供電課件第二章ch01

1、工廠變配電技術(shù)Gongchangbianpeidianjishu講授講授:楊林盛楊林盛第第2章章 工廠的電力負(fù)荷和工廠的電力負(fù)荷和無(wú)功補(bǔ)償無(wú)功補(bǔ)償2.1 電力負(fù)荷和負(fù)荷曲線電力負(fù)荷和負(fù)荷曲線2.2 計(jì)算負(fù)荷的確定計(jì)算負(fù)荷的確定2.3 變配電所總計(jì)算負(fù)荷的確定變配電所總計(jì)算負(fù)荷的確定2.4 尖峰電流的計(jì)算尖峰電流的計(jì)算 小結(jié)小結(jié)2.1.1 計(jì)算負(fù)荷的目的和意義計(jì)算負(fù)荷的目的和意義 1 1“電力負(fù)荷電力負(fù)荷”在不同的場(chǎng)合可以有在不同的場(chǎng)合可以有不同不同的含義，它可以的含義，它可以指用電設(shè)備或用電單位，也可以指用電設(shè)備或用電單位的功指用電設(shè)備或用電單位，也可以指用電設(shè)備或用電單位的功率或電流的大小。

2、率或電流的大小。 2 2供配電系統(tǒng)進(jìn)行電力設(shè)計(jì)時(shí)，需要根據(jù)計(jì)算負(fù)荷選擇校供配電系統(tǒng)進(jìn)行電力設(shè)計(jì)時(shí)，需要根據(jù)計(jì)算負(fù)荷選擇校驗(yàn)供電系統(tǒng)的導(dǎo)線截面，確定變壓器的容量，制定改善功率驗(yàn)供電系統(tǒng)的導(dǎo)線截面，確定變壓器的容量，制定改善功率因數(shù)的措施，選擇及整定保護(hù)設(shè)備等。計(jì)算負(fù)荷的確定是否因數(shù)的措施，選擇及整定保護(hù)設(shè)備等。計(jì)算負(fù)荷的確定是否合理，將直接影響到電器設(shè)備和導(dǎo)線電纜的選擇是否經(jīng)濟(jì)合合理，將直接影響到電器設(shè)備和導(dǎo)線電纜的選擇是否經(jīng)濟(jì)合理，系統(tǒng)是否正常可靠的運(yùn)行。理，系統(tǒng)是否正常可靠的運(yùn)行。2.1.1 計(jì)算負(fù)荷的目的和意義計(jì)算負(fù)荷的目的和意義2.1.2 用電設(shè)備容量的確定用電設(shè)備容量的確定(2)(2)

3、斷續(xù)周期工作制的設(shè)備容量是將某負(fù)荷持續(xù)率下的銘牌額定功斷續(xù)周期工作制的設(shè)備容量是將某負(fù)荷持續(xù)率下的銘牌額定功率換算到統(tǒng)一的負(fù)荷持續(xù)率下的功率。常用設(shè)備的換算要求如下：率換算到統(tǒng)一的負(fù)荷持續(xù)率下的功率。常用設(shè)備的換算要求如下：用電設(shè)備的銘牌用電設(shè)備的銘牌“額定功率額定功率”，經(jīng)過(guò)換算至統(tǒng)一規(guī)定的工作制下的，經(jīng)過(guò)換算至統(tǒng)一規(guī)定的工作制下的“額定功率額定功率”稱為設(shè)備容量，稱為設(shè)備容量，用用p pe e表示。表示。ePeP1用電設(shè)備的工作制用電設(shè)備的工作制用電設(shè)備按照工作制可以分為三類(lèi)：用電設(shè)備按照工作制可以分為三類(lèi)： (1)(1)長(zhǎng)期工作制設(shè)備長(zhǎng)期工作制設(shè)備 能長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行，每次連續(xù)工作時(shí)間超過(guò)能

4、長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行，每次連續(xù)工作時(shí)間超過(guò)8 8小時(shí)，而且運(yùn)行時(shí)負(fù)荷比較穩(wěn)定，如通風(fēng)機(jī)、水泵、空壓機(jī)、電小時(shí)，而且運(yùn)行時(shí)負(fù)荷比較穩(wěn)定，如通風(fēng)機(jī)、水泵、空壓機(jī)、電熱設(shè)備、照明設(shè)備、電鍍?cè)O(shè)備、運(yùn)輸機(jī)等。熱設(shè)備、照明設(shè)備、電鍍?cè)O(shè)備、運(yùn)輸機(jī)等。(2)(2)短時(shí)工作制設(shè)備短時(shí)工作制設(shè)備 工作時(shí)間較短，而間歇時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，如工作時(shí)間較短，而間歇時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，如有些機(jī)床上的輔助電動(dòng)機(jī)。有些機(jī)床上的輔助電動(dòng)機(jī)。(3)(3)斷續(xù)周期工作制設(shè)備斷續(xù)周期工作制設(shè)備 工作具有周期性，時(shí)而工作、時(shí)而停歇、工作具有周期性，時(shí)而工作、時(shí)而停歇、反復(fù)運(yùn)行，如吊車(chē)用電動(dòng)機(jī)、電焊設(shè)備、電梯等。通常這類(lèi)設(shè)備的反復(fù)運(yùn)行，如吊車(chē)用電動(dòng)機(jī)、電焊

5、設(shè)備、電梯等。通常這類(lèi)設(shè)備的工作特點(diǎn)用工作特點(diǎn)用負(fù)荷持續(xù)率負(fù)荷持續(xù)率來(lái)表征，即一個(gè)工作周期內(nèi)的工作時(shí)間與整來(lái)表征，即一個(gè)工作周期內(nèi)的工作時(shí)間與整個(gè)工作周期的百分比值。個(gè)工作周期的百分比值。NePP 2 2設(shè)備容量的確定設(shè)備容量的確定(1)(1)長(zhǎng)期工作制和短時(shí)工作制的設(shè)備容量就是設(shè)備的銘牌額定功長(zhǎng)期工作制和短時(shí)工作制的設(shè)備容量就是設(shè)備的銘牌額定功 率，即率，即 式中式中 與銘牌額定容量對(duì)應(yīng)的負(fù)荷持續(xù)率與銘牌額定容量對(duì)應(yīng)的負(fù)荷持續(xù)率( (計(jì)算中用小數(shù)計(jì)算中用小數(shù)) )； 其值為其值為100100的負(fù)荷持續(xù)率的負(fù)荷持續(xù)率( (計(jì)算中用計(jì)算中用1)1)； CosCos 銘牌規(guī)定的功率因數(shù)。銘牌規(guī)定的

6、功率因數(shù)。%100NN 2)2)起重機(jī)起重機(jī)( (吊車(chē)電動(dòng)機(jī)吊車(chē)電動(dòng)機(jī)) )要求統(tǒng)一換算到要求統(tǒng)一換算到 2525時(shí)的額定功率，即時(shí)的額定功率，即NNNNePPP2%25式中式中 其值為其值為2525的負(fù)荷持續(xù)率的負(fù)荷持續(xù)率( (用用0.250.25計(jì)算計(jì)算) )。 %25 3) 電爐變壓器組電爐變壓器組設(shè)備容量是指在額定功率下的有功功率，即設(shè)備容量是指在額定功率下的有功功率，即式中式中 電爐變壓器的額定容量；電爐變壓器的額定容量；Cos 電爐變壓器的額定功率因數(shù)。電爐變壓器的額定功率因數(shù)。 NNeSPcosNSN 1)電焊設(shè)備電焊設(shè)備 要求統(tǒng)一換算到要求統(tǒng)一換算到 100時(shí)的功率，即時(shí)的功率

7、，即NNNNeSPP%1002.1.2 用電設(shè)備容量的確定用電設(shè)備容量的確定 照明設(shè)備的設(shè)備容量還可按建筑物的單位面積容量照明設(shè)備的設(shè)備容量還可按建筑物的單位面積容量法估算：法估算：S/1000 S/1000 式中式中 建筑物單位面積的照明容量建筑物單位面積的照明容量(W(Wm m2 2) )；SS建筑物的面積建筑物的面積(m(m2 2) )。ePS/1000 4)4)照明設(shè)備照明設(shè)備不用鎮(zhèn)流器的照明設(shè)備不用鎮(zhèn)流器的照明設(shè)備( (如白熾燈、碘鎢燈如白熾燈、碘鎢燈) )的設(shè)容量指燈頭的額定功的設(shè)容量指燈頭的額定功率，即率，即 用鎮(zhèn)流器的照明設(shè)備用鎮(zhèn)流器的照明設(shè)備( (如熒光燈、高壓水銀燈、金屬鹵

8、化物燈如熒光燈、高壓水銀燈、金屬鹵化物燈) )的設(shè)備的設(shè)備容量要包括鎮(zhèn)流器中的功率損失。容量要包括鎮(zhèn)流器中的功率損失。熒光燈：熒光燈： 高壓水銀燈、金屬鹵化物燈：高壓水銀燈、金屬鹵化物燈： NePP NePP1 . 1NePP2 . 12.1.2 用電設(shè)備容量的確定用電設(shè)備容量的確定1負(fù)荷曲線的繪制負(fù)荷曲線的繪制負(fù)荷曲線是表征電力負(fù)荷隨時(shí)間變動(dòng)情況的一種圖形，可以直觀地反負(fù)荷曲線是表征電力負(fù)荷隨時(shí)間變動(dòng)情況的一種圖形，可以直觀地反映用戶用電的特點(diǎn)和規(guī)律。映用戶用電的特點(diǎn)和規(guī)律。（1）日有功負(fù)荷曲線）日有功負(fù)荷曲線 代表負(fù)荷在一晝夜間代表負(fù)荷在一晝夜間(024h)變化情況，如圖變化情況，如圖2-

9、1所示。其時(shí)間間隔取的愈短，曲線愈能反映負(fù)荷的實(shí)際變化情況。所示。其時(shí)間間隔取的愈短，曲線愈能反映負(fù)荷的實(shí)際變化情況。日負(fù)荷曲線與橫坐標(biāo)所包圍的面積代表全日所消耗的電能。日負(fù)荷曲線與橫坐標(biāo)所包圍的面積代表全日所消耗的電能。 2.1.3 電力負(fù)荷曲線電力負(fù)荷曲線(a)折線形負(fù)荷曲線折線形負(fù)荷曲線 (b)階梯形負(fù)荷曲線階梯形負(fù)荷曲線 2-1 日有功負(fù)荷曲線日有功負(fù)荷曲線（2）年負(fù)荷曲線）年負(fù)荷曲線 反映負(fù)荷全年反映負(fù)荷全年(8760h)變動(dòng)情況，如圖變動(dòng)情況，如圖2-2所示。所示。年負(fù)荷曲線又分為年運(yùn)行負(fù)荷曲線和年持續(xù)負(fù)荷曲線。年運(yùn)行負(fù)荷曲年負(fù)荷曲線又分為年運(yùn)行負(fù)荷曲線和年持續(xù)負(fù)荷曲線。年運(yùn)行負(fù)荷

10、曲線可根據(jù)全年日負(fù)荷曲線間接制成；線可根據(jù)全年日負(fù)荷曲線間接制成；年持續(xù)負(fù)荷曲線的繪制，要借助一年中有代表性的冬季日負(fù)荷曲線年持續(xù)負(fù)荷曲線的繪制，要借助一年中有代表性的冬季日負(fù)荷曲線和夏季日負(fù)荷曲線。通常用年持續(xù)負(fù)荷曲線來(lái)表示年負(fù)荷曲線，繪和夏季日負(fù)荷曲線。通常用年持續(xù)負(fù)荷曲線來(lái)表示年負(fù)荷曲線，繪制方法如圖制方法如圖2-2所示。其中夏季和冬季在全年中占的天數(shù)視地理位置所示。其中夏季和冬季在全年中占的天數(shù)視地理位置和氣溫情況而定。一般在北方，近似認(rèn)為冬季和氣溫情況而定。一般在北方，近似認(rèn)為冬季200天，夏季天，夏季165天；天；在南方，近似認(rèn)為冬季在南方，近似認(rèn)為冬季165天，夏季天，夏季200

11、天。圖天。圖2-2是南方某廠的年負(fù)是南方某廠的年負(fù)荷曲線，圖中荷曲線，圖中P1在年負(fù)荷曲線上所占的時(shí)間計(jì)算為在年負(fù)荷曲線上所占的時(shí)間計(jì)算為T(mén)l=200t1+165t2。2.1.3 電力負(fù)荷曲線電力負(fù)荷曲線 (a)夏季日負(fù)荷曲線夏季日負(fù)荷曲線 (b)冬季日負(fù)荷曲線冬季日負(fù)荷曲線 (c)年負(fù)荷持續(xù)時(shí)間曲線年負(fù)荷持續(xù)時(shí)間曲線2與負(fù)荷曲線有關(guān)的參數(shù)與負(fù)荷曲線有關(guān)的參數(shù) 1） 年最大負(fù)荷年最大負(fù)荷 Pmax 年最大負(fù)荷是指全年中負(fù)荷最大的工作班內(nèi)年最大負(fù)荷是指全年中負(fù)荷最大的工作班內(nèi) (為防偶性為防偶性 ， 這樣的工作班至少要在負(fù)荷最大的月份出現(xiàn)這樣的工作班至少要在負(fù)荷最大的月份出現(xiàn)23次次)30分鐘平

12、分鐘平均功均功 率的最大值，因此年最大負(fù)荷有時(shí)也稱為率的最大值，因此年最大負(fù)荷有時(shí)也稱為30分鐘最大負(fù)荷。分鐘最大負(fù)荷。 2） 年最大負(fù)荷利用小時(shí)年最大負(fù)荷利用小時(shí) 如圖如圖2-32-3所示，陰影部分即為全年實(shí)際消耗所示，陰影部分即為全年實(shí)際消耗的電能。如果以的電能。如果以 表示全年實(shí)際消耗的電表示全年實(shí)際消耗的電能，則有：能，則有： 一班制工廠，一班制工廠， 約為約為18003000h18003000h；兩班制工廠，兩班制工廠， 約為約為35004800h35004800h；三班制工廠，三班制工廠， 約為約為500050007000h7000h。maxTmaxPWamaxTmaxTmaxTa

13、WmaxT 2.1.3 電力負(fù)荷曲線電力負(fù)荷曲線 3）平均負(fù)荷）平均負(fù)荷 和年平均負(fù)荷和年平均負(fù)荷avP 4) 負(fù)荷系數(shù)負(fù)荷系數(shù)KL （1）負(fù)荷系數(shù)是指平均負(fù)荷與最大負(fù)荷的比值，負(fù)荷系數(shù)越接近）負(fù)荷系數(shù)是指平均負(fù)荷與最大負(fù)荷的比值，負(fù)荷系數(shù)越接近1，負(fù)荷曲線越平坦。負(fù)荷曲線越平坦。 （2）對(duì)于單個(gè)用電設(shè)備或用電設(shè)備組，負(fù)荷系數(shù)是指設(shè)備的輸出功率）對(duì)于單個(gè)用電設(shè)備或用電設(shè)備組，負(fù)荷系數(shù)是指設(shè)備的輸出功率和設(shè)備額定容量之比值，即和設(shè)備額定容量之比值，即其表征該設(shè)備或設(shè)備組的容量是否被充分利用。其表征該設(shè)備或設(shè)備組的容量是否被充分利用。maxPPKavLNLPPK （1）平均負(fù)荷就是指電力負(fù)荷在一定

14、時(shí)間內(nèi)消）平均負(fù)荷就是指電力負(fù)荷在一定時(shí)間內(nèi)消耗的功率的平均值。耗的功率的平均值。 （2）年平均負(fù)荷為；）年平均負(fù)荷為； tWPtav8760aavWPWa為全年實(shí)際消耗電能。為全年實(shí)際消耗電能。圖圖24 年平均負(fù)荷年平均負(fù)荷2. 2 計(jì)算負(fù)荷的確定計(jì)算負(fù)荷的確定 、 計(jì)算負(fù)荷也可以認(rèn)為就是半小時(shí)最大負(fù)荷，即用半小時(shí)最大負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷也可以認(rèn)為就是半小時(shí)最大負(fù)荷，即用半小時(shí)最大負(fù)荷 來(lái)表示有來(lái)表示有功計(jì)算負(fù)荷，功計(jì)算負(fù)荷， 用、用、 和分別表示無(wú)功計(jì)算負(fù)荷、視在計(jì)算負(fù)荷和計(jì)算和分別表示無(wú)功計(jì)算負(fù)荷、視在計(jì)算負(fù)荷和計(jì)算電流。電流。2.2.1 單個(gè)用電設(shè)備的負(fù)荷計(jì)算單個(gè)用電設(shè)備的負(fù)荷計(jì)算 1對(duì)單臺(tái)電

15、動(dòng)機(jī)對(duì)單臺(tái)電動(dòng)機(jī)，供電線路在，供電線路在30min內(nèi)出現(xiàn)的最大平均負(fù)荷即計(jì)算負(fù)荷為內(nèi)出現(xiàn)的最大平均負(fù)荷即計(jì)算負(fù)荷為 式中式中 電動(dòng)機(jī)的額定功率電動(dòng)機(jī)的額定功率; 電動(dòng)機(jī)在額定負(fù)荷下的效率。電動(dòng)機(jī)在額定負(fù)荷下的效率。 2 對(duì)單個(gè)白熾燈、單臺(tái)電熱設(shè)備、電爐變壓器等對(duì)單個(gè)白熾燈、單臺(tái)電熱設(shè)備、電爐變壓器等，設(shè)備額定容量就作為計(jì)，設(shè)備額定容量就作為計(jì)算負(fù)荷。即：算負(fù)荷。即： 3對(duì)單臺(tái)反復(fù)短時(shí)工作制的設(shè)備對(duì)單臺(tái)反復(fù)短時(shí)工作制的設(shè)備，其設(shè)備容量均作為計(jì)算負(fù)荷。不過(guò)對(duì)于吊，其設(shè)備容量均作為計(jì)算負(fù)荷。不過(guò)對(duì)于吊車(chē)類(lèi)和電焊類(lèi)設(shè)備，則應(yīng)按公式進(jìn)行相應(yīng)的換算。車(chē)類(lèi)和電焊類(lèi)設(shè)備，則應(yīng)按公式進(jìn)行相應(yīng)的換算。30Q30S

16、30IMNNMNPPP/30MNPNNPP3030P2. 2 計(jì)算負(fù)荷的確定計(jì)算負(fù)荷的確定 用電設(shè)備組求計(jì)算負(fù)荷的常用方法有用電設(shè)備組求計(jì)算負(fù)荷的常用方法有需要系數(shù)法需要系數(shù)法和和二項(xiàng)式系數(shù)法二項(xiàng)式系數(shù)法。1 需要系數(shù)法需要系數(shù)法2.2.2 用電設(shè)備組的負(fù)荷計(jì)算用電設(shè)備組的負(fù)荷計(jì)算 在所計(jì)算的范圍內(nèi)在所計(jì)算的范圍內(nèi)(如一條干線、一段母線或一臺(tái)變壓器如一條干線、一段母線或一臺(tái)變壓器)，將用電設(shè)，將用電設(shè)備按其設(shè)備性質(zhì)不同分成若干組，對(duì)每一組選用合適的需要系數(shù)，算備按其設(shè)備性質(zhì)不同分成若干組，對(duì)每一組選用合適的需要系數(shù)，算出每組用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷，然后由各組計(jì)算負(fù)荷求總的計(jì)算負(fù)荷，出每組用電設(shè)備的

17、計(jì)算負(fù)荷，然后由各組計(jì)算負(fù)荷求總的計(jì)算負(fù)荷，這種方法稱為需要系數(shù)法。這種方法稱為需要系數(shù)法。所以需要系數(shù)法一般用來(lái)求多臺(tái)三相用電所以需要系數(shù)法一般用來(lái)求多臺(tái)三相用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷。設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷。eWLeLPKKP)/(30 式中式中, Pe 設(shè)備容量。設(shè)備容量。令令 , Kd 就就稱為需要系數(shù)稱為需要系數(shù)。K同時(shí)系數(shù)同時(shí)系數(shù);KL負(fù)荷系數(shù)負(fù)荷系數(shù),e平均效率平均效率(出出/入容量入容量).WL線路平均效率線路平均效率 附錄表附錄表1中列出了各種用電設(shè)備的需要系數(shù)值，供計(jì)算參考。中列出了各種用電設(shè)備的需要系數(shù)值，供計(jì)算參考。 下面結(jié)合例題講解按需要系數(shù)法確定三相用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷下面結(jié)合例題

18、講解按需要系數(shù)法確定三相用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷 的計(jì)算公式。的計(jì)算公式。)/(WLeLKKdK 例例2-1 已知某機(jī)修車(chē)間的金屬切削機(jī)床組，有電壓為已知某機(jī)修車(chē)間的金屬切削機(jī)床組，有電壓為380V的電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)30臺(tái)，其總臺(tái)，其總 的設(shè)備容量為的設(shè)備容量為120kW。試求其計(jì)算負(fù)荷。試求其計(jì)算負(fù)荷。 edPKP30（2 21717） tgPQ3030（2 21818） (2(22020） )3/(3030NUSI cos/3030PS（2 21919） 解解 查附錄表查附錄表1中的中的“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)，可得項(xiàng)，可得 = 0.160.2(取取 0

19、.2計(jì)算計(jì)算)， 0.5， 173。dKtgedPKP30kWkW241202 . 0tgPQ3030var52.4173. 124kkWcos/3030PSAkVkW485 . 0/24)3/(3030NUSIAkVAkV93.72)38. 03/(48cos2.2.2 用電設(shè)備組的負(fù)荷計(jì)算用電設(shè)備組的負(fù)荷計(jì)算（1）單組用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷為：）單組用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷為：（2）多組用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷）多組用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷在計(jì)算多組用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷時(shí)，應(yīng)先分別求出各組用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷，在計(jì)算多組用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷時(shí)，應(yīng)先分別求出各組用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷，并且要考慮各用電設(shè)備組的最大負(fù)

20、荷不一定同時(shí)出現(xiàn)的因素，計(jì)入一個(gè)同時(shí)并且要考慮各用電設(shè)備組的最大負(fù)荷不一定同時(shí)出現(xiàn)的因素，計(jì)入一個(gè)同時(shí)系數(shù)系數(shù) ，該系數(shù)的取值見(jiàn)表，該系數(shù)的取值見(jiàn)表21。總的有功計(jì)算負(fù)荷為總的有功計(jì)算負(fù)荷為。K 30PniipPK1.30 (2-21) (2-22) (2-23) 總的無(wú)功計(jì)算負(fù)荷為總的無(wú)功計(jì)算負(fù)荷為總的視在計(jì)算負(fù)荷為總的視在計(jì)算負(fù)荷為總的計(jì)算電流為總的計(jì)算電流為式中式中,i為用電設(shè)備組的組數(shù)；為同時(shí)系數(shù)，見(jiàn)表為用電設(shè)備組的組數(shù)；為同時(shí)系數(shù)，見(jiàn)表2-1。30QniiqQK1.3023023030QPS)3/(3030NUSI (2-24 ) 2.2.2 用電設(shè)備組的負(fù)荷計(jì)算用電設(shè)備組的負(fù)荷計(jì)算

21、 例例2-2 一機(jī)修車(chē)間的一機(jī)修車(chē)間的380V線路上，接有金屬切削機(jī)床電動(dòng)機(jī)線路上，接有金屬切削機(jī)床電動(dòng)機(jī)20臺(tái)共臺(tái)共50kW，其中較大容量電動(dòng)機(jī)有，其中較大容量電動(dòng)機(jī)有75kW2臺(tái)，臺(tái)，4kW2臺(tái)，臺(tái)，22kW8臺(tái)；臺(tái)；另接通風(fēng)機(jī)另接通風(fēng)機(jī)2臺(tái)共臺(tái)共24kW；電阻爐；電阻爐1臺(tái)臺(tái)2kW。試求計(jì)算負(fù)荷。試求計(jì)算負(fù)荷(設(shè)同時(shí)設(shè)同時(shí)系數(shù)為系數(shù)為09)。表表21 同時(shí)系數(shù)同時(shí)系數(shù)0.930.970.900.95直接相加直接相加0.850.950.800.90直接相加直接相加低壓母低壓母線線0.900.970.850.95車(chē)間干線車(chē)間干線應(yīng)用范圍應(yīng)用范圍pKqKqK2.2.2 用電設(shè)備組的負(fù)荷計(jì)算用電

22、設(shè)備組的負(fù)荷計(jì)算 解解 冷加工電動(dòng)機(jī)冷加工電動(dòng)機(jī)查附錄表查附錄表1 1，取取 73. 11, 5 . 01cos, 2 . 01tgKdvar3 .1773. 110110502 . 073. 11, 5 . 01cos, 2 . 01 .301 .30111 .301kkWtgPQkWkWPKPtgKedd通風(fēng)機(jī)通風(fēng)機(jī) 查附查附 73. 11, 5 . 01cos, 2 . 01tgKd錄表錄表1 1，取取 75. 02, 8 . 02cos, 8 . 02tgKd2.2.2 用電設(shè)備組的負(fù)荷計(jì)算用電設(shè)備組的負(fù)荷計(jì)算var44. 175. 092. 1292. 14 . 28 . 075.

23、02, 8 . 02cos, 8 . 02 .302 .30222 .302kkWtgPQkWkWPKPtgKedd電阻爐電阻爐查附錄表查附錄表1 1，取取 03, 0 . 13cos, 7 . 03tgKd0)(4 . 127 . 003, 0 . 13cos, 7 . 03 .30333 .303QkWPKPtgKedd30QniiqQK1.30var9 .16var) 044. 173. 1 (9 . 0kk30PniipPK1.30 kWkW 12 ) 4 . 192. 110(9 . 02.2.2 用電設(shè)備組的負(fù)荷計(jì)算用電設(shè)備組的負(fù)荷計(jì)算AkVkkWQPS73.20var)9 .16

24、()12(2223023030AkVAkVUSIN15. 3)38. 03/(73.20)3/(3030 注意注意：需要系數(shù)值需要系數(shù)值與用電設(shè)備的與用電設(shè)備的類(lèi)別類(lèi)別和和工作狀態(tài)工作狀態(tài)有關(guān)，計(jì)算時(shí)一定有關(guān)，計(jì)算時(shí)一定要正確判斷，否則會(huì)造成錯(cuò)誤。如機(jī)修車(chē)間的金屬切削機(jī)床電動(dòng)機(jī)屬要正確判斷，否則會(huì)造成錯(cuò)誤。如機(jī)修車(chē)間的金屬切削機(jī)床電動(dòng)機(jī)屬于小批生產(chǎn)的冷加工機(jī)床電動(dòng)機(jī)；壓縮機(jī)、拉絲機(jī)和鍛造等應(yīng)屑熱加于小批生產(chǎn)的冷加工機(jī)床電動(dòng)機(jī)；壓縮機(jī)、拉絲機(jī)和鍛造等應(yīng)屑熱加工機(jī)床；起重機(jī)、行車(chē)或電葫蘆等都屬吊車(chē)。工機(jī)床；起重機(jī)、行車(chē)或電葫蘆等都屬吊車(chē)。xPePeP2 二項(xiàng)式法二項(xiàng)式法 用二項(xiàng)式法進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算時(shí)，

25、既考慮用電設(shè)備組的設(shè)備總?cè)萘浚挚紤]幾用二項(xiàng)式法進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算時(shí)，既考慮用電設(shè)備組的設(shè)備總?cè)萘?，又考慮幾臺(tái)最大用電設(shè)備引起的大于平均負(fù)荷的附加負(fù)荷。臺(tái)最大用電設(shè)備引起的大于平均負(fù)荷的附加負(fù)荷。單組用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷單組用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷 (2-25)式中式中 b、c二項(xiàng)式系數(shù)；二項(xiàng)式系數(shù)；bPe用電設(shè)備組的平均功率，其中用電設(shè)備組的平均功率，其中 Pe 是該用電設(shè)備組的設(shè)備總?cè)萘?；是該用電設(shè)備組的設(shè)備總?cè)萘浚籧Px為每組用電設(shè)備組中為每組用電設(shè)備組中x臺(tái)容量較大的設(shè)備投入運(yùn)行時(shí)增加的附加負(fù)荷，臺(tái)容量較大的設(shè)備投入運(yùn)行時(shí)增加的附加負(fù)荷，其中是其中是x臺(tái)容量最大設(shè)備的總?cè)萘颗_(tái)容量最大設(shè)備的總?cè)萘?/p>

26、(b、c、x的值可查附錄表的值可查附錄表1)。（2）多組用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷）多組用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷xecPbPP302.2.2 用電設(shè)備組的負(fù)荷計(jì)算用電設(shè)備組的負(fù)荷計(jì)算同樣要考慮各組用電設(shè)備的最大負(fù)荷不同時(shí)出現(xiàn)的因素，因此在確定總計(jì)同樣要考慮各組用電設(shè)備的最大負(fù)荷不同時(shí)出現(xiàn)的因素，因此在確定總計(jì)算負(fù)荷時(shí)，只能在各組用電設(shè)備中取一組算負(fù)荷時(shí)，只能在各組用電設(shè)備中取一組最大的附加負(fù)荷，再加上各組用最大的附加負(fù)荷，再加上各組用電設(shè)備的平均負(fù)荷，即電設(shè)備的平均負(fù)荷，即。 max30)()(xiecPbPP30Qmaxmax)()(tgcPtgbPxie （226） （227）式中式中(c )max

27、(c )max一為附加負(fù)荷最大的一組設(shè)備的附加負(fù)荷；一為附加負(fù)荷最大的一組設(shè)備的附加負(fù)荷； 最大附加負(fù)荷設(shè)備組的平均功率因數(shù)角的正切值最大附加負(fù)荷設(shè)備組的平均功率因數(shù)角的正切值( (可查附錄表可查附錄表1)1)。xPmaxtg例例2-3 試用二項(xiàng)式法來(lái)確定例試用二項(xiàng)式法來(lái)確定例2-2中的計(jì)算負(fù)荷。中的計(jì)算負(fù)荷。解解 求出各組的平均功率求出各組的平均功率b ，和附加負(fù)荷，和附加負(fù)荷c 金屬切削機(jī)床電動(dòng)機(jī)組金屬切削機(jī)床電動(dòng)機(jī)組查附錄表查附錄表1，取取 maxtgePxPxPxPxP73. 1tan, 5 . 0cos, 5, 4 . 0,14. 0 xcbkWkWbPe75014. 0)(1kWk

28、WkWkWcPx08.10) 12 . 22425 . 7(4 . 0)(12.2.2 用電設(shè)備組的負(fù)荷計(jì)算用電設(shè)備組的負(fù)荷計(jì)算顯然，三組用電設(shè)備中，第顯然，三組用電設(shè)備中，第一一組的附加負(fù)荷最大，因此組的附加負(fù)荷最大，因此總計(jì)算負(fù)荷為總計(jì)算負(fù)荷為通風(fēng)機(jī)組通風(fēng)機(jī)組查表查表 錄表錄表2，取取 。 75. 0tan, 8 . 0cos, 2,25. 0,65. 0 xcbkWkWbPe56. 14 . 265. 0)(2kWkWcPx6 . 04 . 225. 0)(2則則，則則 電阻爐電阻爐查附錄表查附錄表3 3，取取 0tan, 1cos, 1, 0, 7 . 0 xcbkWkWbPe4 .

29、127 . 0)(30)(3xcPkWkWkWcPbPPxie04.2008.10)4 . 156. 17()()(1301130)()(tgcPtgbPQxie73. 108.10)075. 056. 173. 17(kWkWkW 需要系數(shù)法和二項(xiàng)式系數(shù)法的比較需要系數(shù)法和二項(xiàng)式系數(shù)法的比較：從例從例2-2和例和例2-3的計(jì)算結(jié)果可以看出，由于的計(jì)算結(jié)果可以看出，由于二項(xiàng)式系數(shù)法二項(xiàng)式系數(shù)法考慮了用電設(shè)備考慮了用電設(shè)備中幾臺(tái)功率較大的設(shè)備工作時(shí)對(duì)負(fù)荷影響的附加功率，中幾臺(tái)功率較大的設(shè)備工作時(shí)對(duì)負(fù)荷影響的附加功率，計(jì)算的結(jié)果比按需計(jì)算的結(jié)果比按需要系數(shù)法計(jì)算的結(jié)果偏大要系數(shù)法計(jì)算的結(jié)果偏大，所

30、以，所以一般適用于低壓配電支干線和配電箱的負(fù)一般適用于低壓配電支干線和配電箱的負(fù)荷計(jì)算荷計(jì)算。 而而需要系數(shù)法需要系數(shù)法比較簡(jiǎn)單比較簡(jiǎn)單，該系數(shù)是按照車(chē)間以上的符合情況來(lái)確定的，該系數(shù)是按照車(chē)間以上的符合情況來(lái)確定的，普普遍應(yīng)用于求全廠和大型車(chē)間變電所的計(jì)算負(fù)荷遍應(yīng)用于求全廠和大型車(chē)間變電所的計(jì)算負(fù)荷。 而在確定而在確定設(shè)備臺(tái)數(shù)較少，而且容量差別懸殊的分支干線的計(jì)算負(fù)荷時(shí)，一設(shè)備臺(tái)數(shù)較少，而且容量差別懸殊的分支干線的計(jì)算負(fù)荷時(shí)，一般采用二項(xiàng)式系數(shù)法。般采用二項(xiàng)式系數(shù)法。var72.30kAkVkkWQPS68.36var)72.30()04.20(2223023030AkVAkVUSIN73.

31、55)38. 03/(68.36)3/(30302.2.2 用電設(shè)備組的負(fù)荷計(jì)算用電設(shè)備組的負(fù)荷計(jì)算 單相設(shè)備接于三相線路中，應(yīng)盡可能地均衡分配，使單相設(shè)備接于三相線路中，應(yīng)盡可能地均衡分配，使三相負(fù)荷盡可能平衡。如果三相線路中單相設(shè)備的總?cè)萘咳嘭?fù)荷盡可能平衡。如果三相線路中單相設(shè)備的總?cè)萘坎怀^(guò)三相設(shè)備總?cè)萘康牟怀^(guò)三相設(shè)備總?cè)萘康?515，可將單相設(shè)備總?cè)萘康刃Э蓪蜗嘣O(shè)備總?cè)萘康刃槿嘭?fù)荷平衡進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算。如果超過(guò)為三相負(fù)荷平衡進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算。如果超過(guò)1515，則應(yīng)該將則應(yīng)該將單項(xiàng)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。單項(xiàng)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。 基本

32、原則基本原則：2.2.3 單項(xiàng)用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的確定單項(xiàng)用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的確定 2.3.1 供電系統(tǒng)的功率損耗供電系統(tǒng)的功率損耗供電系統(tǒng)的功率損耗主要包括線路功率損耗和變壓器的功率損耗兩部分。供電系統(tǒng)的功率損耗主要包括線路功率損耗和變壓器的功率損耗兩部分。下面分別介紹兩部分功率損耗的計(jì)算。下面分別介紹兩部分功率損耗的計(jì)算。 1線路功率損耗的計(jì)算線路功率損耗的計(jì)算 由于供配電線路存在電阻和電抗，所以線路上會(huì)產(chǎn)生有功功率損由于供配電線路存在電阻和電抗，所以線路上會(huì)產(chǎn)生有功功率損耗和無(wú)功功率損耗。其值分別按下式計(jì)算耗和無(wú)功功率損耗。其值分別按下式計(jì)算 30IWLRWLRlR00Rl式中式中 線路的計(jì)

33、算電流線路的計(jì)算電流 線路每相的電阻線路每相的電阻，為線路單位長(zhǎng)度的電阻值為線路單位長(zhǎng)度的電阻值，為線路長(zhǎng)度為線路長(zhǎng)度;WLWLRIP2303（230） （1）有功功率損耗）有功功率損耗 （2）無(wú)功功率損耗）無(wú)功功率損耗WLWLXIQ2303(231)2.3 變配電所總計(jì)算負(fù)荷的確定變配電所總計(jì)算負(fù)荷的確定 線路每相的電抗線路每相的電抗, , WLXWLXlX00X為線路單位長(zhǎng)度的電抗值，為線路單位長(zhǎng)度的電抗值，可查相關(guān)手冊(cè)或產(chǎn)品樣本。可查相關(guān)手冊(cè)或產(chǎn)品樣本。3321aaaaav （2 23232） 如果導(dǎo)線為等邊三角形排列，則如果導(dǎo)線為等邊三角形排列，則aaav 如果導(dǎo)線為水平等距離排列，則

34、如果導(dǎo)線為水平等距離排列，則 aaaav26. 1232 2變壓器功率損耗的計(jì)算變壓器功率損耗的計(jì)算變壓器功率損耗包括有功和無(wú)功兩大部分。變壓器功率損耗包括有功和無(wú)功兩大部分。（1 1）變壓器的有功功率損耗）變壓器的有功功率損耗 變壓器的有功功率損耗由兩部分組成：變壓器的有功功率損耗由兩部分組成： 1 1）鐵心中的有功功率損耗，即鐵損）鐵心中的有功功率損耗，即鐵損 ?？梢杂勺儔浩鞯目蛰d實(shí)驗(yàn)?？梢杂勺儔浩鞯目蛰d實(shí)驗(yàn)得到近似值得到近似值FeP0P 值不僅要參考導(dǎo)線的截面積，還要參考線間的幾值不僅要參考導(dǎo)線的截面積，還要參考線間的幾何均距。線間幾何均距是指三相線路各導(dǎo)線之間距離的幾何平均值。何均距。

35、線間幾何均距是指三相線路各導(dǎo)線之間距離的幾何平均值。其值按下式計(jì)算其值按下式計(jì)算0X（3 3）線間幾何均距）線間幾何均距 2.3.1 供電系統(tǒng)的功率損耗供電系統(tǒng)的功率損耗（2）變壓器的無(wú)功功率損耗）變壓器的無(wú)功功率損耗變壓器的無(wú)功功率損耗也由兩部分組成：變壓器的無(wú)功功率損耗也由兩部分組成：1）用來(lái)產(chǎn)生主磁通即產(chǎn)生勵(lì)磁電流的一部分無(wú)功功率，用）用來(lái)產(chǎn)生主磁通即產(chǎn)生勵(lì)磁電流的一部分無(wú)功功率，用 表示。它只表示。它只與繞組電壓有關(guān)，與負(fù)荷無(wú)關(guān)。它與勵(lì)磁電流與繞組電壓有關(guān)，與負(fù)荷無(wú)關(guān)。它與勵(lì)磁電流(或近似地與空載電流或近似地與空載電流)成正比。成正比。2）消耗在變壓器一、二次繞組電抗上的無(wú)功功率。額定

36、負(fù)荷下的這部分無(wú)功）消耗在變壓器一、二次繞組電抗上的無(wú)功功率。額定負(fù)荷下的這部分無(wú)功損耗用損耗用 0Q 表示。由于變壓器繞組的電抗遠(yuǎn)大于電阻，因此表示。由于變壓器繞組的電抗遠(yuǎn)大于電阻，因此 近似地近似地與短路電壓與短路電壓(即阻抗電壓即阻抗電壓)成正成正比比NQNQ因此，變壓器的無(wú)功功率損耗的計(jì)算為因此，變壓器的無(wú)功功率損耗的計(jì)算為 ?？梢杂勺儔浩骺梢杂勺儔浩鞯亩搪穼?shí)驗(yàn)得到近似值的短路實(shí)驗(yàn)得到近似值CuP 2 2）有負(fù)荷時(shí)一、二次繞組中的有功功率損耗，即銅損）有負(fù)荷時(shí)一、二次繞組中的有功功率損耗，即銅損。 因此，變壓器的有功功率損耗的計(jì)算為因此，變壓器的有功功率損耗的計(jì)算為2300NKTSSP

37、PP （233 ）KP2.3.1 供電系統(tǒng)的功率損耗供電系統(tǒng)的功率損耗2300100%100%NKNTSSUISQ （234 ） 變壓器短路電壓占額定電壓的百分值。變壓器短路電壓占額定電壓的百分值。在負(fù)荷計(jì)算中，在負(fù)荷計(jì)算中，SL7SL7、S7S7、S9S9等型低損耗等型低損耗電力變壓器的功率損耗可按下列簡(jiǎn)化公式近似計(jì)算。電力變壓器的功率損耗可按下列簡(jiǎn)化公式近似計(jì)算。 %0I%KU30015. 0SPT3006. 0SQT式中式中 變壓器空載電流占額定電流的百分值；變壓器空載電流占額定電流的百分值； （235） 有功損耗有功損耗 無(wú)功損耗無(wú)功損耗 因此，變壓器的無(wú)功功率損耗的計(jì)算為因此，變壓器

38、的無(wú)功功率損耗的計(jì)算為2.3.1 供電系統(tǒng)的功率損耗供電系統(tǒng)的功率損耗2.3.2 車(chē)間或全廠計(jì)算負(fù)荷的確定車(chē)間或全廠計(jì)算負(fù)荷的確定 計(jì)算工廠及變電所低壓側(cè)總的計(jì)算負(fù)荷計(jì)算工廠及變電所低壓側(cè)總的計(jì)算負(fù)荷 、 、 和和 時(shí)，其中時(shí)，其中 =0.80.95， =0.850.97。2按需要系數(shù)法確定工廠計(jì)算負(fù)荷按需要系數(shù)法確定工廠計(jì)算負(fù)荷 將全廠用電設(shè)備的總?cè)萘繉⑷珡S用電設(shè)備的總?cè)萘?(不含備用設(shè)備容量不含備用設(shè)備容量)乘上一個(gè)需要系數(shù)乘上一個(gè)需要系數(shù) ，即，即得到全廠的有功計(jì)算負(fù)荷，即得到全廠的有功計(jì)算負(fù)荷，即。 30P30Q30S30IpKqKePdK1按逐級(jí)計(jì)算法確定工廠計(jì)算負(fù)荷按逐級(jí)計(jì)算法確定

39、工廠計(jì)算負(fù)荷圖圖25 供電系統(tǒng)中各部分的負(fù)荷計(jì)算和供電系統(tǒng)中各部分的負(fù)荷計(jì)算和有功功率損耗有功功率損耗 如圖如圖2-5所示，工廠的計(jì)算負(fù)荷所示，工廠的計(jì)算負(fù)荷(這里舉有功負(fù)荷為例這里舉有功負(fù)荷為例) P30.1 , 應(yīng)該是高壓母應(yīng)該是高壓母線上所有高壓配電線計(jì)算負(fù)荷之和，再乘上一個(gè)同時(shí)系數(shù)。高壓配電線的計(jì)線上所有高壓配電線計(jì)算負(fù)荷之和，再乘上一個(gè)同時(shí)系數(shù)。高壓配電線的計(jì)算負(fù)荷算負(fù)荷P30.2 ,應(yīng)該是該線所供車(chē)間變電所低壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷應(yīng)該是該線所供車(chē)間變電所低壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷P30.3 ,加上變壓器的加上變壓器的功率損耗功率損耗 PT和高壓配電線的功率損耗和高壓配電線的功率損耗 PWL! 如此逐

40、級(jí)計(jì)算。但對(duì)如此逐級(jí)計(jì)算。但對(duì)一般工廠供電系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，由于線路一般不很長(zhǎng)，因此在確定計(jì)算負(fù)荷時(shí)往往一般工廠供電系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，由于線路一般不很長(zhǎng)，因此在確定計(jì)算負(fù)荷時(shí)往往略去不計(jì)。略去不計(jì)。 edPKP30（2-36） 2.3.2 車(chē)間或全廠計(jì)算負(fù)荷的確定車(chē)間或全廠計(jì)算負(fù)荷的確定圖25 供電系統(tǒng)中各部分的負(fù)荷計(jì)算和有功功率損耗2.3.2 車(chē)間或全廠計(jì)算負(fù)荷的確定車(chē)間或全廠計(jì)算負(fù)荷的確定2.3.3 無(wú)功功率補(bǔ)償無(wú)功功率補(bǔ)償1工廠的功率因數(shù)工廠的功率因數(shù)（1）瞬時(shí)功率因數(shù)）瞬時(shí)功率因數(shù) 瞬時(shí)功率因數(shù)可由功率因數(shù)表瞬時(shí)功率因數(shù)可由功率因數(shù)表(相位表相位表)直接測(cè)量，亦可直接測(cè)量，亦可由功率表、電流表和電壓表

41、的讀數(shù)按下式求出由功率表、電流表和電壓表的讀數(shù)按下式求出(間接測(cè)量間接測(cè)量)： 瞬時(shí)功率因數(shù)用來(lái)了解和分析工廠或設(shè)備在生產(chǎn)過(guò)程中無(wú)功功率的變化情況，瞬時(shí)功率因數(shù)用來(lái)了解和分析工廠或設(shè)備在生產(chǎn)過(guò)程中無(wú)功功率的變化情況，以便采取適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償措施。以便采取適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償措施。平均功率因數(shù)平均功率因數(shù) 平均功率因數(shù)亦稱加權(quán)平均功率因數(shù)，按下式計(jì)算：平均功率因數(shù)亦稱加權(quán)平均功率因數(shù)，按下式計(jì)算：)3/(cosIUP （2-37）222)/(1/1/cosPqqppWWWWW (2-38)式中，式中， 為某一時(shí)間內(nèi)消耗的有功電能，由有功電度表讀出；為某一時(shí)間內(nèi)消耗的有功電能，由有功電度表讀出； 為某一時(shí)間為某一

42、時(shí)間內(nèi)消耗的無(wú)功電能，由無(wú)功電度表讀出。內(nèi)消耗的無(wú)功電能，由無(wú)功電度表讀出。pWqW我國(guó)電業(yè)部門(mén)每月向工業(yè)用戶收取電費(fèi)，就規(guī)定電費(fèi)要按月平均功率因數(shù)我國(guó)電業(yè)部門(mén)每月向工業(yè)用戶收取電費(fèi)，就規(guī)定電費(fèi)要按月平均功率因數(shù)的高低來(lái)調(diào)整。的高低來(lái)調(diào)整。最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù) 最大負(fù)荷時(shí)功率因數(shù)指在年最大負(fù)荷最大負(fù)荷時(shí)功率因數(shù)指在年最大負(fù)荷( (即計(jì)算負(fù)荷即計(jì)算負(fù)荷) )時(shí)的功率因數(shù)，按下式計(jì)算：時(shí)的功率因數(shù)，按下式計(jì)算：我國(guó)電力工業(yè)部規(guī)定：除電網(wǎng)有特殊要求的用戶外，用戶在當(dāng)?shù)毓╇娢覈?guó)電力工業(yè)部規(guī)定：除電網(wǎng)有特殊要求的用戶外，用戶在當(dāng)?shù)毓╇娖髽I(yè)規(guī)定的電網(wǎng)高峰負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)，一般應(yīng)達(dá)到下列

43、規(guī)定：企業(yè)規(guī)定的電網(wǎng)高峰負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)，一般應(yīng)達(dá)到下列規(guī)定：100千千伏安及以上高壓供電的用戶功率因數(shù)為伏安及以上高壓供電的用戶功率因數(shù)為0.90以上。其他電力用戶和大、以上。其他電力用戶和大、中型電力排灌站、躉購(gòu)轉(zhuǎn)售電企業(yè)，功率因數(shù)為中型電力排灌站、躉購(gòu)轉(zhuǎn)售電企業(yè)，功率因數(shù)為0.85以上。農(nóng)業(yè)用電，以上。農(nóng)業(yè)用電，功率因數(shù)為功率因數(shù)為0.80及以上。及以上。2無(wú)功功率補(bǔ)償無(wú)功功率補(bǔ)償 如在充分發(fā)揮設(shè)備潛力、改善設(shè)備運(yùn)行性能、提高其自然功率因數(shù)如在充分發(fā)揮設(shè)備潛力、改善設(shè)備運(yùn)行性能、提高其自然功率因數(shù)的情況下，尚達(dá)不到規(guī)定的功率因數(shù)要求時(shí)，則需考慮人工無(wú)功功的情況下，尚達(dá)不到規(guī)定的功率因數(shù)要

44、求時(shí)，則需考慮人工無(wú)功功率補(bǔ)償。率補(bǔ)償。功率因數(shù)提高與無(wú)功功率和視在功率變化的關(guān)系如圖功率因數(shù)提高與無(wú)功功率和視在功率變化的關(guān)系如圖2-6所示。所示。 3030/cosSP (2-39)2.3.3 無(wú)功功率補(bǔ)償無(wú)功功率補(bǔ)償 圖圖26 無(wú)功功率補(bǔ)償原理圖無(wú)功功率補(bǔ)償原理圖3無(wú)功補(bǔ)償后的總計(jì)算負(fù)荷確定無(wú)功補(bǔ)償后的總計(jì)算負(fù)荷確定供配電系統(tǒng)在裝設(shè)了無(wú)功補(bǔ)償裝置后在確定補(bǔ)償裝置裝設(shè)地點(diǎn)的供配電系統(tǒng)在裝設(shè)了無(wú)功補(bǔ)償裝置后在確定補(bǔ)償裝置裝設(shè)地點(diǎn)的總計(jì)算負(fù)荷時(shí)，應(yīng)先扣除無(wú)功補(bǔ)償?shù)娜萘?，即補(bǔ)償后的總的無(wú)功計(jì)算總計(jì)算負(fù)荷時(shí)，應(yīng)先扣除無(wú)功補(bǔ)償?shù)娜萘浚囱a(bǔ)償后的總的無(wú)功計(jì)算負(fù)荷為：負(fù)荷為：2.3.3 無(wú)功功率補(bǔ)償無(wú)功

45、功率補(bǔ)償由上式可以看出由上式可以看出，在變電所低壓側(cè)裝設(shè)了無(wú)功補(bǔ)償裝置以后，由于低壓側(cè)總，在變電所低壓側(cè)裝設(shè)了無(wú)功補(bǔ)償裝置以后，由于低壓側(cè)總的視在計(jì)算負(fù)荷減小，從而可使變電所主變壓器的容量選得小一些。這不僅的視在計(jì)算負(fù)荷減小，從而可使變電所主變壓器的容量選得小一些。這不僅降低了變電所的初投資，而且可減少用戶的電費(fèi)開(kāi)支。降低了變電所的初投資，而且可減少用戶的電費(fèi)開(kāi)支。對(duì)于低壓配電網(wǎng)的無(wú)功補(bǔ)償，通常采用負(fù)荷側(cè)集中補(bǔ)償方式，即在低壓系統(tǒng)對(duì)于低壓配電網(wǎng)的無(wú)功補(bǔ)償，通常采用負(fù)荷側(cè)集中補(bǔ)償方式，即在低壓系統(tǒng)(如變壓器的低壓側(cè)如變壓器的低壓側(cè))利用自動(dòng)功率因數(shù)調(diào)整裝置，隨著負(fù)荷的變化，自動(dòng)地利用自動(dòng)功率因數(shù)

46、調(diào)整裝置，隨著負(fù)荷的變化，自動(dòng)地投入或切除電容器的部分或全部容量。投入或切除電容器的部分或全部容量。NF 補(bǔ)償后的總的視在計(jì)算負(fù)荷應(yīng)為補(bǔ)償后的總的視在計(jì)算負(fù)荷應(yīng)為： CQQQ3030 (2-42)23023030)(CQQPS (2-43) 例例2-4 2-4 某廠擬建一降壓變電所，裝設(shè)一臺(tái)主變壓器。已知變電所低壓側(cè)有某廠擬建一降壓變電所，裝設(shè)一臺(tái)主變壓器。已知變電所低壓側(cè)有功計(jì)算負(fù)荷為功計(jì)算負(fù)荷為 650kW650kW無(wú)功計(jì)算負(fù)荷為無(wú)功計(jì)算負(fù)荷為800kvar800kvar。為了使工廠。為了使工廠( (變電所高壓側(cè)變電所高壓側(cè)) )的功率因數(shù)不低于的功率因數(shù)不低于0 0，9 9，如在低壓側(cè)裝

47、設(shè)并聯(lián)電容器進(jìn)行補(bǔ)償時(shí)，需裝設(shè)，如在低壓側(cè)裝設(shè)并聯(lián)電容器進(jìn)行補(bǔ)償時(shí)，需裝設(shè)多少補(bǔ)償容量多少補(bǔ)償容量? ?并問(wèn)補(bǔ)償前后工廠變電所所選主變壓器的容量有何變化并問(wèn)補(bǔ)償前后工廠變電所所選主變壓器的容量有何變化? ?2.3.3 無(wú)功功率補(bǔ)償無(wú)功功率補(bǔ)償 解解 （1）補(bǔ)償前的變壓器容量和功率因數(shù)：）補(bǔ)償前的變壓器容量和功率因數(shù)：變電所低壓側(cè)的視在計(jì)算負(fù)荷為變電所低壓側(cè)的視在計(jì)算負(fù)荷為： 22)2(30800650 SAkV 1031 因此未考慮無(wú)功補(bǔ)償時(shí)，主變壓器的容量應(yīng)選擇為因此未考慮無(wú)功補(bǔ)償時(shí)，主變壓器的容量應(yīng)選擇為12501250AkV （參見(jiàn)附表參見(jiàn)附表3 3）變電所低壓側(cè)的功率因數(shù)為）變電所低壓

48、側(cè)的功率因數(shù)為63. 01031/650/cos)2(30)2(30)2(SP 0.92。 因此，低壓側(cè)需要裝設(shè)的并聯(lián)電容器容量為因此，低壓側(cè)需要裝設(shè)的并聯(lián)電容器容量為側(cè)的功率因數(shù)不應(yīng)低于側(cè)的功率因數(shù)不應(yīng)低于0.90.9，即，即 （2 2）無(wú)功補(bǔ)償容量）無(wú)功補(bǔ)償容量 按相關(guān)規(guī)定，補(bǔ)償后變電所高壓按相關(guān)規(guī)定，補(bǔ)償后變電所高壓0.90.9。在變壓器低壓側(cè)進(jìn)行補(bǔ)償時(shí)，因?yàn)榭紤]到變壓器的無(wú)功功率損耗。在變壓器低壓側(cè)進(jìn)行補(bǔ)償時(shí)，因?yàn)榭紤]到變壓器的無(wú)功功率損耗遠(yuǎn)大于有功功率損耗，所以低壓側(cè)補(bǔ)償后的低壓側(cè)功率因數(shù)應(yīng)略高于遠(yuǎn)大于有功功率損耗，所以低壓側(cè)補(bǔ)償后的低壓側(cè)功率因數(shù)應(yīng)略高于0.90.9。 這里取補(bǔ)償后

49、低壓側(cè)功率因數(shù)這里取補(bǔ)償后低壓側(cè)功率因數(shù))92. 0arccostan63. 0arccos(tan650CQ)1(cos)2(cosvark 2.3.3 無(wú)功功率補(bǔ)償無(wú)功功率補(bǔ)償取 525vark530CQvark （3 3）補(bǔ)償后重新選擇變壓器容量）補(bǔ)償后重新選擇變壓器容量 變電所低壓側(cè)的視在計(jì)算負(fù)荷為：變電所低壓側(cè)的視在計(jì)算負(fù)荷為： 22)2(30)530800(650SAkV AkV 704 （參見(jiàn)附表（參見(jiàn)附表3 3）。）。1.1.補(bǔ)償后的工廠功率因數(shù)補(bǔ)償后變壓器的功率損耗為補(bǔ)償后的工廠功率因數(shù)補(bǔ)償后變壓器的功率損耗為 因此無(wú)功功率補(bǔ)償后的主變壓器容量可選為因此無(wú)功功率補(bǔ)償后的主變壓

50、器容量可選為800800AkV 704015. 0015. 0)2(30SPTAkV 6 .10kW70406. 006. 0)2(30SQTAkV 2 .42vark 變電所高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷為變電所高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷為kWkWkWP6616 .10650)1(302.3.3 無(wú)功功率補(bǔ)償無(wú)功功率補(bǔ)償kWkWkWP6616 .10650)1(3022)1(30312661 SAkV 731AkV 補(bǔ)償后工廠的功率因數(shù)為補(bǔ)償后工廠的功率因數(shù)為9 . 0904. 0731/661cos由此可見(jiàn)，補(bǔ)償后主變壓器的容量減少了由此可見(jiàn)，補(bǔ)償后主變壓器的容量減少了450 ，不僅減少了投資，不僅減少了投資，而

51、且減少電費(fèi)的支出，提高了功率因數(shù)。而且減少電費(fèi)的支出，提高了功率因數(shù)。AkV 滿足相關(guān)規(guī)定的要求。滿足相關(guān)規(guī)定的要求。（5 5）無(wú)功補(bǔ)償前后的比較）無(wú)功補(bǔ)償前后的比較TNTNSSAkV AkV 1250kVA- 800 = 450 2.3.3 無(wú)功功率補(bǔ)償無(wú)功功率補(bǔ)償2.4.1 概述概述尖峰電流尖峰電流：是指持續(xù)時(shí)間：是指持續(xù)時(shí)間1 12s2s的短時(shí)最大負(fù)荷電流。的短時(shí)最大負(fù)荷電流。作用作用：主要用來(lái)選擇熔斷器和低壓斷路器，整定繼電：主要用來(lái)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。保護(hù)裝置及檢驗(yàn)電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)條件等。 2.4 尖峰電流的計(jì)算尖峰電流的計(jì)算 2.4 尖峰電

52、流的計(jì)算尖峰電流的計(jì)算 2.4.2 單臺(tái)用電設(shè)備尖峰電流的計(jì)算單臺(tái)用電設(shè)備尖峰電流的計(jì)算單臺(tái)用電設(shè)備的單臺(tái)用電設(shè)備的尖峰電流就是其起動(dòng)電流尖峰電流就是其起動(dòng)電流， NststpkIKII 為用電設(shè)備的起動(dòng)電流倍數(shù)，籠型電動(dòng)機(jī)為為用電設(shè)備的起動(dòng)電流倍數(shù)，籠型電動(dòng)機(jī)為57，繞線型電動(dòng)機(jī)為，繞線型電動(dòng)機(jī)為23，直流電動(dòng)機(jī)為，直流電動(dòng)機(jī)為1.7，電焊變壓，電焊變壓器為器為3或稍大或稍大。stK為用電設(shè)備的額定電流為用電設(shè)備的額定電流；為用電設(shè)備的起動(dòng)電流為用電設(shè)備的起動(dòng)電流；NIstI式中：式中：2.4.3 多臺(tái)用電設(shè)備尖峰電流的計(jì)算多臺(tái)用電設(shè)備尖峰電流的計(jì)算引至多臺(tái)用電設(shè)備的線路上的尖峰電流按下式計(jì)

53、算引至多臺(tái)用電設(shè)備的線路上的尖峰電流按下式計(jì)算。 max.11.stniiNpkIIKI（2-45） max30)(NstpkIIII （2-46）式中：式中： 為用電設(shè)備中起動(dòng)電流與額定電流之差為最大的那臺(tái)設(shè)備的起動(dòng)為用電設(shè)備中起動(dòng)電流與額定電流之差為最大的那臺(tái)設(shè)備的起動(dòng)電流；電流； 為用電設(shè)備中起動(dòng)電流與額定電流之差為最大的那臺(tái)設(shè)備的起為用電設(shè)備中起動(dòng)電流與額定電流之差為最大的那臺(tái)設(shè)備的起動(dòng)電流與額定電流之差；動(dòng)電流與額定電流之差；。 max.stImax)(NstII 11.niiNI為將起動(dòng)電流與額定電流之差為最大的那臺(tái)設(shè)備除外的其它為將起動(dòng)電流與額定電流之差為最大的那臺(tái)設(shè)備除外的其它n n1 1臺(tái)設(shè)備的額定電流之和；臺(tái)設(shè)備的額定電流之和；例例2-5 有一有一380V三相線路，供電給表三相線路，供電給表2-5所示所示4臺(tái)電動(dòng)機(jī)。試計(jì)算該線路的尖臺(tái)電動(dòng)機(jī)。試計(jì)算該線路的尖峰電流。峰電流。參數(shù) 為上述為上述n-1臺(tái)的同時(shí)系數(shù)，按臺(tái)數(shù)多少選取，一般為臺(tái)的同時(shí)系數(shù)，按臺(tái)數(shù)多少選取，一般為0.71；為全部；為全部投入運(yùn)行時(shí)線路的計(jì)算電流。投入運(yùn)行時(shí)線路的計(jì)算電流。K2.4.3 多臺(tái)用電設(shè)備尖峰電流的計(jì)算多臺(tái)用電設(shè)備尖峰電流的計(jì)算193.21973540.6起動(dòng)電流 27.635.85