建筑電氣第三章4

1、建筑電氣建筑電氣3 供電與配電系統(tǒng)供電與配電系統(tǒng)目錄目錄負(fù)荷分級與供電要求負(fù)荷分級與供電要求1電壓與電壓質(zhì)量電壓與電壓質(zhì)量2電力系統(tǒng)中性點運行方式及低壓供配電接地形式電力系統(tǒng)中性點運行方式及低壓供配電接地形式3供配電線路結(jié)構(gòu)形式供配電線路結(jié)構(gòu)形式4變配電所及其主結(jié)線變配電所及其主結(jié)線5負(fù)荷計算負(fù)荷計算6短路電流計算短路電流計算7上次課內(nèi)容回顧上次課內(nèi)容回顧3.5 變配電所及其主結(jié)線變配電所及其主結(jié)線 3.5.1 變配電所種類變配電所種類 變電所變電所，配電所配電所 ；區(qū)域變電所或總降壓變電所；用戶變電；區(qū)域變電所或總降壓變電所；用戶變電所；車間變電所；開閉所所；車間變電所；開閉所。1. 單母線

2、不分段結(jié)線單母線不分段結(jié)線 3.5.3 有母線主結(jié)線有母線主結(jié)線上次課內(nèi)容回顧上次課內(nèi)容回顧3.5 變配電所及其主結(jié)線變配電所及其主結(jié)線 2. 帶旁路母線的單母線結(jié)線帶旁路母線的單母線結(jié)線3. 單母線分段結(jié)線單母線分段結(jié)線 3.5.3 有母線主結(jié)線有母線主結(jié)線上次課內(nèi)容回顧上次課內(nèi)容回顧3.5 變配電所及其主結(jié)線變配電所及其主結(jié)線 4. 雙母線結(jié)線雙母線結(jié)線 3.5.3 有母線主結(jié)線有母線主結(jié)線上次課內(nèi)容回顧上次課內(nèi)容回顧3.5 變配電所及其主結(jié)線變配電所及其主結(jié)線 1. 變壓器變壓器線路單元結(jié)線線路單元結(jié)線 3.5.4 無母線主結(jié)線無母線主結(jié)線上次課內(nèi)容回顧上次課內(nèi)容回顧3.5 變配電所及其

3、主結(jié)線變配電所及其主結(jié)線 2. 橋式結(jié)線橋式結(jié)線1）內(nèi)橋結(jié)線）內(nèi)橋結(jié)線2) 外橋結(jié)線外橋結(jié)線 3.5.4 無母線主結(jié)線無母線主結(jié)線上次課內(nèi)容回顧上次課內(nèi)容回顧3.5 變配電所及其主結(jié)線變配電所及其主結(jié)線 1. 主變壓器臺數(shù)選擇主變壓器臺數(shù)選擇2. 主變壓器容量選擇主變壓器容量選擇 1）變電所單臺主變壓器容量選擇）變電所單臺主變壓器容量選擇 2）變電所裝有兩臺及以上主變壓器容量選擇）變電所裝有兩臺及以上主變壓器容量選擇3. 選擇變壓器的其他規(guī)定選擇變壓器的其他規(guī)定 3.5.5 變配電所主變壓器選擇變配電所主變壓器選擇上次課內(nèi)容回顧上次課內(nèi)容回顧3.6 負(fù)荷計算負(fù)荷計算 1. 負(fù)荷計算的意義和目的

4、負(fù)荷計算的意義和目的 負(fù)荷計算主要包括：負(fù)荷計算主要包括： (1)求計算負(fù)荷。求計算負(fù)荷。 (2)求尖峰電流求尖峰電流(3)求平均求平均負(fù)荷。負(fù)荷。2. 用電設(shè)備的工作制用電設(shè)備的工作制 (1)長期連續(xù)工作制：長期連續(xù)工作制： (2)短時工作制：短時工作制： (3)斷續(xù)周期工作制斷續(xù)周期工作制 ：負(fù)荷持續(xù)率負(fù)荷持續(xù)率一個工作周期內(nèi)工作時間與工作周期的百分比值一個工作周期內(nèi)工作時間與工作周期的百分比值負(fù)荷持續(xù)率換算公式為：負(fù)荷持續(xù)率換算公式為： （3-20） 3.6.1 概述概述%NeNPP上次課內(nèi)容回顧上次課內(nèi)容回顧3.6 負(fù)荷計算負(fù)荷計算 1. 負(fù)荷計算的意義和目的負(fù)荷計算的意義和目的 負(fù)荷

5、計算主要包括：負(fù)荷計算主要包括： (1)求計算負(fù)荷。求計算負(fù)荷。 (2)求尖峰電流求尖峰電流(3)求平均求平均負(fù)荷。負(fù)荷。2. 用電設(shè)備的工作制用電設(shè)備的工作制 (1)長期連續(xù)工作制：長期連續(xù)工作制： (2)短時工作制：短時工作制： (3)斷續(xù)周期工作制斷續(xù)周期工作制 ：負(fù)荷持續(xù)率負(fù)荷持續(xù)率一個工作周期內(nèi)工作時間與工作周期的百分比值一個工作周期內(nèi)工作時間與工作周期的百分比值在進行負(fù)荷計算時，斷續(xù)周期工作制設(shè)備要換算到統(tǒng)一負(fù)在進行負(fù)荷計算時，斷續(xù)周期工作制設(shè)備要換算到統(tǒng)一負(fù)荷持續(xù)率下的負(fù)荷，負(fù)荷持續(xù)率換算公式為：荷持續(xù)率下的負(fù)荷，負(fù)荷持續(xù)率換算公式為： （3-20） 3.6.1 概述概述%NeN

6、PP上次課內(nèi)容回顧上次課內(nèi)容回顧3.6 負(fù)荷計算負(fù)荷計算 3. 設(shè)備容量計算設(shè)備容量計算 用電設(shè)備的用電設(shè)備的額定容量額定容量是指用電設(shè)備在額定電壓下，在規(guī)定是指用電設(shè)備在額定電壓下，在規(guī)定的使用壽命內(nèi)能連續(xù)輸出或耗用的最大功率。的使用壽命內(nèi)能連續(xù)輸出或耗用的最大功率。 對電機、電爐、電燈等設(shè)備，額定容量均用有功功率對電機、電爐、電燈等設(shè)備，額定容量均用有功功率PN表表示，示，單位為單位為W或或kW；對變壓器和電焊機等設(shè)備，額定容量則對變壓器和電焊機等設(shè)備，額定容量則一般用視在功率一般用視在功率SN表示，表示，單位為單位為VA或或kVA；對電容器類設(shè)備，對電容器類設(shè)備，額定容量則用無功功率額定

7、容量則用無功功率QC表示，表示，單位為單位為var或或kvar。 將不同工作制的用電設(shè)備的額定容量換算為統(tǒng)一規(guī)定工作將不同工作制的用電設(shè)備的額定容量換算為統(tǒng)一規(guī)定工作制下的額定容量，這個經(jīng)過換算后的額定容量就稱為制下的額定容量，這個經(jīng)過換算后的額定容量就稱為設(shè)備容量設(shè)備容量，用用Pe表示。表示。 3.6.1 概述概述上次課內(nèi)容回顧上次課內(nèi)容回顧3.6 負(fù)荷計算負(fù)荷計算 4.負(fù)荷曲線負(fù)荷曲線 (1) 負(fù)荷曲線負(fù)荷曲線 負(fù)荷曲線負(fù)荷曲線是表征用電負(fù)荷隨時間變化的關(guān)系曲線。是表征用電負(fù)荷隨時間變化的關(guān)系曲線。(2) 與負(fù)荷計算有關(guān)的幾個物理量與負(fù)荷計算有關(guān)的幾個物理量 年最大負(fù)荷和年最大負(fù)荷和30分

8、鐘最大平均負(fù)荷分鐘最大平均負(fù)荷 年最大負(fù)荷年最大負(fù)荷是指一年當(dāng)中的最大工作班內(nèi)，以半小時是指一年當(dāng)中的最大工作班內(nèi)，以半小時(30分分鐘鐘)為時間統(tǒng)計單位的平均功率的最大值。用符號為時間統(tǒng)計單位的平均功率的最大值。用符號Pm、Qm、Sm、Im分別表示年有功、無功、視在最大負(fù)荷和最大的負(fù)荷電流。分別表示年有功、無功、視在最大負(fù)荷和最大的負(fù)荷電流。 年最大負(fù)荷利用小時數(shù)年最大負(fù)荷利用小時數(shù)Tm 平均負(fù)荷和負(fù)荷率平均負(fù)荷和負(fù)荷率 3.6.1 概述概述上次課內(nèi)容回顧上次課內(nèi)容回顧3.6 負(fù)荷計算負(fù)荷計算 4.負(fù)荷曲線負(fù)荷曲線 (1) 負(fù)荷曲線負(fù)荷曲線 負(fù)荷曲線負(fù)荷曲線是表征用電負(fù)荷隨時間變化的關(guān)系曲線

9、。是表征用電負(fù)荷隨時間變化的關(guān)系曲線。(2) 與負(fù)荷計算有關(guān)的幾個物理量與負(fù)荷計算有關(guān)的幾個物理量 年最大負(fù)荷和年最大負(fù)荷和30分鐘最大平均負(fù)荷分鐘最大平均負(fù)荷 年最大負(fù)荷年最大負(fù)荷是指一年當(dāng)中的最大工作班內(nèi)，以半小時是指一年當(dāng)中的最大工作班內(nèi)，以半小時(30分分鐘鐘)為時間統(tǒng)計單位的平均功率的最大值。用符號為時間統(tǒng)計單位的平均功率的最大值。用符號Pm、Qm、Sm、Im分別表示年有功、無功、視在最大負(fù)荷和最大的負(fù)荷電流。分別表示年有功、無功、視在最大負(fù)荷和最大的負(fù)荷電流。 年最大負(fù)荷利用小時數(shù)年最大負(fù)荷利用小時數(shù)Tm 平均負(fù)荷和負(fù)荷率平均負(fù)荷和負(fù)荷率 3.6.2 需要系數(shù)法需要系數(shù)法上次課內(nèi)容

10、回顧上次課內(nèi)容回顧3.6 負(fù)荷計算負(fù)荷計算 3.6.2 需要系數(shù)法需要系數(shù)法 1. 單組三相設(shè)備單組三相設(shè)備(用電設(shè)備組用電設(shè)備組)的計算負(fù)荷的計算負(fù)荷 需要系數(shù)法計算單組設(shè)備的公式為：需要系數(shù)法計算單組設(shè)備的公式為： Pm=KdPe （3-24） （3-25） （3-26） （3-27）式中：式中： 用電設(shè)備組功率因數(shù)的正切值。用電設(shè)備組功率因數(shù)的正切值。UN用電設(shè)備的額定電壓。用電設(shè)備的額定電壓。tanmmQPcosmmPS3mmNSIUtan上次課內(nèi)容回顧上次課內(nèi)容回顧3.6 負(fù)荷計算負(fù)荷計算 3.6.2 需要系數(shù)法需要系數(shù)法2. 多組三相用電設(shè)備的計算負(fù)荷多組三相用電設(shè)備的計算負(fù)荷有功

11、同時系數(shù)有功同時系數(shù)Kp取取0.80.95；無功同時系數(shù)；無功同時系數(shù)Kq取取0.850.97。 需要系數(shù)法計算多組設(shè)備的公式為：需要系數(shù)法計算多組設(shè)備的公式為： （3-28） （3-29） （3-30） （3-31）式中：式中： 、 、 、 多組用電設(shè)備的總計算有功功率、多組用電設(shè)備的總計算有功功率、總計算無功功率、總計算視在功率、總計算電流?？傆嬎銦o功功率、總計算視在功率、總計算電流。 、 第第i組用電設(shè)備的計算有功功率、計算無功功率。組用電設(shè)備的計算有功功率、計算無功功率。1mpm iiPKP1mqm iiQKQ22mmmSPQ3mmNSIUmPmQmSmIm iPQm i 需要系數(shù)法適

12、合于計算總負(fù)荷需要系數(shù)法適合于計算總負(fù)荷。負(fù)載的數(shù)量、容量越大，。負(fù)載的數(shù)量、容量越大，用需要系數(shù)法計算得越準(zhǔn)確。用需要系數(shù)法計算得越準(zhǔn)確。 當(dāng)設(shè)備臺數(shù)較少時，用需要系數(shù)法計算，結(jié)果偏小，當(dāng)設(shè)當(dāng)設(shè)備臺數(shù)較少時，用需要系數(shù)法計算，結(jié)果偏小，當(dāng)設(shè)備只有一兩臺時，不合適用需要系數(shù)法。備只有一兩臺時，不合適用需要系數(shù)法。 二項式系數(shù)法二項式系數(shù)法既考慮到了電氣設(shè)備組的總負(fù)荷，又計入了既考慮到了電氣設(shè)備組的總負(fù)荷，又計入了設(shè)備組中少數(shù)大容量設(shè)備對計算負(fù)荷的影響，因此在計算電氣設(shè)備組中少數(shù)大容量設(shè)備對計算負(fù)荷的影響，因此在計算電氣設(shè)備臺數(shù)較少而容量差別較大的線路時，比較合適。設(shè)備臺數(shù)較少而容量差別較大的線

13、路時，比較合適。3.6 負(fù)荷計算負(fù)荷計算 3.6.3 二項式系數(shù)法二項式系數(shù)法 3.6 負(fù)荷計算負(fù)荷計算 1. 單組用電設(shè)備的計算負(fù)荷單組用電設(shè)備的計算負(fù)荷 二項式系數(shù)法計算單組用電設(shè)備的公式為：二項式系數(shù)法計算單組用電設(shè)備的公式為： Pm=bPe+cPx （3-32） 式中：式中：b、c 二項式系數(shù)，其中二項式系數(shù)，其中b為平均負(fù)荷系數(shù)，為平均負(fù)荷系數(shù)，c為最大負(fù)荷為最大負(fù)荷系數(shù)。系數(shù)。 Px x臺最大容量的設(shè)備總?cè)萘?。臺最大容量的設(shè)備總?cè)萘俊?(3-32)式中，等式右邊第一項是用電設(shè)備組的平均負(fù)荷，第二式中，等式右邊第一項是用電設(shè)備組的平均負(fù)荷，第二項是項是X臺容量最大的設(shè)備投入運行時的附

14、加負(fù)荷。臺容量最大的設(shè)備投入運行時的附加負(fù)荷。 如果設(shè)備組只有一、兩臺設(shè)備時，就可以直接用設(shè)備容量作如果設(shè)備組只有一、兩臺設(shè)備時，就可以直接用設(shè)備容量作為計算負(fù)荷使用而無需用二項式系數(shù)法。單組用電設(shè)備的的計算為計算負(fù)荷使用而無需用二項式系數(shù)法。單組用電設(shè)備的的計算無功負(fù)荷無功負(fù)荷Qm、計算視在負(fù)荷、計算視在負(fù)荷Sm和計算電流和計算電流Im的計算公式與需要系的計算公式與需要系數(shù)法的數(shù)法的(3-22)、(3-23)、(3-24)式相同。式相同。3.6 負(fù)荷計算負(fù)荷計算 2. 多組用電設(shè)備的計算負(fù)荷多組用電設(shè)備的計算負(fù)荷 二項式系數(shù)法求多組用電設(shè)備的總計算有功功率二項式系數(shù)法求多組用電設(shè)備的總計算有

15、功功率 的公式為：的公式為： （3-33） 式中：式中： 各組平均有功負(fù)荷之和。各組平均有功負(fù)荷之和。 各組附加負(fù)荷中最大的一組。各組附加負(fù)荷中最大的一組。 總計算無功功率總計算無功功率 的公式為：的公式為： （3-34）式中：式中： 各組平均無功負(fù)荷之和。各組平均無功負(fù)荷之和。 最大附加負(fù)荷設(shè)備組的平均功率因數(shù)角對應(yīng)的正切值。最大附加負(fù)荷設(shè)備組的平均功率因數(shù)角對應(yīng)的正切值。 多組用電設(shè)備的計算視在負(fù)荷多組用電設(shè)備的計算視在負(fù)荷Sm和計算電流和計算電流Im的計算公式與的計算公式與需要系數(shù)法的需要系數(shù)法的(3-30)、(3-31)式相同。式相同。mPmax1()()meixiPbPcP1()e

16、iibPmax()xcPmQmaxmax1(tan )()tanmeixiQbPcP1(tan)eiibPmaxtan3.6 負(fù)荷計算負(fù)荷計算 部分用電設(shè)備組的需要系數(shù)、二項式系數(shù)、功率因數(shù)值及部部分用電設(shè)備組的需要系數(shù)、二項式系數(shù)、功率因數(shù)值及部分企業(yè)的全廠需要系數(shù)、功率因數(shù)、年最大有功負(fù)荷利用小時參分企業(yè)的全廠需要系數(shù)、功率因數(shù)、年最大有功負(fù)荷利用小時參考值，考值，見附錄見附錄2-2、2-3。 需要說明的是：在二項式系數(shù)中，當(dāng)用電設(shè)備的總臺數(shù)需要說明的是：在二項式系數(shù)中，當(dāng)用電設(shè)備的總臺數(shù)n少少于附錄于附錄2-2中規(guī)定的最大容量設(shè)備臺數(shù)中規(guī)定的最大容量設(shè)備臺數(shù)x的的2倍時，倍時， 則則x宜

17、相應(yīng)減宜相應(yīng)減小，可用小，可用x=n/2，并按四舍五入取整數(shù)。例如附錄，并按四舍五入取整數(shù)。例如附錄2-2中通風(fēng)機組中通風(fēng)機組電動機的最大容量設(shè)備臺數(shù)電動機的最大容量設(shè)備臺數(shù)x=5，現(xiàn)有通風(fēng)機組電動機共，現(xiàn)有通風(fēng)機組電動機共5臺，其臺，其最大容量設(shè)備臺數(shù)應(yīng)取最大容量設(shè)備臺數(shù)應(yīng)取x=5/23。3.6 負(fù)荷計算負(fù)荷計算 例例3-4 已知某企業(yè)擁有已知某企業(yè)擁有380V三相金屬冷加工機床，功率三相金屬冷加工機床，功率15kW的的2臺，臺，12kW的的4臺，臺，5.5kW的的12臺，試用二項式系數(shù)法求計算負(fù)荷。臺，試用二項式系數(shù)法求計算負(fù)荷。解：查附錄解：查附錄2-2，小批金屬冷加工機床的，小批金屬冷

18、加工機床的 ， ， ， ， 。 0.14b 0.4c 5xcos0.5tan1.7315 2 12 45.5 12144kWeP 15 2 12 366kWxP 0.14 1440.4 6646.56kWmexPbPcPtan46.56 1.7380.55kvarmmQP46.5693.12kV Acos0.5mmPS93.12141.48A33 0.38mmNSIU3.6 負(fù)荷計算負(fù)荷計算 例例3-5 已知例已知例3-4中的企業(yè)除了擁有中的企業(yè)除了擁有380V三相金屬冷加工機床三相金屬冷加工機床之外，還有三相通風(fēng)機之外，還有三相通風(fēng)機3kW的的5臺，臺，1kW的的2臺；三相電阻爐臺；三相電阻

19、爐4kW，2.5kW各各2臺。試用二項式系數(shù)法求企業(yè)總計算負(fù)荷。臺。試用二項式系數(shù)法求企業(yè)總計算負(fù)荷。解：解： 1) 金屬冷加工機床組（由例金屬冷加工機床組（由例3-4可知結(jié)果）可知結(jié)果） 2) 通風(fēng)機組通風(fēng)機組查附錄查附錄2-2得：得：b=0.65，c=0.25，x=5， ， 。因通風(fēng)機總共只有因通風(fēng)機總共只有7臺，所以實際取臺，所以實際取x=7/24臺。臺。10.14 14420.16kWebP（）10.4 6626.4kWxcP（）cos0.8tan0.75 20.653 5 1 211.05kWebP （）（）20.253 43kWxcP（）（）3.6 負(fù)荷計算負(fù)荷計算 3) 電阻爐組

20、電阻爐組 查附錄查附錄2-2得：得：b=0.7，c=0.3，x=2 ， ， 。 4) 總計算負(fù)荷總計算負(fù)荷cos0.95tan0.33， 30.74 22.5 29.1kWebP （）（）30.34 22.4kWxcP（）（）max1()()20.16 11.059.126.466.71kWmeixiPbPcP（）maxmax1(tan )()tan20.16 1.73 11.05 0.759.1 0.3326.4 1.7391.8kvarmeixiQbPcP（）（）222266.791.8113.5kV AmmmSPQ113.5172.4A33 0.38mmNSIU 在項目評估、立項、規(guī)劃、

21、工程方案設(shè)計階段等可以采用在項目評估、立項、規(guī)劃、工程方案設(shè)計階段等可以采用較系數(shù)法更簡單的一些方法來大致確定總負(fù)荷。較系數(shù)法更簡單的一些方法來大致確定總負(fù)荷。1. 單位產(chǎn)品耗電量法單位產(chǎn)品耗電量法 這種方法適用于生產(chǎn)企業(yè)，根據(jù)企業(yè)年生產(chǎn)量這種方法適用于生產(chǎn)企業(yè)，根據(jù)企業(yè)年生產(chǎn)量M、生產(chǎn)單、生產(chǎn)單位產(chǎn)品的電能消耗量位產(chǎn)品的電能消耗量，見附錄，見附錄2-4和企業(yè)的最大負(fù)荷利用小時和企業(yè)的最大負(fù)荷利用小時數(shù)數(shù)Tm，見附錄，見附錄2-5。得出：。得出： （3-35）3.6 負(fù)荷計算負(fù)荷計算 3.6.4 估算法估算法 mmMPT3.6 負(fù)荷計算負(fù)荷計算 2. 負(fù)荷密度法負(fù)荷密度法 負(fù)荷密度法常見于民用

22、負(fù)荷的初步估算。當(dāng)已知場所面積負(fù)荷密度法常見于民用負(fù)荷的初步估算。當(dāng)已知場所面積S和單位面積的電負(fù)荷密度和單位面積的電負(fù)荷密度時，平均負(fù)荷時，平均負(fù)荷Pav或或Sav可按下式可按下式計算：計算： Pav= S （3-36） Sav= S （3-37） 照明裝置單位面積耗電量，見附錄照明裝置單位面積耗電量，見附錄2-6；照明負(fù)荷密度；照明負(fù)荷密度值，見附錄值，見附錄2-7；變壓器容量密度參考值，見附錄；變壓器容量密度參考值，見附錄2-8。3.6 負(fù)荷計算負(fù)荷計算 3. 其他估算法其他估算法 負(fù)荷估算法，除了上面介紹常用的兩種之外還有許多。例負(fù)荷估算法，除了上面介紹常用的兩種之外還有許多。例如民用

23、中，用每住戶額定用電量和住戶數(shù)量可統(tǒng)計出住宅建筑如民用中，用每住戶額定用電量和住戶數(shù)量可統(tǒng)計出住宅建筑的總負(fù)荷；用人均用電量和城市人口可統(tǒng)計出城市總用電量、的總負(fù)荷；用人均用電量和城市人口可統(tǒng)計出城市總用電量、總負(fù)荷；用每個職工每年平均耗電量和企業(yè)職工總數(shù)可計算出總負(fù)荷；用每個職工每年平均耗電量和企業(yè)職工總數(shù)可計算出企業(yè)每年總耗電量、總負(fù)荷等等。企業(yè)每年總耗電量、總負(fù)荷等等。1. 概述概述 在建筑物里，在建筑物里，除了廣泛應(yīng)用三相電氣設(shè)備外，除了廣泛應(yīng)用三相電氣設(shè)備外，還有大量的電還有大量的電光源、家用電器、辦公電器、電焊機、小型電阻爐等單相設(shè)備。光源、家用電器、辦公電器、電焊機、小型電阻爐等

24、單相設(shè)備。單相設(shè)備接在三相線路中，單相設(shè)備接在三相線路中，首先應(yīng)盡可能均衡分配，使三相負(fù)荷首先應(yīng)盡可能均衡分配，使三相負(fù)荷盡可能地平衡。盡可能地平衡。如果三相線路中單相設(shè)備的總?cè)萘坎怀^三相設(shè)如果三相線路中單相設(shè)備的總?cè)萘坎怀^三相設(shè)備總?cè)萘康膫淇側(cè)萘康?5，則不論單相設(shè)備如何分配，單相設(shè)備可與三相，則不論單相設(shè)備如何分配，單相設(shè)備可與三相設(shè)備綜合按三相負(fù)荷平衡計算。設(shè)備綜合按三相負(fù)荷平衡計算。如果單相設(shè)備容量超過三相設(shè)備如果單相設(shè)備容量超過三相設(shè)備容量的容量的15時，則應(yīng)將單相設(shè)備容量換算為等效三相設(shè)備容量，時，則應(yīng)將單相設(shè)備容量換算為等效三相設(shè)備容量，再與三相設(shè)備容量相加。再與三相設(shè)備容量

25、相加。3.6 負(fù)荷計算負(fù)荷計算 3.6.5 單相用電負(fù)荷計算單相用電負(fù)荷計算 3.6 負(fù)荷計算負(fù)荷計算 由于確定計算負(fù)荷的目的，主要是為了選擇供配電系統(tǒng)中由于確定計算負(fù)荷的目的，主要是為了選擇供配電系統(tǒng)中的設(shè)備和導(dǎo)線的設(shè)備和導(dǎo)線(包括電纜包括電纜)，使設(shè)備和導(dǎo)線在通過最大負(fù)荷電流，使設(shè)備和導(dǎo)線在通過最大負(fù)荷電流時不致過熱或損壞，因此在接有較多單相設(shè)備的三相線路中，時不致過熱或損壞，因此在接有較多單相設(shè)備的三相線路中，不論單相設(shè)備接于相電壓還是線電壓，不論單相設(shè)備接于相電壓還是線電壓，只要三相負(fù)荷不平衡，只要三相負(fù)荷不平衡，就應(yīng)以最大負(fù)荷相有功負(fù)荷的就應(yīng)以最大負(fù)荷相有功負(fù)荷的3倍作為等效三相有功

26、負(fù)荷倍作為等效三相有功負(fù)荷，以，以滿足安全運行的要求。滿足安全運行的要求。2. 單相設(shè)備等效三相負(fù)荷的計算單相設(shè)備等效三相負(fù)荷的計算1）單相設(shè)備接于相電壓）單相設(shè)備接于相電壓 先用系數(shù)法計算出先用系數(shù)法計算出L1、L2、L3三相各自的單相總計算負(fù)三相各自的單相總計算負(fù)荷，再找出最大負(fù)荷相，等效三相負(fù)荷為最大負(fù)荷相計算負(fù)荷荷，再找出最大負(fù)荷相，等效三相負(fù)荷為最大負(fù)荷相計算負(fù)荷的三倍，即的三倍，即： （3-38）3eqmPP3.6 負(fù)荷計算負(fù)荷計算 例例3-6 已知某單位宿舍的照明負(fù)荷已知某單位宿舍的照明負(fù)荷(熒光燈熒光燈)，L1相總設(shè)備相總設(shè)備容量為容量為10kW、L2相總設(shè)備容量為相總設(shè)備容量

27、為11kW、L3相總設(shè)備容量為相總設(shè)備容量為9.5kW。試用需要系數(shù)法求等效三相照明負(fù)荷。試用需要系數(shù)法求等效三相照明負(fù)荷。解：查附錄解：查附錄2-2得：得： (取取0.8)， ， ，則各相計算負(fù)荷：則各相計算負(fù)荷：L1相：相： L2相：相： L3相：相：最大負(fù)荷相為最大負(fù)荷相為L2，所以三相等效負(fù)荷為，所以三相等效負(fù)荷為:等效三相的無功、視在功率和計算電流也可由需要系數(shù)法公式等效三相的無功、視在功率和計算電流也可由需要系數(shù)法公式算出，略。算出，略。dK0.60.8cos0.9tan0.48 10.8 108kWm LdePK P20.8 118.8kWm LdePK P30.8 9.57.6

28、kWm LdePK P233 8.826.4kWeqm LPP 3.6 負(fù)荷計算負(fù)荷計算 2) 單相設(shè)備接于線電壓單相設(shè)備接于線電壓 單相設(shè)備接于線電壓下時，負(fù)荷應(yīng)按照一定比例分配到相關(guān)兩單相設(shè)備接于線電壓下時，負(fù)荷應(yīng)按照一定比例分配到相關(guān)兩相中。負(fù)荷分配的方法有兩種：相中。負(fù)荷分配的方法有兩種： 負(fù)荷均分法負(fù)荷均分法 即接于線電壓下的單相負(fù)荷，相關(guān)兩相各分一半負(fù)荷。這種方即接于線電壓下的單相負(fù)荷，相關(guān)兩相各分一半負(fù)荷。這種方法只在法只在 時才完全準(zhǔn)確。具體計算公式為：時才完全準(zhǔn)確。具體計算公式為： 接于接于L1和和L2之間的負(fù)荷為之間的負(fù)荷為PL12，L2和和L3之間的負(fù)荷為之間的負(fù)荷為PL

29、23，L3和和L1之間的負(fù)荷為之間的負(fù)荷為PL31。假定三個線間負(fù)荷。假定三個線間負(fù)荷PL12PL23 PL31 ， 當(dāng)當(dāng)PL23 0.15PL12時：時： Peq=1.5(PL12+PL23) （3-39） 當(dāng)當(dāng)PL23 0.15PL12時：時： （3-40） 當(dāng)只有當(dāng)只有PL12 ， PL23 = PL31=0 ，時：，時： （3-41）123eqLPP123eqLPPcos13.6 負(fù)荷計算負(fù)荷計算 例例3-7 室外一條照明線路采用室外一條照明線路采用380V600W高壓鈉燈，高壓鈉燈，L1、L2兩相兩相間接有間接有20盞，盞，L2、L3兩相間接有兩相間接有21盞，盞，L3、L1兩相間接

30、有兩相間接有19盞。試計算這條照明線路上的等效三相計算負(fù)荷。盞。試計算這條照明線路上的等效三相計算負(fù)荷。解：查附錄解：查附錄4-6得：得： ， ， ，則各相間計算負(fù)，則各相間計算負(fù)荷：荷：L1、L2兩相間計算負(fù)荷：兩相間計算負(fù)荷：L2、L3兩相間計算負(fù)荷：兩相間計算負(fù)荷：L3、L1兩相間計算負(fù)荷：兩相間計算負(fù)荷：取兩個最大負(fù)荷，得：取兩個最大負(fù)荷，得：等效三相計算無功為：等效三相計算無功為：等效三相視在功率、等效三相電流計算略。等效三相視在功率、等效三相電流計算略。1dKcos0.5tan1.73m121 (20 600)12000WLdePK P m231 (21 600)12600WLde

31、PK P m311 (19 600)11400WLdePK P 12231.5()1.5 (1200012600)36900Weqm Lm LPPPtan36900 1.7363837vareqeqQP3.6 負(fù)荷計算負(fù)荷計算 換算系數(shù)法換算系數(shù)法 要較為精確地分配單相線電壓負(fù)荷，需用到換算系數(shù)法，公要較為精確地分配單相線電壓負(fù)荷，需用到換算系數(shù)法，公式為：式為： L1相：相： （3-42） （3-43） L2相：相： （3-44） （3-45） L3相：相： （3-46） （3-47）式中：式中： 、 分別為接在分別為接在L1、L2相間的單相負(fù)荷換算到相間的單相負(fù)荷換算到L1相的有功、無功系

32、數(shù)，其余的系數(shù)依此類推。相的有功、無功系數(shù)，其余的系數(shù)依此類推。112 11231 131LLLLLPpPpP112 11231 131LLLLLQqPqP212 21223 223LLLLLPpPpP212 21223 223LLLLLQqPqP323 32331 331LLLLLPpPpP323 32331 331LLLLLQqPqP12 1Lp12 1Lq 3.6 負(fù)荷計算負(fù)荷計算 表表3.8給出了不同下，分配到各相的換算系數(shù)。給出了不同下，分配到各相的換算系數(shù)。 表表3.8 單相線電壓負(fù)荷換算為相電壓負(fù)荷系數(shù)單相線電壓負(fù)荷換算為相電壓負(fù)荷系數(shù)12 123 231 3LLLppp、12

33、223 331 1LLLppp、12 123 231 3LLLqqq、負(fù)荷換算系數(shù)負(fù)荷換算系數(shù)功率因數(shù)功率因數(shù)0.350.40.50.60.650.70.80.91.01.271.171.00.890.840.80.720.640.50.270.1700.110.160.20.280.360.51.050.860.580.380.30.220.090.050.291.631.441.160.960.880.80.670.530.2912 223 331 1LLLqqq、3.6 負(fù)荷計算負(fù)荷計算 例例3-8 用換算系數(shù)法，求例用換算系數(shù)法，求例3-7的等效三相計算負(fù)荷。的等效三相計算負(fù)荷。解：查

34、附錄解：查附錄2-2得：得： ， ， ，則各相間計算，則各相間計算負(fù)荷：負(fù)荷：L1相：相： L2相：相： L3相：相： L2相為最大負(fù)荷相，則等效三相負(fù)荷：相為最大負(fù)荷相，則等效三相負(fù)荷： 等效三相視在功率、等效三相電流計算略。等效三相視在功率、等效三相電流計算略。1dKcos0.5tan1.73112 11231 1311 120000 1140012000WLLLLLPpPpP 112 11231 1310.58 120001.16 1140020184varLLLLLQqPqP212 21223 2230 12000 1 1260012600WLLLLLPpPpP 212 21223 2

35、231.16 120000.58 1260021228varLLLLLQqPqP323 32331 3310 12600 1 1140011400WLLLLLPpPpP 323 32331 3311.16 126000.58 1140021228varLLLLLQqPqP3 1 1260037800WeqP 3 1 2122863684vareqQ 在負(fù)荷計算中，在負(fù)荷計算中，要把供配電系統(tǒng)的功要把供配電系統(tǒng)的功率損耗逐步加到總計率損耗逐步加到總計算負(fù)荷中去，如圖算負(fù)荷中去，如圖3.21所示。所示。 3.6 負(fù)荷計算負(fù)荷計算 3.6.6 供配電系統(tǒng)功率損耗供配電系統(tǒng)功率損耗 圖圖3.21中，中

36、， 是單組設(shè)備計算負(fù)荷，是單組設(shè)備計算負(fù)荷， 為為380V低壓母線上低壓母線上的總負(fù)荷，由母線上所有計算負(fù)荷相加再乘上同時系數(shù)得到。的總負(fù)荷，由母線上所有計算負(fù)荷相加再乘上同時系數(shù)得到。 等于等于 加上變壓器損耗加上變壓器損耗 ， 計入線路損耗計入線路損耗 就是就是 。10kV母線上的總計算負(fù)荷是母線上的總計算負(fù)荷是 ，由母線上所有計算負(fù)荷，由母線上所有計算負(fù)荷相加并乘上同時系數(shù)得到，相加并乘上同時系數(shù)得到， 是用戶的總負(fù)荷，在是用戶的總負(fù)荷，在 的基礎(chǔ)上的基礎(chǔ)上計入變壓器損耗計入變壓器損耗 得到。得到。 3.6 負(fù)荷計算負(fù)荷計算 3.6.6 供配電系統(tǒng)功率損耗供配電系統(tǒng)功率損耗 (6)mP

37、(5)mP (4)mP (5)mP2TP (4)mP1LP (3)mP (2)mP (1)mP (2)mP1TP3.6 負(fù)荷計算負(fù)荷計算 1. 三相供配電線路損耗三相供配電線路損耗 三相供配電線路的有功功率損耗三相供配電線路的有功功率損耗 ，無功功率損耗，無功功率損耗 可按下式計算：可按下式計算： （3-48） （3-49）式中：式中：Im計算電流。計算電流。 每相導(dǎo)線的電阻、電抗。每相導(dǎo)線的電阻、電抗。 r0、x0單位長度單位長度(km)的電阻、電抗值。的電阻、電抗值。 l 線路每相計算長度，線路每相計算長度，km。用戶內(nèi)部的供配電線路通常比較短，線路損耗大多數(shù)可以省略用戶內(nèi)部的供配電線路通

38、常比較短，線路損耗大多數(shù)可以省略。LPLQ033LmmPI RI r l033LmmQI XI x lRX、3.6 負(fù)荷計算負(fù)荷計算 2. 變壓器損耗變壓器損耗 變壓器的損耗包括有功功率損耗變壓器的損耗包括有功功率損耗PT和無功功率損耗和無功功率損耗QT 。1) 有功功率損耗有功功率損耗 變壓器的有功功率損耗由兩部分組成，其中一部分為與負(fù)荷大變壓器的有功功率損耗由兩部分組成，其中一部分為與負(fù)荷大小無關(guān)的小無關(guān)的空載損耗，又稱鐵損，空載損耗，又稱鐵損，是變壓器鐵芯中渦流、磁滯產(chǎn)生的是變壓器鐵芯中渦流、磁滯產(chǎn)生的有功損耗。有功損耗。 另一部分是與負(fù)荷電流另一部分是與負(fù)荷電流(或功率或功率)平方成正

39、比的平方成正比的短路損耗，又稱銅短路損耗，又稱銅損，損，是變壓器一、二次繞組的電阻產(chǎn)生的有功損耗。變壓器有功功是變壓器一、二次繞組的電阻產(chǎn)生的有功損耗。變壓器有功功率損耗的計算公式：率損耗的計算公式： （3-50） 式中：式中： 、 變壓器鐵損和額定負(fù)載下的銅損，產(chǎn)品手變壓器鐵損和額定負(fù)載下的銅損，產(chǎn)品手冊中可查到。冊中可查到。 變壓器額定容量與計算容量變壓器額定容量與計算容量(計算視在功率計算視在功率)。2()mTFe Tcu N TN TSPPPS Fe TPcu N TPN TmSS、3.6 負(fù)荷計算負(fù)荷計算 2) 無功功率損耗無功功率損耗 變壓器的無功功率損耗一部分是產(chǎn)生磁通引起的無功

40、損變壓器的無功功率損耗一部分是產(chǎn)生磁通引起的無功損耗，另一部分是變壓器一、二次繞組電抗上產(chǎn)生的無功損耗，耗，另一部分是變壓器一、二次繞組電抗上產(chǎn)生的無功損耗，計算公式為：計算公式為： （3-51） 式中：式中： 變壓器空載電流百分?jǐn)?shù)，產(chǎn)品手冊上可查到。變壓器空載電流百分?jǐn)?shù)，產(chǎn)品手冊上可查到。 變壓器短路變壓器短路(阻抗阻抗)電壓百分?jǐn)?shù)，產(chǎn)品手冊上可查到。電壓百分?jǐn)?shù)，產(chǎn)品手冊上可查到。變壓器的功率損耗還可以按下式粗略估算：變壓器的功率損耗還可以按下式粗略估算： （3-52） （3-53）20% ()Q100100Tk TmTN TN TIuSSS0%TI%k Tu0.02TN TPSQ(0.08

41、 0.10)TN TS1. 功率因數(shù)降低的影響功率因數(shù)降低的影響 供配電系統(tǒng)中的變配電設(shè)備及用電設(shè)備大部分屬于感性負(fù)載，供配電系統(tǒng)中的變配電設(shè)備及用電設(shè)備大部分屬于感性負(fù)載，如電力變壓器、電抗器、繼電器、接觸器、感應(yīng)電動機、電焊機如電力變壓器、電抗器、繼電器、接觸器、感應(yīng)電動機、電焊機等，它們在工作時需要吸收無功功率，造成功率因數(shù)下降。等，它們在工作時需要吸收無功功率，造成功率因數(shù)下降。3.6 負(fù)荷計算負(fù)荷計算 3.6.7 無功功率補償無功功率補償 3.6 負(fù)荷計算負(fù)荷計算 無功功率影響無功功率影響 發(fā)電設(shè)備在容量為一定時，無功功率需求的增加將會造發(fā)電設(shè)備在容量為一定時，無功功率需求的增加將會

42、造成發(fā)出的有功功率的下降，而影響發(fā)電機的出力。成發(fā)出的有功功率的下降，而影響發(fā)電機的出力。 同時，無功功率在系統(tǒng)的輸送中會造成諸多不利的影響，同時，無功功率在系統(tǒng)的輸送中會造成諸多不利的影響，例如無功功率在通過線路時，會引起有功損耗、電網(wǎng)的電壓損例如無功功率在通過線路時，會引起有功損耗、電網(wǎng)的電壓損失。失。 在電網(wǎng)輸送有功功率不變的前提下，無功增加而使總電流在電網(wǎng)輸送有功功率不變的前提下，無功增加而使總電流增加，造成供配電系統(tǒng)中的變壓器、導(dǎo)線以及測量儀器儀表等增加，造成供配電系統(tǒng)中的變壓器、導(dǎo)線以及測量儀器儀表等的一次、二次設(shè)備的容量、規(guī)格尺寸增大，從而使投資費用增的一次、二次設(shè)備的容量、規(guī)格

43、尺寸增大，從而使投資費用增加。加。3.6 負(fù)荷計算負(fù)荷計算 2. 功率因數(shù)補償規(guī)定功率因數(shù)補償規(guī)定 我國我國供電營業(yè)規(guī)則供電營業(yè)規(guī)則中規(guī)定：除電網(wǎng)有特殊要求的用戶外，中規(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)荷時的功率因數(shù)，用戶在當(dāng)?shù)毓╇娖髽I(yè)規(guī)定的電網(wǎng)高峰負(fù)荷時的功率因數(shù)，100kVA及及以上的高壓供電用戶為以上的高壓供電用戶為0.90以上；其他電力用戶和大、中型電力排以上；其他電力用戶和大、中型電力排灌站、躉購轉(zhuǎn)售電企業(yè)的為灌站、躉購轉(zhuǎn)售電企業(yè)的為0.85以上；農(nóng)業(yè)用電為以上；農(nóng)業(yè)用電為0.80以上。以上。 在在功率因數(shù)調(diào)整電費辦法功率因數(shù)調(diào)整電費辦法中規(guī)定了不同功

44、率因數(shù)下的電費中規(guī)定了不同功率因數(shù)下的電費增收比例。無功功率應(yīng)就地補償平衡。用戶應(yīng)在提高自然功率因數(shù)增收比例。無功功率應(yīng)就地補償平衡。用戶應(yīng)在提高自然功率因數(shù)的基礎(chǔ)上，按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計和安裝無功補償裝置，及時、自動投切，的基礎(chǔ)上，按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計和安裝無功補償裝置，及時、自動投切，并防止無功倒送。并防止無功倒送。3.6 負(fù)荷計算負(fù)荷計算 3. 無功功率補償形式無功功率補償形式1）無功功率補償裝置類型）無功功率補償裝置類型并聯(lián)電容器補償裝置并聯(lián)電容器補償裝置 在無功功率變化速度較慢或無功功率需求較穩(wěn)定的場合在無功功率變化速度較慢或無功功率需求較穩(wěn)定的場合，宜選，宜選用帶開關(guān)或接觸器的并聯(lián)電容補償裝置

45、。在無功功率變化速率較用帶開關(guān)或接觸器的并聯(lián)電容補償裝置。在無功功率變化速率較快，且無功功率變化較大的場合，可選用以大功率晶閘管控制投切快，且無功功率變化較大的場合，可選用以大功率晶閘管控制投切的無功功率補償裝置。的無功功率補償裝置。同步補償機同步補償機 工藝條件要求或允許使用工藝條件要求或允許使用轉(zhuǎn)速恒定的同步電動機拖動其工作機轉(zhuǎn)速恒定的同步電動機拖動其工作機械的，可考慮選用同步電動機作無功功率補償裝置。械的，可考慮選用同步電動機作無功功率補償裝置。3.6 負(fù)荷計算負(fù)荷計算 靜態(tài)無功功率補償裝置靜態(tài)無功功率補償裝置 無功功率變化頻率或變化的幅值大時，無功功率變化頻率或變化的幅值大時，必須采用

46、靜態(tài)補償裝置。必須采用靜態(tài)補償裝置。如大型的煉鋼爐、軋鋼機等沖擊性負(fù)荷，需要對其無功沖擊負(fù)荷進如大型的煉鋼爐、軋鋼機等沖擊性負(fù)荷，需要對其無功沖擊負(fù)荷進行補償，應(yīng)采取靜態(tài)無功功率補償裝置。行補償，應(yīng)采取靜態(tài)無功功率補償裝置。3.6 負(fù)荷計算負(fù)荷計算 2）并聯(lián)電容器組的裝設(shè)位置（補償方式）并聯(lián)電容器組的裝設(shè)位置（補償方式） 實際中廣泛應(yīng)用的補償無功功率的并聯(lián)電力電容器（簡單經(jīng)濟、實際中廣泛應(yīng)用的補償無功功率的并聯(lián)電力電容器（簡單經(jīng)濟、便于運行維護），其裝設(shè)的位置因不同的補償方式而不同。補償?shù)谋阌谶\行維護），其裝設(shè)的位置因不同的補償方式而不同。補償?shù)碾娙萜鹘M越靠近補償?shù)呢?fù)荷，其補償覆蓋區(qū)域就越大，

47、節(jié)能的效果電容器組越靠近補償?shù)呢?fù)荷，其補償覆蓋區(qū)域就越大，節(jié)能的效果也就越好。也就越好。 電力電容器的補償方式通常分為三種：個別補償、分組補償和電力電容器的補償方式通常分為三種：個別補償、分組補償和集中補償。集中補償。 個別補償個別補償就是將電力電容器裝設(shè)在需要補償?shù)碾姎庠O(shè)備附近，就是將電力電容器裝設(shè)在需要補償?shù)碾姎庠O(shè)備附近，使用中與電氣設(shè)備同時運行和退出。使用中與電氣設(shè)備同時運行和退出。3.6 負(fù)荷計算負(fù)荷計算 個別補償處于供電的末端負(fù)荷處，它可補償安裝地點前面所有高、個別補償處于供電的末端負(fù)荷處，它可補償安裝地點前面所有高、低壓輸電線路及變壓器的無功功率，能最大限度地減少系統(tǒng)的無功低壓輸電

48、線路及變壓器的無功功率，能最大限度地減少系統(tǒng)的無功輸送量，使得整個線路和變壓器的有功損耗減少，及導(dǎo)線的截面、輸送量，使得整個線路和變壓器的有功損耗減少，及導(dǎo)線的截面、變壓器的容量、開關(guān)設(shè)備等的規(guī)格尺寸降低，它有最好的補償效果。變壓器的容量、開關(guān)設(shè)備等的規(guī)格尺寸降低，它有最好的補償效果。 其缺點是：其缺點是： ()普遍采用時總體投資費用大。普遍采用時總體投資費用大。 ()由于設(shè)置地點分散，不便于統(tǒng)一管理。由于設(shè)置地點分散，不便于統(tǒng)一管理。 () 處于工作現(xiàn)場附近，易受到周圍不良環(huán)境的影響。處于工作現(xiàn)場附近，易受到周圍不良環(huán)境的影響。 ()因設(shè)備退出運行時也同時切除電容器，所以利用率低。因設(shè)備退出

49、運行時也同時切除電容器，所以利用率低。 個別補償適合于長期平穩(wěn)運行的，無功功率需求量大的設(shè)備設(shè)個別補償適合于長期平穩(wěn)運行的，無功功率需求量大的設(shè)備設(shè)置。置。3.6 負(fù)荷計算負(fù)荷計算 分組補償，分組補償，即對用電設(shè)備組，每組采用電容器進行補償。其利即對用電設(shè)備組，每組采用電容器進行補償。其利用率比個別補償大，所以電容器總?cè)萘恳脖葌€別補償小，投資比個用率比個別補償大，所以電容器總?cè)萘恳脖葌€別補償小，投資比個別補償小。但其對從補償點到用電設(shè)備這段配電線路上的無功是不別補償小。但其對從補償點到用電設(shè)備這段配電線路上的無功是不能進行補償?shù)?。能進行補償?shù)摹?集中補償集中補償?shù)碾娏﹄娙萜魍ǔＴO(shè)置在變、配電所

50、的高、低壓母線的電力電容器通常設(shè)置在變、配電所的高、低壓母線上，如圖。這種方式投資少，便于集中管理；同時能補償用戶高壓上，如圖。這種方式投資少，便于集中管理；同時能補償用戶高壓側(cè)的無功功率以滿足供電部門對用戶功率因數(shù)的要求。但其對母線側(cè)的無功功率以滿足供電部門對用戶功率因數(shù)的要求。但其對母線后的內(nèi)部線路沒有無功補償。電力電容器設(shè)置在低壓母線上，能補后的內(nèi)部線路沒有無功補償。電力電容器設(shè)置在低壓母線上，能補償母線前面的變壓器、高壓配電線路及系統(tǒng)的無功功率。償母線前面的變壓器、高壓配電線路及系統(tǒng)的無功功率。 工廠及民用供配電系統(tǒng)中，電力電容器常采用高、低壓混合補工廠及民用供配電系統(tǒng)中，電力電容器常

51、采用高、低壓混合補償形式，以互相補充，發(fā)揮各補償方式的特點。償形式，以互相補充，發(fā)揮各補償方式的特點。3.6 負(fù)荷計算負(fù)荷計算 3.6 負(fù)荷計算負(fù)荷計算 4. 無功補償計算無功補償計算 功率因數(shù)補償裝置的補償容量功率因數(shù)補償裝置的補償容量Qc可按下式計算：可按下式計算： （3-54） 式中：式中：Pav平均負(fù)荷，也可用計算負(fù)荷平均負(fù)荷，也可用計算負(fù)荷Pm乘以負(fù)荷系數(shù)乘以負(fù)荷系數(shù)代替，代替，負(fù)荷系數(shù)可取負(fù)荷系數(shù)可取0.70.8。 補償前、后功率因數(shù)角的正切值。補償前、后功率因數(shù)角的正切值。 qc補償率，見表補償率，見表3.9。 裝設(shè)了無功補償裝置以后，在確定補償?shù)攸c前面的總計算負(fù)荷裝設(shè)了無功補償

52、裝置以后，在確定補償?shù)攸c前面的總計算負(fù)荷時，應(yīng)扣除無功補償容量，即總的無功計算負(fù)荷：時，應(yīng)扣除無功補償容量，即總的無功計算負(fù)荷： （3-55）式中：式中：Qm補償后的計算無功功率。補償后的計算無功功率。 Qm補償前的計算無功功率。補償前的計算無功功率。 由由(3-55)式可看出，加裝無功補償裝置后。計算無功功率減少，式可看出，加裝無功補償裝置后。計算無功功率減少，計算視在功率與計算電流亦相應(yīng)減小。計算視在功率與計算電流亦相應(yīng)減小。12tantan、mmcQQQ12(tantan)cavavcQPPq3.6 負(fù)荷計算負(fù)荷計算 補償前的功率因數(shù)補償前的功率因數(shù)cos1補償后的功率因數(shù)補償后的功率因

53、數(shù)cos20.850.860.880.900.920.940.960.981.000.600.710.740.790.850.910.971.041.131.330.620.650.670.730.780.840.900.981.061.270.640.580.610.660.720.770.840.911.001.200.660.520.550.600.650.710.780.850.941.140.680.460.480.540.590.650.710.790.881.080.700.400.430.480.540.590.660.730.821.020.720.340.370.420.4

54、80.540.600.670.760.960.740.290.310.370.420.480.540.620.710.910.760.230.260.310.370.430.490.560.650.850.780.180.210.260.320.380.440.510.600.800.800.130.160.210.270.320.390.460.550.750.820.080.100.160.210.270.330.400.490.700.840.030.050.110.160.220.280.350.440.650.850.000.030.080.140.190.260.330.420.6

55、20.860.000.050.110.170.230.300.390.590.88000.0.060. 110.180.250.340.540.900.000.600.120.190.280.48表表3.9 無功補償率無功補償率3.6 負(fù)荷計算負(fù)荷計算 3.6 負(fù)荷計算負(fù)荷計算 1. 短路原因短路原因 供配電系統(tǒng)在運行過程中，會出現(xiàn)各種故障，使正常運行狀態(tài)遭供配電系統(tǒng)在運行過程中，會出現(xiàn)各種故障，使正常運行狀態(tài)遭到破壞。短路是系統(tǒng)嚴(yán)重的故障。所謂到破壞。短路是系統(tǒng)嚴(yán)重的故障。所謂短路短路，就是系統(tǒng)中各種非正常，就是系統(tǒng)中各種非正常的相與相之間或相與地之間的短接。系統(tǒng)發(fā)生短路的原因很多，歸納的相

56、與相之間或相與地之間的短接。系統(tǒng)發(fā)生短路的原因很多，歸納有下列幾點：有下列幾點： 1) 電氣設(shè)備絕緣的破壞。例如電氣設(shè)備長期運行絕緣自然老化，電氣設(shè)備絕緣的破壞。例如電氣設(shè)備長期運行絕緣自然老化，設(shè)備質(zhì)量低劣絕緣本身有缺陷，安裝、防護不當(dāng)造成絕緣機械性損設(shè)備質(zhì)量低劣絕緣本身有缺陷，安裝、防護不當(dāng)造成絕緣機械性損傷，非正常的超過絕緣耐壓水平的電壓等都能使絕緣擊穿而造成短路傷，非正常的超過絕緣耐壓水平的電壓等都能使絕緣擊穿而造成短路事故。事故。3.7 短路電流計算短路電流計算 3.7.1 概述概述 1. 短路原因短路原因 2) 自然的原因。例如由于大風(fēng)、下雪導(dǎo)線覆冰、直接雷擊等引起自然的原因。例如

57、由于大風(fēng)、下雪導(dǎo)線覆冰、直接雷擊等引起架空線倒桿斷線，鳥獸跨越在裸露的相與相、或相與地之間，樹枝碰架空線倒桿斷線，鳥獸跨越在裸露的相與相、或相與地之間，樹枝碰到高壓電線，戶外變配電設(shè)備遭受直接雷擊等造成的短路事故。到高壓電線，戶外變配電設(shè)備遭受直接雷擊等造成的短路事故。 3) 人為的因素。例如運行人員違反操作規(guī)程帶負(fù)荷拉閘，違反人為的因素。例如運行人員違反操作規(guī)程帶負(fù)荷拉閘，違反電業(yè)安全工作規(guī)程帶接地刀閘合閘，人為疏忽接錯線，野蠻施工挖電業(yè)安全工作規(guī)程帶接地刀閘合閘，人為疏忽接錯線，野蠻施工挖斷電纜、掛斷架空線，運行管理不善造成小動物進入高壓帶電體內(nèi)斷電纜、掛斷架空線，運行管理不善造成小動物進

58、入高壓帶電體內(nèi)形成的短路事故等等。形成的短路事故等等。3.7 短路電流計算短路電流計算 3.7.1 概述概述 3.7 短路電流計算短路電流計算 2. 短路類型短路類型 在三相系統(tǒng)中，可能發(fā)生的短路故障有：三相短路在三相系統(tǒng)中，可能發(fā)生的短路故障有：三相短路K(3)，兩相，兩相短路短路K(2) ，單相短路，單相短路K(1)和兩相接地短路和兩相接地短路K(1-1) 。3.7 短路電流計算短路電流計算 三相短路是三相短路是對稱短路對稱短路，其他均為，其他均為非對稱短路非對稱短路。 供配電系統(tǒng)中，單相短路的可能性最大，三相短路的機會最供配電系統(tǒng)中，單相短路的可能性最大，三相短路的機會最少。但一般情況下

59、三相短路電流最大，造成的后果也是最嚴(yán)重的。少。但一般情況下三相短路電流最大，造成的后果也是最嚴(yán)重的。同時，當(dāng)對不對稱短路采用對稱分量法后，可歸結(jié)成對稱的短路計同時，當(dāng)對不對稱短路采用對稱分量法后，可歸結(jié)成對稱的短路計算，因此算，因此對稱三相短路的研究也是不對稱短路計算的基礎(chǔ)對稱三相短路的研究也是不對稱短路計算的基礎(chǔ)。3.7 短路電流計算短路電流計算 3. 短路后果短路后果 供配電系統(tǒng)發(fā)生短路后，系統(tǒng)總阻抗比正常運行時小很多，短供配電系統(tǒng)發(fā)生短路后，系統(tǒng)總阻抗比正常運行時小很多，短路電流超過正常工作電流許多倍，可高達數(shù)萬安培，會帶來下列嚴(yán)路電流超過正常工作電流許多倍，可高達數(shù)萬安培，會帶來下列嚴(yán)

60、重的后果：重的后果： 1) 巨大的短路電流通過設(shè)備，能將載流導(dǎo)體短時間內(nèi)加熱到很巨大的短路電流通過設(shè)備，能將載流導(dǎo)體短時間內(nèi)加熱到很高溫度，極易造成設(shè)備過熱、導(dǎo)體熔化而損壞。高溫度，極易造成設(shè)備過熱、導(dǎo)體熔化而損壞。 2) 載流導(dǎo)體間將產(chǎn)生很大電動力的沖擊，可能引起電氣設(shè)備機載流導(dǎo)體間將產(chǎn)生很大電動力的沖擊，可能引起電氣設(shè)備機械變形以至損壞。械變形以至損壞。 3) 短路時系統(tǒng)電壓驟然下降，嚴(yán)重影響電氣設(shè)備的正常運行，給短路時系統(tǒng)電壓驟然下降，嚴(yán)重影響電氣設(shè)備的正常運行，給用戶帶來很大影響。用戶帶來很大影響。3.7 短路電流計算短路電流計算 4) 保護裝置動作切除故障，會造成一定范圍的停電。并且