工廠電力負(fù)荷計(jì)算示例

1、2.1負(fù)荷計(jì)算時(shí)間：2021.02. 11創(chuàng)作：歐陽計(jì)2.1.1負(fù)荷計(jì)算的目的計(jì)算負(fù)荷是確定供電系統(tǒng)、選擇變壓器容量、電氣設(shè)備、導(dǎo)線 截面和儀表量程的依據(jù)，也是整定繼電保護(hù)的重要數(shù)據(jù)。計(jì)算 負(fù)荷確定的是否正確合理，直接影響到電器和導(dǎo)線的選擇是否 合理。如計(jì)算負(fù)荷確定過大，將使電器和導(dǎo)線截面選擇過大， 造成投資和有色金屬的浪費(fèi)；如計(jì)算負(fù)荷確定過小，又將使電 器和導(dǎo)線運(yùn)行時(shí)增加電能損耗，并產(chǎn)生過熱，引起絕緣過早老 化，甚至燒毀，以至發(fā)生事故。為此，正確進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算是供 電設(shè)計(jì)的前提，也是實(shí)現(xiàn)供電系統(tǒng)安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的必要手 段。2.1.2負(fù)荷計(jì)算的方法目前負(fù)荷計(jì)算常用需要系數(shù)法、二項(xiàng)式法和利用系數(shù)法

2、、利用 各種用電指標(biāo)的負(fù)荷計(jì)算方法。前兩種方法在國內(nèi)各電氣設(shè)計(jì) 單位的使用最為普遍。1需要系數(shù)法適用范圍：當(dāng)用電設(shè)備臺(tái)數(shù)較多、各臺(tái)設(shè)備容量相差不太 懸殊時(shí)，特別在確定車間和工廠的計(jì)算負(fù)荷時(shí)，宜于采用。組 成需要系數(shù)的同時(shí)系數(shù)和負(fù)荷系數(shù)都是平均的概念，若一個(gè)用 電設(shè)備組屮設(shè)備容量相差過于懸殊，大容量設(shè)備的投入對(duì)計(jì)算負(fù)荷投入時(shí)的實(shí)際情況不符，出現(xiàn)不理想的結(jié)果。2 二項(xiàng)式法當(dāng)用電設(shè)備臺(tái)數(shù)較少、有的設(shè)備容量相差懸殊時(shí)，特別在確定干線和分支線的計(jì)算負(fù)荷時(shí)，宜于采用。3 利用系數(shù)法通過平均負(fù)荷來求計(jì)算負(fù)荷，計(jì)算依據(jù)是概率論和數(shù)理統(tǒng) 計(jì)，但就算過程較為復(fù)雜。4.利用各種用電指標(biāo)的負(fù)荷計(jì)算方法適用于在工廠的初

3、步設(shè)計(jì)屮估算符合、在各類建筑的初步設(shè)計(jì)中估算照明負(fù)荷用。根據(jù)計(jì)算法的特點(diǎn)和適用范圍我們選取需要系數(shù)法來計(jì)算負(fù) 荷。2.1.3計(jì)算負(fù)荷的公式按需要系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷的公式有功(Kw) P= K-P (2-1)無功(Kvar) Q= P-tan(J) (2-2)視在(KVA) S= (2-3)電流(A)=(2-4)式中K一該用電設(shè)備組的需用系數(shù)；P一一該用電設(shè)備組的設(shè)備容量總和，但不包括備用設(shè)備容量(kW)；PQS一該用電設(shè)備組的有功、無功和視在計(jì)算負(fù)荷(kW):U一一額定電壓(kW);tan* 一一與運(yùn)行功率因數(shù)角相對(duì)應(yīng)的正切值；該用電設(shè)備組的計(jì)算電流(A);2.1.4負(fù)荷計(jì)算1. 染車間動(dòng)力(

4、AP103B)P=K-P= 67.5x0.75= 50.6KWQ= P-tan(arccos(j) = 50.6xtan(arccos0.8) = 38.0 KvarS= = 63.3 KVA2. 預(yù)縮力烘干機(jī)(AP104E)P=K-P= 50x0.7= 35.0KwQ= P-tan(arccosc|) = 35.0xtan(arccos0.8) = 26.3 KvarS= = 43.8 KVA3樹脂定型機(jī)(AP104J)P=K-P= 150x0.7= 105.0KWQ二 P-tan(arccos(j) = 105.0xtan(arccos0.8) = 78.8 KvarS= = 131.3

5、KVA4車間照明(AL105C1)p=K-P= 7.77x0.9= 7.0KwQ= P-tan(arccos(|) = 7.0xtan(arccos0.6) = 9.3 KvarS= = 11.7 KVA5車間檢修電源(AP105E2)P=K-P= 30x0.65= 19.5KWQ二 P-tan(arccos4) = 19.5xtan(arccos0.8) = 14.6 KvarS= = 24.4 KVA其余計(jì)算類似，最后得出整廠的PQS=0.55x694.9 = 382.2 kw= 0.55x564.1 = 310.3 KvarS= = 492.3 KVA式中同時(shí)系數(shù)；2.1.5無功補(bǔ)償因?yàn)?/p>

6、 cos(t)= = = 0.776<0.92功率因素小于0.92的規(guī)定系數(shù)，故應(yīng)該進(jìn)行無功補(bǔ)償。企業(yè)生產(chǎn)用耗電設(shè)備多為感性負(fù)荷，除由電源取用有功功 率Z外，還有大量無功功率由電源到負(fù)荷往返交換，導(dǎo)致功率 因素降低，從而造成下述不利影響。1引起線路電流增大，使供配電設(shè)備的容量不能充分利用，降 低了供電能力；2電流增大，使設(shè)備和線路的功率損耗和電能損耗急劇增 加；3線路電壓損失增大，影響負(fù)荷端的電壓質(zhì)量； 綜上所述，無功功率對(duì)電源以及企業(yè)供配電系統(tǒng)都有不良的影 響，從節(jié)約電能、改善變配電設(shè)備利用情況和提高電能質(zhì)量等 方面考慮，都必須設(shè)法減少負(fù)荷無功功率帶來的不利影響。提高功率因素一般可以采

7、取兩方面措施，一是提高用電設(shè) 備的自然功率因素，二是采取人工補(bǔ)償?shù)姆绞?。人工補(bǔ)償?shù)姆?式有兩種，一是采用同步電機(jī)補(bǔ)償，二是采用并聯(lián)電容的補(bǔ) 償。我們采用的是并聯(lián)電容的補(bǔ)償方式。它是目前供配電系統(tǒng) 屮普遍采用的一種無功補(bǔ)償方式，具有功率損耗小、運(yùn)行維護(hù) 方便、補(bǔ)償容量增減方便、個(gè)別電容的損壞不影響整體使用的 特點(diǎn)。補(bǔ)償前：P= 382.2 kw Q二310.3 Kvar S= 492.3 KVACos(t)= 0.776 tan(f)= 0.813補(bǔ)償后要達(dá)到：Coscj) = 0.92 tanc|)= 0.426根據(jù)公式 Q二 Px( tan(j)tan4) (2-5)Q= 382.2X (0.813-0.426) =147.9 Kvar考慮到以后設(shè)備的增加以及電容器的枯竭，以及所選取的電容 器的型號(hào)等因素，將電力電容器設(shè)置在低壓母線上來補(bǔ)償母線 前面的變壓器，并且電容器采用三角形接法，型號(hào)為BCJM- 15o根據(jù)型號(hào)的容量，選取BCJM-15 Kvar*12,得Q= 180 Kvar補(bǔ)償后P= 382.2 kw Q=130.3 Kvar S= 403.8 KVACos（|）= = = 0.947考慮變壓器的損耗P= 0.01 S（2-6）Q二 0.05 S（2刀P= 4.04 kw Q= 20.2