工廠電力負(fù)荷計(jì)算示例

2.1

負(fù)荷計(jì)算負(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)平安、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的必要手段。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、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，假設(shè)一個(gè)用電設(shè)備組中設(shè)備容量相差過于懸殊，大容量設(shè)備的投入對計(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步設(shè)計(jì)中估算符合、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。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·tanφ

〔2-2〕視在〔KVA〕S=〔2-3〕電流〔A〕

=〔2-4〕式中K——該用電設(shè)備組的需用系數(shù)；P——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〕；P

Q

S——該用電設(shè)備組的有功、無功和視在計(jì)算負(fù)荷〔kW〕；U——額定電壓〔kW〕;tanφ——與運(yùn)行功率因數(shù)角相對應(yīng)的正切值；——該用電設(shè)備組的計(jì)算電流〔A〕;負(fù)荷計(jì)算1.染車間動(dòng)力〔AP103B〕P=K·×Q=P·×tan(arccos0.8)=38.0KvarS==63.3KVA2.預(yù)縮力烘干機(jī)〔AP104E〕P=K·P=50×Q=P·×tan(arccos0.8)=26.3KvarS==43.8KVA3.樹脂定型機(jī)〔AP104J〕P=K·P=150×Q=P·×tan(arccos0.8)=78.8KvarS==131.3KVA4.車間照明〔AL105C1〕P=K·×Q=P·×tan(arccos0.6)=9.3KvarS==11.7KVA5.車間檢修電源〔AP105E2〕P=K·P=30×Q=P·×tan(arccos0.8)=14.6KvarS==24.4KVA其余計(jì)算類似，最后得出整廠的P

Q

S

=×694.9=382.2kw=×564.1=310.3KvarS==492.3KVA式中———同時(shí)系數(shù)；無功補(bǔ)償因?yàn)楣β室蛩匦∮诘囊?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之外，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)姆绞健Ｈ斯ぱa(bǔ)償?shù)姆绞接袃煞N，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)中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=382.2kw

Q=310.3Kvar

S=492.3KVA補(bǔ)償后要到達(dá)：根據(jù)公式Q=P×(tanφ－tanφ)〔2-5〕Q×〔－〕=147.9Kvar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-15。根據(jù)型號(hào)的容量，選取BCJM-15Kvar*12，得Q=180Kvar補(bǔ)償后P=382.2kw

Q=130.3Kvar

S=403.8KVA考慮變壓器的損耗P=0.01S(2-6)Q=0.05S(2-7)P=