工廠電力負(fù)荷及其計(jì)算培訓(xùn)課件

1、2021-12-23第2章 工廠電力負(fù)荷及其計(jì)算n主要內(nèi)容 n工廠電力負(fù)荷與負(fù)荷曲線n三相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定n單相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定n工廠計(jì)算負(fù)荷與年耗電量的計(jì)算n尖峰電流及其計(jì)算2021-12-23重點(diǎn)、重點(diǎn)、難點(diǎn)難點(diǎn)了解了解： 工廠電力負(fù)荷與負(fù)荷曲線相關(guān)概念工廠電力負(fù)荷與負(fù)荷曲線相關(guān)概念理解理解：n尖峰電流及其計(jì)算尖峰電流及其計(jì)算掌握掌握： 三相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定三相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定-需要系數(shù)法需要系數(shù)法 單相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定單相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定n工廠計(jì)算負(fù)荷與年耗電量的計(jì)算工廠計(jì)算負(fù)荷與年耗電量的計(jì)算-逐級(jí)計(jì)算法逐級(jí)計(jì)算法重點(diǎn)：重點(diǎn)：n三相用電設(shè)

2、備組計(jì)算負(fù)荷的確定三相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定n工廠計(jì)算負(fù)荷與年耗電量的計(jì)算工廠計(jì)算負(fù)荷與年耗電量的計(jì)算難點(diǎn)2021-12-232.1 工廠電力負(fù)荷與負(fù)荷曲線工廠電力負(fù)荷與負(fù)荷曲線n2.1.1負(fù)荷分級(jí)與可靠性要求負(fù)荷分級(jí)與可靠性要求 按GB50052-1995供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定,根據(jù)其對(duì)供電對(duì)供電可靠性的要求及中斷供電造成的損失或影響的程度可靠性的要求及中斷供電造成的損失或影響的程度分為三級(jí)：n 一級(jí)負(fù)荷一級(jí)負(fù)荷：中斷供電將造成人身傷亡；將在政治、：中斷供電將造成人身傷亡；將在政治、經(jīng)濟(jì)上造成重大損失。經(jīng)濟(jì)上造成重大損失。雙獨(dú)立電源供電雙獨(dú)立電源供電n一級(jí)負(fù)荷中特別重要的負(fù)荷，還須增設(shè)應(yīng)急

3、電源。 常用的應(yīng)急電源有：n1) 獨(dú)立于正常電源的發(fā)電機(jī)組；2) 供電網(wǎng)絡(luò)中獨(dú)立于正常電源的專門供電線路；3) 蓄電池；4) 干電池。n二級(jí)負(fù)荷二級(jí)負(fù)荷：中斷供電將在政治、經(jīng)濟(jì)上造成重大損失。：中斷供電將在政治、經(jīng)濟(jì)上造成重大損失。兩回路供電或?qū)Ｓ秒娫垂╇妰苫芈饭╇娀驅(qū)Ｓ秒娫垂╇姡ㄒ桓ㄒ桓芸站€或兩條電纜）架空線或兩條電纜）n三級(jí)負(fù)荷三級(jí)負(fù)荷：不重要的一般負(fù)荷。：不重要的一般負(fù)荷。單電源單電源n電力負(fù)荷電力負(fù)荷( (電力負(fù)載電力負(fù)載):):用電設(shè)備和用戶耗用的功率和電流大小。用電設(shè)備和用戶耗用的功率和電流大小。( (或耗用電能的用電設(shè)備和用戶或耗用電能的用電設(shè)備和用戶) )。 2021-12

4、-232.1.2工廠常用的用電設(shè)備及工作制1.生產(chǎn)加工機(jī)械的拖動(dòng)設(shè)備2電焊和電鍍?cè)O(shè)備3電熱設(shè)備4照明設(shè)備2021-12-23n連續(xù)運(yùn)行工作制：連續(xù)運(yùn)行工作制：n短時(shí)運(yùn)行工作制：短時(shí)運(yùn)行工作制：斷續(xù)周期工作制：斷續(xù)周期工作制：n是指工作時(shí)間較長(zhǎng)，連續(xù)運(yùn)行的用電設(shè)備。是指工作時(shí)間較長(zhǎng)，連續(xù)運(yùn)行的用電設(shè)備。12h12hn是指工作時(shí)間很短，停歇時(shí)間相當(dāng)長(zhǎng)的用電設(shè)備的是指工作時(shí)間很短，停歇時(shí)間相當(dāng)長(zhǎng)的用電設(shè)備的工作制。半小時(shí)以下。工作制。半小時(shí)以下。n是指有規(guī)律性的時(shí)而工作、時(shí)而停歇，反復(fù)運(yùn)行的是指有規(guī)律性的時(shí)而工作、時(shí)而停歇，反復(fù)運(yùn)行的用電設(shè)備的工作制。周期不超過用電設(shè)備的工作制。周期不超過1010分

5、，分，n如：通風(fēng)機(jī)、壓縮如：通風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、各種電爐、機(jī)床、機(jī)、各種電爐、機(jī)床、照明等照明等n如吊車用電動(dòng)如吊車用電動(dòng)機(jī)、電焊用變壓機(jī)、電焊用變壓器等。器等。n如金屬切削機(jī)床用如金屬切削機(jī)床用的輔助機(jī)械（橫梁升的輔助機(jī)械（橫梁升降、刀架快速移動(dòng)裝降、刀架快速移動(dòng)裝置等）、水閘用電機(jī)置等）、水閘用電機(jī)等。等。用電設(shè)備的工作制可分為：用電設(shè)備的工作制可分為：2021-12-23n周期性工作，運(yùn)行時(shí)溫度達(dá)不到允許溫升，停止時(shí)周期性工作，運(yùn)行時(shí)溫度達(dá)不到允許溫升，停止時(shí)降不到環(huán)境溫度，但從長(zhǎng)時(shí)看可達(dá)到允許溫升降不到環(huán)境溫度，但從長(zhǎng)時(shí)看可達(dá)到允許溫升n為表征其為表征其斷續(xù)周期斷續(xù)周期的特點(diǎn)，用整個(gè)工作周

6、期里的工的特點(diǎn)，用整個(gè)工作周期里的工作時(shí)間與全周期時(shí)間之比，即用負(fù)荷持續(xù)率（作時(shí)間與全周期時(shí)間之比，即用負(fù)荷持續(xù)率（FCFC）表示：表示：n 式中式中 工作時(shí)間；工作時(shí)間；n 停歇時(shí)間；停歇時(shí)間；n 整個(gè)周期時(shí)間，不應(yīng)超過整個(gè)周期時(shí)間，不應(yīng)超過10min.10min.%100 TttttFCWSWWwtstT2021-12-23生產(chǎn)加工機(jī)械的拖動(dòng)設(shè)備是機(jī)械加工類工廠的主要用電設(shè)備，也是工廠電力負(fù)荷的主要組成部分，可分為機(jī)床設(shè)備機(jī)床設(shè)備和起重運(yùn)輸設(shè)備起重運(yùn)輸設(shè)備兩種：機(jī)床設(shè)備機(jī)床設(shè)備:工廠金屬切削和金屬壓力加工的主要設(shè)備，這些設(shè)備的動(dòng)力，一般都由異步電動(dòng)機(jī)供給，根據(jù)工件加工需要，有的機(jī)床上可能有

7、幾臺(tái)甚至十幾臺(tái)電動(dòng)機(jī)，這些電動(dòng)機(jī)一般都要求能長(zhǎng)期連長(zhǎng)期連續(xù)工作續(xù)工作，電動(dòng)機(jī)的總功率可以從幾百瓦到幾十千瓦不等。2021-12-23n起重運(yùn)輸設(shè)備起重運(yùn)輸設(shè)備: :是工廠中起吊和搬運(yùn)物料、運(yùn)輸客貨的重要工具n空壓機(jī)、通風(fēng)機(jī)、水泵空壓機(jī)、通風(fēng)機(jī)、水泵等也是工廠常用的輔助設(shè)備，它們的動(dòng)力都由異步電動(dòng)機(jī)供給，工作方式屬于長(zhǎng)期連續(xù)工作方式，設(shè)備的容量可以從幾千瓦到幾十千瓦 ，單臺(tái)設(shè)備的功率因數(shù)在0.8以上。 2021-12-23電焊設(shè)備電焊設(shè)備是車輛、鍋爐、機(jī)床等制造廠的主要用電設(shè)備，在中小型機(jī)械類工廠中通常只作為輔助加工設(shè)備，負(fù)荷量不會(huì)太大。電焊電焊:包括1)利用電弧的高溫進(jìn)行焊接的電弧焊電弧焊;2

8、)利用電流通過金屬連接處產(chǎn)生的電阻高溫進(jìn)行焊接的電阻焊電阻焊（接觸焊）;3)利用電流通過熔化焊劑產(chǎn)生的熱能進(jìn)行焊接的電渣焊電渣焊等。2021-12-23n電焊機(jī)的工作特點(diǎn)是： n1.工作方式呈一定的周期性呈一定的周期性，工作時(shí)間和停歇時(shí)間相互交替。n2.功率較大，380V單臺(tái)電焊機(jī)功率可達(dá)400kVA，三相電焊機(jī)功率最大的可達(dá)1 000kVA以上。n3.功率因數(shù)很低，電弧焊機(jī)的功率因數(shù)為0.30.35，電阻焊機(jī)的功率因數(shù)為0.40.85。n4.一般電焊機(jī)的配置不穩(wěn)定，經(jīng)常移動(dòng)。2021-12-23電鍍?cè)O(shè)備n電鍍電鍍的作用是防止腐蝕，增加美觀，提高零件的耐磨性或?qū)щ娦缘?，如鍍銅、鍍鉻。另外，塑料

9、、陶瓷等非金屬零件表面，經(jīng)過適當(dāng)處理形成導(dǎo)電層后，也可以進(jìn)行電鍍。n電鍍?cè)O(shè)備的工作特點(diǎn)是：n1.工作方式是長(zhǎng)期連續(xù)工作的長(zhǎng)期連續(xù)工作的。n2.供電采用直流電源，需要晶閘管整流設(shè)備。n3.容量較大，功率從幾十千瓦到幾百千瓦，功率因數(shù)較低，為0.40.62。2021-12-23電熱設(shè)備按其加熱原理和工作特點(diǎn)可分為：電阻加熱爐電弧爐感應(yīng)爐其他加熱設(shè)備用于各種零件的熱處理；用于礦石熔煉、金屬熔煉；用于熔煉和金屬材料熱處理；包括紅外線加熱設(shè)備、微波加熱設(shè)備和等離子加熱設(shè)備等。中小型機(jī)械類工廠的電熱設(shè)備一般較簡(jiǎn)單。n電熱設(shè)備的工作特點(diǎn)是：n1.工作方式為長(zhǎng)期連續(xù)工作方式長(zhǎng)期連續(xù)工作方式。n2.電力裝置一般

10、屬二級(jí)或三級(jí)負(fù)荷。n3.功率因數(shù)都較高，小型的電熱設(shè)備可達(dá)到1。 2021-12-23照明設(shè)備電氣照明電氣照明:是工廠供電的重要組成部分，合理的照明設(shè)計(jì)和照明設(shè)備的選用是工作場(chǎng)所得到良好的照明環(huán)境的保證。常用的照明燈具有：白熾燈、鹵鎢燈、熒光燈、高壓汞燈、高壓鈉燈、鎢鹵化物燈和單燈混光燈等。2021-12-23n照明設(shè)備的工作特點(diǎn)：n1.工作方式屬長(zhǎng)期連續(xù)工作方式長(zhǎng)期連續(xù)工作方式。n2.除白熾燈、鹵鎢燈的功率因數(shù)為1外，其他類型的燈具功率因數(shù)均較低。n3.照明負(fù)荷為單相負(fù)荷，單個(gè)照明設(shè)備容量較小。n4.照明負(fù)荷在工廠總負(fù)荷中所占比例通常在10%左右。 2021-12-23工廠用電負(fù)荷的分類20

11、21-12-232.1.3 負(fù)荷曲線的基本概念負(fù)荷曲線的基本概念n負(fù)荷曲線負(fù)荷曲線 電力負(fù)荷隨時(shí)間變化的曲線。反映用電過程用電電力負(fù)荷隨時(shí)間變化的曲線。反映用電過程用電高峰和低谷。高峰和低谷。負(fù)荷曲線分類：按負(fù)荷對(duì)象分，有工廠的、車間的或某臺(tái)設(shè)備的負(fù)荷曲線；按負(fù)荷的功率性質(zhì)分，有有功和無功負(fù)荷曲線；按負(fù)荷 變動(dòng)的時(shí)間分，有年的、月的、日的和工作班的負(fù)荷曲線；按繪制方式分，有依點(diǎn)連成的負(fù)荷曲線和梯形負(fù)荷曲線， 2021-12-23日負(fù)荷曲線日負(fù)荷曲線、月負(fù)荷曲線、年負(fù)荷曲線、月負(fù)荷曲線、年負(fù)荷曲線n負(fù)荷曲線是電力負(fù)荷隨時(shí)間變化的圖形。n一、日負(fù)荷曲線：日負(fù)荷曲線：負(fù)荷在一晝夜間（0-24h）變化

12、情況。 n制作：n（1）以某個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)為參考點(diǎn)，在24h中各個(gè)時(shí)刻記錄有功功率表的讀數(shù)，逐點(diǎn)繪制而成折線形狀，稱折線形負(fù)荷曲線形負(fù)荷曲線線。n（2）通過接在供電線路上的電度表，每隔一定的時(shí)間間隔（一般為半小時(shí)）將其讀數(shù)記錄下來，求出0.5h的平均功率，再依次將這些點(diǎn)畫在坐標(biāo)上，把這些點(diǎn)連成階梯狀的是階梯形負(fù)荷曲線。階梯形負(fù)荷曲線。2021-12-23圖2-1 日有功負(fù)荷曲線a) 依點(diǎn)連成的負(fù)荷曲線 b) 依點(diǎn)繪成梯形的負(fù)荷曲線2021-12-23 二、持續(xù)負(fù)荷曲線二、持續(xù)負(fù)荷曲線n 年負(fù)荷曲線年負(fù)荷曲線兩種:年運(yùn)行負(fù)荷曲線n 年持續(xù)負(fù)荷曲線。n年運(yùn)行負(fù)荷曲線：年運(yùn)行負(fù)荷曲線：可根據(jù)全年日負(fù)荷曲線

13、間接制成。n n年持續(xù)負(fù)荷曲線：年持續(xù)負(fù)荷曲線：其繪制，要借助一年中有代表性借助一年中有代表性的冬季日負(fù)荷曲線和夏季日負(fù)荷曲線的冬季日負(fù)荷曲線和夏季日負(fù)荷曲線。2021-12-23年持續(xù)年持續(xù)負(fù)荷曲線負(fù)荷曲線 繪制方法如圖2-2所示。圖2-2是南方某廠的年負(fù)荷曲線，圖中P2在年負(fù)荷曲線上所占的時(shí)間計(jì)算為 T2=200t2+165t2，。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核定。北方：冬季200天，夏季165天南方：夏季200天，冬季165天 圖2-2 年負(fù)荷持續(xù)時(shí)間曲線的繪制（a）夏季日負(fù)荷曲線 （b）冬季日負(fù)荷曲線 （c）年負(fù)荷持續(xù)時(shí)間曲線2021-12-23n是按全年每日的最

14、大負(fù)荷（通常取每日的最大負(fù)荷半小時(shí)平均值）繪制的.三. 年每日最大負(fù)荷曲線日期（日/月）Pmax1/131/12 同行業(yè)、同規(guī)模的企業(yè)，負(fù)荷曲線相似，可從已建好的企業(yè)了解其最大負(fù)荷、用電量等參數(shù)?？梢詮闹蝎@得一些對(duì)設(shè)計(jì)和運(yùn)行有用的資料。因此負(fù)荷曲線對(duì)于從事工廠供電設(shè)計(jì)和運(yùn)行的人員來說，都是很必要的。2021-12-232.1.4 與負(fù)荷曲線和負(fù)荷計(jì)算有關(guān)的物理量與負(fù)荷曲線和負(fù)荷計(jì)算有關(guān)的物理量n1）年最大負(fù)荷年最大負(fù)荷(半小時(shí)最大負(fù)荷半小時(shí)最大負(fù)荷P30) 年負(fù)荷曲線中最大負(fù)荷。即全年中負(fù)荷最大的工年負(fù)荷曲線中最大負(fù)荷。即全年中負(fù)荷最大的工作班內(nèi)消耗電能最大的作班內(nèi)消耗電能最大的30分鐘的平均

15、功率分鐘的平均功率Pmax 年最大負(fù)荷持續(xù)運(yùn)行年最大負(fù)荷持續(xù)運(yùn)行Tmax所消耗的電能，恰等于全所消耗的電能，恰等于全年實(shí)際消耗電年實(shí)際消耗電能。 Tmax稱為年最大負(fù)荷利用小時(shí)。最大負(fù)荷利用小時(shí)。圖2-4 年最大負(fù)荷和年最大負(fù)荷利用小時(shí)maxmaxaWTPnWa 為年實(shí)際消耗的電能量。n Tmax 年最大負(fù)荷利用小時(shí)是反映電力負(fù)荷特征的一個(gè)重要參數(shù)，與工廠的生產(chǎn)班制有明顯的關(guān)系2021-12-23n2）平均負(fù)荷平均負(fù)荷 電力負(fù)荷在一定時(shí)間電力負(fù)荷在一定時(shí)間t內(nèi)平均消耗的功率。內(nèi)平均消耗的功率。n年平均負(fù)荷Pav,如圖2-4所示，陰影部n分表示全年實(shí)際消耗的電能Wa，則：n3）負(fù)荷系數(shù)負(fù)荷系數(shù)

16、年平均負(fù)荷與年最大負(fù)荷的比值。年平均負(fù)荷與年最大負(fù)荷的比值。tavWPtmaxPPKavL 圖2-4 年平均負(fù)荷 2021-12-23（2）負(fù)荷系數(shù)負(fù)荷系數(shù) KLKL 負(fù)荷系數(shù)是指平均負(fù)荷與最大負(fù)荷的比值，有負(fù)荷系數(shù)是指平均負(fù)荷與最大負(fù)荷的比值，有功負(fù)荷系數(shù)功負(fù)荷系數(shù)K KaLaL和無功負(fù)荷系數(shù)和無功負(fù)荷系數(shù)K KrLrL，即即有時(shí)也用有時(shí)也用表示有功負(fù)荷系數(shù)，用表示有功負(fù)荷系數(shù)，用表示無功負(fù)荷表示無功負(fù)荷系數(shù)。一般工廠系數(shù)。一般工廠=0.70.75=0.70.75，=0.760.82 =0.760.82 注意：對(duì)單個(gè)用電設(shè)備或用電設(shè)備組，有：注意：對(duì)單個(gè)用電設(shè)備或用電設(shè)備組，有： LNPKP

17、2021-12-232.2計(jì)算負(fù)荷的確定 要保證供電系統(tǒng)安全可靠的工作，實(shí)要保證供電系統(tǒng)安全可靠的工作，實(shí)際負(fù)荷電流通過系統(tǒng)各個(gè)元件產(chǎn)生的熱量引際負(fù)荷電流通過系統(tǒng)各個(gè)元件產(chǎn)生的熱量引起的溫升應(yīng)不超過導(dǎo)體和電氣設(shè)備在規(guī)定使起的溫升應(yīng)不超過導(dǎo)體和電氣設(shè)備在規(guī)定使用期間內(nèi)長(zhǎng)期工作的允許溫升。用期間內(nèi)長(zhǎng)期工作的允許溫升。2021-12-23負(fù)荷計(jì)算目的 求計(jì)算負(fù)荷的這項(xiàng)工作稱為負(fù)荷計(jì)算。求計(jì)算負(fù)荷的這項(xiàng)工作稱為負(fù)荷計(jì)算。n負(fù)荷計(jì)算的內(nèi)容負(fù)荷計(jì)算的內(nèi)容n求計(jì)算負(fù)荷求計(jì)算負(fù)荷-選擇變壓器、開關(guān)電器等選擇變壓器、開關(guān)電器等n求尖峰電流求尖峰電流-校驗(yàn)電壓波動(dòng)和選擇保護(hù)電器校驗(yàn)電壓波動(dòng)和選擇保護(hù)電器n求一、二

18、級(jí)負(fù)荷求一、二級(jí)負(fù)荷-確定備用電源或應(yīng)急電源確定備用電源或應(yīng)急電源n求季節(jié)性負(fù)荷求季節(jié)性負(fù)荷-確定變壓器臺(tái)數(shù)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式確定變壓器臺(tái)數(shù)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式n計(jì)算目的計(jì)算目的: 為了正確的選擇線路的導(dǎo)線截面、變壓器的容量、開關(guān)為了正確的選擇線路的導(dǎo)線截面、變壓器的容量、開關(guān)電器、互感器等設(shè)備的額定參數(shù)。繼電保護(hù)裝置整定，運(yùn)電器、互感器等設(shè)備的額定參數(shù)。繼電保護(hù)裝置整定，運(yùn)行方式的確定。行方式的確定。 2021-12-23負(fù)荷計(jì)算目的：主要是確定確定“計(jì)算負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷”，常用方法：1、單位產(chǎn)品耗電法2、利用系數(shù)法3、二項(xiàng)式系數(shù)法：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，計(jì)算結(jié)果往

19、往偏大，一般適用于低壓配電支干線和配電箱的負(fù)荷計(jì)算。4、需要系數(shù)法-重點(diǎn)掌握。需要系數(shù)法比較簡(jiǎn)便，使用廣泛。因該系數(shù)是按照車間以上的負(fù)荷情況來確定的，故適用于變配電所的負(fù)荷計(jì)算。2021-12-23n計(jì)算負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷 根據(jù)發(fā)熱條件確定導(dǎo)體或設(shè)備的假想的根據(jù)發(fā)熱條件確定導(dǎo)體或設(shè)備的假想的負(fù)荷稱為計(jì)算負(fù)荷。（即持續(xù)負(fù)荷稱為計(jì)算負(fù)荷。（即持續(xù)3030分鐘的負(fù)荷，可分鐘的負(fù)荷，可使導(dǎo)體達(dá)到穩(wěn)定溫升）使導(dǎo)體達(dá)到穩(wěn)定溫升） “計(jì)算負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷”通常用通常用P P3030、Q Q3030、S S3030、I I3030分別表分別表示負(fù)荷的有功計(jì)算負(fù)荷、無功計(jì)算負(fù)荷、視在計(jì)算負(fù)示負(fù)荷的有功計(jì)算負(fù)荷、無功計(jì)算負(fù)

20、荷、視在計(jì)算負(fù)荷和計(jì)算電流。荷和計(jì)算電流。 2021-12-23單位產(chǎn)品耗電法n1）已知單位產(chǎn)品耗電a（可查手冊(cè)），又知道工廠年產(chǎn)量A。則可估算工廠年耗電量。n2）利用系數(shù)法 利用系數(shù) 附加系數(shù)aAPPPC 30max nNiavXPPK1avcadpPK NNiXadavadPKKPKP130例如：汽車廠每生產(chǎn)一輛汽車?yán)纾浩噺S每生產(chǎn)一輛汽車耗電量為耗電量為0.5kw0.5kw，年產(chǎn)，年產(chǎn)1010萬輛，萬輛，該廠年最大負(fù)荷為該廠年最大負(fù)荷為50000kw50000kw2021-12-232.2.1 需要系數(shù)法需要系數(shù)法n一、需要系數(shù)一、需要系數(shù) 是計(jì)算負(fù)荷與設(shè)備總的額定負(fù)荷比值。是計(jì)算負(fù)荷

21、與設(shè)備總的額定負(fù)荷比值。n為什么計(jì)算負(fù)荷不能用額定負(fù)荷，而要考慮需要為什么計(jì)算負(fù)荷不能用額定負(fù)荷，而要考慮需要系數(shù)呢？系數(shù)呢？ 所有設(shè)備，工作方式不同，設(shè)備發(fā)熱不同，所所有設(shè)備，工作方式不同，設(shè)備發(fā)熱不同，所有設(shè)備不一定同時(shí)工作，不都滿負(fù)荷，設(shè)備有損有設(shè)備不一定同時(shí)工作，不都滿負(fù)荷，設(shè)備有損耗耗-效率，線路有損耗，因此，其消耗的功率效率，線路有損耗，因此，其消耗的功率不是額定值。不是額定值。niiNniiNdPPPPK1.301.max niiNdPKP1.max2021-12-23需要系數(shù)需要系數(shù)n需要系數(shù)的物理意義n需要系數(shù)考慮了以下的主要因素：需要系數(shù)考慮了以下的主要因素： 式中式中 同

22、時(shí)使用系數(shù)，為在最大負(fù)荷工作班同時(shí)使用系數(shù)，為在最大負(fù)荷工作班工作著的用電設(shè)備容量與接于線路中全部用電設(shè)備工作著的用電設(shè)備容量與接于線路中全部用電設(shè)備容量之比；容量之比； 負(fù)荷系數(shù)，表示工作著的用電設(shè)備實(shí)際負(fù)荷系數(shù)，表示工作著的用電設(shè)備實(shí)際所需功率與全部用電設(shè)備投入容量之比；所需功率與全部用電設(shè)備投入容量之比； 線路效率線路效率； 用電設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行時(shí)的效率用電設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行時(shí)的效率。n考慮上述影響用一綜合系數(shù)來表示。查手冊(cè)附表考慮上述影響用一綜合系數(shù)來表示。查手冊(cè)附表1wleLdKKK KLKwle2021-12-23二、設(shè)備容量的確定二、設(shè)備容量的確定n連續(xù)運(yùn)行工作制連續(xù)運(yùn)行工作制 n短時(shí)

23、運(yùn)行工作制短時(shí)運(yùn)行工作制n斷續(xù)周期工作制斷續(xù)周期工作制n在參與負(fù)荷計(jì)算時(shí)，從發(fā)熱的觀點(diǎn)看，需將銘牌功在參與負(fù)荷計(jì)算時(shí)，從發(fā)熱的觀點(diǎn)看，需將銘牌功率按上式換算統(tǒng)一規(guī)定的負(fù)荷持續(xù)率率按上式換算統(tǒng)一規(guī)定的負(fù)荷持續(xù)率 下的功率：下的功率： n對(duì)于起重機(jī)對(duì)于起重機(jī) 換算到換算到 =25%n對(duì)于電焊機(jī)對(duì)于電焊機(jī) 換算到換算到 =100%n式中式中 名牌負(fù)荷持續(xù)率；名牌負(fù)荷持續(xù)率；n 換算前銘牌額定功率，單位為換算前銘牌額定功率，單位為KW。NePP NePP SNNePP NNPSSS2021-12-232.2.2 三相計(jì)算負(fù)荷的確定n單臺(tái)設(shè)備n成組n多組 kvaQPSSktgPQQkwPKPPCCCCC

24、NdC22303030var kvaQPSSktgPQQkwPKPPCCCCCniNidC223030130var NniiqniipUSIkvaQPSkQKQkwPKP3var3030230230301303013030 查附表1PQS2021-12-23的取值pKqKn對(duì)車間干線取n對(duì)低壓母線n由用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷直接相加來計(jì)算由用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷直接相加來計(jì)算n由車間干線計(jì)算負(fù)荷直接相加來計(jì)算由車間干線計(jì)算負(fù)荷直接相加來計(jì)算97. 09 . 095. 085. 0 qpKK95. 085. 090. 080. 0 qpKK97. 093. 095. 090. 0 qpKK2021-12-

25、23例題n某機(jī)修車間某機(jī)修車間380V線路，接有金屬冷加工機(jī)床用電動(dòng)機(jī)線路，接有金屬冷加工機(jī)床用電動(dòng)機(jī)7.5KW1臺(tái)，臺(tái)，5KW電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)2臺(tái)，臺(tái)，3.5KW電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)7臺(tái)；通風(fēng)機(jī)臺(tái)；通風(fēng)機(jī)7.5KW2臺(tái)，臺(tái)，5KW電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)7臺(tái)；非連鎖的運(yùn)輸機(jī)械臺(tái)；非連鎖的運(yùn)輸機(jī)械5KW電動(dòng)電動(dòng)機(jī)機(jī)2臺(tái)，臺(tái)，3.5KW電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)4臺(tái)，求各用電設(shè)備組和低壓干線上臺(tái)，求各用電設(shè)備組和低壓干線上總計(jì)算負(fù)荷?？傆?jì)算負(fù)荷。n解解(1)查表可得查表可得 冷加工機(jī)床冷加工機(jī)床 Kd=0.16 cos =0.5 tg =1.73 通風(fēng)機(jī)通風(fēng)機(jī) Kd=0.75 cos =0.8 tg =0.75 運(yùn)輸機(jī)械運(yùn)輸機(jī)械 K

26、d=0.6 cos = 0.75 tg =0.88 (2)計(jì)算負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷2021-12-23n冷加工機(jī)床冷加工機(jī)床n通風(fēng)機(jī)通風(fēng)機(jī)n運(yùn)輸機(jī)械運(yùn)輸機(jī)械 var6256.1173. 172. 672. 675 . 3255 . 716. 03030130ktgPQkWPKPniNid var125.2875. 05 .375 .377525 . 775. 03030130ktgPQkWPKPniNid var672.1288. 04 .144 .1445 . 3256 . 03030130ktgPQkWPKPniNid 2021-12-23n(3)低壓干線 AUSIkvaQPSkQKQkwPKPN

27、niiqniip58.11438. 03412.753412.75849.50689.55var849.50672.12125.286256.1197. 0689.554 .145 .3772. 695. 0303022230230301303013030 2021-12-23解 : (1) 冷加工機(jī)床：查附錄表1可得Kd1=0.2，cos1=0.5，tg1=1.73 Pc1= Kd1Pe1=0.250=10kW Qc1=Pc1tg1=101.73=17.3kvar(2)通風(fēng)機(jī)：Kd2=0.8，cos2=0.8，tg2=0.75 Pc2= Kd2Pe2=0.82.4=1.92kW Qc2=Pc

28、2tg2=1.920.75=1.44kvar例2-3 一機(jī)修車間的一機(jī)修車間的380V380V線路上，接有金屬切削機(jī)床電動(dòng)線路上，接有金屬切削機(jī)床電動(dòng)機(jī)機(jī)2020臺(tái)共臺(tái)共50kW50kW，其中較大容量電動(dòng)機(jī)有，其中較大容量電動(dòng)機(jī)有7.5kW27.5kW2臺(tái)，臺(tái)，4kW24kW2臺(tái)，臺(tái)，2.2kW82.2kW8臺(tái)；另接通風(fēng)機(jī)臺(tái)；另接通風(fēng)機(jī)1.2kW21.2kW2臺(tái)；電阻爐臺(tái)；電阻爐1 1臺(tái)臺(tái)2kW2kW。試求計(jì)。試求計(jì)算負(fù)荷（設(shè)同時(shí)系數(shù)算負(fù)荷（設(shè)同時(shí)系數(shù)K Kpp、K Kqq均為均為0.90.9）。）。2021-12-23(3)電阻爐：因只1臺(tái)，故其計(jì)算負(fù)荷等于設(shè)備容量 Pc3=Pe3=2kW

29、Qc3=0 (4)車間計(jì)算負(fù)荷：2021-12-23n由負(fù)荷曲線由負(fù)荷曲線max11,1NavXNixNNixxPPPKPcPbPcPbcPx， 為二項(xiàng)式系數(shù) 可查手冊(cè)或附錄表， 臺(tái)容量最大的電機(jī)容量之和平均負(fù)荷大容量電機(jī)起動(dòng)產(chǎn)生的沖擊負(fù)荷2.2.3 二項(xiàng)式法 2021-12-23(1)單組用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷單組用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷 式中，式中，b b、c c為二項(xiàng)式系數(shù)；為二項(xiàng)式系數(shù)；P Pee是該組用電設(shè)備組的設(shè)備總?cè)萘?；是該組用電設(shè)備組的設(shè)備總?cè)萘?；P Px x為為x x臺(tái)最大設(shè)備的總?cè)萘颗_(tái)最大設(shè)備的總?cè)萘? ;當(dāng)用電設(shè)備組的設(shè)備總臺(tái)數(shù)當(dāng)用電設(shè)備組的設(shè)備總臺(tái)數(shù)n n2x2x時(shí)，則最大容量設(shè)

30、備臺(tái)數(shù)時(shí)，則最大容量設(shè)備臺(tái)數(shù)取取x=n/2x=n/2，且按，且按“四舍五入四舍五入”法取整，當(dāng)只有一臺(tái)設(shè)備時(shí)，法取整，當(dāng)只有一臺(tái)設(shè)備時(shí)，可認(rèn)為可認(rèn)為P Pc c=P=Pe e；tgtg為設(shè)備功率因數(shù)角的正切值。為設(shè)備功率因數(shù)角的正切值。2021-12-23(2)(2)多組用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷多組用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷 式中，（式中，（bPbPee）i i為各為各用電設(shè)備組的平均功率用電設(shè)備組的平均功率P Pee是各用電設(shè)備組的設(shè)備總?cè)萘浚皇歉饔秒娫O(shè)備組的設(shè)備總?cè)萘?；cPcPx x為每組用電設(shè)備組中為每組用電設(shè)備組中x x臺(tái)容量較大的設(shè)備的附加負(fù)荷；臺(tái)容量較大的設(shè)備的附加負(fù)荷；（cPcPx x）max

31、max為為附加負(fù)荷最大的一組設(shè)備的附加負(fù)荷附加負(fù)荷最大的一組設(shè)備的附加負(fù)荷； tgtgmaxmax為最大附加負(fù)荷設(shè)備組的功率因數(shù)角的正切值。為最大附加負(fù)荷設(shè)備組的功率因數(shù)角的正切值。2021-12-23解: 求出各組的平均功率bPe和附加負(fù)荷cPx （）金屬切削機(jī)床電動(dòng)機(jī)組 查附錄表1，取b1=0.14，c1=0.4，x1=5，cos1=0.5，tg1=1.73，x=5，則 (bPe)1=0.1450=7kW (cPx)1=0.4(7.52+42+2.21)=10.08kW n例例2-3 2-3 試用二項(xiàng)式法來確定試用二項(xiàng)式法來確定一機(jī)修車間的一機(jī)修車間的380V380V線路上，線路上，n接有

32、金屬切削機(jī)床電動(dòng)機(jī)接有金屬切削機(jī)床電動(dòng)機(jī)2020臺(tái)共臺(tái)共50kW50kW，其中較大容量電動(dòng)機(jī)有，其中較大容量電動(dòng)機(jī)有n7.5kW27.5kW2臺(tái)，臺(tái)，4kW24kW2臺(tái)，臺(tái)，2.2kW82.2kW8臺(tái)；另接通風(fēng)機(jī)臺(tái)；另接通風(fēng)機(jī)1.2kW21.2kW2臺(tái)；電阻臺(tái)；電阻n爐爐1 1臺(tái)臺(tái)2kW2kW。試求計(jì)算負(fù)荷。試求計(jì)算負(fù)荷. .2021-12-23（）通風(fēng)機(jī)組查附錄表1，取b2=0.65，c2=0.25，cos2=0.8，tg2=0.75，n=22x，取x2=n/2=1，則 (bPe)2=0.652.4=1.56kW (cPx)2=0.251.2=0.3kW（） 電阻爐 (bPe)3=2kW (

33、cPx)3=0顯然，三組用電設(shè)備中，第一組的附加負(fù)荷(cPx)1最大，故總計(jì)算負(fù)荷為 ：Pc=（bPe）i+（cPx）1=(7+1.56+2)+10.08=20.64kW2021-12-23比較例2-2和例2-3的計(jì)算結(jié)果可知，按二項(xiàng)式法計(jì)算的結(jié)果比按需要系數(shù)法計(jì)算的結(jié)果大得多。 可見二項(xiàng)式法更適用于容量差別懸殊的用電設(shè)備的負(fù)荷計(jì)算。Qc=（bPetg）i+（cPx） tg1 =(71.73+1.560.75+0)+10.081.73=30.72kvar2021-12-232.3 單相設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的確定n企業(yè)也有單相負(fù)荷，如電焊機(jī)、電熱器、電企業(yè)也有單相負(fù)荷，如電焊機(jī)、電熱器、電爐、電燈等。爐

34、、電燈等。n.1單相設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的確定方法單相設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的確定方法n當(dāng)單相設(shè)備總?cè)萘慨?dāng)單相設(shè)備總?cè)萘啃∮谛∮谌嗫傌?fù)荷三相總負(fù)荷15%15%時(shí)，時(shí)，單相負(fù)荷就看成三相負(fù)荷，直接加；單相負(fù)荷就看成三相負(fù)荷，直接加；n當(dāng)單相設(shè)備總?cè)萘慨?dāng)單相設(shè)備總?cè)萘看笥诖笥谌嗫傌?fù)荷三相總負(fù)荷15%15%，則，則應(yīng)將單相設(shè)備容量換算成三相容量，再與應(yīng)將單相設(shè)備容量換算成三相容量，再與三相負(fù)荷相加；三相負(fù)荷相加；2021-12-232.3.2單相負(fù)荷換算成三相負(fù)荷單相負(fù)荷換算成三相負(fù)荷n有三種情況n1)單相設(shè)備接相電壓?jiǎn)蜗嘣O(shè)備接相電壓n2)單相設(shè)備接線電壓?jiǎn)蜗嘣O(shè)備接線電壓n只有一臺(tái)單相設(shè)備只有一臺(tái)

35、單相設(shè)備n三相都有單相設(shè)備當(dāng)三相都有單相設(shè)備當(dāng) n當(dāng)當(dāng) 時(shí)時(shí)n 當(dāng)當(dāng) 時(shí)時(shí)n3)單相設(shè)備有接相電壓，有接線電壓?jiǎn)蜗嘣O(shè)備有接相電壓，有接線電壓max.303PP abPP330 bcabPPP 5 . 130abPP330 cabcabPPP abbcPP15. 0 abbcPP15. 0 也可近似為三倍最大相負(fù)荷也可近似為三倍最大相負(fù)荷2021-12-23單相設(shè)備有接相電壓，有接線電壓?jiǎn)蜗嘣O(shè)備有接相電壓，有接線電壓n步驟：步驟：n（1） 線線相折算。相折算。n（2）各相相加。）各相相加。n（3）最大相乘以）最大相乘以3。n線線相折算公式相折算公式有功功率有功功率 無功功率無功功率CACCABC

36、CBCCBCBBCABBABBCAACAABAABAPpPpPPpPpPPpPpP CACCABCCBCCBCBBCABBABBCAACAABAABAQqQqQQqQqQQqQqQ PABPAPBA相B相A相B相功率換算系數(shù)2021-12-23相間負(fù)荷換算為相負(fù)荷的功率換算系數(shù)相間負(fù)荷換算為相負(fù)荷的功率換算系數(shù)2021-12-23例題n如圖示220/380V線路上，接有220V單相電熱干燥箱4臺(tái)，其中2臺(tái)10KW接于A相，1臺(tái)30KW接于B相，1臺(tái)20KW接于C相，另有380V單相對(duì)焊機(jī)4臺(tái)，其中2臺(tái)14KW（e=60%）接于AB相，1臺(tái)20KW （e=60%）接于BC相，1臺(tái)30KW （e=

37、60%）接于CA相，試求線路的計(jì)算負(fù)荷。圖2-7 例2-5的電路2021-12-23分析：有接相電壓，有接線電壓，因此應(yīng)先將線折算為相，各有接相電壓，有接線電壓，因此應(yīng)先將線折算為相，各相相加，最大相乘相相加，最大相乘3解解1）電熱箱各相計(jì)算負(fù)荷）電熱箱各相計(jì)算負(fù)荷 查附表查附表1各相計(jì)算負(fù)荷各相計(jì)算負(fù)荷0,142017 . 00,213017 . 00,141027 . 00tan, 1cos, 7 . 0)1(.30)1(.30)1(.30)1(.30)1(.30)1(.30 CCBBAAdQKWPQKWPQKWPK2021-12-232）對(duì)焊機(jī)的各相計(jì)算負(fù)荷）對(duì)焊機(jī)的各相計(jì)算負(fù)荷由于對(duì)焊

38、機(jī)是短時(shí)重復(fù)工作制，應(yīng)將對(duì)焊機(jī)的容量由于對(duì)焊機(jī)是短時(shí)重復(fù)工作制，應(yīng)將對(duì)焊機(jī)的容量換算到換算到100%負(fù)載持續(xù)率。負(fù)載持續(xù)率。所以，所以，查需要系數(shù)查需要系數(shù)KWPCA23306 . 0 8 . 022. 02 . 08 . 07 . 0cos02. 1tan, 7 . 0cos,35. 0 ACACBCBABCCABBCAABACACBCBABCCABBCAABdqqqqqqppppppK時(shí)，n查表2-32021-12-23 KWPKWPKWPCBA84. 7)202 . 0238 . 0(35. 056. 7)1422 . 0208 . 0(35. 045. 9)232 . 01428 .

39、0(35. 0)2(.302.302.30 n有功計(jì)算負(fù)荷有功計(jì)算負(fù)荷n無功計(jì)算負(fù)荷無功計(jì)算負(fù)荷KWQKWQKWQCBA39. 7)208 . 02322. 0(35. 038. 9)1428 . 02022. 0(35. 061. 8)238 . 014222. 0(35. 0)2(.30)2(.30)2(.30 2021-12-23n3）各相總計(jì)算負(fù)荷）各相總計(jì)算負(fù)荷var39. 7var36. 9var61. 88 .216 .285 .23)2(.30)1(.30.30)2(.30)1(.30.30)2(.30)1(.30.30)2(.30)1(.30.30)2(.30)1(.30.3

40、0)2(.30)1(.30.30KQQQKQQQKQQQKWPPPKWPPPKWPPPCCCBBBAAACCCBBBAAA n最大相2021-12-23n4）總的等效三相負(fù)荷）總的等效三相負(fù)荷AUSIkVAQPSkQQkWPPNBB13733 .90var1 .2838. 9338 .856 .2833303023023030.3030.3030 2021-12-232.4 工廠計(jì)算負(fù)荷及年耗電量計(jì)算2.4.1 工廠供電系統(tǒng)的功率損耗工廠供電系統(tǒng)的功率損耗 線路損耗線路損耗(補(bǔ)充補(bǔ)充)有功損耗有功損耗 RWL線路電阻線路電阻無功損耗無功損耗 XWL線路阻抗線路阻抗 WLNWLNW

41、LNWLWLRUPRUQPRUSRIP2223022302302230230cos333 WLNWLNWLNWLWLXUQXUQPXUSXIQ2223022302302230230sin333 2021-12- 變壓器的損耗變壓器的損耗(補(bǔ)充補(bǔ)充)有功損耗有功損耗 無功損耗無功損耗2300 NKTSSQQQ2300 NKTSSPPP變壓器技術(shù)參數(shù)見附錄表5 , P370NSIQ100%00 NKKSUQ100% 變壓器功率損耗近似計(jì)算30300.010.05TTPSQS2021-12-工廠計(jì)算負(fù)荷的確定工廠計(jì)算負(fù)荷的確定n(一一) 按需要系數(shù)法確定工廠計(jì)算負(fù)

42、荷按需要系數(shù)法確定工廠計(jì)算負(fù)荷n 將全廠用電設(shè)備的總?cè)萘縋e（不計(jì)備用設(shè)備容量）乘上一個(gè)需要系數(shù)Kd，即得全廠的有功計(jì)算負(fù)荷，即 全廠的無功計(jì)算負(fù)荷、視在計(jì)算負(fù)荷和計(jì)算電流，可分別按式(2-11)、式(2-12)和式(2-13)計(jì)算。n(二二) 按年產(chǎn)量估算工廠計(jì)算負(fù)荷按年產(chǎn)量估算工廠計(jì)算負(fù)荷n 將工廠年產(chǎn)量A乘上單位產(chǎn)品耗電量 ，就可得到工廠全年耗電量n在求得工廠的年耗電量W后，除以工廠的年最大負(fù)荷利用小時(shí)Tmax，就可求出工廠的有功計(jì)算負(fù)荷n 其他計(jì)算負(fù)荷Q30 、S30 和I30 的計(jì)算，與上述需要系數(shù)法相同。aWAa30dePK P30maxaWPT2021-12-23 (三三) 按逐

43、級(jí)計(jì)算法確定工廠計(jì)算負(fù)荷按逐級(jí)計(jì)算法確定工廠計(jì)算負(fù)荷nP305應(yīng)為其所有出線上的計(jì)算負(fù)荷P306等之和，再乘上同時(shí)系數(shù)K 。nP304要考慮線路WL2的損耗，因此P304=P305+PWL2nP303由P304等幾條干線上計(jì)算負(fù)荷之和乘以一個(gè)同時(shí)系數(shù)K而得。nP302還要考慮變壓器的損耗，因此P302=P303+PT+PWL1。nP301由P302等幾條高壓配電線路上計(jì)算負(fù)荷之和乘以一個(gè)同時(shí)系數(shù)K而得。n對(duì)中小型工廠來說，廠內(nèi)高低壓配電線路一般不長(zhǎng)，其功率損耗可略去不計(jì)。2021-12-232.4.2 無功功率補(bǔ)償 功率因數(shù)功率因數(shù) 提高功率因數(shù)意義提高功率因數(shù)意義

44、n可減小功率損耗可減小功率損耗n可減小電壓損耗可減小電壓損耗n可提高電力系統(tǒng)的供電能力可提高電力系統(tǒng)的供電能力n降低成本降低成本n供電營(yíng)業(yè)規(guī)則供電營(yíng)業(yè)規(guī)則規(guī)定：規(guī)定：COS大于等于大于等于0.9 獎(jiǎng)，低于此值獎(jiǎng)，低于此值罰。罰。SPIUPN 3cosPSQ2021-12-工廠的功率因數(shù)功率因數(shù)是供用電系統(tǒng)的一項(xiàng)重要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，它反映了供用電系統(tǒng)中無功功率消耗量在系統(tǒng)總?cè)萘恐兴嫉谋戎?，反映了供用電系統(tǒng)的供電能力。分類：概念：瞬時(shí)功率因數(shù)平均功率因數(shù)最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)自然功率因數(shù)總的功率因數(shù)2021-12-23工廠的功率因數(shù)計(jì)算UIP3cos2q2ppcosWWW3030

45、cosSP1)瞬時(shí)功率因數(shù)瞬時(shí)功率因數(shù)運(yùn)行中的工廠供用電系統(tǒng)在某一時(shí)刻的運(yùn)行中的工廠供用電系統(tǒng)在某一時(shí)刻的功功 率因數(shù)值率因數(shù)值2)平均功率因數(shù)平均功率因數(shù)某一規(guī)定時(shí)間段某一規(guī)定時(shí)間段內(nèi)功率因數(shù)的平均值內(nèi)功率因數(shù)的平均值3)最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)配電系統(tǒng)運(yùn)行最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)配電系統(tǒng)運(yùn)行在年最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)在年最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù) 我國(guó)供電企業(yè)每月向用戶計(jì)取電費(fèi)，就規(guī)定我國(guó)供電企業(yè)每月向用戶計(jì)取電費(fèi)，就規(guī)定電費(fèi)要按月平均功率因數(shù)的高電費(fèi)要按月平均功率因數(shù)的高低進(jìn)行調(diào)整。低進(jìn)行調(diào)整。如果平均功率因數(shù)高于規(guī)定值，可減收電費(fèi)；而低于規(guī)定值，則要加收電費(fèi)，以鼓勵(lì)用戶積極設(shè)法提高功率因數(shù)，降低電能損

46、耗。 供電營(yíng)業(yè)規(guī)則規(guī)定：“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)應(yīng)達(dá)到下列規(guī)定：數(shù)應(yīng)達(dá)到下列規(guī)定：100kVA100kVA及以上高壓供電的用戶功率因數(shù)為及以上高壓供電的用戶功率因數(shù)為0.900.90以上。其他電力用以上。其他電力用戶和大、中型電力企業(yè)，功率因數(shù)為戶和大、中型電力企業(yè)，功率因數(shù)為0.850.85以上。以上。”并規(guī)定，凡功率因數(shù)未達(dá)到上述規(guī)并規(guī)定，凡功率因數(shù)未達(dá)到上述規(guī)定的，應(yīng)增添無功補(bǔ)償裝置，通常采用并聯(lián)電容器進(jìn)行補(bǔ)償。這里所指功率因數(shù)，即定的，應(yīng)增添無功補(bǔ)償裝置，通常采用并聯(lián)電容器進(jìn)行補(bǔ)償。這里所指功率因數(shù)，即為最大負(fù)荷時(shí)

47、功率因數(shù)。為最大負(fù)荷時(shí)功率因數(shù)。2021-12-23無功功率補(bǔ)償無功功率補(bǔ)償工廠中的用電設(shè)備多為感性負(fù)載，在運(yùn)行過程中，除了消耗有功功率外，還需要大量的無功功率在電源至負(fù)荷之間交換，導(dǎo)致功率因數(shù)降低，給工廠供配電系統(tǒng)造成不利影響。4)自然功率因數(shù)自然功率因數(shù)用電設(shè)備或工廠在沒有安裝人工補(bǔ)償用電設(shè)備或工廠在沒有安裝人工補(bǔ)償裝置時(shí)的功率因數(shù)裝置時(shí)的功率因數(shù)5)總的功率因數(shù)總的功率因數(shù)用電設(shè)備或工廠設(shè)置了人工補(bǔ)償后用電設(shè)備或工廠設(shè)置了人工補(bǔ)償后的功率因數(shù)的功率因數(shù)2021-12- 提高功率因數(shù)的方法提高功率因數(shù)的方法1、提高負(fù)荷的自然功率因數(shù)：、提高負(fù)荷的自然功率因數(shù)： 1）正確的

48、選擇、合理的使用電動(dòng)機(jī)和變壓器。 盡量選擇鼠籠型電動(dòng)機(jī)。避免：空載、輕載運(yùn)行。 2）更換設(shè)備為節(jié)能設(shè)備，對(duì)大容量，長(zhǎng)時(shí)工作的設(shè)備采用同步電動(dòng)機(jī)，使其工作在過激狀態(tài)。2、人工補(bǔ)償提高功率因數(shù)、人工補(bǔ)償提高功率因數(shù) 當(dāng)當(dāng)COS0.9時(shí)，采用人工補(bǔ)償法來提高功率因數(shù)，時(shí)，采用人工補(bǔ)償法來提高功率因數(shù)，廣泛采用并聯(lián)電容器進(jìn)行補(bǔ)償。廣泛采用并聯(lián)電容器進(jìn)行補(bǔ)償。 2021-12-電容器的選擇電容器的選擇n電容器無功容量的計(jì)算電容器無功容量的計(jì)算 圖圖n電容器（柜）臺(tái)數(shù)的確定電容器（柜）臺(tái)數(shù)的確定n需電容器臺(tái)數(shù)：需電容器臺(tái)數(shù)： n每相所需電容器臺(tái)數(shù)：每相所需電容器臺(tái)數(shù)： 取其相等或稍大的偶

49、數(shù)，因?yàn)樽冸娝扇∑湎嗟然蛏源蟮呐紨?shù)，因?yàn)樽冸娝捎脝文妇€分段式結(jié)線。用單母線分段式結(jié)線。QC2NCWnccUUqQN3Nn 圖2-9 功率因數(shù)提高與無功功率、視在功率變化的關(guān)系303030(tantan)CQQQP(2-42)或 (2-43)30CCQq P 2021-12-23補(bǔ)償容量和補(bǔ)償后計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算補(bǔ)償容量的計(jì)算)tantan2130C （PQ補(bǔ)償后計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算總的無功計(jì)算負(fù)荷 C3030QQQ補(bǔ)償后的視在計(jì)算負(fù)荷 2C3023023023030)(QQPQPS總的有功計(jì)算負(fù)荷P30不變2021-12-23n 在變電所低壓側(cè)裝設(shè)了無功補(bǔ)償裝置以后，由于低壓側(cè)在變電所低壓側(cè)裝設(shè)了無

50、功補(bǔ)償裝置以后，由于低壓側(cè)總的視在負(fù)荷減小，從而可使變電所主變壓器容量選得小總的視在負(fù)荷減小，從而可使變電所主變壓器容量選得小一些，一是可一些，一是可降低變電所的初投資降低變電所的初投資，n二是可二是可減少工廠的電費(fèi)開支減少工廠的電費(fèi)開支.n因?yàn)槲覈?guó)供電企業(yè)對(duì)工業(yè)用戶是實(shí)行的因?yàn)槲覈?guó)供電企業(yè)對(duì)工業(yè)用戶是實(shí)行的“兩部電費(fèi)制兩部電費(fèi)制”：n一是一是基本電費(fèi)基本電費(fèi):按所裝設(shè)的主變壓器容量來計(jì)費(fèi)按所裝設(shè)的主變壓器容量來計(jì)費(fèi)，規(guī)定每月規(guī)定每月按按kVA容量大小交納電費(fèi)容量大小交納電費(fèi)，容量越大，交納的電費(fèi)也越多，容量越大，交納的電費(fèi)也越多，容量減小了，交納的電費(fèi)就減少了。容量減小了，交納的電費(fèi)就減少了

51、。n二是二是電能電費(fèi)電能電費(fèi)，按每月實(shí)際耗用的電能按每月實(shí)際耗用的電能kWh來計(jì)算電費(fèi)來計(jì)算電費(fèi)，并且并且要根據(jù)月平均功率因數(shù)的高低乘一個(gè)調(diào)整系數(shù)。要根據(jù)月平均功率因數(shù)的高低乘一個(gè)調(diào)整系數(shù)。凡月凡月平均功率因數(shù)高于規(guī)定值的，可減交一定百分率的電費(fèi)。平均功率因數(shù)高于規(guī)定值的，可減交一定百分率的電費(fèi)。由此可見，提高工廠功率因數(shù)不僅對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)大有好由此可見，提高工廠功率因數(shù)不僅對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)大有好處，而且對(duì)工廠本身也是有一定經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的處，而且對(duì)工廠本身也是有一定經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的2021-12-23并聯(lián)電容器的補(bǔ)償方式n單獨(dú)就地補(bǔ)償方式：?jiǎn)为?dú)就地補(bǔ)償方式： 優(yōu)點(diǎn)：補(bǔ)償范圍大，補(bǔ)償效果最好優(yōu)點(diǎn)：補(bǔ)償范圍大

52、，補(bǔ)償效果最好 缺點(diǎn)：投資大，利用率低。適用經(jīng)常運(yùn)轉(zhuǎn)而容量大的感性用缺點(diǎn)：投資大，利用率低。適用經(jīng)常運(yùn)轉(zhuǎn)而容量大的感性用電設(shè)備。電設(shè)備。n低壓分組補(bǔ)償方式：低壓分組補(bǔ)償方式： 優(yōu)點(diǎn)：補(bǔ)償范圍較大，補(bǔ)償效果較好優(yōu)點(diǎn)：補(bǔ)償范圍較大，補(bǔ)償效果較好 適用：車間變電所。工廠廣泛采用。適用：車間變電所。工廠廣泛采用。n高壓集中補(bǔ)償方式：高壓集中補(bǔ)償方式： 優(yōu)點(diǎn)：初期投資少，便于集中管理，利用率高。優(yōu)點(diǎn)：初期投資少，便于集中管理，利用率高。 缺點(diǎn)：補(bǔ)償效果差缺點(diǎn)：補(bǔ)償效果差適用對(duì)象：適用對(duì)象：610kV 大中型工廠采用補(bǔ)償方式大中型工廠采用補(bǔ)償方式2021-12-23n并聯(lián)電容器的型號(hào)并聯(lián)電容器的型號(hào)n并聯(lián)

53、電容器的型號(hào)由文字和數(shù)字兩部分組成，型號(hào)各部分所表示的意并聯(lián)電容器的型號(hào)由文字和數(shù)字兩部分組成，型號(hào)各部分所表示的意義如下：義如下：n n RR內(nèi)有熔絲；內(nèi)有熔絲；THTH濕熱型濕熱型n WW戶外型；無標(biāo)記戶外型；無標(biāo)記戶內(nèi)型戶內(nèi)型n 相數(shù)：相數(shù)：11單相；單相；33三相三相n 標(biāo)稱容量（標(biāo)稱容量（kvarkvar）n 額定電壓（額定電壓（kVkV） n 固體介質(zhì)：固體介質(zhì)：FF紙薄膜復(fù)合；紙薄膜復(fù)合；MM全聚丙烯薄膜；全聚丙烯薄膜；無標(biāo)記無標(biāo)記全電容紙全電容紙n 液體介質(zhì)：液體介質(zhì)：YY礦物油；礦物油；n W W十二烷基苯；十二烷基苯；GG苯甲基硅油；苯甲基硅油；FF二芳基乙烷；二芳基乙烷；

54、BB異丙基聯(lián)苯異丙基聯(lián)苯n電容器類別：電容器類別：BB并聯(lián)電容器并聯(lián)電容器n例如：例如：BW0.4-12-1BW0.4-12-1型即為單相戶內(nèi)型十二烷基苯浸漬的并聯(lián)電容器，型即為單相戶內(nèi)型十二烷基苯浸漬的并聯(lián)電容器，額定電壓為額定電壓為0.40.4kVkV、容量為容量為1212kvarkvar。2021-12-23電容器的聯(lián)接方式三角形接法：三角形接法： 優(yōu)點(diǎn)：1）經(jīng)濟(jì) 2）斷線仍有補(bǔ)償，只是減少 缺點(diǎn)：擊穿時(shí)造成兩相短路，易引起電容器爆炸。星形接法：星形接法： 優(yōu)點(diǎn)：擊穿時(shí)，電流較小，較安全。 缺點(diǎn)：經(jīng)濟(jì)性差 斷線后沒有補(bǔ)償10kv設(shè)計(jì)規(guī)范：高壓電容器宜接成中點(diǎn)不接地星形，容量較設(shè)計(jì)規(guī)范：高

55、壓電容器宜接成中點(diǎn)不接地星形，容量較小時(shí)（小時(shí)（450kvar）接三角形）接三角形 低壓電容器接三角形。低壓電容器接三角形。CYCCYCQQUCCUQCUQ3333,3222 2021-12-23電容器運(yùn)行維護(hù)n 變配電所停電，應(yīng)切除電容器，以免來電時(shí)，母線電壓過高；n 高壓電容器放電時(shí)間不小于5min，低壓放電不小于1min。殘壓50V以下 。n 電容器放電回路中不得裝設(shè)熔斷器或開關(guān)，以免放電回路斷開，危及人身安全。n 檢修時(shí)，切除電容器后應(yīng)用短接導(dǎo)線使其放電；n 1000V以上的電容器應(yīng)采用電壓互感器放電。 2021-12-23例2-6 有一工廠修建10/0.4kV的車間變電所，已知車間變

56、電所低壓側(cè)的視在功率Sc1為800kVA，無功計(jì)算負(fù)荷Qc1為540kvar，現(xiàn)要求車間變電所高壓側(cè)功率因數(shù)不低于0.9，如果在低壓側(cè)裝設(shè)自動(dòng)補(bǔ)償電容器，問補(bǔ)償容量需多少？補(bǔ)償后車間總的視在計(jì)算負(fù)荷（高壓側(cè)）降低了多少？解 （1）補(bǔ)償前低壓側(cè)的有功計(jì)算負(fù)荷 2021-12-23低壓側(cè)的功率因數(shù) cos1=590.25/800=0.74 變壓器的功率損耗（設(shè)選低損耗變壓器） PT=0.015Sc=0.015800=12kW QT=0.06Sc=0.06800=48kvar 變電所高壓側(cè)總的計(jì)算負(fù)荷為 Pc2=Pc1+PT=590.25+12=602.25kW Qc2=Qc1+Q T=540+48

57、=588kvar 2021-12-23變電所高壓側(cè)的功率因數(shù)為 cos=602.25/841.7=0.716(2)確定補(bǔ)償容量現(xiàn)要求在高壓側(cè)不低于0.9，而補(bǔ)償在低壓側(cè)進(jìn)行，所以我們考慮到變壓器損耗，可設(shè)低壓側(cè)補(bǔ)償后的功率因數(shù)為0.92，來計(jì)算需補(bǔ)償?shù)娜萘?Qcc=Pc1（tg1tg2） =590.25（tgarccos0.74tgarccos0.92） =285.03kvar查附錄表2選BW0.4141型電容器，需要的個(gè)數(shù)為 n=285.03/14=21個(gè)實(shí)際補(bǔ)償容量為Qcc =2114=294kvar2021-12-23(3)補(bǔ)償后變電所低壓側(cè)視在計(jì)算負(fù)荷 此時(shí)變壓器的功率損耗 變電所高壓

58、側(cè)總的計(jì)算負(fù)荷 2021-12-23S=841.7663.84=177.86kVA 變電所高壓側(cè)的功率因數(shù) 符合要求。如果結(jié)果小于0.9，則需重新計(jì)算，同時(shí)把一開始的設(shè)定值0.92取大一點(diǎn)，到cos的值滿足要求為止。 通過上述計(jì)算可得：需補(bǔ)償?shù)娜萘繛?94kvar，補(bǔ)償后車間變電所高壓側(cè)功率因數(shù)達(dá)到0.904，高壓側(cè)的總視在功率減少了177.86kVA。補(bǔ)償前車間變電所變壓器容量應(yīng)選1000kVA，補(bǔ)償后選800kVA即滿足要求。2021-12-232.4.3工廠年電能消耗量計(jì)算n年有功電能消耗量n年無功電能消耗量年平均有功負(fù)荷系數(shù) max30.TPWaP年平均無功負(fù)荷系數(shù) max30.TQW

59、aq2021-12-23舉例n某煤礦企業(yè)主要設(shè)備布置如圖所示，負(fù)荷大小及電壓見負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表。要求設(shè)計(jì)變電所，向所有設(shè)備供電。壓風(fēng)機(jī)房10kv,250kw,380v,70kw副提升機(jī)10kv,550kw，380v,30kw主提升機(jī)10kv,800kw，380v,80kw下井10kv1500kw鍋爐房380v,70kw辦公樓380v,10kw機(jī)修廠380v,175kw矸石山380v,60kw通風(fēng)機(jī)10kv，580kw生產(chǎn)系統(tǒng)380v，270kw總降壓變電所中壓線路 低壓線路電源高壓線路2021-12-23建立負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表-逐級(jí)計(jì)算n由設(shè)備布置和電壓可畫出供電圖n負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表主井提升副井提升通風(fēng)機(jī)壓風(fēng)機(jī)下

60、井機(jī)修廠10kv35/10kv10/0.4kv10/0.4kv2021-12-23n收集資料時(shí)將統(tǒng)計(jì)的負(fù)荷列表n查需要系數(shù)表n用需要系數(shù)法計(jì)算2021-12-23n無功功率補(bǔ)償無功功率補(bǔ)償電容器臺(tái)數(shù)電容器臺(tái)數(shù)n線路損耗線路損耗 若電源為若電源為95mm2的架空線的架空線n全廠總計(jì)算負(fù)荷全廠總計(jì)算負(fù)荷nP=3285.3kw Q=2087.1kvar S=3892.2kva臺(tái)取18, 2 .175 .1010408 .6232 N kwRUSRIPWLNWLWL419. 9105 . 2303. 03539 .390233333222230230 var2587.105 . 233. 03539