第4講、第二章負荷計算建筑供配電與照明王曉麗主編建筑工業(yè)出版社

1、第二章第二章 負荷計算負荷計算概概 述述1負荷曲線與負荷計算的基本概念負荷曲線與負荷計算的基本概念2按二項式法確定計算負荷按二項式法確定計算負荷4按需要系數(shù)法確定計算負荷按需要系數(shù)法確定計算負荷3計算負荷的常用估算方法計算負荷的常用估算方法5單相負荷的負荷計算單相負荷的負荷計算6第二章第二章 負荷計算負荷計算尖峰電流的計算尖峰電流的計算7節(jié)約電能節(jié)約電能8變壓器的選擇變壓器的選擇9負荷計算示例負荷計算示例10第二章第二章 負荷計算負荷計算第一節(jié)第一節(jié) 概述概述1 1負荷計算的目的負荷計算的目的負荷計算主要是確定“計算負荷”。其目的主要是為了選擇電氣設備、導線和電纜；進行變壓器損耗、線路能量損耗

2、、電壓損失和年用電量的計算。2 2負荷計算的內容負荷計算的內容（1）求計算負荷 是按發(fā)熱條件選擇導線、電纜、電氣設備的依據(jù)。（2）求尖峰電流 是計算線路的電壓損失、電壓波動和選擇熔斷器以及確定保護裝置整定值的重要依據(jù)。（3）季節(jié)性負荷計算 用于確定變壓器臺數(shù)，容量以及計算變壓器經(jīng)濟運行的依據(jù)。（4）一級、二級負荷的計算 用于確定變壓器臺數(shù)、備用電源和應急電源。（三級負荷的概念學生要掌握）第二章第二章 負荷計算負荷計算3 3負荷計算的常用方法負荷計算的常用方法負荷計算的方法比較多，每種方法都具有不同的適用范圍。常用的方法有：（1）需要系數(shù)法。（2）二項式法。（3）利用系數(shù)法。（4）單位指標法。（

3、5）負荷密度法。第二章第二章 負荷計算負荷計算第二節(jié)第二節(jié) 負荷曲線與負荷計算的基本概念負荷曲線與負荷計算的基本概念 一、負荷曲線一、負荷曲線負荷曲線是電力負荷隨時間變化的圖形。負荷曲線可直觀地反映出電能用戶的用電特點和規(guī)律，即最大負荷Pmax、平均負荷Pav和負荷波動程度。 負荷曲線又分為有功負荷曲線、無功負荷曲線；日負荷曲線、年負荷曲線。 （1 1）日負荷曲線）日負荷曲線 代表電能用戶代表電能用戶2424小時內用電負荷變化的情況。通常，為了使用方便，負荷小時內用電負荷變化的情況。通常，為了使用方便，負荷曲線繪制成階梯形。如圖曲線繪制成階梯形。如圖2-1a2-1a、b b所示。所示。（2 2

4、）年負荷曲線）年負荷曲線 代表電能用戶全年用電負荷變化情況。代表電能用戶全年用電負荷變化情況。 圖圖2-2 2-2 年負荷持續(xù)時間曲線的繪制年負荷持續(xù)時間曲線的繪制（a a）夏季日負荷曲線）夏季日負荷曲線 （b b）冬季日負荷曲線）冬季日負荷曲線（c c）年負荷持續(xù)時間曲線）年負荷持續(xù)時間曲線第二章第二章 負荷計算負荷計算第二章第二章 負荷計算負荷計算二、負荷計算的幾個基本概念二、負荷計算的幾個基本概念1最大負荷在負荷曲線中用Pmax表示的負荷就稱為最大負荷。如圖2-2所示。分為日最大負荷和年最大負荷。圖2-2 年最大負荷和年最大負荷利用小時 2 2計算負荷計算負荷 用“PC”（QC，SC或I

5、C）表示，負荷曲線的時間間隔為半小時，則曲線上的最大負荷就是計算負荷，通常又用P30，Q30，S30或I30分別表示有功、無功、視在計算負荷和計算電流。 “ “計算負荷計算負荷”是按發(fā)熱條件選擇導體和電氣設備的一個是按發(fā)熱條件選擇導體和電氣設備的一個“假想負荷假想負荷”。其物理意義是：。其物理意義是：這個不變的這個不變的“計算負荷計算負荷”持續(xù)運行時所產(chǎn)生的熱效應，與實際變動負荷長期運行所產(chǎn)生持續(xù)運行時所產(chǎn)生的熱效應，與實際變動負荷長期運行所產(chǎn)生的最大熱效應相等。的最大熱效應相等。 即： PC= P30= Pmax QC= Q30= Qmax SC= S30= Smax IC= I30= Im

6、ax第二章第二章 負荷計算負荷計算第二章第二章 負荷計算負荷計算3 3最大負荷年利用小時數(shù)最大負荷年利用小時數(shù) 用“Tmax”表示，是一個“假想時間”，如圖2-2所示。其物理意義是指電能用戶按年最大負荷Pmax持續(xù)運行Tmax小時所消耗的電能恰好等于全年實際消耗的電能。其表達式為： maxmaxPWTP式中：Tmax最大負荷年利用小時（h）； WP 全年消耗的有功電（kWh）。查表法：表2-14 4平均負荷平均負荷 用Pav、Qav 和Sav 表示，平均負荷是指電能用戶在一段時間內消耗功率的平均值。如圖2-3所示。第二章第二章 負荷計算負荷計算5 5負荷系數(shù)負荷系數(shù)用 和 分別表示有功負荷系數(shù)

7、和無功負荷系數(shù)，負荷系數(shù)又稱負荷率，它表明負荷波動程度的一個參數(shù)，其值越大負荷曲線越平坦，負荷波動越小。其關系式為： maxmaxQQPPavav一般企業(yè)負荷系數(shù)年平均值為：=0.70.75 =0.760.82=0.70.75 =0.760.82陰影部分表示全年實際消耗的電能WP，則：Pav=WP/8760圖2-3 年平均負荷 第二章第二章 負荷計算負荷計算maxmaxQQPPavav某電氣開關廠全廠計算負荷為3000kW，功率因數(shù)為0.75，求：（1）該廠全年有功及無功電能量；（2）求該廠的平均負荷。maxmaxPWTP第二章第二章 負荷計算負荷計算第三節(jié)第三節(jié) 按需要系數(shù)法確定計算負荷按需

8、要系數(shù)法確定計算負荷一、設備容量的確定1. 設備容量的定義 設備的銘牌額定功率PN經(jīng)過換算至統(tǒng)一規(guī)定的工作制下的“額定功率”稱為設備容量，用Pe來表示。 2. 設備容量的確定 （1）長期連續(xù)工作制或短時連續(xù)工作制的用電設備，設備容量即為額定功率，Pe = PN。 %1000tttJC式中： t工作周期內的工作時間；t0工作周期內的停歇時間。設備銘牌上暫載率為額定暫載率用JCN表示。由于反復短時工作制的用電設備。其工作時間與間歇時間相互交替，我們把一個周期內的工作時間的百分數(shù)稱作暫載率，又稱負載持續(xù)率，用JC表示，即：1）電焊機和電焊裝置組）電焊機和電焊裝置組 要求統(tǒng)一換算到要求統(tǒng)一換算到JCJ

9、C=100%時的功率，即：時的功率，即： NNNN100NeJCCOSSPJCJCP第二章第二章 負荷計算負荷計算（2）反復短時工作制的用電設備，設備容量要換算到統(tǒng)一標準暫載率下的功率。式中，式中，PN為電焊機額定有功功率；為電焊機額定有功功率；SN為額定視在功率；為額定視在功率；JCJCN為額定負荷持續(xù)率；為額定負荷持續(xù)率； cosN為額定功率因數(shù)。為額定功率因數(shù)。 2）起重機（吊車電動機）起重機（吊車電動機） 要求統(tǒng)一換算到要求統(tǒng)一換算到JCJC=25%時的功率，即：時的功率，即：NNN25NeJC2PPJCJCP 3）電爐變壓器組）電爐變壓器組 設備容量是指額定功率下的有功功率，設備容量

10、是指額定功率下的有功功率，即：即： Pe=SNcosN 第二章第二章 負荷計算負荷計算（3）照明燈具的設備容量）照明燈具的設備容量 （4）單相負荷應均勻分配到三相上）單相負荷應均勻分配到三相上 （5）所有備用設備的容量不計入總用電設備容量之中）所有備用設備的容量不計入總用電設備容量之中第二章第二章 負荷計算負荷計算 （6）消防用電設備的容量一般不計入總用電設備容量之中）消防用電設備的容量一般不計入總用電設備容量之中 （7）夏季有系統(tǒng)空調的制冷等用電設備，冬季利用鍋爐采暖，取大）夏季有系統(tǒng)空調的制冷等用電設備，冬季利用鍋爐采暖，取大2-2 有一臺吊車起重機，其名牌上的額定功率有一臺吊車起重機，其

11、名牌上的額定功率PN=11kW，額定暫載率，額定暫載率JCN=15%，求該起重，求該起重機的設備容量。機的設備容量。 Pe=2PN sqrt（JCN）=8.52kW第二章第二章 負荷計算負荷計算第二章第二章 負荷計算負荷計算二、按需要系數(shù)法確定計算負荷二、按需要系數(shù)法確定計算負荷用需要系數(shù)法進行負荷計算，其方法簡便適用，為工業(yè)企業(yè)及民用建筑供配電系統(tǒng)負荷計算的主要方法，在計算過程中，需要把用電設備按照工藝性質不同，需要系數(shù)不同分成不同若干組，然后分組進行計算，最后再算出總的計算負荷，即逐級計算的方法。1需要系數(shù)需要系數(shù)定義為：edPPKmax或ecdPPK （Kd 1）第二章第二章 負荷計算負

12、荷計算來源：用電設備組的設備容量Pe，是指用電設備組所有設備的額定容量之和，即Pe = PN。而設備實際運行中，諸多因素影響，就獲得了需要系數(shù)的公式：WLeLdKKK式中：KL 用電設備組的負荷系數(shù)，即用電設備組在最大負荷時，工作著的用電設備實際所需的功率與這些用電設備總容量之比； K用電設備組的同時系數(shù)，即用電設備組在最大負荷時，工作著的用電設備容量與該組用電設備總容量之比；e 用電設備組的平均效率，即用電設備組輸出與輸入功率之比；WL 供電線路的平均效率，即供電線路末端與線路首端功率之比。因此，由上面分析可知，需要系數(shù)Kd是一個綜合指標，其值一般小于1。 會查表第二章第二章 負荷計算負荷計

13、算2確定用電設備組的計算負荷設備容量確定之后，將用電設備進行分組，即將工藝性質相同，需要系數(shù)相近的用電設備劃為一組，進行負荷計算，其計算公式為：edCPKP1tan11CCPQ21211CCCQPSNCCUSI311式中：式中： P PC1C1、QQC1C1、S SC1C1該用電設備組的有功、無功、視在計算負荷（該用電設備組的有功、無功、視在計算負荷（kWkW）、（）、（kvarkvar）、（）、（kVAkVA）；）； Pe Pe該用電設備組的設備容量總和（該用電設備組的設備容量總和（kWkW），不包括備用設備容量；），不包括備用設備容量； K Kd d該用電設備組的需要系數(shù)；設備臺數(shù)小于等于

14、該用電設備組的需要系數(shù)；設備臺數(shù)小于等于3 3臺時，臺時，K Kd d取取1 1； I IC1 C1 該用電設備組的計算電流（該用電設備組的計算電流（A A）；）； tan tan 與運行功率因數(shù)角相對應的正切值；與運行功率因數(shù)角相對應的正切值； U UN N該用電設備組的額定電壓（該用電設備組的額定電壓（kVkV）。）。一機修車間的一機修車間的380V380V線路上，接有通風機組線路上，接有通風機組2020臺共臺共5kW5kW，試求計算負荷。，試求計算負荷。解：解：通風機組：通風機組： 查表可得查表可得Kd=0.75-0.85Kd=0.75-0.85（?。ㄈ?.80.8），），coscos

15、=0.8=0.8，tantan =0.75=0.75，因此，因此Pc1=KdPe=0.8Pc1=KdPe=0.85 KW=4 kW5 KW=4 kWQc1= P c1tanQc1= P c1tan = =4KW4KW0.75=3kvar0.75=3kvarSc1= P c1/cosSc1= P c1/cos = =4KW/0.8=5 kV4KW/0.8=5 kVA A第二章第二章 負荷計算負荷計算3確定多個用電設備組的計算負荷引入一個系數(shù)稱同期系數(shù) （又稱同時系數(shù)）， 的取值為0.81之間，其計算公式為：12CCPKP12CCQKQ22222CCCQPSNCCUSI322KK式中：PC2、QC

16、2、SC2 配電干線或車間變電所低壓母線上的有功、無功、視在計算負荷（kW）、（kvar）、（kVA）； PC1、QC1 分別為各用電設備組的有功、 無功計算負荷的總和； K 同時系數(shù)；IC2 配電干線或車間變電所低壓母線上的計算電流（A）；UN 配電干線或車間變電所低壓母線上的額定電壓（kV）。22一機修車間的一機修車間的380V380V線路上，接有金屬切削機床線路上，接有金屬切削機床電動機電動機2020臺共臺共50kW50kW；另接通風機；另接通風機3 3臺共臺共5kW5kW；吊；吊車電動機車電動機1 1個個3kW3kW（JCJCN N =15% =15%）試求計算負荷。）試求計算負荷。第

17、二章第二章 負荷計算負荷計算4確定車間變電所高壓側計算負荷TCCPPP23TCCQQQ2323233CCCQPSNCCUSI333如果需要進行低壓補償，低壓干線或母線上的總的無功負荷QC2 應為：補償QQKQCC12式中：PC3、QC3、SC3車間變電所高壓側有功、無功、視在計算負荷（kW）、（kVar）、（kVA）；PC2、QC2 車間變電所低壓側有功、無功計算負荷； IC3 車間變電所高壓側母線上計算電流（A）；UN 車間變電所高壓側額定電壓（kV）；PT、QT 變壓器的有功、無功損耗。（kW、kvar）。第二章第二章 負荷計算負荷計算 在負荷估算中，變壓器的損耗可近似計算，對于低損耗變壓

18、器通常為：201. 0CTSP 205. 0CTSQ 式中： SC2車間變電所低壓母線上的視在計算負荷（kVA）。5確定總降壓變電所的計算負荷 其方法同車間變電所的高、低壓側計算負荷的確定方法。這里出現(xiàn)的K與低壓母線上的K連乘建議不小于0.8。因為愈趨向電源端負荷愈平穩(wěn)，回路又少，所以對應的K愈大。第二章第二章 負荷計算負荷計算第四節(jié)第四節(jié) 按二項式法確定計算負荷按二項式法確定計算負荷 需要系數(shù)法進行負荷計算比較簡便，應用廣泛，但是對于企業(yè)中用電設備數(shù)量少，容量相差懸殊的配電線路進行負荷計算，應用需要系數(shù)法計算出的結果往往偏小，與實際相差較大，因此，在這種情況下，采用二項式法進行負荷計算比較接

19、近實際，其指導思想是考慮大容量負荷的影響，因此計算負荷由平均最大負荷和幾臺大容量用電設備的附加負荷組成。其方法如下：第二章第二章 負荷計算負荷計算一、相同工作制的單組用電設備的計算負荷一、相同工作制的單組用電設備的計算負荷xeCcPbPPtanCCPQ 22CCCQPSNCCUSI3式中：PC 、QC、SC、IC 該用電設備組的計算負荷（kW）、（kVar）、（kVA）、（A）；Pe 該用電設備組的設備容量總和（kW）； Px 該用電設備組中x臺容量最大用電設備的設備容量之和（kW）； X 該用電設備組取用大容量用電設備的臺數(shù)； b、c 二項式系數(shù)，（參見表2-10），由長期實踐統(tǒng)計得出的；U

20、N 額定電壓（kV）；bPe 該用電設備組的平均負荷；cPx X臺容量最大用電設備的附加負荷（考慮容量最大用電負荷使計算負荷大于平均負荷的影響）。 當用電設備的臺數(shù)n等于最大容量用電設備的臺數(shù)X，且n=X3時，一般將用電設備的設備容量總和作為最大計算負荷。第二章第二章 負荷計算負荷計算二、不同二、不同工作制工作制的多組用電設備計算負荷的多組用電設備計算負荷mxeCcPbPP)()(xmxeCcPbPQtan)()tan(22CCCQPSNCCUSI3式中：PC 、QC、SC、IC 多組用電設備組的計算負荷總和（kW）、（kVar）、（kVA）、（A）； bPe 各用電設備組平均負荷bPe的總和

21、； （cPx）m 各用電設備組附加負荷cPx中最大值；tanx 與（cPx）m相對應的功率因數(shù)角的正切值；tan 與各用電設備組對應的功率因數(shù)角的正切值；如果每組中的用電設備數(shù)量小于最大容量用電設備的臺數(shù)X，則采用小于X的兩組或更多組中最大的用電設備附加負荷的總和，作為總的附加負荷。注意，用二項式法進行負荷計算時，把所有用電設注意，用二項式法進行負荷計算時，把所有用電設備統(tǒng)一劃組，按照不同工作制分組，不應逐級計算。備統(tǒng)一劃組，按照不同工作制分組，不應逐級計算。第二章第二章 負荷計算負荷計算第五節(jié)第五節(jié) 計算負荷的常用估算方法計算負荷的常用估算方法 一、單位指標法一、單位指標法單位指標法計算有功

22、功率PC的公式為：kWNePcP1000式中： 單位用電指標，如W/戶、W/人、W/床 ； N 單位數(shù)量，如戶數(shù)、人數(shù)、床位數(shù)。eP第二章第二章 負荷計算負荷計算二、負荷密度法二、負荷密度法 當已知車間生產(chǎn)面積或某建筑物面積負荷密度時，則可估算其計算負荷： PC=A 式中： 負荷密度（kW/m2）； A 某生產(chǎn)車間或某建筑面積（m2）。第二章第二章 負荷計算負荷計算第六節(jié)第六節(jié) 單相負荷的負荷計算單相負荷的負荷計算 在配電設計中，應盡量使單相設備均衡地分配在三相線路上。盡量減少三相不平衡狀態(tài)。當單相負荷的總容量小于計算范圍內三相對稱負荷總容量的15%時，全部按三相對稱負荷計算，當超過15%時，

23、應將單相負荷換算為等效三相負荷，再與三相負荷相加，等效三相負荷計算方法如下：一、單相用電設備接于相電壓一、單相用電設備接于相電壓等效三相負荷取最大一相負荷的三倍，即 Peq=3 Pm 式中：Peq 等效三相負荷容量Pm 最大負荷相的設備容量（kW）第二章第二章 負荷計算負荷計算二、單相用電設備僅接于線電壓二、單相用電設備僅接于線電壓1當只有單臺設備或設備只接在一個線電壓上時，等效三相負荷為：eeqPP3式中：Pe 線間負荷容量（kW）2當有多臺設備時，等效三相負荷當PabPbcPca，則：bcabeqPPP)33(3式中：Pab、Pbc、Pca 分別接于ab、bc、ca線間負荷容量（kW）第二

24、章第二章 負荷計算負荷計算三、既有線間負荷，又有相間負荷時，應將線間負荷換算成相負荷，然后各相負荷分別相加，取最大相負荷的3倍做為等效三相負荷。換算方法如下：1各相負荷換算acacaaababapPpPP)()(acacaaababaqPqPQ)()(bbcbcbababbpPpPP)()(bbcbcbababbqPqPQ)()(ccacacbcbccpPpPP)()(ccacacbcbccqPqPQ)()(第二章第二章 負荷計算負荷計算2、等效三相負荷meqPP3式中：Pab、Pbc、Pca 分別接于ab、bc、ca線間負荷（kW）；Pa、Pb、Pc、Qa、Qb、Qc 換算為a、b、c相的有

25、功負荷（kW）和無功負荷（kvar）； p（ab）a、p（ab）b、p（bc）b、p（bc）c、p（ca）c、p（ca）a 及q（ab）a、q（ab）b、q（bc）b、q（bc）c、q（ca）c、q（ca）a 功率換算系數(shù)；Pm 最大相負荷（kW）；Peq 等效三相負荷（kW）。第二章第二章 負荷計算負荷計算第七節(jié)第七節(jié) 尖峰電流的計算尖峰電流的計算用電設備持續(xù)12s的短時最大負荷電流，稱尖峰電流。確定尖峰電流的目的是為了計算線路的電壓波動、選擇斷路器、熔斷器和保護裝置電流整定值，以及檢驗電動機能否自起動的依據(jù)。一、單臺設備的尖峰電流一、單臺設備的尖峰電流單臺設備的尖峰電流主要是由感性負載在起

26、動瞬間產(chǎn)生的電流。即 Ipk =KIN 式中：Ipk 單臺設備的尖峰電流（A）；IN 用電設備的額定電流；K 用電設備的起動電流倍數(shù)。一般鼠籠式電動機為57，繞線型電動機為23，直流電動機為1.52，電焊變壓器為34（詳細值可查產(chǎn)品樣本）第二章第二章 負荷計算負荷計算二、多臺用電設備的尖峰電流二、多臺用電設備的尖峰電流一般只考慮起動電流最大的一臺電動機的起動電流，因此多臺用電設備的尖峰電流為： Ipk =（KIN）m +Ic（n-1） 式中： （KIn）m 起動電流最大的一臺電動機起動電流（A）； Ic（n-1） 除起動電流最大的那臺電動機之外，其它用電設備的計算電流。三、電動機組同時起動的尖

27、峰電流三、電動機組同時起動的尖峰電流niniiPKIKI1式中：式中： n n 同時起動的電動機臺數(shù)；同時起動的電動機臺數(shù)； K Ki i、I Ini ni 對應于第對應于第i i臺電動機的起動倍數(shù)和額定電流。臺電動機的起動倍數(shù)和額定電流。第二章第二章 負荷計算負荷計算第八節(jié)第八節(jié) 節(jié)約電能節(jié)約電能一、節(jié)約電能1節(jié)約電能的意義1）節(jié)約電能可降低能源的消耗，緩解電力供需的矛盾，減少環(huán)境污染。2）節(jié)約電能可減少企業(yè)的成本。3）節(jié)約電能可促進新技術、新工藝、新設備的開發(fā)與利用。大大提高生產(chǎn)力水平。2節(jié)約電能的方法1）建立科學用電管理制度與措施。2）實行計劃供電，合理分配負荷，削峰填谷，提高電網(wǎng)供電能

28、力、降低線損。3）采用新技術、新工藝、新設備，改造舊設備，提高用電設備效率，減少電源損失，減 少線路損耗。4）提高自然功率因數(shù)和進行無功補償，使電網(wǎng)功率因數(shù)提高，從而減少損耗。第二章第二章 負荷計算負荷計算二、功率損耗二、功率損耗1.變壓器功率損耗的計算 變壓器的功率損耗，包括有功功率損耗 和無功功率損耗 。有功損耗又分為空載損耗和負載損耗兩部分?？蛰d損耗又稱鐵損，它是變壓器主磁通在鐵芯中產(chǎn)生的有功功率損耗；負載損耗又稱銅損，它是變壓器負荷電流在一次、二次繞組的電阻中產(chǎn)生的有功功率損耗。 同樣無功功率損耗也由兩部分組成，一部分是變壓器空載時，由產(chǎn)生主磁通的勵磁電流所造成的無功功率損耗，另一部分

29、是由變壓器負載電流在一、二次繞組電抗上產(chǎn)生的無功功率損耗。TPTQ第二章第二章 負荷計算負荷計算KP 、 是通過短路試驗測得， 、 是由空載試驗測得，由制造廠提供，或由下式計算。KQOPOQ22NTCKOTNTCKOTSSQQQSSPPPNTZKNTOOSUQSIQ100%100%式中：PT、QT變壓器的有功功率損耗（kW）、無功功率損耗（kvar）； P0、Q0變壓器的空載有功功率損耗（kW）、空載無功功率損耗（kvar）； PK、QK變壓器負載有功功率（kW）、負載無功功率（kvar），即變壓器的短路有功功率損耗和無功功率損耗。 SC 變壓器低壓側計算視在功率（KVA）； SNT 變壓器的

30、額定容量（KVA）。變壓器的功率損耗也可用下式概略計算。CTCTSQSP05. 001. 0第二章第二章 負荷計算負荷計算2供電線路功率損耗的計算 供電線路的有功功率損耗、無功功率損耗可按下式計算：3232103103XIQRIPClCl式中:PL、QL線路的有功功率損耗（kW），無功功率損耗（kvar）； R、X 每相線路電阻、電抗。R、X可按下式計算：lxXlrRoo式中：ro、xo線路單位長度的交流電阻和電抗；（/km）； l 線路計算長度（km）。第二章第二章 負荷計算負荷計算三、無功補償（重點）三、無功補償（重點）1無功補償?shù)囊饬x 在企業(yè)和民用建筑中的用電設備大多數(shù)是具有電感特性的。

31、如：電力變壓器、感應電動機、電焊機、日光燈等，這些設備在工作中向電網(wǎng)吸收大量無功功率，而這部分功率又不是實際做功的功率，因此電網(wǎng)向負載提供有功功率的同時，又要提供無功功率，由公式 可知，無功功率Q的增加，可使視在功率S增加，因此，無功功率增加可導致：（1）供電系統(tǒng)的設備容量和投資增加，如S愈大，變壓器容量愈大；（2）當電源電壓一定時，由公式 可知，S增加，勢必導致線路的電流I增加，使輸電線路導線截面增加；（3）線路電流的增加，使得線路的電壓損失Ir增加，線路及設備的有功損耗I2r增加。22QPSUIS3第二章第二章 負荷計算負荷計算2無功補償?shù)姆椒ㄓ捎谏鲜鲈?，無功功率的增加，不僅能源浪費，又

32、使設備投資增加，為了減少向電網(wǎng)索取的無功功率，由公式 可知，提高功率因數(shù)cos，即可減少系統(tǒng)容量S。提高功率因數(shù)的方法主要分兩方面：cosPS 采用提高自然功率因數(shù)的方法采用人工補償?shù)姆椒?，提高功率因?shù)。這種方法不需要增加設備，如合理選擇感應電動機和變壓器容量采用人工補償?shù)姆椒?，需要增加新設備，這種方法通常有（1）采用靜電電容器；（2）采用同步調相機。第二章第二章 負荷計算負荷計算3補償容量的計算方法采用靜電電容器進行無功補償?shù)挠嬎惴椒ㄈ缦拢篶ccccqPPQ)tan(tan21式中： Qcc 補償容量（kVar）； Pc 有功計算負荷（kW）； tan1 補償前計算負荷對應的功率因數(shù)的正切值

33、； tan2 補償后計算負荷對應的功率因數(shù)的正切值； c 補償率（kVar/kW）。第二章第二章 負荷計算負荷計算第九節(jié)第九節(jié) 變壓器的選擇變壓器的選擇（重點）（重點）一、一般原則一、一般原則135 kV主變壓器的臺數(shù)和容量應根據(jù)210（6）kV配電變壓器臺數(shù)和容量應根據(jù)地區(qū)供電條件負荷性質用電容量運行方式負荷情況建筑物性質（民用建筑變電所）環(huán)境條件確定 工廠供電系統(tǒng)沒有特殊要求的和民用建筑獨立變電所， 采用三相油浸自冷電力變壓器； 對消防要求較高場所，宜采用干式電力變壓器； 對電網(wǎng)電壓波動較大，為改善電壓質量采用有載調壓電力變壓器； 對于工作環(huán)境惡劣，要求有防塵、防火、防爆要求的，應采用密閉

34、式、防火、防爆電力變壓器； 近年來，箱式變壓器在城市中的小區(qū)和車間也不斷采用，與高、低壓配電柜并列安裝組成箱變。第二章第二章 負荷計算負荷計算第二章第二章 負荷計算負荷計算二、變壓器臺數(shù)要依據(jù)以下原則選擇二、變壓器臺數(shù)要依據(jù)以下原則選擇1為滿足負荷對供電可靠性的要求，對具有大量一、二級負荷或只有大量二級負荷，宜采用兩臺及以上變壓器，當一臺故障或檢修時，另一臺仍能正常工作。2負荷容量大而集中時，雖然負荷只為三級負荷，也可采用兩臺及以上變壓器。3對于季節(jié)負荷或晝夜負荷變化比較大時，為了方便、靈活地投切變壓器，也宜采用兩臺變壓器。 除以上情況外，可采用一臺變壓器。. 根據(jù)負荷等級確定. 根據(jù)負荷容量

35、確定. 根據(jù)運行的經(jīng)濟性確定第二章第二章 負荷計算負荷計算當符合下列條件之一時，可設專用變壓器：1.電力和照明采用共用變壓器將嚴重影響照明質量及光源壽命時，可設照明專用變壓器；2.季節(jié)性負荷容量較大或沖擊性負荷嚴重影響電能質量時，設專用變壓器；3.單相負荷容量較大，由于不平衡負荷引起中性導體電流超過變壓器低壓繞組額定電流的25時，或只有單相負荷其容量不是很大時，可設置單相變壓器；4.出于功能需要的某些特殊設備，可設專用變壓器；5.在電源系統(tǒng)不接地或經(jīng)高阻抗接地，電氣裝置外露可導電部分就地接地的低壓系統(tǒng)中(IT系統(tǒng))，照明系統(tǒng)應設專用變壓器。第二章第二章 負荷計算負荷計算三、變壓器容量的確定三、

36、變壓器容量的確定1在民用建筑中，低壓為0.4kV單臺變壓器容量不宜大于1250kVA。因為容量太大，供電范圍和半徑太大，電能損耗大。對于戶外預裝式變電所，單臺變壓器容量不宜大于800kVA。單臺變壓器容量確定：CNTSS式中： SNC 單臺變壓器容量（kVA）； ST 計算負荷的視在功率（kVA）； 變壓器的最佳負荷率（一般取70%80%為宜）從長期經(jīng)濟運行角度考慮，配電變壓器的長期工作負荷率不宜大于85%。2如果是具有兩臺及以上變壓器的變電所，要求其中任一臺變壓器斷開時，其余主變壓器的容量應滿足一、二級負荷用電。 在同一變電所內，變壓器的容量等級不宜過多。第二章第二章 負荷計算負荷計算3變壓器允許過負荷倍數(shù)和時間變壓器允許事故過負荷倍數(shù)和時間，應按制造廠的規(guī)定執(zhí)行，如制造廠無規(guī)定時，對油浸及干式變壓器可參照下表規(guī)定執(zhí)行。 油浸變壓器允許事故過負荷倍數(shù)和時間干式變壓器允許事