工廠供電負(fù)荷計算

工廠供電負(fù)荷計算第1頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月2.1計算及計算目的2.1.1負(fù)荷曲線

負(fù)荷曲線（loadcurve）是指用于表達(dá)電力負(fù)荷隨時間變化情況的函數(shù)曲線。在直角坐標(biāo)系中，縱坐標(biāo)表示負(fù)荷（有功功率或無功功率）值，橫坐標(biāo)表示對應(yīng)的時間（一般以小時為單位）。

第2頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月1．負(fù)荷曲線的分類按負(fù)荷的功率性質(zhì)分：

可分為有功負(fù)荷曲線和無功負(fù)荷曲線；按所表示的負(fù)荷變動的時間分：

可分為日負(fù)荷、月負(fù)荷和年負(fù)荷曲線。按負(fù)荷對象分：工廠、車間、設(shè)備負(fù)荷曲線第3頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月第4頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月第5頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月2．年最大負(fù)荷和年最大負(fù)荷利用小時數(shù)（1）年最大負(fù)荷Pmax

年最大負(fù)荷Pmax就是全年中負(fù)荷最大的工作班內(nèi)消耗電能最大的半小時的平均功率，因此年最大負(fù)荷也稱為半小時最大負(fù)荷P30。（2）年最大負(fù)荷利用小時數(shù)Tmax

年最大負(fù)荷利用小時數(shù)又稱為年最大負(fù)荷使用時間Tmax，它是一個假想時間，在此時間內(nèi)，電力負(fù)荷按年最大負(fù)荷Pmax(或P30)持續(xù)運(yùn)行所消耗的電能，恰好等于該電力負(fù)荷全年實際消耗的電能。

第6頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月

下圖為某廠年有功負(fù)荷曲線，此曲線上最大負(fù)荷Pmax就是年最大負(fù)荷，Tmax為年最大負(fù)荷利用小時數(shù)。第7頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月3.平均負(fù)荷Pav

平均負(fù)荷Pav，就是電力負(fù)荷在一定時間t內(nèi)平均消耗的功率，也就是電力負(fù)荷在該時間內(nèi)消耗的電能W除以時間t的值，即Pav=W/t

年平均負(fù)荷為Pav=Wa/8760

第8頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月2.1.2計算負(fù)荷（calculatedload）

通常將以半小時平均負(fù)荷為依據(jù)所繪制的負(fù)荷曲線上的“最大負(fù)荷”稱為計算負(fù)荷，并把它作為按發(fā)熱條件選擇電氣設(shè)備的依據(jù)，用Pca(Qca、Sca、Ica)或P30(Q30、S30、I30)表示。

第9頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月規(guī)定取“半小時平均負(fù)荷”的原因： 一般中小截面導(dǎo)體的發(fā)熱時間常數(shù)τ為10min以上，根據(jù)經(jīng)驗表明，中小截面導(dǎo)線達(dá)到穩(wěn)定溫升所需時間約為3τ=3×10＝30（min），如果導(dǎo)線負(fù)載為短暫尖峰負(fù)荷，顯然不可能使導(dǎo)線溫升達(dá)到最高值，只有持續(xù)時間在30min以上的負(fù)荷時，才有可能構(gòu)成導(dǎo)線的最高溫升。第10頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月2.1.3負(fù)荷計算的意義和目的

負(fù)荷計算主要是確定計算負(fù)荷，如前所述，若根據(jù)計算負(fù)荷選擇導(dǎo)體及電器，則在實際運(yùn)行中導(dǎo)體及電器的最高溫升不會超過允許值。計算負(fù)荷是設(shè)計時作為選擇工廠供配電系統(tǒng)供電線路的導(dǎo)線截面、變壓器容量、開關(guān)電器及互感器等的額定參數(shù)的依據(jù)。正確確定計算負(fù)荷意義重大，是供電設(shè)計的前提，也是實現(xiàn)供電系統(tǒng)安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的必要手段。返回目錄第11頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月2.2確定計算負(fù)荷的系數(shù)2.2.1需要系數(shù)Kd=KΣKL/ηwlη2.2.2二項式系數(shù)

按需要系數(shù)的定義將它們轉(zhuǎn)化為用兩個稱為二項式系數(shù)的計算系數(shù)來表示出總額定負(fù)荷以及大容量機(jī)組負(fù)荷與最大負(fù)荷之間的關(guān)系2.2.3利用系數(shù)Kc=Pav/Pe第12頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月2.3求計算負(fù)荷的方法2.3.1設(shè)備容量的確定1用電設(shè)備的工作方式用電設(shè)備按其工作方式可分為三種：

（1）連續(xù)運(yùn)行工作制（長期工作制）（2）短時運(yùn)行工作制（短暫工作制）（3）斷續(xù)運(yùn)行工作制（重復(fù)短暫工作制）第13頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月連續(xù)運(yùn)行工作制（長期工作制）

在規(guī)定的環(huán)境溫度下連續(xù)運(yùn)行，設(shè)備任何部分溫升均不超過最高允許值，負(fù)荷比較穩(wěn)定。如通風(fēng)機(jī)水泵、空氣壓縮機(jī)、皮帶輸送機(jī)、破碎機(jī)、球磨機(jī)、攪拌機(jī)、電機(jī)車等機(jī)械的拖動電動機(jī)，以及電爐、電解設(shè)備、照明燈具等，均屬連續(xù)運(yùn)行工作制的用電設(shè)備。第14頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月短時運(yùn)行工作制（短暫工作制）

用電設(shè)備的運(yùn)行時間短而停歇時間長，在工作時間內(nèi)，用電設(shè)備的溫升尚未達(dá)到該負(fù)荷下的穩(wěn)定值即停歇冷卻，在停歇時間內(nèi)其溫度又降低為周圍介質(zhì)的溫度，這是短暫工作的特點(diǎn)。如機(jī)床上的某些輔助電動機(jī)（如橫梁升降、刀架快速移動裝置的拖動電動機(jī)）及水閘用電動機(jī)等設(shè)備。這類設(shè)備的數(shù)量不多。第15頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月斷續(xù)運(yùn)行工作制（重復(fù)短暫工作制）

用電設(shè)備以斷續(xù)方式反復(fù)進(jìn)行工作，其工作時間（t）與停歇時間（t0）相互交替。工作時間內(nèi)設(shè)備溫度升高，停歇時間溫度又下降，若干周期后，達(dá)到一個穩(wěn)定的波動狀態(tài)。如電焊機(jī)和吊車電動機(jī)等。斷續(xù)周期工作制的設(shè)備，通常用暫載率ε表征其工作特征，取一個工作周期內(nèi)的工作時間與工作周期的百分比值，即為ε，即：式中t，t0——工作時間與停歇時間，兩者之和為工作周期T。第16頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月2.3.2用電設(shè)備額定容量的計算 在每臺用電設(shè)備的銘牌上都有“額定功率”PN，但由于各用電設(shè)備的額定工作方式不同，不能簡單地將銘牌上規(guī)定的額定功率直接相加，必須先將其換算為同一工作制下的額定功率，然后才能相加。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(shè)備額定容量”，用Pe表示。第17頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月（1）長期工作制和短時工作制的設(shè)備容量

Pe=PN（2）重復(fù)短暫工作制的設(shè)備容量①吊車機(jī)組用電動機(jī)（包括電葫蘆、起重機(jī)、行車等）的設(shè)備容量統(tǒng)一換算到ε=25%時的額定功率（kW），若其εN不等于25%時應(yīng)進(jìn)行換算，公式為:②電焊機(jī)及電焊變壓器的設(shè)備容量統(tǒng)一換算到ε＝100%時的額定功率（kW）。若其銘牌暫載率εN不等于100%時，應(yīng)進(jìn)行換算，公式為:第18頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月（3）電爐變壓器的設(shè)備容量

電爐變壓器的設(shè)備容量是指在額定功率因數(shù)下的額定功率（kW），即：Pe=PN=SN·cosＮ

第19頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月（4）照明設(shè)備的設(shè)備容量①白熾燈、碘鎢燈設(shè)備容量就等于燈泡上標(biāo)注的額定功率（kW）；②熒光燈還要考慮鎮(zhèn)流器中的功率損失（約為燈管功率的20%），其設(shè)備容量應(yīng)為燈管額定功率的1.2倍（kW）；③高壓水銀熒光燈亦要考慮鎮(zhèn)流器中的功率損失（約為燈泡功率的10%），其設(shè)備容量應(yīng)為燈泡額定功率的1.1倍（kW）；④金屬鹵化物燈：采用鎮(zhèn)流器時亦要考慮鎮(zhèn)流器中的功率損失（約為燈泡功率的10%），故其設(shè)備容量應(yīng)為燈泡額定功率的1.1倍（kW）。第20頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月（5）不對稱單相負(fù)荷的設(shè)備容量

當(dāng)有多臺單相用電設(shè)備時，應(yīng)將它們均勻地分接到三相上，力求減少三相負(fù)載不對稱情況。設(shè)計規(guī)程規(guī)定，在計算范圍內(nèi)，單相用電設(shè)備的總?cè)萘咳绮怀^三相用電設(shè)備總?cè)萘康?5%時，可按三相對稱分配考慮，如單相用電設(shè)備不對稱容量大于三相用電設(shè)備總?cè)萘康?5%時，則設(shè)備容量Pe應(yīng)按三倍最大相負(fù)荷的原則進(jìn)行換算。第21頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月設(shè)備接于相電壓或線電壓時，設(shè)備容量Pe的計算如下：單相設(shè)備接于相電壓時

Pe＝3Pe·m式中Pe——等效三相設(shè)備容量；

Pe·m——最大負(fù)荷所接的單相設(shè)備容量。單相設(shè)備接于線電壓時

式中Pe·l——接于同一線電壓的單相設(shè)備容量。返回目錄第22頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月

負(fù)荷計算的方法有： 需要系數(shù)法、二項式法、利用系數(shù)法、形狀系數(shù)法、附加系數(shù)法.

需要系數(shù)法比較簡便因而廣泛使用。這里僅介紹需要系數(shù)法。第23頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月需要系數(shù) 需要系數(shù)考慮了以下的主要因素：式中K——同時使用系數(shù)，為在最大負(fù)荷工作班某組工作著的用電設(shè)備容量與接于線路中全部用電設(shè)備總額定容量之比；

KL——負(fù)荷系數(shù)，用電設(shè)備不一定滿負(fù)荷運(yùn)行，此系數(shù)表示工作著的用電設(shè)備實際所需功率與其額定容量之比；

ηwl——線路供電效率；

η——用電設(shè)備組在實際運(yùn)行功率時的平均效率。第24頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月

實際上，上述系數(shù)對于成組用電設(shè)備是很難確定的，而且對一個生產(chǎn)企業(yè)或車間來說，生產(chǎn)性質(zhì),工藝特點(diǎn)，加工條件，技術(shù)管理和勞動組織以及工人操作水平等因素，都對Kd有影響。所以Kd只能靠測量統(tǒng)計確定,見附錄表2.2.1~5。上述各種因素可供設(shè)計人員在變動的系數(shù)范圍內(nèi)選用時參考。第25頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月2.3.3需要系數(shù)法

由負(fù)荷端逐級向電源端進(jìn)行計算第26頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月1．單臺用電設(shè)備的計算負(fù)荷（1）有功計算負(fù)荷：

考慮到單臺用電設(shè)備總會有滿載運(yùn)行的時候，其計算負(fù)荷Pca·1為式中Pe—換算到統(tǒng)一暫載率下的電動機(jī)的額定容量；

η—用電設(shè)備在額定負(fù)載下的的效率。（2）無功計算負(fù)荷：Qca·1=Pca·1tan式中—用電設(shè)備功率因數(shù)角。計算目的：用于選擇分支線導(dǎo)線及其上的開關(guān)設(shè)備。第27頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月2.用電設(shè)備組的計算負(fù)荷（1）有功計算負(fù)荷：Pca·2=Kd∑Pe

Kd—用電設(shè)備組的需要系數(shù)，見附錄表3；∑Pe—用電設(shè)備組的設(shè)備額定容量之和，但不包括備用設(shè)備容量。（2）無功計算負(fù)荷：Qca·2=Pca·2tanwmtanwm值見附錄表3。（3）視在計算負(fù)荷：計算目的：用于選擇各組配電干線及其上的開關(guān)設(shè)備。

第28頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月當(dāng)Kd值有一定變動范圍時，取值要作具體分析。如臺數(shù)多時，一般取用較小值，臺數(shù)少時取用較大值；設(shè)備使用率高時，取用較大值，使用率低時取用較小值。當(dāng)一條線路內(nèi)的用電設(shè)備的臺數(shù)較?。╪<3臺）時，一般是將用電設(shè)備額定容量的總和作為計算負(fù)荷，或者采用較大的Kd值(0.85~1)。第29頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月3．確定車間配電干線或車間變電所低壓母線上的計算負(fù)荷（1）總有功計算負(fù)荷：Pca·3＝Ｋ∑ΣPca·2（2）總無功計算負(fù)荷：Qca·3＝Ｋ∑ΣQca·2（3）總視在計算負(fù)荷：Pca·3、Qca·3、Sca·3－車間變電所低壓母線上的有功、無功及視在計算負(fù)荷；ΣPca·2、ΣQca·2－各用電設(shè)備組的有功、無功計算負(fù)荷的總和Ｋ∑－最大負(fù)荷時的同時系數(shù)?？紤]各用電設(shè)備組的最大計算負(fù)荷不會同時出現(xiàn)而引入的系數(shù)。Ｋ∑的范圍值見附錄表6。注意：當(dāng)變電所的低壓母線上裝有無功補(bǔ)償用的靜電電容器組，其容量為Qc3,則當(dāng)計算Qca·3時，要減去無功補(bǔ)償容量，即Qca·3＝Ｋ·ΣQca·2－Qc3

計算目的：用于選擇車間配電干線及其上的開關(guān)設(shè)備，或者用于低壓母線的選擇及車間變電所電力變壓器容量的選擇。第30頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月4.確定車間變電所中變壓器高壓側(cè)的計算負(fù)荷Pca·4＝Pca·3+ΔPTQca·4＝Qca·3+ΔQT

Pca·４、Qca·４、Sca·４－車間變電所中變壓器高壓側(cè)的有功、無功及視在計算負(fù)荷（kW、kvar及kVA）；

ΔPT、ΔQT－變壓器的有功損耗與無功損耗（kW、kvar）。 計算目的：用于選擇車間變電所高壓配電線及其上的開關(guān)設(shè)備

第31頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月在計算負(fù)荷時，車間變壓器尚未選出，無法根據(jù)變壓器的有功損耗與無功損耗的理論公式進(jìn)行計算，因此一般按下列經(jīng)驗公式估算：對SJL1等型電力變壓器：ΔPT≈0.02Sca·3

（kW）ΔQT≈0.08Sca·3

（kvar）對SL7、S7、S9、S10等低損耗型電力變壓器：ΔPT≈0.015Sca·3

（kW）ΔQT≈0.06Sca·3

（kvar）式中Sca·3－變壓器低壓母線上的計算負(fù)荷（kVA）。第32頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月5.確定全車間變電所中高壓母線上的計算負(fù)荷Pca·5＝ΣPca·4+P4mQca·5＝ΣQca·4+Q4m

P4m、Q4m—車間高壓用電設(shè)備的有功及無功計算負(fù)荷。 計算目的：用于車間變電所高壓母線的選擇。第33頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月6.確定總降壓變電所出線上的計算負(fù)荷Pca·6=Pca·5+ΔPL≈Pca·5

Qca·6=Qca·5+ΔQL

≈Qca·5

Sca·6≈Sca·5ΔPL、ΔQL—高壓線路功率損耗，由于一般工廠范圍不大，線路功率損耗小，故可忽略不計。 計算目的：用于選擇總降壓變電所出線及其上的開關(guān)設(shè)備。第34頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月7.確定總降壓變電所低壓側(cè)母線的計算負(fù)荷Pca·7＝ＫΣΣPca·６Qca·7＝ＫΣΣQca·６

注意：如果在總降壓變電所６~10kV二次母線側(cè)采用高壓電容器進(jìn)行無功功率補(bǔ)償，則在計算總無功功率Qca·7時，應(yīng)減去補(bǔ)償設(shè)備的容量Qc7

，即Qca·7＝ＫΣΣQca·６-Qc7

計算目的：用于選擇總降壓變電所低壓母線以及選擇總降壓變電所主變壓器容量。第35頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月8．確定全廠總計算負(fù)荷Pca·8＝Pca·7+ΔPTQca·8＝Qca·7+ΔQT

計算目的：全廠總計算負(fù)荷的數(shù)值可作為向供電部門申請全廠用電的依據(jù)，并作為原始資料進(jìn)行高壓供電線路的電氣計算，選擇高壓進(jìn)線導(dǎo)線及進(jìn)線開關(guān)設(shè)備。第36頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月2.3.4二項式系數(shù)法

1.基本公式

Pca=bPe+cPx其中bPe表示用電設(shè)備的平均功率,Px是X臺最大容量的設(shè)備總?cè)萘?cPx是附加負(fù)荷.注意事項:①當(dāng)設(shè)備總臺數(shù)少于表2.3.2中規(guī)定的最大容量設(shè)備臺數(shù)的2倍時,…②當(dāng)用電設(shè)備只有1~2臺設(shè)備時,...③對于單臺電動機(jī),…

第37頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月

2.多組用電設(shè)備計算負(fù)荷的確定應(yīng)考慮各組用電設(shè)備的最大負(fù)荷不同時出現(xiàn)的因素,此時不是計入一個同時系數(shù)KΣ,總的有功計算負(fù)荷有兩部分組成.第38頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月例2.3.1一機(jī)修車間的380V線路上，接有金屬切削機(jī)床電動機(jī)20臺共50kW；另接通風(fēng)機(jī)3臺共5kW；電葫蘆4個共6kW（FCN=40%）試用需要系數(shù)法求計算負(fù)荷。解：冷加工電動機(jī)組：查附錄表3可得Kd=0.16~0.2（取0.2），cos=0.5，tan=1.73，因此Pca(1)=Kd∑Pe=0.2×50=10(kW)Qca(1)=Pca(1)tanwm=10×1.73=17.3(kvar)Sca(1)=Pca(1)/coswm=10/0.5=20(kVA)第39頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月

通風(fēng)機(jī)組：查附錄表3可得Kd=0.7~0.8（取0.8），cos=0.8，tan=0.75，因此

Pca(2)=Kd∑Pe=0.8×5=4(kW) Qca(2)=Pca(2)tanwm=4×0.75=3(kvar) Sca(2)=Pca(2)/coswm=4/0.8=5(kVA)第40頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月電葫蘆：由于是單臺設(shè)備，可取Kd=1，查附錄表3可得cos=0.5，tan=1.73，因此Pca(3)=Pe=3.79=3.79(kW)Qca(3)=Pca(3)tanwm=3.79×1.73=6.56(kvar)Sca(3)=Pca(3)/coswm=3.79/0.5=7.58(kVA)取同時系數(shù)Ｋ∑為0.9，因此總計算負(fù)荷為 Pca(∑)＝Ｋ∑ΣPca=0.9×（10+4+3.79）=16.01(kW)

Qca(∑)＝Ｋ∑ΣQca=0.9×（17.3+3+6.56）=24.17(kW)第41頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月

為了使人一目了然，便于審核，實際工程設(shè)計中常采用計算表格形式，如下表所示。28.9924.1716.01——取Ｋ∑=0.9—26.8617.79————24負(fù)荷總計7.586.563.791.730.513.79（ε=25%）1電葫蘆35340.750.80.853通風(fēng)機(jī)組22017.3101.730.50.25020機(jī)床組1Sca(kVA)Qca(kVar)Pca(kW)計算負(fù)荷tancosKd設(shè)備容量（kW）臺數(shù)用電設(shè)備組名稱序號返回目錄第42頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月例2.3.2已知某機(jī)修車間的金屬切削機(jī)床組，擁有380V的三相電動機(jī)7.5kw3臺，4kw8臺，3kw17臺，1.5kw10臺。試用二項式法來確定機(jī)床組的計算負(fù)荷。解：由附錄表1查得。設(shè)備總?cè)萘繛镻e=120.5kW。x臺最大容量的設(shè)備容量為Px=P5=7.5kW×3+4kW×2=30.5kW有功計算負(fù)荷為P30=0.14×120.5Kw+0.4×30.5Kw=29.1Kw無功計算負(fù)荷為Q30=29.1Kw×1.73=50.3kvar視在計算負(fù)荷為

計算電流為計算電流為第43頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月2.4工廠供電系統(tǒng)功率因數(shù)的確定2.4.1功率因數(shù)的計算（1）瞬時功率因數(shù)

瞬時功率因數(shù)由功率因數(shù)表或相位表直接讀出，或由功率表、電流表和電壓表的讀數(shù)按下式求出：式中：P——功率表測出的三相功率讀數(shù)（kW）； U——電壓表測出的線電壓讀數(shù)（kV）； I——電流表測出的相電流讀數(shù)（A）。

瞬時功率因數(shù)值代表某一瞬間狀態(tài)的無功功率的變化情況。第44頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）均權(quán)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。其計算公式為式中：

Wp----某一時間內(nèi)消耗的有功電能（kW·h）；由有功電度表讀出。

Wq----某一時間內(nèi)消耗的無功電能（kvar·h）；由無功電度表讀出。

我國電業(yè)部門每月向工業(yè)用戶收取電費(fèi)，就規(guī)定電費(fèi)要按月平均功率因數(shù)來調(diào)整。上式用以計算已投入生產(chǎn)的工業(yè)企業(yè)的功率因數(shù)。第45頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月

對于正在進(jìn)行設(shè)計的工業(yè)企業(yè)則采用下述的計算方法：式中：

Pca----全企業(yè)的有功功率計算負(fù)荷，kW；

Qca----全企業(yè)的無功功率計算負(fù)荷，kvar；

α----有功負(fù)荷系數(shù)，一般為0.7~0.75；

β----無功負(fù)荷系數(shù)，一般為0.76~0.82。

第46頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月（3）最大負(fù)荷時的功率因數(shù)

最大負(fù)荷時的功率因數(shù)指在年最大負(fù)荷（即計算負(fù)荷）時的功率因數(shù)。根據(jù)功率因數(shù)的定義可以分別寫出：

式中：Pca——全企業(yè)的有功功率計算負(fù)荷，kW；Qca——全企業(yè)的無功功率計算負(fù)荷，kvar；Sca——全企業(yè)的視在計算負(fù)荷，kVA。第47頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月2.5供電系統(tǒng)功率因數(shù)的改善及電能的節(jié)約2.5.1功率因數(shù)降低對供電系統(tǒng)的影響（1）系統(tǒng)中輸送的總電流增加，使得供電系統(tǒng)中的電氣元件，容量增大，從而使工廠內(nèi)部的啟動控制設(shè)備、測量儀表等規(guī)格尺寸增大，因而增大了初投資費(fèi)用。（2）增加電力網(wǎng)中輸電線路上的有功功率損耗和電能損耗。（3）線路的電壓損耗增大。影響負(fù)荷端的異步電動機(jī)及其它用電設(shè)備的正常運(yùn)行。（4）使電力系統(tǒng)內(nèi)的電氣設(shè)備容量不能充分利用。 綜上可知,電力系統(tǒng)功率因數(shù)的高低是十分重要的問題，因此，必須設(shè)法提高電力網(wǎng)中各種有關(guān)部分的功率因數(shù)。目前供電部門實行按功率因數(shù)征收電費(fèi)，因此功率因數(shù)的高低也是供電系統(tǒng)的一項重要的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。第48頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月2.5.2功率因數(shù)的改善（1）提高自然功率因數(shù)

提高自然功率因數(shù)的方法，即采用降低各用電設(shè)備所需的無功功率以改善其功率因數(shù)的措施，主要有： ①正確選用感應(yīng)電動機(jī)的型號和容量，使其接近滿載運(yùn)行； ②更換輕負(fù)荷感應(yīng)電動機(jī)或者改變輕負(fù)荷電動機(jī)的接線； ③電力變壓器不宜輕載運(yùn)行； ④合理安排和調(diào)整工藝流程，改善電氣設(shè)備的運(yùn)行狀況，限制電焊機(jī)、機(jī)床電動機(jī)等設(shè)備的空載運(yùn)轉(zhuǎn)；

⑤使用無電壓運(yùn)行的電磁開關(guān)。

第49頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）人工補(bǔ)償無功功率

當(dāng)采用提高用電設(shè)備自然功率因數(shù)的方法后，功率因數(shù)仍不能達(dá)到《供用電規(guī)則》所要求的數(shù)值時，就需要設(shè)置專門的無功補(bǔ)償電源，人工補(bǔ)償無功功率。人工補(bǔ)償無功功率的方法主要有以下三種：并聯(lián)電容器補(bǔ)償同步電動機(jī)補(bǔ)償動態(tài)無功功率補(bǔ)償?shù)?0頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月

用靜電電容器（或稱移相電容器、電力電容器）作無功補(bǔ)償以提高功率因數(shù)，是目前工業(yè)企業(yè)內(nèi)廣泛應(yīng)用的一種補(bǔ)償裝置。電力電容器的補(bǔ)償容量可用下式確定Qc=Pav（tan1-tan2）=αPca（tan1-tan2）式中：Pca——最大有功計算負(fù)荷，kW；

α——月平均有功負(fù)荷系數(shù)；

tan1、tan2——補(bǔ)償前、后平均功率因數(shù)角的正切值。第51頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月

在計算補(bǔ)償用電力電容器容量和個數(shù)時，應(yīng)考慮到實際運(yùn)行電壓可能與額定電壓不同，電容器能補(bǔ)償?shù)膶嶋H容量將低于額定容量，此時需對額定容量作修正：式中：QN－－電容器銘牌上的額定容量，kvar；

Qe－－電容器在實際運(yùn)行電壓下的容量，kvar；

UN－－電容器的額定電壓，kV; U－－電容器的