工廠供電負(fù)荷計(jì)算

1、合肥窄住HEFEI UNIVERSITY工廠供電大作業(yè)系別電子信息與電氣工程系專業(yè)10自動(dòng)化（2）學(xué) 號(hào)姓 名吳俊俊 胡昭繼 李軍指導(dǎo)老師 張為堂完成 時(shí)間2013/12/9摘 要：工廠供配電技術(shù)，就是研究電力的供應(yīng)及分配的問題。電力，是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)、民用住宅、及企 事業(yè)單位的主要能源和動(dòng)力，是現(xiàn)代文明的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)。沒有電力，就沒有國民經(jīng)濟(jì)的現(xiàn)代化?，F(xiàn)代社 會(huì)的信息化和網(wǎng)絡(luò)化，都是建立在電氣化的基礎(chǔ)之上的。因此，電力供應(yīng)如果突然中斷，則將對(duì)這些用電 部門造成嚴(yán)重和深遠(yuǎn)的影響。所以，作好供配電工作，對(duì)于保證正常的工作、學(xué)習(xí)、生活將有十分重要的 意義。關(guān)鍵字：負(fù)荷計(jì)算；功率； 短路電流1設(shè)計(jì)任務(wù)

2、書根據(jù)某中小企業(yè)實(shí)際的負(fù)荷情況，確定計(jì)算負(fù)荷，并根據(jù)負(fù)荷狀況，對(duì)負(fù)荷進(jìn)行功率補(bǔ)償，計(jì)算出負(fù)荷中心。選擇導(dǎo)線截面，確定廠區(qū)變壓器的臺(tái)數(shù)、容量。本廠多數(shù)車間為兩班制，年最大負(fù)荷利用小時(shí)為4600h，日最大負(fù)荷持續(xù)時(shí)間為6h。該廠除鑄造車間、和鍋爐房屬二級(jí)負(fù)荷外，其余均屬三級(jí)負(fù)荷。本企業(yè)的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)資料如 圖1所示。序 號(hào)車間名稱設(shè)備用量(KW)計(jì)算負(fù)荷變壓器容 量(有功) (KW)Q (無 功) (KVAR)S視在(KVA)1空調(diào)機(jī)房(1)246.5172.6129.4215.81*4002廠務(wù)公用站 房338.2236.8177.62963TG車間3704.62963.71837.53486.74

3、鍋爐房142.610780.2133.81*4005水泵房320.9208.6156.5278.16污水處理廠6753.647.268.77TA車間2377.4951190.29708空壓站607534.2470.1712.31*4009空調(diào)機(jī)房(二)368257.6193.232210冷凍機(jī)(1)561392.7345.6523.611冷凍機(jī)(2,3)1122785.4691.11047.21*40012制冷站450315236.2393.813照明用電634.4507.5243.6243.6圖1某電子廠負(fù)荷分布狀況圖根據(jù)上圖負(fù)荷分布狀況，完成以下幾部分工作：1、完成對(duì)全廠負(fù)荷的計(jì)算2、本設(shè)

4、計(jì)要求全廠的功率因數(shù)Cos6N0.9,根據(jù)全廠計(jì)算負(fù)荷狀況計(jì)算補(bǔ)償電容類型和數(shù)量，補(bǔ)償電容后，在計(jì)算補(bǔ)償之 后的全廠功率因數(shù)值(要考慮變壓器的損耗)。2負(fù)荷計(jì)算及功率補(bǔ)償2.1負(fù)荷計(jì)算的內(nèi)容2.1.1計(jì)算負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷又稱需要負(fù)荷或最大負(fù)荷。計(jì)算負(fù)荷是一個(gè)假想的持續(xù)性的負(fù)荷， 其熱效應(yīng)與同一時(shí)間內(nèi)實(shí)際變動(dòng)負(fù)荷所產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)相等。在配電設(shè)計(jì)中， 通常采用30分鐘的最大平均負(fù)荷作為按發(fā)熱條件選擇電器或?qū)w的依據(jù)。2.1.2平均負(fù)荷平均負(fù)荷指一段時(shí)間內(nèi)用電設(shè)備所消耗的電能與該段時(shí)間之比。常選用最大 負(fù)荷班（即有代表性的一晝夜內(nèi)電能消耗量最多的一個(gè)班）的平均負(fù)荷，有時(shí)也 計(jì)算年平均負(fù)荷。平均負(fù)荷用來

5、計(jì)算最大負(fù)荷和電能消耗量。2.2負(fù)荷計(jì)算的方法負(fù)荷計(jì)算的方法有需要系數(shù)法、二項(xiàng)式等幾種。本設(shè)計(jì)由于設(shè)備臺(tái)數(shù)比較多， 而單臺(tái)設(shè)備容量相差不大所以采用需要系數(shù)法確定。主要計(jì)算公式有：有功功率：P30 = PeKd無功功率：Q30 = P30tg6視在功率：S30 = P30/Cos6計(jì)算電流：I30 = S30/3UN2.2.1全廠負(fù)荷計(jì)算取 KEp = 0.95; KEq = 0.97根據(jù)上表可算出：EP30i = 7485.7kW; EQ30i = 4798kvar貝 Q P30 = KEPEP30i = 0.95X7485.7kW = 7111kWQ30 = KEqEQ30i = 0.97X

6、4798.4kvar = 4654kvarS30 =223030pQ+e8499KV - AI30 = S30/3UN 2 140 ACos6二 P30/S30 = 7111/849920.842.3功率補(bǔ)償功率補(bǔ)償功率補(bǔ)償功率補(bǔ)償工廠中由于有大量的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)、電焊機(jī)、電孤爐及氣體放電燈等 感性負(fù) 荷，還有感性的電力變壓器，從而使功率因數(shù)降低。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)定的工廠功率 因數(shù)要求時(shí)，則需考慮增設(shè)無功功率補(bǔ)償裝置。上圖表示功率因數(shù)提高與無功功率和視在功率變化的關(guān)系。假設(shè)功率因數(shù)有 6cos提高到6cos，這時(shí)在用戶需用的有功功率

7、30P不變的條件下，無功功 率將由30Q減小到30Q，視在功率將由30S減小到30S。相應(yīng)地負(fù)荷電流30I 也得以減小，這將使系統(tǒng)的電能損耗和電壓損耗相應(yīng)降低，既節(jié)約了電能，又提 高了電壓質(zhì)量，而且可選較小容量的供電設(shè)備和導(dǎo)線電纜，因此提高功率因數(shù)對(duì) 供電系統(tǒng)大有好處。由上圖可知，要使功率因數(shù)由6cos提高到6cos，必須裝設(shè)無功補(bǔ)償裝 置（并聯(lián)電容器），其容量為：e,=%3部一印衫）在確定了總的補(bǔ)償容量后，即可根據(jù)所選并聯(lián)電容器的單個(gè)容量qc來確定電容器的個(gè)數(shù)，即：由于本設(shè)計(jì)中要求Cos 6N0.9,而由上面計(jì)算可知Cos6=0.840.9,因此需 要進(jìn)行無功補(bǔ)償。綜合考慮在這里采用并聯(lián)電容

8、器進(jìn)行高壓集中補(bǔ)償。Qc = 7111X(tanarcCos0.84 tanarcCos0.95) Kvar=2275Kvar取 Qc=2300 Kvar因此，其電容器的個(gè)數(shù)為：n = Qc/qC = 2300/150 =15而由于電容器是單相的，所以應(yīng)為3的倍數(shù)，取15個(gè)正好。無功補(bǔ)償后，變電所低壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷為：S30 (2) =227111(47982300)+-=7538KV - A變壓器的功率損耗為：QT = 0.06 S30 = 0.06 * 7538= 452KvarPT = 0.015 S30 = 0.015 * 7538= 113 Kw變電所高壓側(cè)計(jì)算負(fù)荷為：P30 = 7111+ 113 = 7224 KwQ30 = (4798-2300)+ 452= 2950 KvarS30 = 2272242950+= 7803 KV - A無功率補(bǔ)償后，工廠的功率因數(shù)為：Cos6 = P30 / S30 =7224/7803= 0.9則工廠的功率因數(shù)為：cos6 = P30 /S30 = 0.9N0.9因此，符合本設(shè) 計(jì)的要求。3總結(jié)及心得體會(huì)