供配電系統(tǒng)的負(fù)荷計(jì)算與無功功率補(bǔ)償

供配電系統(tǒng)的負(fù)荷計(jì)算與無功功率補(bǔ)償?shù)?頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月1、計(jì)算負(fù)荷:

將原始資料,結(jié)合考慮因素,變成供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)所需要的假想負(fù)荷。2、原始資料:

用電負(fù)荷的產(chǎn)品銘牌數(shù)據(jù)。第一節(jié)供配電系統(tǒng)負(fù)荷計(jì)算一、計(jì)算負(fù)荷的意義及計(jì)算目的第2頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月3、考慮因素:

非同時(shí)運(yùn)行。4、意義和目的:求計(jì)算負(fù)荷,也稱需用負(fù)荷。

(1)作為按發(fā)熱條件選擇供配電系統(tǒng)各級(jí)電壓供電網(wǎng)絡(luò)變壓器容量、導(dǎo)體和電氣設(shè)備的依據(jù)。

(2)在工程上為方便計(jì)算，亦可作為能量消耗量及無功功率補(bǔ)償?shù)挠?jì)算依據(jù)。第3頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月(1)連續(xù)工作制(2)短時(shí)工作制(3)斷續(xù)周期工作制：采用負(fù)荷持續(xù)率（又稱暫載率）表征其工作特征。負(fù)荷持續(xù)率為一個(gè)工作周期內(nèi)工作時(shí)間與工作周期的百分比，用ε來表示，即第二節(jié)用電設(shè)備的主要特征一、分類：(按工作制分)式中：T---工作周期

tg---工作周期內(nèi)的工作時(shí)間

tt---工作周期內(nèi)的停歇時(shí)間第4頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月1、連續(xù)工作制：連續(xù)工作制用電設(shè)備的Pe等于其銘牌額定功率PN。對(duì)多臺(tái)設(shè)備，設(shè)備容量為：

Pe=∑PN對(duì)采用電感鎮(zhèn)流器的電光源，需要考慮鎮(zhèn)流器消耗的功率，此時(shí)：

Pe=1.2*∑PN2、短時(shí)工作制：短時(shí)運(yùn)行工作制用電設(shè)備，求計(jì)算負(fù)荷時(shí)一般不考慮。二、設(shè)備容量Pe的確定第5頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月3、斷續(xù)周期工作制：將某一暫載率下的銘牌額定功率統(tǒng)一換算到一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)暫載率的功率。第6頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)負(fù)荷計(jì)算的基本概念一、負(fù)荷曲線表示用電設(shè)備功率隨時(shí)間變化關(guān)系的圖形。可直觀地反映用戶用電特點(diǎn)，對(duì)同類型的用戶，其負(fù)荷曲線形狀大致相同。1.按負(fù)荷性質(zhì)分：

(1)有功負(fù)荷曲線

(2)無功負(fù)荷曲線2.按持續(xù)工作時(shí)間分：

(1)日負(fù)荷曲線(24h)(2)年負(fù)荷曲線（8760h〕第7頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月二、與負(fù)荷計(jì)算相關(guān)的物理量1、年最大負(fù)荷和最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)（1）年最大負(fù)荷全年中最大工作班內(nèi)半小時(shí)平均功率的最大值。用Pm

、Qm

、Sm表示。（2）年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)一個(gè)假想時(shí)間，反映用戶以年最大負(fù)荷Pm持續(xù)運(yùn)行Tmh所消耗的能量恰好等于全年實(shí)際消耗的能量。第8頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月2、平均負(fù)荷和負(fù)荷系數(shù)（1）平均負(fù)荷電力用戶在一段時(shí)間內(nèi)消耗功率的平均值。用Pav

、Qav

、Sav

。（2）年平均負(fù)荷：（3）負(fù)荷系數(shù)：表征負(fù)荷曲線不平坦度的一個(gè)物理量用電負(fù)荷的平均負(fù)荷與最大負(fù)荷之比。第9頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月3、計(jì)算負(fù)荷的定義是按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)體和電氣設(shè)備時(shí)使用的一個(gè)假想負(fù)荷，通常規(guī)定取30分鐘平均最大負(fù)荷P30、Q30和S30作為該用戶的“計(jì)算負(fù)荷”。其物理意義：計(jì)算負(fù)荷持續(xù)運(yùn)行產(chǎn)生的熱效應(yīng)與實(shí)際變動(dòng)負(fù)荷長期運(yùn)行所產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)相等。因此：

P30=Pm

Q30=Qm

S30=Sm第10頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月三、求計(jì)算負(fù)荷的方法1、需要系數(shù)法：設(shè)備功率乘以需要系數(shù)和同時(shí)系數(shù)(K∑=0.9)，直接求出計(jì)算負(fù)荷。需要系數(shù)法比較簡便、應(yīng)用廣泛，尤其適用于配、變電所的負(fù)荷計(jì)算。第11頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月2、利用系數(shù)法：結(jié)果比較接近實(shí)際。適用于各種范圍的負(fù)荷計(jì)算，但計(jì)算進(jìn)程稍繁求出最大負(fù)荷班的平均負(fù)荷，考慮設(shè)備臺(tái)數(shù)和功率差異的影響，乘以與有效臺(tái)數(shù)有關(guān)的最大系數(shù)得出計(jì)算負(fù)荷:(理論依據(jù)：概率論語數(shù)理統(tǒng)計(jì))第12頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月3、二項(xiàng)式法：將負(fù)荷分為：基本部分+附加部分，附加部分考慮一定數(shù)量大容量設(shè)備影響。適用于機(jī)修類用電設(shè)備計(jì)算，其他各類車間和車間變電所施工設(shè)計(jì)亦常采用，二項(xiàng)式法計(jì)算結(jié)果一般偏大。bPN：用電設(shè)備組的平均負(fù)荷，PN是用電設(shè)備組的總?cè)萘?，是電?dòng)機(jī)銘牌功率的總和。cPx：用電設(shè)備組中X臺(tái)容量最大的設(shè)備投入運(yùn)行時(shí)，增加的附加負(fù)荷，Px是X臺(tái)容量最大的設(shè)備總?cè)萘俊５?3頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月4、估算法：單位產(chǎn)品耗量法、負(fù)荷密度法等單位指標(biāo)法。Sc＝K·N／1000式中:Sc——計(jì)算的視在功率(kVA)；

K——單位指標(biāo)(W／m2)；

N——建筑面積(m2)。

用于可行性研究和初步設(shè)計(jì)階段電力負(fù)荷估算。第14頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月照明負(fù)荷的用電設(shè)備容量應(yīng)根據(jù)所用光源的額定功率加上附屬設(shè)備的功率。如氣體放電燈、金屬鹵化物燈，為燈泡的額定功率加上鎮(zhèn)流器的功耗。低壓鹵鎢燈為燈泡的額定功率加上變壓器的功率。用電設(shè)備組的設(shè)備容量不包括備用設(shè)備，消防用電設(shè)備容量不列入總設(shè)備容量。注1：進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算時(shí)，應(yīng)先對(duì)用電設(shè)備容量進(jìn)行如下處理：第15頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月季節(jié)性用電設(shè)備(如制冷設(shè)備和采暖設(shè)備)應(yīng)擇其大者計(jì)入總設(shè)備容量。反復(fù)短時(shí)工作制的用電設(shè)備功率應(yīng)換算到負(fù)載持續(xù)率為25％的設(shè)備功率。單相負(fù)荷應(yīng)均衡的分配到三相上。當(dāng)單相負(fù)荷的總?cè)萘啃∮谟?jì)算范圍內(nèi)負(fù)荷的總?cè)萘康?5％時(shí)，全部按三相對(duì)稱負(fù)荷計(jì)算；如單相用電設(shè)備不對(duì)稱容量大于三相用電設(shè)備總?cè)萘康?5％時(shí)，則設(shè)備容量應(yīng)按三倍最大相負(fù)荷計(jì)算。第16頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月注2：住宅負(fù)荷的計(jì)算：每套住宅用電負(fù)荷，不再按燈具、插座等容量逐一計(jì)算，而是按套型類別進(jìn)行確定，根據(jù)我國住宅發(fā)展，每套住宅供電容量標(biāo)準(zhǔn)，一般可在4一12kw范圍選取。高級(jí)公寓的每戶建筑面積在l00—200m2時(shí)用電標(biāo)準(zhǔn)可為10一15kw。第17頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月對(duì)用電設(shè)備進(jìn)行分組計(jì)算時(shí)，同類用電設(shè)備的總?cè)萘繛樗銛?shù)相加。不同類用電設(shè)備的總?cè)萘繎?yīng)按有功功率和無功功率負(fù)荷分別相加求得。配電干線和變電所的計(jì)算負(fù)荷為各用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷之和再乘以同時(shí)系數(shù)K∑，一般取為0.8~0.9。當(dāng)不同類別的建筑(如辦公樓和宿舍樓)共用一臺(tái)變壓器時(shí)，其同時(shí)系數(shù)可適當(dāng)減小。計(jì)算負(fù)荷小結(jié)：（總負(fù)荷計(jì)算）第18頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月第四節(jié)尖峰電流的計(jì)算－－用電設(shè)備的額定電流；－－用電設(shè)備的起動(dòng)電流；－－用電設(shè)備的起動(dòng)倍數(shù)：籠型電動(dòng)機(jī)為：5～7；繞線型電動(dòng)機(jī)為：2～3；直流電動(dòng)機(jī)為：1.7。一、單臺(tái)用電設(shè)備尖峰電流：指持續(xù)1～2s的短時(shí)最大負(fù)荷電流。用來計(jì)算電壓波動(dòng)，選擇熔斷器和低壓斷路器，整定繼電保護(hù)裝置及檢驗(yàn)電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)條件等。第19頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月二、多臺(tái)用電設(shè)備三、自起動(dòng)電動(dòng)機(jī)組第20頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月第五節(jié)無功功率補(bǔ)償一、什么是無功功率有功功率：電能轉(zhuǎn)化為其他形式能量(機(jī)械能、光能、熱能)。無功功率：建立和維持旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。無功功率對(duì)供、用電產(chǎn)生一定的不良影響，主要表現(xiàn)在：

(1)降低發(fā)電機(jī)有功功率的輸出。

(2)降低輸、變電設(shè)備的供電能力。

(3)造成線路電壓損失增大和電能損耗的增加。

(4)造成低功率因數(shù)運(yùn)行和電壓下降，使電氣設(shè)備容量得不到充分發(fā)揮。第21頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月二、無功功率補(bǔ)償裝置類型及位置1、類型：并聯(lián)電容器補(bǔ)償裝置：無功功率變化速度較慢或無功功率需求較恒定的場(chǎng)合。2、補(bǔ)償方式：高壓集中補(bǔ)償；低壓集中補(bǔ)償；低壓就地補(bǔ)償?shù)?2頁，課件共24頁，創(chuàng)作于2023年2月三、補(bǔ)償容量計(jì)算電容器的補(bǔ)償容量為：電容器的個(gè)數(shù)為：電容器的電容大小為：（單位：μ