供電技術(shù)-第2.1-負(fù)荷計(jì)算及無(wú)功補(bǔ)償

1、用戶供電系統(tǒng)用戶供電系統(tǒng)內(nèi)容提要：內(nèi)容提要：本章介紹了用戶供電系統(tǒng)的電力負(fù)荷與負(fù)荷計(jì)算，介紹本章介紹了用戶供電系統(tǒng)的電力負(fù)荷與負(fù)荷計(jì)算，介紹了供電電壓以及電源的選擇，還介紹了配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，最后簡(jiǎn)單了供電電壓以及電源的選擇，還介紹了配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，最后簡(jiǎn)單介紹了供電系統(tǒng)的電能節(jié)約與電能質(zhì)量控制。介紹了供電系統(tǒng)的電能節(jié)約與電能質(zhì)量控制。第二章第二章 用戶供電系統(tǒng)用戶供電系統(tǒng)- -第一部分第一部分電力負(fù)荷與負(fù)荷計(jì)算電力負(fù)荷與負(fù)荷計(jì)算 （重點(diǎn)重點(diǎn)） 用戶供電系統(tǒng)的電能損耗與節(jié)約用戶供電系統(tǒng)的電能損耗與節(jié)約第一節(jié)第一節(jié) 電力負(fù)荷與負(fù)荷計(jì)算電力負(fù)荷與負(fù)荷計(jì)算 一、計(jì)算負(fù)荷的概念一、計(jì)算負(fù)荷的概念 電力用

2、戶的實(shí)際負(fù)荷并不等于用戶中所有用電設(shè)備額定功率之和，這是因?yàn)椋?）并非所有設(shè)備都同時(shí)投入工作。2）并非所有設(shè)備都能工作于額定狀態(tài)。3）并非所有設(shè)備的功率因數(shù)都相同。4）還應(yīng)考慮用電設(shè)備的效率與配電設(shè)備的功率損耗。電力設(shè)計(jì)：電力設(shè)計(jì)：應(yīng)準(zhǔn)確估算用電設(shè)備的容量，其準(zhǔn)確程度影響電力設(shè)計(jì)的質(zhì)量。過(guò)高：將增加設(shè)備容量，使電網(wǎng)復(fù)雜，浪費(fèi)金屬，增加初投資和運(yùn)行管理工作量。過(guò)低：投產(chǎn)后，使供電系統(tǒng)，過(guò)熱，加速絕緣老化、降低壽命，增大電能損耗。 第一節(jié)第一節(jié) 電力負(fù)荷與負(fù)荷計(jì)算電力負(fù)荷與負(fù)荷計(jì)算計(jì)算負(fù)荷概念：計(jì)算負(fù)荷概念：按發(fā)熱條件選擇電氣設(shè)備的一個(gè)假定（等效負(fù)荷）通過(guò)電器及載流導(dǎo)體所產(chǎn)生的熱效應(yīng)應(yīng)與實(shí)際變動(dòng)負(fù)

3、荷在相同時(shí)間內(nèi)通過(guò)產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)（最高溫升）相等?；蚧?qū)嶋H負(fù)荷電流通過(guò)系統(tǒng)各個(gè)元件產(chǎn)生的熱量引起的溫升，不超過(guò)導(dǎo)體及電氣設(shè)備的允許溫升。（與工作制（與工作制duty-type有有關(guān)）關(guān)）意義意義：供電線路的導(dǎo)線截面、變壓器容量、開關(guān)電器及互感器額定參數(shù)確定。 一、計(jì)算負(fù)荷的概念一、計(jì)算負(fù)荷的概念 1. 根據(jù)各類工廠均有其用電存在的規(guī)律性，利用已投產(chǎn)工廠的安裝容量與實(shí)際用電情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析求出相關(guān)系數(shù)用于對(duì)相同類型工廠時(shí)參考利用。計(jì)算負(fù)荷的一些基本觀點(diǎn)計(jì)算負(fù)荷的一些基本觀點(diǎn)及相關(guān)系數(shù)及相關(guān)系數(shù) 2. 計(jì)算負(fù)荷與工作制，負(fù)荷曲線，負(fù)荷性質(zhì)均有關(guān)系。一、計(jì)算負(fù)荷的概念一、計(jì)算負(fù)荷的概念 n二、工

4、廠電力負(fù)荷的分級(jí)及其對(duì)供電電源的要求n“電力負(fù)荷”又稱電力負(fù)載。在不同的場(chǎng)合可以有不同的含義。n 負(fù)荷的兩種含義：n 1、用電的用戶或設(shè)備 2、功率或電流第一節(jié)第一節(jié) 電力負(fù)荷與負(fù)荷計(jì)算電力負(fù)荷與負(fù)荷計(jì)算根據(jù)用戶對(duì)供電可靠性要求和中斷供電造成的損失或影響n二、工廠電力負(fù)荷的分級(jí)及其對(duì)供電電源的要求負(fù)荷分級(jí)負(fù)荷分級(jí)負(fù)荷性質(zhì)負(fù)荷性質(zhì)供電要求供電要求一級(jí)負(fù)荷一級(jí)負(fù)荷 二級(jí)負(fù)荷二級(jí)負(fù)荷 三級(jí)負(fù)荷三級(jí)負(fù)荷 中斷供電將造成人身傷亡時(shí)；中斷供電將造成人身傷亡時(shí)；在政治經(jīng)濟(jì)上造成重大損失時(shí)；在政治經(jīng)濟(jì)上造成重大損失時(shí)；影響有重大政治、經(jīng)濟(jì)意義的用電單影響有重大政治、經(jīng)濟(jì)意義的用電單位的正常工作。位的正常工作。

5、特別重要的負(fù)荷特別重要的負(fù)荷指當(dāng)中斷供電將指當(dāng)中斷供電將發(fā)生中毒爆炸和大災(zāi)等情況負(fù)荷；發(fā)生中毒爆炸和大災(zāi)等情況負(fù)荷；特別重要場(chǎng)所的不允許中斷供電的負(fù)荷特別重要場(chǎng)所的不允許中斷供電的負(fù)荷。中斷供電將中斷供電將在政治上、經(jīng)濟(jì)上造成較大損失時(shí)影在政治上、經(jīng)濟(jì)上造成較大損失時(shí)影響重要用電單位的正常工作。響重要用電單位的正常工作。應(yīng)由應(yīng)由兩個(gè)獨(dú)立電源兩個(gè)獨(dú)立電源供電供電：來(lái)自兩個(gè)發(fā)電廠來(lái)自兩個(gè)發(fā)電廠來(lái)自兩個(gè)地區(qū)變電所來(lái)自兩個(gè)地區(qū)變電所1 1路市電自備發(fā)電機(jī)路市電自備發(fā)電機(jī)還應(yīng)增設(shè)還應(yīng)增設(shè)應(yīng)急電源應(yīng)急電源：自備發(fā)電機(jī)組自備發(fā)電機(jī)組 獨(dú)立于正常電源的專用饋電線獨(dú)立于正常電源的專用饋電線路路不間斷供電裝置不間

6、斷供電裝置UPSUPS（EPS)EPS)蓄電池及干電池蓄電池及干電池宜由宜由兩回路電源兩回路電源供電。供電。在負(fù)荷較小或地區(qū)供電條件困難在負(fù)荷較小或地區(qū)供電條件困難時(shí)，可由一回時(shí)，可由一回6 6kVkV及以上專用的及以上專用的線路供電。線路供電。 對(duì)供電方式無(wú)特殊要求對(duì)供電方式無(wú)特殊要求 不屬于一、二級(jí)負(fù)荷者不屬于一、二級(jí)負(fù)荷者名詞解釋n雙電源：指兩路電源分別來(lái)自不同的發(fā)電廠；或一路電源來(lái)自發(fā)電廠，另一路電源來(lái)自區(qū)域變電站；或兩路電源均來(lái)自不同的區(qū)域變電站。n雙回路：指兩路電源來(lái)自同一變電所的不同的母線分段。n二、工廠電力負(fù)荷的分級(jí)及其對(duì)供電電源的要求序序 號(hào)號(hào) 車車 間間 用用 電電 設(shè)設(shè)

7、備備 負(fù)荷級(jí)別負(fù)荷級(jí)別 1 1金屬加工車間金屬加工車間 價(jià)格昂貴、作用重大，稀有的大型數(shù)控機(jī)床價(jià)格昂貴、作用重大，稀有的大型數(shù)控機(jī)床一級(jí)一級(jí)價(jià)格貴，作用大，數(shù)量多的數(shù)控機(jī)床價(jià)格貴，作用大，數(shù)量多的數(shù)控機(jī)床 二級(jí)二級(jí)2 2鑄造車間鑄造車間沖天爐、鼓風(fēng)機(jī)、沖天爐、鼓風(fēng)機(jī)、30t30t及以上的澆鑄起重機(jī)及以上的澆鑄起重機(jī) 三級(jí)三級(jí)3 3熱處理車間熱處理車間井式爐專用淬火起重機(jī)、井式爐油槽抽油泵井式爐專用淬火起重機(jī)、井式爐油槽抽油泵 二級(jí)二級(jí)4 4鍛壓車間鍛壓車間鍛造專用起重機(jī)、水壓機(jī)、高壓水泵、油壓機(jī)鍛造專用起重機(jī)、水壓機(jī)、高壓水泵、油壓機(jī) 二級(jí)二級(jí)5 5電鍍車間電鍍車間大型電鍍用整流設(shè)備、自動(dòng)流水

8、作業(yè)生產(chǎn)線大型電鍍用整流設(shè)備、自動(dòng)流水作業(yè)生產(chǎn)線 二級(jí)二級(jí)6 6模具成型車間模具成型車間隧道窯鼓風(fēng)機(jī)、卷?yè)P(yáng)機(jī)隧道窯鼓風(fēng)機(jī)、卷?yè)P(yáng)機(jī)二級(jí)二級(jí)7 7層壓制品車間層壓制品車間壓塑機(jī)及供熱鍋爐壓塑機(jī)及供熱鍋爐 二級(jí)二級(jí)8 8線纜車間線纜車間冷卻水泵、鼓風(fēng)機(jī)、潤(rùn)滑泵、高壓水泵、水壓冷卻水泵、鼓風(fēng)機(jī)、潤(rùn)滑泵、高壓水泵、水壓機(jī)、真空泵、液壓泵、收線用電設(shè)備、漆泵電機(jī)、真空泵、液壓泵、收線用電設(shè)備、漆泵電加熱設(shè)備加熱設(shè)備 二級(jí)二級(jí)9 9空壓站空壓站單臺(tái)單臺(tái)60m60m3 3/min/min以上空壓機(jī)以上空壓機(jī) 二級(jí)二級(jí)有高位油箱的離心式壓縮機(jī)、潤(rùn)滑油泵有高位油箱的離心式壓縮機(jī)、潤(rùn)滑油泵 二級(jí)二級(jí)離心式壓縮機(jī)潤(rùn)滑

9、油泵離心式壓縮機(jī)潤(rùn)滑油泵 一級(jí)一級(jí) 小型機(jī)械類工廠中常用重要電力負(fù)荷的級(jí)別分類小型機(jī)械類工廠中常用重要電力負(fù)荷的級(jí)別分類 n二、工廠電力負(fù)荷的分級(jí)及其對(duì)供電電源的要求載流導(dǎo)體溫升曲線載流導(dǎo)體溫升曲線 三、用電設(shè)備工作制及設(shè)備容量的計(jì)算三、用電設(shè)備工作制及設(shè)備容量的計(jì)算 1. .長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行工作長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行工作制制 指工作時(shí)間內(nèi)能達(dá)到穩(wěn)指工作時(shí)間內(nèi)能達(dá)到穩(wěn)定溫升的用電設(shè)備。定溫升的用電設(shè)備。 該類設(shè)備不允許過(guò)載運(yùn)該類設(shè)備不允許過(guò)載運(yùn)行（只允許短時(shí)過(guò)載）。行（只允許短時(shí)過(guò)載）。 ( (一一) )用電設(shè)備工作制用電設(shè)備工作制 第一節(jié)第一節(jié) 電力負(fù)荷與負(fù)荷計(jì)算電力負(fù)荷與負(fù)荷計(jì)算續(xù)上頁(yè)續(xù)上頁(yè) 3.3.斷

10、續(xù)周期工作制斷續(xù)周期工作制 指有規(guī)律性的，時(shí)而工作、時(shí)而停歇的用電設(shè)備。工作指有規(guī)律性的，時(shí)而工作、時(shí)而停歇的用電設(shè)備。工作時(shí)間內(nèi)也達(dá)不到穩(wěn)定溫升，允許過(guò)載運(yùn)行。時(shí)間內(nèi)也達(dá)不到穩(wěn)定溫升，允許過(guò)載運(yùn)行。0100%ttt工作時(shí)間工作時(shí)間停歇時(shí)間停歇時(shí)間 指工作時(shí)間很短，停歇時(shí)間相當(dāng)長(zhǎng)的用電設(shè)備，工作時(shí)間指工作時(shí)間很短，停歇時(shí)間相當(dāng)長(zhǎng)的用電設(shè)備，工作時(shí)間內(nèi)達(dá)不到穩(wěn)定溫升。允許過(guò)載運(yùn)行。內(nèi)達(dá)不到穩(wěn)定溫升。允許過(guò)載運(yùn)行。用負(fù)荷持續(xù)率表征其工作特性用負(fù)荷持續(xù)率表征其工作特性2. 短時(shí)運(yùn)行工作制短時(shí)運(yùn)行工作制 三、用電設(shè)備工作制及設(shè)備容量的計(jì)算三、用電設(shè)備工作制及設(shè)備容量的計(jì)算 斷續(xù)周期工作制設(shè)備容量斷續(xù)周

11、期工作制設(shè)備容量P與其負(fù)荷持續(xù)率與其負(fù)荷持續(xù)率密切相關(guān)，對(duì)密切相關(guān)，對(duì)供電系統(tǒng)而言，按發(fā)熱等效原則（同一周期內(nèi)）求得其關(guān)系式：供電系統(tǒng)而言，按發(fā)熱等效原則（同一周期內(nèi)）求得其關(guān)系式： ( (二二) )設(shè)備容量的計(jì)算設(shè)備容量的計(jì)算 長(zhǎng)期連續(xù)工作制和短時(shí)工作制的設(shè)備容量長(zhǎng)期連續(xù)工作制和短時(shí)工作制的設(shè)備容量Pe，就取所有就取所有設(shè)備（不含備用設(shè)備）的銘牌額定容量設(shè)備（不含備用設(shè)備）的銘牌額定容量PN之和。之和。1P 三、用電設(shè)備工作制及設(shè)備容量的計(jì)算三、用電設(shè)備工作制及設(shè)備容量的計(jì)算 續(xù)上頁(yè)續(xù)上頁(yè)NNePP規(guī)定負(fù)荷持續(xù)率規(guī)定負(fù)荷持續(xù)率 25或或100銘牌負(fù)荷持續(xù)率銘牌負(fù)荷持續(xù)率銘牌容量銘牌容量等效容

12、量等效容量則得：則得：（1 1）電焊機(jī)組要求設(shè)備容量統(tǒng)一換算到）電焊機(jī)組要求設(shè)備容量統(tǒng)一換算到 下下, ,則則 100%NeNNNNN100cosPPPS 三、用電設(shè)備工作制及設(shè)備容量的計(jì)算三、用電設(shè)備工作制及設(shè)備容量的計(jì)算 續(xù)上頁(yè)續(xù)上頁(yè)NNePP規(guī)定負(fù)荷持續(xù)率規(guī)定負(fù)荷持續(xù)率 25或或100銘牌負(fù)荷持續(xù)率銘牌負(fù)荷持續(xù)率銘牌容量銘牌容量等效容量等效容量 （2）吊車電動(dòng)機(jī)組）吊車電動(dòng)機(jī)組 當(dāng)采用需要系數(shù)法計(jì)算負(fù)荷時(shí)，要當(dāng)采用需要系數(shù)法計(jì)算負(fù)荷時(shí)，要求設(shè)備容量統(tǒng)一換算到求設(shè)備容量統(tǒng)一換算到 下下,則則25%NeNNN252PPP 當(dāng)采用利用系數(shù)法計(jì)算負(fù)荷時(shí)，要求設(shè)備容量統(tǒng)一換算到當(dāng)采用利用系數(shù)法計(jì)算

13、負(fù)荷時(shí)，要求設(shè)備容量統(tǒng)一換算到 下。下。100% 三、用電設(shè)備工作制及設(shè)備容量的計(jì)算三、用電設(shè)備工作制及設(shè)備容量的計(jì)算 四、負(fù)荷曲線四、負(fù)荷曲線負(fù)荷曲線是表征電力負(fù)荷隨時(shí)間變動(dòng)情況的圖形。負(fù)荷曲線是表征電力負(fù)荷隨時(shí)間變動(dòng)情況的圖形。042200400148610 12181620 22 24800600P/kWt/h一班制工廠一班制工廠日有功負(fù)荷日有功負(fù)荷曲線曲線 繪制負(fù)荷曲線采用的時(shí)間間隔繪制負(fù)荷曲線采用的時(shí)間間隔t為為30min。 求確定求確定計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算負(fù)荷的有關(guān)系數(shù)，有關(guān)系數(shù)，一般是依據(jù)一般是依據(jù)用電設(shè)備組用電設(shè)備組最大負(fù)荷工最大負(fù)荷工作班的負(fù)荷作班的負(fù)荷曲線。曲線。 第一節(jié)第一節(jié)

14、電力負(fù)荷與負(fù)荷計(jì)算電力負(fù)荷與負(fù)荷計(jì)算續(xù)上頁(yè)續(xù)上頁(yè) 從發(fā)熱等效的觀點(diǎn)來(lái)看，計(jì)算負(fù)荷實(shí)際上與年最大負(fù)荷從發(fā)熱等效的觀點(diǎn)來(lái)看，計(jì)算負(fù)荷實(shí)際上與年最大負(fù)荷是基本相當(dāng)?shù)?。所以?jì)算負(fù)荷也可以認(rèn)為就是年最大負(fù)荷，是基本相當(dāng)?shù)?。所以?jì)算負(fù)荷也可以認(rèn)為就是年最大負(fù)荷，即即Pc=PmP30。 年負(fù)荷曲線年負(fù)荷曲線 P/kW876080006000400020000t/h200400600800Pm 年最大負(fù)荷年最大負(fù)荷PmPm全年中有代表性的全年中有代表性的最大負(fù)荷班最大負(fù)荷班的半小的半小時(shí)最大負(fù)荷。時(shí)最大負(fù)荷。四、負(fù)荷曲線四、負(fù)荷曲線續(xù)上頁(yè)續(xù)上頁(yè) 年平均負(fù)荷年平均負(fù)荷Pav電力負(fù)荷在全年時(shí)間內(nèi)平均耗用的電力負(fù)荷

15、在全年時(shí)間內(nèi)平均耗用的功率，即功率，即08760年負(fù)荷曲線Pt/hPmPavaav8760WP全年時(shí)間內(nèi)耗用的電能全年時(shí)間內(nèi)耗用的電能 負(fù)荷曲線填充負(fù)荷曲線填充系數(shù)，系數(shù)，亦稱亦稱負(fù)負(fù)荷率荷率或或負(fù)荷系負(fù)荷系數(shù)數(shù)，即，即 avmPP四、負(fù)荷曲線四、負(fù)荷曲線五、相關(guān)系數(shù)五、相關(guān)系數(shù) 1. 需要系數(shù)需要系數(shù)Kd需要系數(shù)定義為：需要系數(shù)定義為： Kd值相關(guān)因素：設(shè)備的同時(shí)利用系數(shù)；值相關(guān)因素：設(shè)備的同時(shí)利用系數(shù)； 用電設(shè)備組中設(shè)備的負(fù)荷率；用電設(shè)備組中設(shè)備的負(fù)荷率； 設(shè)備的平均效率；設(shè)備的平均效率； 電源線路的效率。電源線路的效率。 Kd值值只能靠只能靠測(cè)量統(tǒng)計(jì)測(cè)量統(tǒng)計(jì)確定。確定。 查附錄查附錄WL

16、eLdKKKNCdppK利用系數(shù)定義為：利用系數(shù)定義為： 2. 利用系數(shù)利用系數(shù)Kx Kx可查附錄表可查附錄表1NavxppK 五、相關(guān)系數(shù)五、相關(guān)系數(shù) 續(xù)上頁(yè)續(xù)上頁(yè)3. 附加系數(shù)附加系數(shù)KfKf值與設(shè)備容量差別程度、設(shè)備臺(tái)數(shù)和利用系數(shù)有關(guān)。值與設(shè)備容量差別程度、設(shè)備臺(tái)數(shù)和利用系數(shù)有關(guān)。 為便于分析比較，從導(dǎo)體發(fā)熱的角度出發(fā)，不同容量的用為便于分析比較，從導(dǎo)體發(fā)熱的角度出發(fā)，不同容量的用電設(shè)備需歸算為同一容量的用電設(shè)備，于是可得到其等效臺(tái)數(shù)電設(shè)備需歸算為同一容量的用電設(shè)備，于是可得到其等效臺(tái)數(shù)neq為：為： 2e.i2e.ieqeqPPnn附加系數(shù)定義為：附加系數(shù)定義為： 根據(jù)利用系數(shù)根據(jù)利用

17、系數(shù)Kx和等效臺(tái)數(shù)和等效臺(tái)數(shù)neq查曲線，可得到附加系數(shù)查曲線，可得到附加系數(shù)Kf值。值。 2e.ieq2e.iPnP fKavmPP),(xfKnfK五、相關(guān)系數(shù)五、相關(guān)系數(shù) 續(xù)上頁(yè)續(xù)上頁(yè) 年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)Tmax是假設(shè)電力負(fù)荷按年最大負(fù)荷是假設(shè)電力負(fù)荷按年最大負(fù)荷Pm持續(xù)運(yùn)行時(shí)，在此時(shí)間內(nèi)電力負(fù)荷所耗用的電能恰與電力負(fù)持續(xù)運(yùn)行時(shí)，在此時(shí)間內(nèi)電力負(fù)荷所耗用的電能恰與電力負(fù)荷全年實(shí)際耗用的電能相同。荷全年實(shí)際耗用的電能相同。4. 年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù) （假想時(shí)間）（假想時(shí)間）08760年負(fù)荷曲線PmPt/hTmaxmaxmaxPWTal年最大負(fù)荷利用

18、小時(shí)的大小表明了工廠消耗電能是否均勻，年最大負(fù)荷利用小時(shí)的大小表明了工廠消耗電能是否均勻，Tmax越大，則負(fù)荷越平穩(wěn)。它與工廠的生產(chǎn)班制有明顯的關(guān)系。越大，則負(fù)荷越平穩(wěn)。它與工廠的生產(chǎn)班制有明顯的關(guān)系。l屋內(nèi)照明及生活用電屋內(nèi)照明及生活用電 2000200030003000l農(nóng)業(yè)排灌用電農(nóng)業(yè)排灌用電 1000100015001500l一班制工廠一班制工廠 180018003000h3000hl兩班制工廠兩班制工廠 350035004800h4800hl三班制工廠三班制工廠 500050007000h7000hl年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)是用年耗電量比上所有用電設(shè)備的額定功率之和而得。年最大負(fù)荷利用小

19、時(shí)數(shù)是用年耗電量比上所有用電設(shè)備的額定功率之和而得。五、相關(guān)系數(shù)五、相關(guān)系數(shù) 三相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的三相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的估算估算1. 單位產(chǎn)品耗電量法單位產(chǎn)品耗電量法 若已知某企業(yè)的產(chǎn)品和產(chǎn)量，查表可得該產(chǎn)品的單位產(chǎn)品耗電量和該類工廠的年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)Tmax，進(jìn)而按下式求出企業(yè)年電能需要量Wa和計(jì)算負(fù)荷Pc。maxacaTWPnW2. 負(fù)荷密度法負(fù)荷密度法已知建筑面積A(m2)，并查表得到同類建筑的負(fù)荷密度指標(biāo)(W/m2)，則計(jì)算負(fù)荷Pc可按下式求得：APc3. 形狀系數(shù)法（形狀系數(shù)法（基本保持穩(wěn)定的車間變電所和總降變電所基本保持穩(wěn)定的車間變電所和總降變電所T的容量的容量）iivi

20、viiivPQQPKPPtan.a.aav.N. x.aavavzeavzeQKQQPKPPcc1）將用電設(shè)備分組，求出各用電設(shè)備組的總安裝容量.2）查出各用電設(shè)備組的利用系數(shù)及對(duì)應(yīng)的功率因數(shù)，計(jì)算平均負(fù)荷：3）根據(jù)負(fù)荷的平穩(wěn)程度，適當(dāng)選擇形狀系數(shù)Kz的值（一般情況下可取Kz=1.15），按下式估計(jì)計(jì)算負(fù)荷：三相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的三相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的估算估算三相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的三相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定確定2 2負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷計(jì)算需要系數(shù)法需要系數(shù)法二項(xiàng)式法二項(xiàng)式法需要系數(shù)是按照車間以上的負(fù)荷情況需要系數(shù)是按照車間以上的負(fù)荷情況來(lái)確定的，適用于變、配電所的負(fù)荷來(lái)確定的，適用于變、配電

21、所的負(fù)荷計(jì)算。計(jì)算。二項(xiàng)式系數(shù)法考慮了用電設(shè)備中幾臺(tái)二項(xiàng)式系數(shù)法考慮了用電設(shè)備中幾臺(tái)功率較大的設(shè)備工作時(shí)對(duì)負(fù)荷影響的功率較大的設(shè)備工作時(shí)對(duì)負(fù)荷影響的附加功率，一般適用于低壓配電分支附加功率，一般適用于低壓配電分支干線和配電箱的負(fù)荷計(jì)算干線和配電箱的負(fù)荷計(jì)算。負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷計(jì)算方法方法計(jì)算負(fù)荷的確定計(jì)算負(fù)荷的確定 三相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的三相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定確定一、需要系數(shù)法一、需要系數(shù)法 （一）（一）一組用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷一組用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷 按需要系數(shù)法確定三相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的基本公式為按需要系數(shù)法確定三相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的基本公式為 cctanPQcmdePPK Pcccos

22、PSccN3SIU有功計(jì)算負(fù)荷有功計(jì)算負(fù)荷（kW） 無(wú)功計(jì)算負(fù)荷無(wú)功計(jì)算負(fù)荷（kvar） 視在計(jì)算負(fù)荷視在計(jì)算負(fù)荷（kVA） 計(jì)算電流計(jì)算電流（A） 解此機(jī)床組電動(dòng)機(jī)的總?cè)萘繛榻獯藱C(jī)床組電動(dòng)機(jī)的總?cè)萘繛?例例1 1已知某機(jī)修車間的金屬切削機(jī)床組，擁有電壓已知某機(jī)修車間的金屬切削機(jī)床組，擁有電壓380V的三相電動(dòng)機(jī)的三相電動(dòng)機(jī)22kW2臺(tái)，臺(tái)，7.5kW6臺(tái)，臺(tái)，4kW12臺(tái)，臺(tái)，1.5kW6臺(tái)。臺(tái)。試用需要系數(shù)法確定其計(jì)算負(fù)荷試用需要系數(shù)法確定其計(jì)算負(fù)荷Pc、Qc、Sc和和Ic。 查附錄表查附錄表1“小批生產(chǎn)的金屬冷加工機(jī)床電動(dòng)機(jī)小批生產(chǎn)的金屬冷加工機(jī)床電動(dòng)機(jī)”項(xiàng)得項(xiàng)得Kd0.2、cos 0.

23、5、tan1.73。因此可得因此可得 Pe 22 kW27.5 kW64kW121.5kW6N.iPPc=KdPe0.2146kW=29.2kW cctan=29.2kW 1.73=50.52kvarQPcc29.2kW58.4kVAcos0.5PSccN58.4 kVA88.73A330.38kVSIU=146 kW 在確定低壓干線上或低在確定低壓干線上或低壓母線上的計(jì)算負(fù)荷時(shí)，可壓母線上的計(jì)算負(fù)荷時(shí)，可結(jié)合具體情況對(duì)其有功和無(wú)結(jié)合具體情況對(duì)其有功和無(wú)功計(jì)算負(fù)荷計(jì)入一個(gè)同時(shí)系功計(jì)算負(fù)荷計(jì)入一個(gè)同時(shí)系數(shù)數(shù)K。cpc.iPKPcqc.iQKQ22cccSPQccN3SIU注意：總的視在計(jì)算負(fù)荷和

24、計(jì)算電流不能用各組的視在計(jì)算負(fù)荷注意：總的視在計(jì)算負(fù)荷和計(jì)算電流不能用各組的視在計(jì)算負(fù)荷 或計(jì)算電流之和乘以或計(jì)算電流之和乘以K來(lái)計(jì)算。來(lái)計(jì)算。 (二二)多組三相用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷多組三相用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷0.38kVPc , QcSc , IcPc1 , Qc1Pc2 , Qc2Pci , Qci三相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的三相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定確定 應(yīng)用范圍應(yīng)用范圍 K 確定車間變電所低壓線路最大負(fù)荷 冷加工車間 熱加工車間 動(dòng)力站 確定配電所母線的最大負(fù)荷 負(fù)荷小于5000kW 計(jì)算負(fù)荷小于500010000kW 計(jì)算負(fù)荷大于10000kW 0.9

25、1.00.850.8 方便計(jì)算，在保證工程要求的前提下， Kp和Kq取一樣的值，即K，可按下表取值： 例例2 某某380V線路上，接有水泵電動(dòng)機(jī)（線路上，接有水泵電動(dòng)機(jī)（15kW以下）以下）30臺(tái)臺(tái)共共205kW，另有通風(fēng)機(jī)另有通風(fēng)機(jī)25臺(tái)共臺(tái)共45kW，電焊機(jī)電焊機(jī)3臺(tái)共臺(tái)共10.5kW（=65%）。試確定線路上總的計(jì)算負(fù)荷。試確定線路上總的計(jì)算負(fù)荷。 解先求各組用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷解先求各組用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷Q c1 Pc1 tan 164kW0.75=123kvar 1水泵電動(dòng)機(jī)組查附錄表水泵電動(dòng)機(jī)組查附錄表1得得Kd=0.70.8(取取0.8），），cos0.8，tan0.75，因此因此

26、 2. 通風(fēng)機(jī)組查附錄表通風(fēng)機(jī)組查附錄表1得得Kd=0.70.8（取取0.8），），cos=0.8, tan=0.75, 因此因此 P c2=0.845kW=36kW Q c2=36kW0.75=27kvarPc1= Kd1Pe10.8205kW=164kW 3.電焊機(jī)組查附錄表電焊機(jī)組查附錄表1得得Kd=0.35，cos=0.35，tan=2.68。 P c3=0.358.46kW=2.96kW Pc0.95(164362.96)kW=192.81kW Qc0.97(123+27+7.94)kvar=153.20kvar總計(jì)算負(fù)荷（取總計(jì)算負(fù)荷（取Kp0. 95， Kq0. 97 ）為為 S

27、c= =246.26kVAIc=246.26kVA/( 0.38kV)=374.2A 22192.81153.203Q c3=2.96kW2.68=7.94kvar65%100% 在在 1 0 0 % 下 的 設(shè) 備 容 量 ：下 的 設(shè) 備 容 量 ： PN= 1 0 . 5 =8.46kW。三相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的三相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定確定二、二項(xiàng)式法二、二項(xiàng)式法 在計(jì)算設(shè)備臺(tái)數(shù)不多，而且各臺(tái)設(shè)備容量相差較大的低壓車間干在計(jì)算設(shè)備臺(tái)數(shù)不多，而且各臺(tái)設(shè)備容量相差較大的低壓車間干線和配電箱的計(jì)算負(fù)荷時(shí)宜采用二項(xiàng)式系數(shù)法?；竟綖椋壕€和配電箱的計(jì)算負(fù)荷時(shí)宜采用二項(xiàng)式系數(shù)法?；竟綖椋簄

28、xcPbPcP22cccccQPStgPQ22maxmax)()()(cccxnxxcnxcQPStgPbtgPcQPbPcP總和該組平均負(fù)荷及多組的者及諸附加負(fù)荷中的最大均按大小選按利用系數(shù): 負(fù)荷的一個(gè)附加負(fù)荷使計(jì)計(jì)算負(fù)荷大于平:Pc一般 實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)確定 的容量之和 臺(tái)容量最大用電容量x該組中:)(xnxxnxdPbPxKbPPKKc單相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定單相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定 如果單相設(shè)備容量超過(guò)三相設(shè)備容量如果單相設(shè)備容量超過(guò)三相設(shè)備容量15%時(shí)，則應(yīng)將單時(shí)，則應(yīng)將單相設(shè)備容量換算為等效三相設(shè)備容量，再進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算。相設(shè)備容量換算為等效三相設(shè)備容量，再進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算。 1.

29、接于相電壓的單相設(shè)備容量換算接于相電壓的單相設(shè)備容量換算 ee.m3PP 2.接于接于同一同一線電壓的單相設(shè)備容量換算線電壓的單相設(shè)備容量換算 ee.3PP 3.單相設(shè)備接于單相設(shè)備接于不同不同線電壓時(shí)的負(fù)荷計(jì)算線電壓時(shí)的負(fù)荷計(jì)算 應(yīng)將接于線電壓的單相設(shè)備容量換算為接于相電壓的設(shè)備容量；應(yīng)將接于線電壓的單相設(shè)備容量換算為接于相電壓的設(shè)備容量；分相計(jì)算各相的設(shè)備容量，并按需要系數(shù)法計(jì)算其計(jì)算負(fù)荷；分相計(jì)算各相的設(shè)備容量，并按需要系數(shù)法計(jì)算其計(jì)算負(fù)荷；總的等效三相計(jì)算負(fù)荷為其最大有功負(fù)荷相的計(jì)算負(fù)荷的總的等效三相計(jì)算負(fù)荷為其最大有功負(fù)荷相的計(jì)算負(fù)荷的3 3倍。倍。 4.單相設(shè)備分別接于線電壓和相電

30、壓時(shí)的負(fù)荷計(jì)算單相設(shè)備分別接于線電壓和相電壓時(shí)的負(fù)荷計(jì)算 e12= 3 +(3- 3)P PPe1122= 3tan(3- 3) tanQPP例： 如下圖所示220 /380V三相四線制線路上，接有220V單相電熱干燥箱4臺(tái)，其中2臺(tái)10kW接于A相，1臺(tái)30kW接于B相，1臺(tái)20kW接于C相。此外接有380V單相對(duì)焊機(jī)4臺(tái)，其中2臺(tái)14kW（=100）接于AB相間，1臺(tái)20kW（=100）接于BC間，1臺(tái)30kW（ =60）接于CA相間。試求此線路的計(jì)算負(fù)荷。解： (1) 電熱干燥箱組的各相計(jì)算負(fù)荷查附錄表1得 因此只需計(jì)算其有功計(jì)算負(fù)荷：A相 B相C相 (2) 對(duì)焊機(jī)組的各相計(jì)算負(fù)荷 先將

31、接于CA相間的30kW（=60%）換算至=100% 的容量，即 查附表得 再由系數(shù)表查得 時(shí)的功率換算系數(shù) 0.7,cos1,tan0,dK30. (1).0.7 2 1014Ade APK PkWkW 30. (1).0.7 1 3021Bde BPK PkWkW 30. (1).0.7 1 2014CdeCPK PkWkW 0 .63 02 3C APkWkW0.35,cos0.7,tan1.02;dKcos0.70.8,0.2,AB ABC BCA CAB BBC CCA Apppppp0.22,0.8AB ABC BCA CAB BBC CCA Aqqqqqq單相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確

32、定單相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定對(duì)焊機(jī)組對(duì)焊機(jī)組各相的有功和無(wú)功設(shè)備容量為各相的有功和無(wú)功設(shè)備容量為 A相相 B相相 C相相0.8 2 140.2 2327APkWkWkW 0.22 2 14 var 0.8 23 var24.6 varAQkkk 0.8 200.2 2 1421.6BPkWkWkW 0.22 20 var 0.8 2 14 var 26.8 varBQkkk 0.8 230.2 2022.4CPkWkWkW0.22 23 var 0.8 20 var21.1 varCQkkk單相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定單相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定對(duì)焊機(jī)組對(duì)焊機(jī)組各相的有功和無(wú)功計(jì)算負(fù)荷為各相

33、的有功和無(wú)功計(jì)算負(fù)荷為 A相相 B相相C相相30.(2)0.35279.45APkWkW30. (2)0.35 24.6 var8.61 varAQkk30. (2)0.3521.67.56BPkWkW30. (2)0.35 26.8 var9.38 varBQkk30.(2)0.3522.47.84CPkWkW30. (2)0.35 21.1 var7.39 varCQkk單相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定單相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定對(duì)焊機(jī)組對(duì)焊機(jī)組各相的有功和無(wú)功計(jì)算負(fù)荷為各相的有功和無(wú)功計(jì)算負(fù)荷為 A相相 B相相C相相30.(2)0.35279.45APkWkW30. (2)0.35 24.6

34、 var8.61 varAQkk30. (2)0.3521.67.56BPkWkW30. (2)0.35 26.8 var9.38 varBQkk30.(2)0.3522.47.84CPkWkW30. (2)0.35 21.1 var7.39 varCQkk單相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定單相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定(4) 總的等效三相計(jì)算負(fù)荷總的等效三相計(jì)算負(fù)荷 因因B相的有功計(jì)算負(fù)荷最大，故取相的有功計(jì)算負(fù)荷最大，故取B相計(jì)算其等效三相計(jì)算負(fù)荷，由此可得相計(jì)算其等效三相計(jì)算負(fù)荷，由此可得 以上計(jì)算也可列成單相負(fù)荷計(jì)算表以上計(jì)算也可列成單相負(fù)荷計(jì)算表3030.3328.685.8BPPkWkW2

35、23085.828.190.3SkVAkVA3 09 0 .31 3 730 .3 8kV AIAkV3030.339.38var28.1 varBQQkk工廠總計(jì)算負(fù)荷的確定工廠總計(jì)算負(fù)荷的確定 1用需要系數(shù)法計(jì)算全廠計(jì)算負(fù)荷 在已知全廠用電設(shè)備總?cè)萘康臈l件下，乘以一個(gè)工廠在已知全廠用電設(shè)備總?cè)萘康臈l件下，乘以一個(gè)工廠的需要系數(shù)即可求得全廠的有功計(jì)算負(fù)荷，即的需要系數(shù)即可求得全廠的有功計(jì)算負(fù)荷，即 式中式中 全廠的需要系數(shù)值，全廠的需要系數(shù)值，查表選取查表選取。 （全）全N)(CPKPd dKtanCCPQ cosCCPS NUSI3CC工廠總計(jì)算負(fù)荷的確定工廠總計(jì)算負(fù)荷的確定 工廠類別工廠

36、類別 需要系數(shù)需要系數(shù) 功率因數(shù)功率因數(shù) 汽輪機(jī)制造廠汽輪機(jī)制造廠0.38 0.88 鍋爐制造廠鍋爐制造廠 0.27 0.73 柴油機(jī)制造廠柴油機(jī)制造廠 0.32 0.74 重型機(jī)床制造廠重型機(jī)床制造廠 0.32 0.71 儀器儀表制造廠儀器儀表制造廠 0.37 0.81 電機(jī)制造廠電機(jī)制造廠 0.33 0.81 石油機(jī)械制造廠石油機(jī)械制造廠 0.45 0.78 電線電纜制造廠電線電纜制造廠0.35 0.73 電器開關(guān)制造廠電器開關(guān)制造廠 0.35 0.75 橡膠廠橡膠廠 0.5 0.72 通用機(jī)械廠通用機(jī)械廠0.4 0.72 部分工廠的需要系數(shù)和功率因素表2按逐級(jí)計(jì)算法確定工廠總計(jì)算負(fù)荷按逐

37、級(jí)計(jì)算法確定工廠總計(jì)算負(fù)荷由用電設(shè)備組開始，逐級(jí)向電由用電設(shè)備組開始，逐級(jí)向電源方向推算的方法，在經(jīng)過(guò)變?cè)捶较蛲扑愕姆椒ǎ诮?jīng)過(guò)變壓器和較長(zhǎng)的線路時(shí)，應(yīng)加上壓器和較長(zhǎng)的線路時(shí)，應(yīng)加上變壓器和線路的損耗變壓器和線路的損耗。（1）對(duì)）對(duì)12臺(tái)用電設(shè)備宜取臺(tái)用電設(shè)備宜取 (2) 一組用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷一組用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷 有功計(jì)算負(fù)荷：有功計(jì)算負(fù)荷： 無(wú)功計(jì)算負(fù)荷：無(wú)功計(jì)算負(fù)荷： 視在計(jì)算負(fù)荷：視在計(jì)算負(fù)荷： 計(jì)算電流：計(jì)算電流： (3) 多組用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷多組用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷 總的有功計(jì)算負(fù)荷：總的有功計(jì)算負(fù)荷： 總的無(wú)功計(jì)算負(fù)荷：總的無(wú)功計(jì)算負(fù)荷： 總的視在計(jì)算負(fù)荷：總的視在計(jì)算負(fù)荷

38、：總的計(jì)算電流：總的計(jì)算電流： 1 1K Kd dNCP PK KP Pd dtantanP PQ QCC2 22 2Q QP PS SCCCN NU U3 3S SI ICCCiCippP PK KP PCi iqqQ QK KQ QCC2 22 2Q QP PS SCCCN NU U3 3S SI ICC確定確定用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的相關(guān)公式復(fù)習(xí)用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的相關(guān)公式復(fù)習(xí)n（）單臺(tái)用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷（）單臺(tái)用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷n1） 有功計(jì)算負(fù)荷有功計(jì)算負(fù)荷：n 考慮到單臺(tái)用電設(shè)備總會(huì)有滿載運(yùn)行的時(shí)候，n其計(jì)算負(fù)荷PC(6)為n式中 PN換算到統(tǒng)一暫載率下的電動(dòng)機(jī)的額定容量；n 用電設(shè)備

39、在額定負(fù)載下的的效率。 n2）無(wú)功計(jì)算負(fù)荷無(wú)功計(jì)算負(fù)荷：QC(6)=PC(6)tann式中 用電設(shè)備功率因數(shù)角。n n計(jì)算目的：用于選擇分支線導(dǎo)線及其上的開關(guān)設(shè)備用于選擇分支線導(dǎo)線及其上的開關(guān)設(shè)備。N)6(CPPn2. 用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷n（1）有功計(jì)算負(fù)荷有功計(jì)算負(fù)荷：PC(6)=KdPNn Kd用電設(shè)備組的需要系數(shù)；n PN用電設(shè)備組的設(shè)備額定容量之和，但不包括備用設(shè)備容量。n（2）無(wú)功計(jì)算負(fù)荷無(wú)功計(jì)算負(fù)荷：QC(6)=PC(6)tanwmn（3）視在計(jì)算負(fù)荷視在計(jì)算負(fù)荷：n計(jì)算目的：用于選擇各組配電干線及其上的開關(guān)設(shè)備。 26C26C)6(C）（）（QPS工廠總計(jì)算

40、負(fù)荷的確定工廠總計(jì)算負(fù)荷的確定 n3確定車間配電干線確定車間配電干線、車間變電所低壓母線上的計(jì)算負(fù)荷車間變電所低壓母線上的計(jì)算負(fù)荷n（1）總有功計(jì)算負(fù)荷總有功計(jì)算負(fù)荷：PC(5)PC(6)+PWL2n（2）總無(wú)功計(jì)算負(fù)荷總無(wú)功計(jì)算負(fù)荷：QC(5)QC(5)n（3）總視在計(jì)算負(fù)荷總視在計(jì)算負(fù)荷：nn計(jì)算目的：用于選擇車間配電干線及其上的開關(guān)設(shè)備，或者用于低壓母線的選擇及車間變電所電力變壓器容量的選擇。2)5(C2)5(C)5(CQPS工廠總計(jì)算負(fù)荷的確定工廠總計(jì)算負(fù)荷的確定 n4. 確定車間變電所中變壓器高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷確定車間變電所中變壓器高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷nPC(3)PC(3)+PTnQC(3

41、) QC(3) +QTn PC(3) 、QC(3)車間變電所中變壓器高壓側(cè)的有功、無(wú)功計(jì)算負(fù)荷（kW、kvar）；n PT、QT變壓器的有功損耗與無(wú)功損耗（kW、kvar）。n計(jì)算目的：用于選擇車間變電所高壓配電線及其上的開關(guān)設(shè)備 工廠總計(jì)算負(fù)荷的確定工廠總計(jì)算負(fù)荷的確定 n在計(jì)算負(fù)荷時(shí)，車間變壓器尚未選出，無(wú)法根據(jù)變壓器的有功損耗與無(wú)功損耗的理論公式進(jìn)行計(jì)算，因此一般按下列經(jīng)驗(yàn)公式估算：n對(duì)SJL1等型電力變壓器：nPT0.02SC （kW）nQT0.08SC （kvar）n對(duì)SL7、S7、S9、S10等低損耗型電力變壓器：nPT0.015SC （kW）nQT0.06S3C （kvar）n式

42、中 SC變壓器低壓母線上的計(jì)算負(fù)荷（kVA）。工廠總計(jì)算負(fù)荷的確定工廠總計(jì)算負(fù)荷的確定 n5. 確定總降壓變電所出線上的計(jì)算負(fù)荷確定總降壓變電所出線上的計(jì)算負(fù)荷nPC(2)= PC(3) +PWL1PC(3)nQC(2) = QC(3) +QWL1 QC(3)nSC(2)SC(3)nPWL1、QWL1高壓線路功率損耗，由于一般工廠范圍不大，線路功率損耗小，故可忽略不計(jì)。n計(jì)算目的：用于選擇總降壓變電所出線及其上的開關(guān)設(shè)備。工廠總計(jì)算負(fù)荷的確定工廠總計(jì)算負(fù)荷的確定 n6. 確定總降壓變電所低壓側(cè)母線的計(jì)算負(fù)荷確定總降壓變電所低壓側(cè)母線的計(jì)算負(fù)荷nPC(1)PC(2)nQC(1)QC(2)n n計(jì)

43、算目的：用于選擇總降壓變電所低壓母線以及選擇總降壓變電所主變壓器容量。2)1 (C2)1 (C)1 (CQPS工廠總計(jì)算負(fù)荷的確定工廠總計(jì)算負(fù)荷的確定 （例）（例）某用戶供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和負(fù)荷數(shù)據(jù)如圖2-4所示，按照需要系數(shù)法，各級(jí)負(fù)荷計(jì)算如下。例例工廠總計(jì)算負(fù)荷的確定工廠總計(jì)算負(fù)荷的確定 （例）（例）kvar19kvar75. 025tankW25kW2985. 01 . c1 . cNd1 . cPQPKP(1)通風(fēng)機(jī)通風(fēng)機(jī)：PN=29kW，查表得Kd0.85和tan=0.75，于是（2）高頻加熱設(shè)備高頻加熱設(shè)備：PN=80kW，查表得Kd=0.6和tan=1.02，于是kvar49kvar0

44、2. 148tankW48kW806 . 02 . c2 . cNd2 . cPQPKP（3）機(jī)加工車間冷加工機(jī)床：PN=50kW，查表得Kd=0.16和tan=1.73；熱加工機(jī)床：PN=92kW，查表得Kd=0.25和tan=1.33；于是kvar23kvar33. 1773. 18tankW15kW2825. 05016. 0c3 . cNd3 . cPQPKP1. 用電設(shè)備組的負(fù)荷計(jì)算工廠總計(jì)算負(fù)荷的確定工廠總計(jì)算負(fù)荷的確定 （例）（例）（4）點(diǎn)焊機(jī)點(diǎn)焊機(jī)：PN=90kW，查表得Kd=0.35和tan=1.33，于是kvar42kvar33. 132tankW32kW9035. 04

45、. c4 . cNd4 . cPQPKP取1變電所各組負(fù)荷的同期系數(shù)為：K =0.90，于是66. 0163108cosAkV163AkV120108kvar120kvar422349199 . 0kW108kW321548259 . 01LV. c1LV. c12221LV. c21LV. c1LV. c4 . c3c.2 . c1 . c1LV. c4 . c3 . c2 . c1 . c1LV. cSPQPSQQQQKQPPPPKP2. 1變電所低壓側(cè)計(jì)算負(fù)荷工廠總計(jì)算負(fù)荷的確定工廠總計(jì)算負(fù)荷的確定 （例）（例）采用電容器分組自動(dòng)投切的低壓集中補(bǔ)償方式，設(shè)補(bǔ)償后功率因數(shù)為cos=0.93

46、，則kvar90kvar40. 023. 1108tantan211LV. c1BPQ補(bǔ)償后變壓器低壓側(cè)計(jì)算負(fù)荷為108kW+j30kvar，Sc=112kVA。kvar6kvar11205. 005. 0kW1kW11201. 001. 0c1Tc1TSQSPkvar36kvar690120kW109kW1108T1B1c.LV11c.HV1T1LV. c1HV. cQQQQPPP1變電所變壓器損耗按下式估算：1變電所高壓側(cè)計(jì)算負(fù)荷為：3. 低壓集中補(bǔ)償容量的計(jì)算4. 變電所高壓側(cè)計(jì)算負(fù)荷工廠總計(jì)算負(fù)荷的確定工廠總計(jì)算負(fù)荷的確定 （例）（例）取全廠負(fù)荷的同期系數(shù)為：K =0.90，于是93.

47、 0930868cosAkV930AkV335868kvar335kvar136200369 . 0kW868kW3204391099 . 0cc222c2ccc.HV3c.HV2c.HV1cc.HV3c.HV2c.HV1cSPQPSQQQKQPPPKP5.全廠總計(jì)算負(fù)荷第第1.2節(jié)節(jié) 尖峰電流與無(wú)功補(bǔ)償尖峰電流與無(wú)功補(bǔ)償 尖峰電流尖峰電流 尖峰電流尖峰電流是指只持續(xù)是指只持續(xù)12s的短時(shí)最大負(fù)荷電流，它用來(lái)計(jì)的短時(shí)最大負(fù)荷電流，它用來(lái)計(jì)算電壓波動(dòng)、選擇熔斷器和低壓斷路器及整定繼電保護(hù)裝置等。算電壓波動(dòng)、選擇熔斷器和低壓斷路器及整定繼電保護(hù)裝置等。 單臺(tái)用電設(shè)備（如電動(dòng)機(jī)）的尖峰電流單臺(tái)用電設(shè)

48、備（如電動(dòng)機(jī)）的尖峰電流Ipk，就是其起動(dòng)電就是其起動(dòng)電流流Ist，即即 接有多臺(tái)用電設(shè)備的線路，只考慮一臺(tái)設(shè)備起動(dòng)時(shí)的尖峰接有多臺(tái)用電設(shè)備的線路，只考慮一臺(tái)設(shè)備起動(dòng)時(shí)的尖峰電流，按下列公式計(jì)算電流，按下列公式計(jì)算 式中，式中，Ist.max為起動(dòng)電流最大的一臺(tái)設(shè)備的起動(dòng)電流；為起動(dòng)電流最大的一臺(tái)設(shè)備的起動(dòng)電流；Ic(n-1)為除起動(dòng)設(shè)備以外的線路計(jì)算電流。為除起動(dòng)設(shè)備以外的線路計(jì)算電流。IpkIstkstIN.M pkst.maxc(n-1)III無(wú)功功率補(bǔ)償無(wú)功功率補(bǔ)償 功率因數(shù)一定要滿足供電部門的要求。功因高低：涉及電能損耗、供電質(zhì)量、運(yùn)行經(jīng)濟(jì)效益全國(guó)供用電規(guī)則：無(wú)功應(yīng)就地平衡，隨負(fù)荷、

49、電壓變動(dòng)投切，防無(wú)功倒送，用電高峰時(shí)功率因數(shù)應(yīng)達(dá)到規(guī)定。 高壓用戶及高壓側(cè)帶負(fù)荷調(diào)壓裝置的用戶 0.9以上 其它100Kva及以上用戶： 0.85以上 躉售農(nóng)電 0.8 達(dá)不到者可拒絕接電。一、幾種功率因數(shù)定義：一、幾種功率因數(shù)定義：1工廠的功率因數(shù)分類和計(jì)算 瞬時(shí)功率因數(shù)瞬時(shí)功率因數(shù)平均功率因數(shù)平均功率因數(shù)最大負(fù)荷時(shí)功率因數(shù)最大負(fù)荷時(shí)功率因數(shù)自然功率因數(shù)自然功率因數(shù)總功率因數(shù)總功率因數(shù)指運(yùn)行中的工廠供用電系指運(yùn)行中的工廠供用電系統(tǒng)在某一時(shí)刻的功率因數(shù)值統(tǒng)在某一時(shí)刻的功率因數(shù)值 UIP3cosP 功率表測(cè)出的三相有功功率讀數(shù)；U電壓表測(cè)出的線電壓讀數(shù)；I 電流表測(cè)出的線電流讀數(shù)。 指某一規(guī)定時(shí)

50、間段內(nèi)指某一規(guī)定時(shí)間段內(nèi)功率因數(shù)的平均值功率因數(shù)的平均值 指配電系統(tǒng)運(yùn)行在年最大負(fù)荷指配電系統(tǒng)運(yùn)行在年最大負(fù)荷時(shí)（計(jì)算負(fù)荷）的功率因數(shù)時(shí)（計(jì)算負(fù)荷）的功率因數(shù) 22cosqPPWWWWP有功電度表讀數(shù)；Wq無(wú)功電度表讀數(shù)。 P30工廠的有功計(jì)算負(fù)荷；S30工廠的視在計(jì)算負(fù)荷。 指用電設(shè)備或工廠在沒(méi)有安指用電設(shè)備或工廠在沒(méi)有安裝人工補(bǔ)償裝置時(shí)的功率因數(shù)裝人工補(bǔ)償裝置時(shí)的功率因數(shù) 指用電設(shè)備或工廠設(shè)置了人工指用電設(shè)備或工廠設(shè)置了人工補(bǔ)償后的功率因數(shù)補(bǔ)償后的功率因數(shù) 無(wú)功功率補(bǔ)償無(wú)功功率補(bǔ)償 2223030)(11)()(coscacacacacaPQQPPSP 功率因數(shù)對(duì)供電系統(tǒng)的影響功率因數(shù)對(duì)供

51、電系統(tǒng)的影響 由于在工廠中大量使用感應(yīng)電動(dòng)機(jī)、變壓器、電焊機(jī)、電弧爐等感性負(fù)載，得功率因數(shù)降低，當(dāng)有功功率為一定值時(shí)，cos愈?。ń怯螅湟曉诠β示陀?，因而會(huì)造成：（1）系統(tǒng)中輸送的）系統(tǒng)中輸送的總電流增加總電流增加。（2）增加電力網(wǎng)中輸電線路上的有功功率損耗和電能損耗。增加電力網(wǎng)中輸電線路上的有功功率損耗和電能損耗。（3）線路的電壓損耗增大線路的電壓損耗增大。影響負(fù)荷端的異步電動(dòng)機(jī)及其它用電設(shè)備。影響負(fù)荷端的異步電動(dòng)機(jī)及其它用電設(shè)備的正常運(yùn)行。的正常運(yùn)行。（4）電動(dòng)機(jī)出力相對(duì)降低電動(dòng)機(jī)出力相對(duì)降低。（5 5）高額電費(fèi)等高額電費(fèi)等無(wú)功功率補(bǔ)償無(wú)功功率補(bǔ)償提高功率因數(shù)通常有兩種途徑： 1.

52、 一種提高自然功率因數(shù)，即提高自然功率因數(shù)，即在不添置任何附加補(bǔ)償設(shè)備的前提下，合理選擇和使用電氣設(shè)備，改善它們的運(yùn)行方式，如： 合理選擇電動(dòng)機(jī)的容量：合理選擇電動(dòng)機(jī)的容量： 減少電動(dòng)機(jī)的空載或輕載運(yùn)行的措施減少電動(dòng)機(jī)的空載或輕載運(yùn)行的措施 變壓器的容量和實(shí)際負(fù)荷差別不應(yīng)太大，合理確定經(jīng)濟(jì)負(fù)載率變壓器的容量和實(shí)際負(fù)荷差別不應(yīng)太大，合理確定經(jīng)濟(jì)負(fù)載率 從而提高自然功率因數(shù)，但提高往往很有限。 2.另一種人工補(bǔ)償，即是采用人工補(bǔ)償裝置來(lái)提高功率因數(shù)，人工補(bǔ)償裝置可采用同步電動(dòng)機(jī)或并聯(lián)靜電電容器。SCSCPCQCQC二、無(wú)功補(bǔ)償容量的確定二、無(wú)功補(bǔ)償容量的確定 QN.C=QcQc Pc(tan-ta

53、n) QN.C 穩(wěn)態(tài)無(wú)功功率補(bǔ)償設(shè)備，主要穩(wěn)態(tài)無(wú)功功率補(bǔ)償設(shè)備，主要有同步補(bǔ)償機(jī)和并聯(lián)電容器（自愈有同步補(bǔ)償機(jī)和并聯(lián)電容器（自愈式）。式）。 三、無(wú)功補(bǔ)償裝置的選擇三、無(wú)功補(bǔ)償裝置的選擇 低壓并聯(lián)電容器裝置根據(jù)負(fù)荷低壓并聯(lián)電容器裝置根據(jù)負(fù)荷變化相應(yīng)自動(dòng)循環(huán)投切的電容器組數(shù)變化相應(yīng)自動(dòng)循環(huán)投切的電容器組數(shù)，在無(wú)功補(bǔ)償容量，在無(wú)功補(bǔ)償容量QN.C確定后可根據(jù)確定后可根據(jù)選定的單組容量選定的單組容量qNC來(lái)選擇：來(lái)選擇： N.CN.CQnq 動(dòng)態(tài)無(wú)功功率補(bǔ)償設(shè)備動(dòng)態(tài)無(wú)功功率補(bǔ)償設(shè)備（SVC）用于急劇變動(dòng)的沖擊負(fù)用于急劇變動(dòng)的沖擊負(fù)荷如煉鋼電弧爐、軋鋼機(jī)等的無(wú)功補(bǔ)償。荷如煉鋼電弧爐、軋鋼機(jī)等的無(wú)功補(bǔ)償

54、。 電容器相關(guān)問(wèn)題電容器相關(guān)問(wèn)題2)(CNsBCUUQ2)(CNsBCffQ1. 設(shè)計(jì)和運(yùn)行時(shí)須注意：空氣極限溫度：4040實(shí)際與額定輸出考慮容量同時(shí)，應(yīng)考慮其容抗與系統(tǒng)阻抗的配合（防諧振）斷開時(shí)，電容器的放電問(wèn)題：2. 補(bǔ)償電容器的接線： 三角形和星形接法： 3.功率調(diào)節(jié)：功率調(diào)節(jié)：容量的不連續(xù)性： 兩組及以上電容器工作時(shí)應(yīng)注意防止暫態(tài)過(guò)程中的沖擊電流。 容性電流雖較短路為低，電弧能量使油（吹弧用）氣化，吹弧壓力低，重燃，容性電流雖較短路為低，電弧能量使油（吹弧用）氣化，吹弧壓力低，重燃， 恢復(fù)電壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于介質(zhì)恢復(fù)電壓，易造成過(guò)電壓。一般并聯(lián)電阻抵制?；謴?fù)電壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于介質(zhì)恢復(fù)電壓，易造成過(guò)電

55、壓。一般并聯(lián)電阻抵制。投切應(yīng)考慮工廠無(wú)功的平衡，可與調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁配合；不能倒送無(wú)功功率（有雙電源的前提下）；投切忌太頻繁。開關(guān)磨損大。 四、無(wú)功補(bǔ)償裝置的裝設(shè)位置四、無(wú)功補(bǔ)償裝置的裝設(shè)位置 在用戶供電系統(tǒng)中，有三種方式：高壓集中補(bǔ)償、低壓集在用戶供電系統(tǒng)中，有三種方式：高壓集中補(bǔ)償、低壓集中補(bǔ)償和分散就地補(bǔ)償（個(gè)別補(bǔ)償）。中補(bǔ)償和分散就地補(bǔ)償（個(gè)別補(bǔ)償）。M1C分散就地補(bǔ)償2C3C610kV0.38kV高壓集中補(bǔ)償高壓集中補(bǔ)償?shù)难a(bǔ)償區(qū)低壓集中補(bǔ)償?shù)难a(bǔ)償區(qū)分散就地補(bǔ)償?shù)难a(bǔ)償區(qū)未補(bǔ)償區(qū)未補(bǔ)償區(qū)未補(bǔ)償區(qū)低壓集中補(bǔ)償 例例1 某用戶某用戶10kV變電所低壓計(jì)算負(fù)荷為變電所低壓計(jì)算負(fù)荷為800kW58

56、0kvar。若欲使低壓側(cè)功率因數(shù)達(dá)到若欲使低壓側(cè)功率因數(shù)達(dá)到0.92，則需在低壓側(cè)進(jìn)行補(bǔ)償?shù)牟⒙?lián)，則需在低壓側(cè)進(jìn)行補(bǔ)償?shù)牟⒙?lián)電容器無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償裝置容量是多少？并選擇電容器組數(shù)及每組電容器無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償裝置容量是多少？并選擇電容器組數(shù)及每組容量。容量。解：（解：（1 1）求補(bǔ)償前的視在計(jì)算負(fù)荷及功率因數(shù)）求補(bǔ)償前的視在計(jì)算負(fù)荷及功率因數(shù) （2 2）確定無(wú)功補(bǔ)償容量）確定無(wú)功補(bǔ)償容量 800(tanarccos0.810tanarccos0.92)2222ccc800580 kVA988.1kVASPQcc800kWcos0.810988.1kVAPSN Cc(tantan)QP238.4kvar

57、（3 3）選擇電容器組數(shù)及每組容量）選擇電容器組數(shù)及每組容量初選初選BSMJ0.4-20-3型自愈式并聯(lián)電容器，每組容量型自愈式并聯(lián)電容器，每組容量qN.C=20kvar。N CN C238.4kvar11.9220kvarQnq取取12組組2222cccN C()800(580240)869.3kVASPQQ補(bǔ)償后的視在計(jì)算負(fù)荷補(bǔ)償后的視在計(jì)算負(fù)荷 減少減少118.8kVA。CT0.38kV低壓集中補(bǔ)償10kV如下圖，變電所低壓母線的視在計(jì)算負(fù)荷如下圖，變電所低壓母線的視在計(jì)算負(fù)荷為為2222c.2c.2c.2c.2c.2N C()SPQPQQ 變電所高壓側(cè)計(jì)算負(fù)荷為低變電所高壓側(cè)計(jì)算負(fù)荷為

58、低壓母線的計(jì)算負(fù)荷加上變壓器的壓母線的計(jì)算負(fù)荷加上變壓器的損耗，即損耗，即Pc.1= Pc.2 +PT； Qc.1= Qc. 2 +QT22c.1c.1c.1SQPc.1c.11N3SIU供電系統(tǒng)的總計(jì)算負(fù)荷供電系統(tǒng)的總計(jì)算負(fù)荷 一般采用逐級(jí)計(jì)算法由用電設(shè)備處逐步向電源進(jìn)線側(cè)計(jì)算。一般采用逐級(jí)計(jì)算法由用電設(shè)備處逐步向電源進(jìn)線側(cè)計(jì)算。 各級(jí)計(jì)算點(diǎn)的選取，一般為各級(jí)配電箱（屏）的出線和進(jìn)線各級(jí)計(jì)算點(diǎn)的選取，一般為各級(jí)配電箱（屏）的出線和進(jìn)線、變電所低壓出線、變壓器低壓母線、高壓進(jìn)線等處。、變電所低壓出線、變壓器低壓母線、高壓進(jìn)線等處。 例例2 2 某工廠有一個(gè)某工廠有一個(gè)35/10kV總降壓變電所

59、，分別供電給總降壓變電所，分別供電給14車間變電所及車間變電所及4臺(tái)冷卻水泵用的高壓電動(dòng)機(jī)臺(tái)冷卻水泵用的高壓電動(dòng)機(jī)（PN4300kW、Kd0.8、cos0.8），10kV母線上接有母線上接有2700kvar無(wú)功補(bǔ)償電容器組。已知無(wú)功補(bǔ)償電容器組。已知14車間變電所車間變電所10kV側(cè)計(jì)算負(fù)荷分別為：側(cè)計(jì)算負(fù)荷分別為：1為為1430 kWj1230kvar；2為為1350 kWj1200kvar；3為為1260 kWj1030kvar；4為為960 kWj750kvar。試計(jì)算該總降壓變電所試計(jì)算該總降壓變電所35kV側(cè)計(jì)算負(fù)荷及功率因數(shù)大?。ㄈ?cè)計(jì)算負(fù)荷及功率因數(shù)大?。ㄈ=0.9）。）。 解

60、：（解：（1）求）求10kV母線計(jì)算負(fù)荷母線計(jì)算負(fù)荷 1車間變電所車間變電所 Pc11430 kW，Qc11230kvar2車間變電所車間變電所 Pc21350 kW，Qc21200kvar3車間變電所車間變電所 Pc31260 kW，Qc31030kvar4車間變電所車間變電所 Pc4960 kW，Qc4750kvar高壓電動(dòng)機(jī)組高壓電動(dòng)機(jī)組 Pc5Kd PN =0.84300kW960 kW Qc5Pc5tan=9600.75720 kvar 10kV母線計(jì)算負(fù)荷母線計(jì)算負(fù)荷 =0.9（1430+1350+1260+960+960）5364 kWcpc.iPKP（2）求）求35kV側(cè)計(jì)算負(fù)