建筑供配電課件

1、第四章 負(fù)荷計算與無功補(bǔ)償?shù)谝还?jié) 負(fù)荷計算的意義與負(fù)荷曲線第二節(jié) 用電設(shè)備額定容量的確定第三節(jié) 負(fù)荷計算的方法第四節(jié) 功率因數(shù)與無功補(bǔ)償?shù)谝还?jié) 負(fù)荷計算的意義與負(fù)荷曲線一、負(fù)荷計算的意義1.計算負(fù)荷的定義： 我們用“計算負(fù)荷”來表示實際使用的總負(fù)荷。計算負(fù)荷又稱需要負(fù)荷或最大負(fù)荷。 計算負(fù)荷是一個假想的持續(xù)性負(fù)荷，其熱效應(yīng)應(yīng)與同一時間內(nèi)通過實際變動負(fù)荷所產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)相等。所以根據(jù)“計算負(fù)荷”選擇導(dǎo)線和電氣設(shè)備，在實際運行中的最高溫升不會超過允許值。 通常將以半小時平均負(fù)荷為依據(jù)所繪制的負(fù)荷曲線上的“最大負(fù)荷”稱為計算負(fù)荷，并把它作為按發(fā)熱條件選擇電氣設(shè)備的依據(jù)，用Pca(Qca、Sca、I

2、ca)或P30(Q30、S30、I30)表示。 規(guī)定取“半小時平均負(fù)荷”的原因： 一般中小截面導(dǎo)體的發(fā)熱時間常數(shù)為10min以上，根據(jù)經(jīng)驗表明，中小截面導(dǎo)線達(dá)到穩(wěn)定溫升所需時間約為 3=31030（min），如果導(dǎo)線負(fù)載為短暫尖峰負(fù)荷，顯然不可能使導(dǎo)線溫升達(dá)到最高值，只有持續(xù)時間在30min以上的負(fù)荷時，才有可能構(gòu)成導(dǎo)體的最高溫升。一、計算負(fù)荷的意義2.計算負(fù)荷的意義 正確確定計算負(fù)荷意義重大，它是供電設(shè)計的基礎(chǔ)，也是實現(xiàn)供電系統(tǒng)安全、經(jīng)濟(jì)運行的必要手段。 計算負(fù)荷是配電設(shè)計時選擇電氣設(shè)備（變壓器、開關(guān)電器等）、導(dǎo)體、確定備用電源容量、無功補(bǔ)償容量的依據(jù)。也是計算配電系統(tǒng)各回路電流的依據(jù)。 第

3、一節(jié) 負(fù)荷計算的意義與負(fù)荷曲線一、計算負(fù)荷的意義3.尖峰電流 尖峰電流是負(fù)荷短時（如電動機(jī)起動等）最大電流。是計算電壓降、電壓波動和選擇導(dǎo)體、電器及保護(hù)元件的依據(jù)。第一節(jié) 負(fù)荷計算的意義與負(fù)荷曲線二、 負(fù)荷曲線 負(fù)荷曲線（load curve）是指用于表達(dá)電力負(fù)荷隨時間變化情況的函數(shù)曲線。在直角坐標(biāo)系中，縱坐標(biāo)表示負(fù)荷（有功功率或無功功率）值，橫坐標(biāo)表示對應(yīng)的時間（一般以小時為單位）。 第一節(jié) 負(fù)荷計算的意義與負(fù)荷曲線1負(fù)荷曲線的分類按負(fù)荷的功率性質(zhì)分：可分為有功負(fù)荷曲線和無功負(fù)荷曲線；按所表示的負(fù)荷變動的時間分：可分為日負(fù)荷、月負(fù)荷和年負(fù)荷曲線。2年最大負(fù)荷和年最大負(fù)荷利用小時數(shù)（1）年最大

4、負(fù)荷Pmax 年最大負(fù)荷Pmax就是全年中負(fù)荷最大的工作班內(nèi)消耗電能最大的半小時的平均功率，因此年最大負(fù)荷也稱為半小時最大負(fù)荷P30。（2）年最大負(fù)荷利用小時數(shù)Tmax 年最大負(fù)荷利用小時數(shù)又稱為年最大負(fù)荷使用時間Tmax，它是一個假想時間，在此時間內(nèi)，電力負(fù)荷按年最大負(fù)荷Pmax (或P30)持續(xù)運行Tmax小時所消耗的電能，恰好等于該用戶全年實際消耗的電能。 下圖為某廠年有功負(fù)荷曲線，此曲線上最大負(fù)荷Pmax就是年最大負(fù)荷，Tmax為年最大負(fù)荷利用小時數(shù)。87603.平均負(fù)荷Pav 平均負(fù)荷Pav，就是電力負(fù)荷在一定時間t內(nèi)平均消耗的功率，也就是電力負(fù)荷在該時間內(nèi)消耗的電能W除以時間t的值

5、，即Pav=W/t 年平均負(fù)荷為Pav=Wa/8760 返回目錄4.負(fù)荷系數(shù) 負(fù)荷系數(shù)也稱負(fù)荷率，它是表征負(fù)荷變化規(guī)律的一個參數(shù)。 在最大工作班內(nèi)，平均負(fù)荷與最大負(fù)荷之比成為負(fù)荷系數(shù)，并用、 分別表示有功、無功負(fù)荷系數(shù)。 負(fù)荷系數(shù)越大，則負(fù)荷曲線躍平坦，負(fù)荷波動越小。根據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)，一般工廠負(fù)荷系數(shù)年平均值為第二節(jié) 用電設(shè)備額定容量的確定一、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： 1 連續(xù)運行工作制（長期工作制） 2 短時運行工作制（短暫工作制） 3 斷續(xù)運行工作制（重復(fù)短暫工作制）1 連續(xù)運行工作制（長期工作制） 在規(guī)定的環(huán)境溫度下連續(xù)運行，設(shè)備任何部分溫升均不超過最高允許值，負(fù)

6、荷比較穩(wěn)定。如電爐、空調(diào)、電加熱設(shè)備、照明燈具等，均屬連續(xù)運行工作制的用電設(shè)備。2 短時運行工作制（短暫工作制） 用電設(shè)備的運行時間短而停歇時間長，在工作時間內(nèi)，用電設(shè)備的溫升尚未達(dá)到該負(fù)荷下的穩(wěn)定值即停歇冷卻，在停歇時間內(nèi)其溫度又降低為周圍介質(zhì)的溫度，這是短暫工作的特點。如機(jī)床上的某些輔助電動機(jī)（如橫梁升降、刀架快速移動裝置的拖動電動機(jī)）及水閘用電動機(jī)等設(shè)備。這類設(shè)備的數(shù)量不多。3 斷續(xù)運行工作制（重復(fù)短暫工作制） 用電設(shè)備以斷續(xù)方式反復(fù)進(jìn)行工作，其工作時間（t）與停歇時間（t0）相互交替。工作時間內(nèi)設(shè)備溫度升高，停歇時間溫度又下降，若干周期后，達(dá)到一個穩(wěn)定的波動狀態(tài)。如電焊機(jī)和吊車電動機(jī)等

7、。斷續(xù)周期工作制的設(shè)備，通常用暫載率表征其工作特征，取一個工作周期內(nèi)的工作時間與工作周期的百分比值，即為 ，即：式中 t，t0工作時間與停歇時間，兩者之和為工作周期T。二、 用電設(shè)備額定容量的計算 在每臺用電設(shè)備的銘牌上都有“額定功率”PN，但由于各用電設(shè)備的額定工作方式不同，不能簡單地將銘牌上規(guī)定的額定功率直接相加，必須先將其換算為同一工作制下的額定功率，然后才能相加。經(jīng)過換算至統(tǒng)一規(guī)定的工作制下的“額定功率”稱為“設(shè)備額定容量”，用Pe表示。 1 長期工作制和短時工作制的設(shè)備容量 Pe=PN2 重復(fù)短暫工作制的設(shè)備容量 吊車機(jī)組用電動機(jī)（包括電葫蘆、起重機(jī)、行車等 ）的設(shè)備容量統(tǒng)一換算到=

8、25%時的額定功率（kW），若其N不等于25%時應(yīng)進(jìn)行換算，公式為: 電焊機(jī)及電焊變壓器的設(shè)備容量統(tǒng)一換算到100%時的額定功率（kW）。若其銘牌暫載率N不等于100%時，應(yīng)進(jìn)行換算，公式為:3 照明設(shè)備的設(shè)備容量白熾燈、碘鎢燈設(shè)備容量就等于燈泡上標(biāo)注的額定功率（kW）；熒光燈還要考慮鎮(zhèn)流器中的功率損失（約為燈管功率的20%），其設(shè)備容量應(yīng)為燈管額定功率的1.2倍（kW）；高壓水銀熒光燈亦要考慮鎮(zhèn)流器中的功率損失（約為燈泡功率的10%），其設(shè)備容量應(yīng)為燈泡額定功率的1.1倍（kW）；金屬鹵化物燈：采用鎮(zhèn)流器時亦要考慮鎮(zhèn)流器中的功率損失（約為燈泡功率的10%），故其設(shè)備容量應(yīng)為燈泡額定功率的1.

9、1倍（kW）。 4 不對稱單相負(fù)荷的設(shè)備容量 當(dāng)有多臺單相用電設(shè)備時，應(yīng)將它們均勻地分接到三相上，力求減少三相負(fù)載不對稱情況。設(shè)計規(guī)程規(guī)定，在計算范圍內(nèi)，單相用電設(shè)備的總?cè)萘咳绮怀^三相用電設(shè)備總?cè)萘康?5%時，可按三相對稱分配考慮，如單相用電設(shè)備不對稱容量大于三相用電設(shè)備總?cè)萘康?5%時，則設(shè)備容量Pe 應(yīng)按三倍最大相負(fù)荷的原則進(jìn)行換算。設(shè)備接于相電壓或線電壓時，設(shè)備容量Pe的計算如下： 單相設(shè)備接于相電壓時Pe3Pem式中 Pe等效三相設(shè)備容量； Pem最大負(fù)荷所接的單相設(shè)備容量。單相設(shè)備接于線電壓時式中 Pel接于同一線電壓的單相設(shè)備容量。5 備用設(shè)備的容量不列入設(shè)備總?cè)萘?無論是小區(qū)或

10、高層建筑，都有相當(dāng)一部分的備用設(shè)備，如小區(qū)的備用通風(fēng)機(jī)、水泵、鼓風(fēng)機(jī)、空壓機(jī)，高層建筑中的備用生活水泵、空調(diào)制冷設(shè)備等，這些備用設(shè)備的容量在計算時不能列在設(shè)備總?cè)萘恐小?消防水泵、專用消防電梯以及在消防狀態(tài)下才使用的送風(fēng)機(jī)、排煙機(jī)等，及在非正常狀態(tài)下使用的用電設(shè)備都不列入總設(shè)備容量之內(nèi)；當(dāng)夏季有制冷的空調(diào)系統(tǒng)，而冬季則利用鍋爐采暖時，由于后者用電設(shè)備容量小于前者，因此鍋爐的用電設(shè)備容量也不計入總用電設(shè)備容量。 第三節(jié) 負(fù)荷計算的方法負(fù)荷計算的方法有： 需要系數(shù)法、利用系數(shù)法、單位指標(biāo)法、二項式法、形狀系數(shù)法、附加系數(shù)法。 單位指標(biāo)法與需要系數(shù)法因比較簡便因而廣泛使用。一、單位指標(biāo)法N單位數(shù)量

11、（ m2 、戶、床）KP單位負(fù)荷密度（ W/m2 、W/戶、W/床） KS單位負(fù)荷密度（ VA/m2 、 VA /戶、 VA /床) （常用于規(guī)劃設(shè)計和初步設(shè)計）住宅樓賓館寫字樓商業(yè)樓2.54KVA/戶70100VA/ m290110VA/ m2100130VA/ m2一、單位指標(biāo)法二、需要系數(shù)法1 定義 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(fù)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(fù)荷系數(shù)，用電設(shè)備不一定滿負(fù)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。

12、（常用于施工圖設(shè)計階段） 實際上，上述系數(shù)對于成組用電設(shè)備是很難確定的，如一個生產(chǎn)企業(yè)或車間來說，生產(chǎn)性質(zhì),工藝特點，加工條件，技術(shù)管理和勞動組織以及工人操作水平等因素，都對Kx有影響。所以Kx只能靠測量統(tǒng)計確定,見相關(guān)手冊。 上述各種因素可供設(shè)計人員在變動的系數(shù)范圍內(nèi)選用時參考。 需要系數(shù)2. 基本公式式中 設(shè)備總?cè)萘?不計備用設(shè)備容量)(千瓦)； Kx需要系數(shù)。(千瓦)(千乏)或(千伏安)計算電流建筑類別Kx建筑類別Kx一般旅館、招待所0.70.8一般辦公樓0.70.8高級旅館、招待所0.60.7高級辦公樓0.60.7旅游賓館0.350.45科研樓0.80.9電影院、文化館0.70.8發(fā)展

13、與交流中心0.60.7劇場0.60.7教學(xué)樓0.80.9禮堂0.50.7圖書館0.60.7體育練習(xí)館0.70.8托兒所、幼兒園0.80.9體育館0.650.75小型商業(yè)、服務(wù)業(yè)用房0.850.9展覽廳0.50.7綜合商業(yè)、服務(wù)樓0.750.85門診樓0.60.7食堂、餐廳0.80.9一般病房樓0.650.75高級餐廳0.70.8高級病房樓0.50.6火車站0.750.78鍋爐房0.91博物館0.820.92需要系數(shù)-考慮建筑內(nèi)各用電負(fù)荷同時使用概率而確定的負(fù)荷計算系數(shù)民用建筑照明負(fù)荷需要系數(shù)KX 戶數(shù)需要系數(shù)Kx多層住宅高層住宅全電氣化住宅1100.810.810.93110200.70.80

14、.750.850.930.91211000.540.60.550.630.450.851002000.460.540.450.550.320.382000.420.460.430.450.300.32重慶地區(qū)住宅電氣設(shè)計標(biāo)準(zhǔn) 綜合用電負(fù)荷(kW)戶型多層住宅高層住宅全電氣化住宅二室戶343.54.578三、四室戶454.55.5891#電源2#電源10KV0.4KV三、供配電系統(tǒng)總計算負(fù)荷的確定配電干線1111112低壓母線上的計算負(fù)荷1 配電干線上的負(fù)荷計算（每回干線帶一組用電設(shè)備）（1）有功計算負(fù)荷：Pca1=KxPe Kx用電設(shè)備組的需要系數(shù)見相關(guān)手冊； Pe用電設(shè)備組的設(shè)備額定容量之和

15、，但不包括備用設(shè)備容量。（2）無功計算負(fù)荷：Qca1=Pca1tanwm tanwm值見相關(guān)手冊 。（3）視在計算負(fù)荷：計算目的：用于選擇各配電干線截面積及保護(hù)控制該線路的開關(guān)設(shè)備。 2 確定變電所低壓母線上的計算負(fù)荷（1）總有功計算負(fù)荷：Pca2pPca1（2）總無功計算負(fù)荷：Qca2qQca1（3）總視在計算負(fù)荷：Pca2、Qca2、Sca2變電所低壓母線上的有功、無功及視在計算負(fù)荷；Pca1、Qca2各配電干線上的有功、無功計算負(fù)荷的總和p 、Kq 有功功率、無功功率的同時系數(shù)。分別取0.80.9和 0.930.97；注意：當(dāng)變電所的低壓母線上裝有無功補(bǔ)償用的靜電電容器組，其容量為Qc2

16、,則當(dāng)計算Qca2時，要減去無功補(bǔ)償容量，即Qca2qQca2Qc2 計算目的：用于變電所電力變壓器容量的選擇。四、變電所的變壓器容量和臺數(shù)的確定 (1)變壓器的總?cè)萘勘仨毚笥诨虻扔谟稍撟冸娝╇姷挠秒娫O(shè)備的總計算負(fù)荷； (2)一般變電所只選用l2臺變壓器，因為變壓器臺數(shù)過多，不僅使電氣主接線復(fù)雜，增加基本建設(shè)投資，而且給運行管理帶來麻煩； (3)對于一級、二級負(fù)荷較多的變電所，應(yīng)采用兩臺變壓器，當(dāng)一臺變壓器因故障切除時，另一臺變壓器及時啟用，以保持重要負(fù)荷不中斷供電； 凡是選用兩臺變壓器的變電所，都應(yīng)考慮到其中任一臺變壓器的容量在其單獨運行時能滿足該變電所總計算負(fù)荷60以上的需要。 (4)變

17、電所選用的變壓器的單臺容量，一般采用750kVA及以下為宜，以便使變壓器接近負(fù)荷中心，縮短配電線路，減少線路上的電能損耗。 對于負(fù)荷不大的建筑物(群)，是否需要設(shè)置單獨的變壓器，應(yīng)視負(fù)荷情況及與鄰近變壓器的距離而定。下表列出了380V配電線路允許送電的最大距離。 若變壓器為動力和照明供電，一般可共用一臺變壓器；若動力設(shè)備的啟、停嚴(yán)重影響照明質(zhì)量及燈泡壽命時，應(yīng)考慮照明與動力分開，單獨設(shè)專用照明變壓器。 輸送負(fù)荷kVA 180 240 320 320以上 最大送電距離m 300 230 175 應(yīng)單獨設(shè)置變壓器380V配電線路允許送電的最大距離五、尖峰電流的計算意義： 尖峰電流是持續(xù)時間為1-2

18、秒的短時最大負(fù)荷電流.為了選擇熔斷器和自動開關(guān)、整定繼電保護(hù)裝置，以及檢驗電動機(jī)自啟動，必須計算尖峰電流。1、單臺用電設(shè)備尖峰電流的計算啟動電流倍數(shù)，設(shè)備啟動電流與其額定電流的比值鼠籠式異步電動機(jī)饒線式異步電動機(jī)交流電焊變壓器：67：23：32.多臺用電設(shè)備尖峰電流的計算 供多臺電動機(jī)的配電線路上的尖峰電流，一般以啟動電流與額定電流之差最大的一臺電動機(jī)的啟動電流與其余電動機(jī)正常運行電流之和，作為該線路的尖峰電流，公式如下：式中：Istmax啟動電流與額定電流之差最大的那臺電 動機(jī)的啟動電流； 其余的n-1臺電動機(jī)額定電流之和； Kt為n-1臺電動機(jī)的同時系數(shù)，一般取0.7 1.0。例1 一車間

19、的380V線路上，接有冷加工金屬切削機(jī)床電動機(jī)35臺共98kW；通風(fēng)機(jī)4臺共5kW；電爐4臺共10kW；行車2臺共5.6kW（FCN =15%）；電焊機(jī)3臺共17.5kVA（FCN =65%）試求計算負(fù)荷。解：冷加工電動機(jī)組： 查教材P17表2-2可得Kx=0.170.2（取0.2），cos=0.5，tan=1.73，因此Pca(1)=KxPe=0.296 =19.60(kW)Qca(1)= P ca(1)tanwm=19.61.73=33.91 (kvar) Sca(1)= P ca(1)/coswm=19.60/0.5=59.58(kVA) 通風(fēng)機(jī)組： 查表2-2可得Kx=0.750.85

20、（取0.8），cos=0.8，tan=0.75，因此Pca(2)=KxPe=0.85 =4(kW)Qca(2)= P ca(2)tanwm=40.75=3 (kvar)Sca(2)= P ca(2)/coswm=4/0.8=5(kVA)3）電爐：查表2-2，cos=0.98，Kx0.7-0.8，因此Pca(3)=KxPe=0.810.0 =8.00(kW)Qca(3)= P ca(3)tanwm=80=0.00 (kvar)Sca(3)= P ca(3)/coswm=8/1=8.00(kVA)4）行車：cos=0.8，Kx0.8Pca(4)=KxPe=0.84.34=3.47(kW)Qca(4

21、)= P ca(4)tanwm=3.470.75=2.60 (kvar)Sca(4)= P ca(4)/coswm=3.47/0.8=4.34(kVA)5）電焊機(jī)組：查表2-2，cos=0.6，Kx0.35，因此 Pca(5)=KxPe=0.358.47 =2.96(kW)Qca(5)= P ca(5)tanwm=2.961.33=3.94 (kvar)Sca(5)= P ca(5)/coswm=2.96/0.6=4.93(kVA)取同時系數(shù)為0.9，因此總計算負(fù)荷為Pca()Pca=0.9（19.6+4+8+3.47+2.96）=34.23(kW)Qca()Qca=0.95（33.91+3+

22、0+2.60+3.94）=41.23(kW)序號用電設(shè)備名稱設(shè)備容量（kW）計算系數(shù) 計算負(fù)荷臺數(shù)容量暫載率KXcostanP（kW）Q（kvar）S（kVA）I（kA）1機(jī)床組35980.20.51.7319.6033.9539.2059.392通風(fēng)機(jī)組450.80.80.754.003.005.007.583電爐組4100.810.008.000.008.0012.124行車25.60.150.80.80.753.472.604.346.575電焊機(jī)317.5kVA0.650.350.61.332.963.954.947.48同時系數(shù)0.900.95小 計48118.634.2341.33

23、53.6681.3為了使結(jié)果一目了然，便于審核，實際工程設(shè)計中常采用計算表格形式，如下表所示。例2 某建筑工地用電負(fù)荷計算 解： (1)確定各用電設(shè)備的設(shè)備容量PS例2 某建筑工地用電負(fù)荷計算 解： (1)確定各用電設(shè)備的設(shè)備容量PS (2)確定各組的計算負(fù)荷PC、QC 解： (1)確定各用電設(shè)備的設(shè)備容量PS得例2 某建筑工地用電負(fù)荷計算 (2)確定各組的計算負(fù)荷PC、QC 解： (1)確定各用電設(shè)備的設(shè)備容量PS例2 某建筑工地用電負(fù)荷計算 (3)確定總計算負(fù)荷 (2)確定各組的計算負(fù)荷PC、QC 解： (1)確定各用電設(shè)備的設(shè)備容量PS例2 某建筑工地用電負(fù)荷計算例題 3 某高層綜合樓1

24、3層商場（空調(diào)）每層 1500m2 ：P1P3（ Kx=0.7， 90W/m2)13層商場（ 照明）每層 1500m2 ：P8（ Kx=0.7， 30W/m2)415層住宅 每層8戶： P4P7（ Kx=0.6， 5.5kW/戶)負(fù)一層車庫及設(shè)備用房（照明） 1100m2 （ Kx=1， 10W/m2)樓道照明 10KW ：（ Kx=1)電 梯 2*15KW：P10生活水泵 2*22KW （一備一用） ：P11消防中心 10KW：P12（ Kx=1)消火栓泵 2*30KW（一備一用）噴淋水泵 2*55KW（一備一用）P9電源PJ一層空調(diào)P1二層空調(diào)P2三層空調(diào)P34-6層住宅P47-9層住宅P

25、510-12住宅P613-15住宅P7車庫樓道P9電梯P10泵房P11消防中心P121-3層照明P8電容補(bǔ)償計算負(fù)荷P1(P2.P3) =1500m20.09KW/m2 0.7=94.5KW負(fù)荷密度需要系數(shù)面積P8 =3 1500m20.03KW/m2 0.7=94.5KWP4(P5.P6 .P7)=24戶5.5KW/戶 0.6=79.2KWP9 =1100m20.01KW/m2 +10=21KWP10 =215KW=30KW 電梯負(fù)荷 P10 = 2 1.515KW=45KW 泵房負(fù)荷 P11 =222KW 0.5=22KW消防泵房負(fù)荷 P11 = 55+30=85KW （不計入總負(fù)荷）消防

26、控制中心：P12 =10KW13層商場（空調(diào)）每層 1500m2 ：P1P3（ Kx=0.7， 90W/m2)13層商場（ 照明）每層 1500m2 ：P8（ Kx=0.7， 30W/m2)415層住宅 每層8戶： P4P7（ Kx=0.6， 5.5kW/戶)負(fù)一層車庫及設(shè)備用房 1100m2 （ Kx=1， 10W/m2)樓道照明 10KW ：（ Kx=1)電 梯 2*15KW：P10生活水泵 2*22KW （一備一用） ：P11消防中心 10KW：P12（ Kx=1)消火栓泵 2*30KW（一備一用）噴淋水泵 2*55KW（一備一用）P9解：一、負(fù)荷分組二、計算負(fù)荷電源PJ一層動力P1二層

27、動力P2三層動力P34-6層照明P47-9層照明P510-12照明P613-15照明P7車庫樓道P9電梯P10泵房P11消防中心P121-3層照明P8電容補(bǔ)償777 94.5 94.5 94.5 79.2 79.2 79.2 79.2 94.5 21 30 22 10三、總計算負(fù)荷PJ = 0.9 （4 94.5+4 79.2+21+30+22+10） =776.8KW四、變壓器容量S= = =1170(KVA)P C COS776.80.7 0.95cos是無功補(bǔ)償后的功率因數(shù)第四節(jié) 功率因數(shù)與無功補(bǔ)償一、功率因數(shù)提高的意義2.功率因數(shù)低的影響 （1）使電力系統(tǒng)內(nèi)的電氣設(shè)備容量不能得到充分利

28、用； （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 ；（3）影響供電質(zhì)量。3.提高功率因數(shù)的意義 提高功率因數(shù)，可以充分利用系統(tǒng)內(nèi)各發(fā)電變電設(shè)備的容量，增加其輸電能力，減少供電線路導(dǎo)線的截面，節(jié)約有色金屬，減少電力網(wǎng)中的功率損耗和電能損耗，并降低線路中的電壓損失，達(dá)到節(jié)約電能和提高供電質(zhì)量的目的。 1.功率因數(shù)低的原因 功率因數(shù)低的根本原因是由于供配電系統(tǒng)中有無功功率的存在。變壓器和電動機(jī)利用電磁感應(yīng)原理工作，其繞組有電感存在，需要線路供給大量的無功功率；而線路本身存在有一定的電抗，也會需要無功功率；氣體放電燈鎮(zhèn)流器是電感性負(fù)荷，也需要無功功率。0.90為標(biāo)準(zhǔn)值的功率因數(shù)調(diào)整電費表減收

29、電費增收電費實際功率因數(shù)月電費減少實際功率因數(shù)月電費增加實際功率因數(shù)月電費增加0.900.000.890.50.757.50.910.150.881.00.748.00.920.300.871.50.738.50.930.450.862.00.729.00.940.600.852.50.719.50.951.000.750.843.00.7010.00.833.50.6911.00.824.00.6812.00.814.50.6713.00.805.00.6614.00.795.50.6515.00.786.0功率因數(shù)自0.64及以下，每降低0.01電費增加20.776.50.767.0表二以

30、0.85為標(biāo)準(zhǔn)值的功率因數(shù)電費調(diào)整表二、功率因數(shù)的計算1 均權(quán)（平均）功率因數(shù) 平均功率因數(shù)指某一規(guī)定時間內(nèi)，功率因數(shù)的平均值。其計算公式為式中： WP-某一時間內(nèi)消耗的有功電能（kWh）；由有功電度表讀出。 WQ-某一時間內(nèi)消耗的無功電能（kvarh）；由無功電度表讀出。 我國電業(yè)部門每月向工業(yè)用戶收取電費，就規(guī)定電費要按月平均功率因數(shù)來調(diào)整。上式用以計算已投入運行的用電單位計算功率因數(shù)用 。對于正在進(jìn)行設(shè)計的工業(yè)企業(yè)則采用下述的計算方法： 2 總平均功率因數(shù)二、功率因數(shù)的計算式中： Pca-全企業(yè)的有功功率計算負(fù)荷，kW；Qca-全企業(yè)的無功功率計算負(fù)荷，kvar；-有功負(fù)荷系數(shù)，一般為0

31、.70.75；-無功負(fù)荷系數(shù)，一般為0.760.82。三、提高功率因數(shù)的方法 采用降低各用電設(shè)備所需無功功率的措施，稱為提高自然功率因數(shù)的方法，主要有：1 正確選用異步電動機(jī)2 合理使用電力變壓器3 合理安排和調(diào)整工藝流程 4 減少線路感抗 （二）功率因數(shù)的人工補(bǔ)償方法 采用供應(yīng)無功功率設(shè)備來補(bǔ)償用電設(shè)備所需無功功率，以提高功率因數(shù)的措施，稱為功率因數(shù)人工補(bǔ)償法。 用人工補(bǔ)償無功功率的方法有電容器補(bǔ)償法、同步電動機(jī)補(bǔ)償法和同步調(diào)相機(jī)補(bǔ)償法。在建筑電氣供配電系統(tǒng)中，廣泛采用電容器補(bǔ)償法。（一）提高自然功率因數(shù)的方法 四、并聯(lián)電容值的補(bǔ)償原理CuiRLi1提高了整個電路的功率因數(shù)但原負(fù)載cos1未

32、變呈電容性。呈電感性 功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)绞裁闯潭龋坷碚撋峡梢匝a(bǔ)償成以下三種情況:呈電阻性結(jié)論：在 角相同的情況下，補(bǔ)償成容性要求使用的電容容量更大，經(jīng)濟(jì)上不合算，所以一般工作在欠補(bǔ)償狀態(tài)。感性（ 較?。┤菪裕?較大）C 較大功率因數(shù)補(bǔ)償成感性好，還是容性好？ 一般情況下很難做到完全補(bǔ)償 （即： ）過補(bǔ)償欠補(bǔ)償補(bǔ)償容量也可以用功率三角形確定：可見并聯(lián)C前后：有功功率P不變； 無功功率Q減少，視在功率減少。如圖：QCQPQLj1S1jS五、補(bǔ)償電容的容量的計算PJ -總計算負(fù)荷（KW） -平均負(fù)荷因數(shù) ( 0.80.9) Pmax -運行時最常出現(xiàn)的最大有功功率（KW） OS-1 -無功補(bǔ)償后的功率因數(shù) （要求達(dá)到0.90以上） 1OS-11 -無功補(bǔ)償前的負(fù)荷功率因數(shù)QC= PJ(tg 1 tg ） （Kvar) （設(shè)計用） QC=Pmax(tg 1 tg ）（Kvar)（運行用）或第四節(jié) 功率因數(shù)與無功補(bǔ)償在確定總補(bǔ)償容量Qc之后，就可根據(jù)所選并聯(lián)電容器單只容量Qc1決定并聯(lián)電容器的個數(shù)： n=Qc/Qc1 三相電容器，通常在其內(nèi)部接成三角形，單相電容器的電壓，若與網(wǎng)絡(luò)額定電壓相等時則應(yīng)將電容器接成三角形接線，只有當(dāng)電容器的電壓低于運行電壓時，才接成星形接線。 由上式計算所得的數(shù)值對三相電容器應(yīng)取相近偏大的整數(shù)。若為單相電容器,則應(yīng)取3的整數(shù)倍,以便三相均衡分配。 相同的電容器，