工廠電力負荷計算示例

2.1

負荷計算負荷計算的目的計算負荷是確定供電系統(tǒng)、選擇變壓器容量、電氣設備、導線截面和儀表量程的依據(jù)，也是整定繼電保護的重要數(shù)據(jù)。計算負荷確定的是否正確合理，直接影響到電器和導線的選擇是否合理。如計算負荷確定過大，將使電器和導線截面選擇過大，造成投資和有色金屬的浪費；如計算負荷確定過小，又將使電器和導線運行時增加電能損耗，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，正確進行負荷計算是供電設計的前提，也是實現(xiàn)供電系統(tǒng)平安、經(jīng)濟運行的必要手段。負荷計算的方法目前負荷計算常用需要系數(shù)法、二項式法和利用系數(shù)法、利用各種用電指標的負荷計算方法。前兩種方法在國內(nèi)各電氣設計單位的使用最為普遍。1.需要系數(shù)法適用范圍：當用電設備臺數(shù)較多、各臺設備容量相差不太懸殊時，特別在確定車間和工廠的計算負荷時，宜于采用。組成需要系數(shù)的同時系數(shù)和負荷系數(shù)都是平均的概念，假設一個用電設備組中設備容量相差過于懸殊，大容量設備的投入對計算負荷投入時的實際情況不符，出現(xiàn)不理想的結果。2.二項式法當用電設備臺數(shù)較少、有的設備容量相差懸殊時，特別在確定干線和分支線的計算負荷時，宜于采用。3.利用系數(shù)法通過平均負荷來求計算負荷，計算依據(jù)是概率論和數(shù)理統(tǒng)計，但就算過程較為復雜。4.利用各種用電指標的負荷計算方法適用于在工廠的初步設計中估算符合、在各類建筑的初步設計中估算照明負荷用。根據(jù)計算法的特點和適用范圍我們選取需要系數(shù)法來計算負荷。計算負荷的公式按需要系數(shù)法確定計算負荷的公式有功〔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——該用電設備組的需用系數(shù)；P——該用電設備組的設備容量總和，但不包括備用設備容量〔kW〕；P

Q

S——該用電設備組的有功、無功和視在計算負荷〔kW〕；U——額定電壓〔kW〕;tanφ——與運行功率因數(shù)角相對應的正切值；——該用電設備組的計算電流〔A〕;負荷計算1.染車間動力〔AP103B〕P=K·×Q=P·×tan(arccos0.8)=38.0KvarS==63.3KVA2.預縮力烘干機〔AP104E〕P=K·P=50×Q=P·×tan(arccos0.8)=26.3KvarS==43.8KVA3.樹脂定型機〔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———同時系數(shù)；無功補償因為功率因素小于的規(guī)定系數(shù)，故應該進行無功補償。企業(yè)生產(chǎn)用耗電設備多為感性負荷，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荷往返交換，導致功率因素降低，從而造成下述不利影響。1.引起線路電流增大，使供配電設備的容量不能充分利用，降低了供電能力；2.電流增大，使設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、改善變配電設備利用情況和提高電能質(zhì)量等方面考慮，都必須設法減少負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，一是提高用電設備的自然功率因素，二是采取人工補償?shù)姆绞健Ｈ斯ぱa償?shù)姆绞接袃煞N，一是采用同步電機補償，二是采用并聯(lián)電容的補償。我們采用的是并聯(lián)電容的補償方式。它是目前供配電系統(tǒng)中普遍采用的一種無功補償方式，具有功率損耗小、運行維護方便、補償容量增減方便、個別電容的損壞不影響整體使用的特點。補償前：P=382.2kw

Q=310.3Kvar

S=492.3KVA補償后要到達：根據(jù)公式Q=P×(tanφ－tanφ)〔2-5〕Q×〔－〕=147.9Kvar考慮到以后設備的增加以及電容器的枯竭，以及所選取的電容器的型號等因素，將電力電容器設置在低壓母線上來補償母線前面的變壓器，并且電容器采用三角形接法，型號為BCJM-15。根據(jù)型號的容量，選取BCJM-15Kvar*12，得Q=180Kvar補償后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=