡分配，實際工程中，的倍數(shù)，以便三相均衡分配，實際工程中，都選用成套電容器補償柜（屏）。都選用成套電容器補償柜（屏）。 （自動無功補償屏） 圖10-9 并聯(lián)電容器的型號并聯(lián)電容器的型號并聯(lián)電容器的型號由文字和數(shù)字兩部分組成，型號各部分所表示并聯(lián)電容器的型號由文字和數(shù)字兩部分組成，型號各部分所表示的意義如下：的意義如下： 120BCMJ3型自愈式并聯(lián)電

56、容器 121BCMJ自愈式低壓并聯(lián)電容器自愈式低壓并聯(lián)電容器 122BCMJ、BKMJ型自愈式低電壓并聯(lián)電容器型自愈式低電壓并聯(lián)電容器 123BCMJ、BKMJ型自愈式低電壓并聯(lián)電容器型自愈式低電壓并聯(lián)電容器 124125安裝尺寸圖安裝尺寸圖 126127128返回129130131補償后用戶的負荷計算和功率因數(shù)計算補償后用戶的負荷計算和功率因數(shù)計算 用戶、車間或建筑物裝設(shè)了無功補償裝置后，在確定補償裝置裝設(shè)用戶、車間或建筑物裝設(shè)了無功補償裝置后，在確定補償裝置裝設(shè)地點以前的總計算負荷時，應(yīng)扣除無功補償?shù)娜萘?。地點以前的總計算負荷時，應(yīng)扣除無功補償?shù)娜萘俊?3030CQQQ 22303030S

57、PQ132例26某廠擬建一座降壓變電所，裝設(shè)一臺主變壓器。已知變電所低壓側(cè)有功計算負荷為650kW，無功計算負荷為800kvar。為了使工廠（變電所高壓側(cè)）的功率因數(shù)不低于0.9，如果在低壓側(cè)裝設(shè)并聯(lián)電容器補償時，需裝設(shè)多少補償容量？并問補償前后工廠變電所所選主變壓器的容量有何變化？解：（1）補償前應(yīng)選變壓器容量及功率因數(shù)值變電所低壓側(cè)的視在計算負荷為2230(2)6508001031()SkVA變壓器容量選擇應(yīng)滿足的條件為S NTS 30(2)，因此未進行無功補償時，變壓器容量應(yīng)選為1250 kVA（參看附錄表8）。這時變電所低壓側(cè)的功率因數(shù)為 COS(2)=P30/S30=650/1031

58、=0.63133（2）無功補償容量按規(guī)定，變電所高壓側(cè)的COS0.9，考慮到變壓器的無功功率損耗QT遠大于有功功率損耗PT，一般QT =(45) PT ，因此在變壓器低壓側(cè)進行無功補償時，低壓側(cè)補償后的功率因數(shù)應(yīng)略低于高壓側(cè)補償后的功率因數(shù)0.90，這里取COS (2)0.92。要使低壓側(cè)功率因數(shù)由0.63提高到0.92，低壓側(cè)需裝設(shè)的并聯(lián)電容器容量應(yīng)為QC=650(tan arccos0.63 tan arccos0.92)=525 kvar取QC530 kvar 1343）補償后的變壓器容量和因數(shù)補償后變電所低壓側(cè)的視在計算負荷為因此補償后變壓器容量可選為800 kVA（參看附錄表8）。變

59、壓器的功率損耗為變電所高壓側(cè)的計算負荷為 2230(2)650(800530)704()SkVA30(2)30(2)0.0150.015 70410.6()0.060.06 70442.2()TTPSkWQSkVAR30(1)650 10.6661PkW30(1)(800530)42.2312QkVAR1352230(1)661312731SkV A無功補償后，工廠的功率因數(shù)（最大負荷時）為這一功率因數(shù)滿足規(guī)定（0.90）要求。（4）無功補償前后比較主變壓器容量在補償后減少了450kVA，不僅會減少基本電費開支，而且由于提高了功率因數(shù)，還會減少電度電費開支30(1)30(1)cos/661/7

60、310.904PS1250800450NTNTSSkV A 13691. 0)1200108. 1240075. 0()240075. 0(240075. 0)tan()(cos22212ccacacaavavavQPPPSP返回目錄137產(chǎn)生原因：電動機起動、電壓波動等原因引起的產(chǎn)生原因：電動機起動、電壓波動等原因引起的138IN用電設(shè)備的額定電流；用電設(shè)備的額定電流；Ist 用電設(shè)備的起動電流；用電設(shè)備的起動電流；Ipk 用電設(shè)備的起動倍數(shù)：籠型電動機用電設(shè)備的起動倍數(shù)：籠型電動機為為 57，繞線型電動機為，繞線型電動機為23，直流電動，直流電動 機為機為1.7，對電焊變壓器一般為，對電焊