負荷計算與功率因數(shù)補償

2其次章負荷計算與功率因數(shù)補償?shù)谝还?jié)負荷曲線及參數(shù)一、負荷曲線什么是負荷曲線？電力負荷隨時間變化的曲線，反映了用戶用電的特點和規(guī)律。描述負荷變化趨勢的數(shù)學(xué)手段：可用來推測負荷變化趨勢。負荷曲線用途確定系統(tǒng)運行方式；安排供電打算；安排設(shè)備檢修打算分類〔1〕按負荷性質(zhì)分有功負荷曲線；無功負荷曲線〔2)按負荷變動的時間分日負荷曲線(24h)；年負荷曲線〔8760h〕日負荷曲線的繪制24以某個監(jiān)測點為參考點，在24h中各個時刻記錄有功功率表的讀數(shù)，逐點繪制而成折線外形，稱折線形負荷曲線。通過接在供電線路上的電度表，每隔肯定的時間間隔〔一般為半小時〕將其讀數(shù)記錄下來，求出0.5h梯形負荷曲線。5年負荷曲線年負荷曲線又分為年運行負荷曲線和年持續(xù)負荷曲線。年運行負荷曲線可依據(jù)全年日負荷曲線間接制成。反映一年內(nèi)逐月〔或逐日〕電力系統(tǒng)最大負荷的變化。年持續(xù)負荷曲線的繪制，是不分日月先后，僅按全年的負荷變化，按不同負荷值在年內(nèi)累計持續(xù)時間重排列組成。二、有關(guān)負荷計算的幾個物理量年最大負荷和年最大負荷利用小時平均負荷和負荷系數(shù)需用系數(shù)和利用系數(shù)計算負荷其次節(jié)負荷計算方法一、設(shè)備容量確實定長期連續(xù)工作制 PNμ=PN短時工作制 PNμ=PN3.短時連續(xù)工作制用電設(shè)備負荷持續(xù)率為一個工作周期內(nèi)工作時間與工作周期的百分比值，用表示t100% t 100%T tt0同一設(shè)備在不同的暫載率下工作時，其輸出功率是不同的。在計算其設(shè)備容量時，必需先轉(zhuǎn)換到一個統(tǒng)一的ε下。不同負荷持續(xù)率下，功率的換算公式為P 2P1 21反復(fù)短時工作制的設(shè)備容量是指某負荷持續(xù)率的額定功率換算到統(tǒng)一的負荷持續(xù)率下的功率。二、需用系數(shù)法需用系數(shù)的含義用需用系數(shù)法計算電力負荷(．用電設(shè)備組計算負荷確實定用電設(shè)備組是由工藝性質(zhì)一樣、需用系數(shù)相近的一些設(shè)備合并成的一組用電設(shè)備。在一個車間中，可依據(jù)具體狀況將用電設(shè)備分為假設(shè)干組，再分別計算各用電設(shè)備組的計算負荷。其計算公式為P KP kWca d N,Q kvar Sca

P2ca

NQ2,ca

kVAIca

S /( 3Uca

), A(2)．多個用電設(shè)備組的計算負荷在配電干線上或車間變電所低壓母線上，常有多個用電設(shè)備組同時工作，而各個用電設(shè)備組的最大負荷也非同時消滅，因此在求配電干線或車間變電所低壓母線的計算負荷時，應(yīng)再計入一個同時系數(shù)Ksi。具體計算公式為P K

mK

i1,2,3, ,mca

sii=1m

di Ni Q Kca siP2P2Q2S

Kdii=1

Ni ica

ca caIca

S /( 3U )ca N對需用系數(shù)法的評價三、二項系數(shù)法當(dāng)確定的用電設(shè)備臺數(shù)較少而容量差異相當(dāng)大的低壓支線和干線的計算負荷時，承受P bPcPca N XQ Ptanca caS P2Q2ca c ca多組用電設(shè)備計算負荷確實定

Ica

S / 3Uca NP m

cPca

ii1

N(i)

Xmax

btanPcP

tan S

ii1 P2

XQ2

N(i)

Xmax ica

c caIca

S / 3Uca N四、單位產(chǎn)品電耗法第三節(jié) 企業(yè)負荷確實定與變壓器選擇一、 功率損耗及電能損耗計算供電線路的功率損耗三相供電線路的三相有功功率損耗ΔP和三相無功功率損耗ΔQ可按下式計算P3I2R103, kW ca變壓器的功率損耗

Q3I2X103, kvarcaP=P+P

(Sca)2=P+2PT 0 K

S 0 KNTQ QT

QK

(Sca)2S

kvar企業(yè)年電能損耗計算供電線路電能損耗 A

Pdt

NTR103

P2dtp 0 U2cos2 0N變壓器的電能損耗 △AT=△AT1+△AT2=△P0×8760+△Pkβ2二、企業(yè)計算負荷確實定企業(yè)計算負荷可以按逐級計算法來確定。以圖2－8企業(yè)供電系統(tǒng)圖為例可按以下步驟進展。求用電設(shè)備組的計算負荷求車間低壓變壓器側(cè)的計算負荷求車間變壓器高壓側(cè)計算負荷6～10kV側(cè)的計算負荷企業(yè)總計算負荷確實定〔一〕變壓器臺數(shù)選擇原則確定車間變電站變壓器臺數(shù)原則確定企業(yè)總降壓變電站變壓器臺數(shù)的原則兩臺變壓器互為備用的方式〔二〕變壓器容量選擇車間變電所變壓器容量選擇35kV總降壓變電所主變壓器容量選擇四、供電變壓器的經(jīng)濟運行使自身與電力系統(tǒng)的有功損耗最小而獲得最正確經(jīng)濟效益的運行方式稱為電力設(shè)備的經(jīng)濟運行。對于供電變壓器，就是在多大的負荷率下運行最經(jīng)濟的問題?！惨弧碂o功功率經(jīng)濟當(dāng)量Kq〔二〕單臺變壓器的經(jīng)濟運行條件變壓器的經(jīng)濟負荷為SecT

SPPKQPKQ0q 0k q kPPKQPKQ0q 0k q kK ecT〔三〕兩臺變壓器的經(jīng)濟運行方案時宜于兩臺同時運行的方案。方案的依椐是兩臺變壓器經(jīng)濟運行的臨界負荷〔經(jīng)濟負荷臨界值。第四節(jié)功率因數(shù)補償技術(shù)一、功率因數(shù)概論〔一〕功率因數(shù)的定義3UI在溝通電路中，有功功率與視在功率的比值稱為功率因數(shù)，用cosφ3UIP2Q2cosP2Q2S

P P〔二〕企業(yè)供電系統(tǒng)的功率因數(shù)瞬時功率因數(shù)瞬時功率因數(shù)由功率因數(shù)表〔相位表〕直接讀出，或由功率表、電壓表和電流表讀得并按cosP/ 3UI求出。平均功率因數(shù)平均功率因數(shù)指某一規(guī)定時間內(nèi)功率因數(shù)的平均值，也稱加權(quán)平均功率因數(shù)。平均功率因數(shù)按下式計算A 1PA2A2PA2A2P Q1A2AQP〔三〕提高負荷功率因數(shù)的意義提高電力系統(tǒng)的供電力量降低網(wǎng)絡(luò)中的功率損耗削減網(wǎng)絡(luò)中的電壓損失，提高供電質(zhì)量降低電能本錢〔四〕供電部門對用戶功率因數(shù)的要求二、提高功率因數(shù)的方法〔一〕正確選擇電氣設(shè)備〔二〕電氣設(shè)備的合理運行〔三〕人工補償提高功率因數(shù)三、并聯(lián)電力電容器組提高功率因數(shù)〔一〕電容器并聯(lián)補償?shù)墓ぷ髟怼捕碂o功補償區(qū)的概念對于用戶供電系統(tǒng)，電力電容器組的設(shè)置有高壓集中補償、低壓成組補償和分散就地補3種方式?！踩逞a償電容器組的接線方式在無功補償中，10kV及以下線路的補償電容器組常按三角形接線，講解緣由。四、高壓集中補償提高功率因數(shù)的計算〔一〕6～10kV母線上的自然功率因數(shù)〔二〕計算使功率因數(shù)從cosφ1提高到cosφ2所需的補償容量Qc=K10Pca(tanφ1－tanφ2)〔三〕計算三相所需電容器的總臺數(shù)N和每相電容器臺數(shù)n在三相系統(tǒng)中，當(dāng)單個電容器的額定電壓與電網(wǎng)電壓一樣時，電容器應(yīng)按三角形接法；當(dāng)?shù)陀陔娋W(wǎng)電壓時，應(yīng)將假設(shè)干單個電容器串聯(lián)后接成三角形。按三角形聯(lián)接時，單相電容器總臺數(shù)N為QN c