第三章-電力負荷及計算

第三章電力負荷及其計算授課教師：XXXX目錄

/CONTENTS第1節(jié)電力負荷與負荷曲線第2節(jié)三相用電設備組計算負荷的確定*第3節(jié)單相用電設備組計算負荷的確定第4節(jié)用戶計算負荷及年耗電量的計算第5節(jié)尖峰電流及其計算第1節(jié)電力負荷與負荷曲線第1節(jié)一、電力負荷的分級及其對供電電源的要求電力負荷,既可指用電設備或用電單位(用戶),也可指用電設備或用電單位所耗用的電功率或電流。這里的電力負荷指用電單位(用戶)或用電設備。

(一)電力負荷的分級電力負荷根據(jù)其對供電可靠性的要求及中斷供電在對人身安全、經(jīng)濟損失上所造成的影響程度,按GB50052—2009《供配電系統(tǒng)設計規(guī)范》規(guī)定,分為以下三級:1.一級負荷2.二級負荷3.三級負荷第1節(jié)1.一級負荷符合下列情況之一時,應視為一級負荷:①中斷供電一將造成人身傷害者。②中斷供電將在經(jīng)濟上造成重大損失者,例如重大設備損壞、大量產(chǎn)品報廢、用重要原料生產(chǎn)的產(chǎn)品大量報廢、國民經(jīng)濟中重點企業(yè)的連續(xù)生產(chǎn)過程被打亂需要長時間才能恢復等。③中斷供電將影響重要用電單位的正常工作,例如重要交通樞紐、重要通信樞紐、重要賓館、大型體育場館、經(jīng)常用于國際活動的大量人員集中的公共場所等用電單位中的重要電力負荷。在一級負荷中,當中斷供電將造成人員傷亡或重大設備損壞或發(fā)生中毒、爆炸和火災等情況的負荷,以及特別重要場所的不允許中斷供電的負荷,應視為一級負荷中特別重要的負荷。第1節(jié)2.二級負荷符合下列情況之一時,應視為二級負荷:①中斷供電將在經(jīng)濟上造成較大損失者,例如主要設備損壞、大量產(chǎn)品報廢、連續(xù)生產(chǎn)過程被打亂需較長時間才能恢復、重點企業(yè)大量減產(chǎn)等。②中斷供電將影響較重要用電單位的正常工作,例如交通樞紐、通信樞紐等用電單位中的重要電力負荷,以及中斷供電將造成大型影劇院、大型商場等較多人員集中的重要的公共場所秩序混亂者。3.三級負荷所有不屬于一級和二級負荷者,應為三級負荷。第1節(jié)(二)各級電力負荷對供電電源的要求1.一級負荷對供電電源的要求一級負荷屬重要負荷,應由“雙重電源”供電;當一個電源發(fā)生故障時,另一個電源不應同時受到損壞。一級負荷中特別重要的負荷,除由雙重電源供電外,還應增設應急電源,并嚴禁將其他負荷接入應急供電系統(tǒng)。而且設備供電電源的切換時間,應滿足設備允許中斷供電的要求?？勺鳛閼彪娫吹挠?①獨立于正常電源的發(fā)電機組;②供電網(wǎng)絡中獨立于正常電源的專用饋電線路;③蓄電池;④干電池。第1節(jié)2.二級負荷對供電電源的要求二級負荷也屬重要負荷,但其重要程度次于一級負荷。二級負荷宜由兩回線路供電。在負荷較小或地區(qū)供電條件困難時,二級負荷可由一回6kV及以上專用的架空線路供電。3.三級負荷對供電電源的要求三級負荷屬不重要負荷,對供電電源無特殊要求。第1節(jié)二、電力負荷的類別電力負荷按用途分,有照明負荷和動力負荷。照明負荷為單相負荷,在三相系統(tǒng)中很難做到三相平衡;而動力負荷一般可視為三相平衡負荷。電力負荷按行業(yè)分,有工業(yè)負荷、非工業(yè)負荷和居民生活負荷等。第1節(jié)電力負荷(設備)按工作制可分為以下三類:(1)長期連續(xù)工作制這類設備長期連續(xù)運行,負荷比較穩(wěn)定,例如通風機、空氣壓縮機、電動發(fā)電機組、電爐和照明燈等。機床電動機的負荷雖然變動一般較大,但大多也是長期連續(xù)工作的。(2)短時工作制這類設備的工作時間較短,而停歇時間相對較長,例如機床上的某些輔助電動機(如進給電動機、升降電動機等)。(3)斷續(xù)周期工作制這類設備周期性地工作—停歇—工作,如此反復運行,而工作周期一般不超過10min,例如電焊機和起重機械。第1節(jié)電力負荷(設備)按工作制可分為以下三類:(1)長期連續(xù)工作制這類設備長期連續(xù)運行,負荷比較穩(wěn)定,例如通風機、空氣壓縮機、電動發(fā)電機組、電爐和照明燈等。機床電動機的負荷雖然變動一般較大,但大多也是長期連續(xù)工作的。(2)短時工作制這類設備的工作時間較短,而停歇時間相對較長,例如機床上的某些輔助電動機(如進給電動機、升降電動機等)。(3)斷續(xù)周期工作制這類設備周期性地工作—停歇—工作,如此反復運行,而工作周期一般不超過10min,例如電焊機和起重機械。第1節(jié)三、用電設備的額定容量、負荷持續(xù)率及負荷系數(shù)1.用電設備的額定容量用電設備的額定容量,是指用電設備在額定電壓下、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。對電動機,其額定容量是指其軸上正常輸出的最大功率。因此其耗用的功率即從電網(wǎng)吸取的功率,應為其額定容量除以其本身的效率。對電燈和電爐等,其額定容量是指其在額定電壓下耗用的功率,而不是指其輸出的功率。第1節(jié)電動機、電爐和電燈等設備的額定容量,均用有功功率PN表示,單位為瓦(W)或千瓦(kW)。變壓器、互感器和電焊機等設備的額定容量,一般用視在功率SN表示,單位為伏安(VA)或千伏安(kVA)。電容器類設備的額定容量,則用無功功率Qc表示,單位為乏(var)或千乏(kvar)。必須指出:對斷續(xù)周期工作制的設備(如電焊機、起重機等)來說,其額定容量是對應于一定的負荷持續(xù)率(dutycycle)的。第1節(jié)2.負荷持續(xù)率負荷持續(xù)率,又稱暫載率或相對工作時間,符號為ε,其定義為一個工作周期T內(nèi)工作時間t與T的百分比,即式中,t0為工作周期T內(nèi)的停歇時間。T、t和t0的單位均為秒(s)。同一設備,在不同負荷持續(xù)率下運行時,其輸出的功率是不同的。第1節(jié)

第1節(jié)3.用電設備的負荷系數(shù)用電設備的負荷系數(shù)(或稱負荷率)KL,為設備在最大負荷時輸出或耗用的功率P與設備額定容量PN的比值,即負荷系數(shù)表征了設備容量的利用程度。負荷系數(shù)的符號有時也用β表示。第1節(jié)四、負荷曲線的有關概念(一)負荷曲線的繪制與類型負荷曲線是表征電力負荷隨時間變動情況的一種圖形。它繪制在直角坐標上,縱坐標軸表示負荷功率(一般用有功功率),橫坐標軸表示負荷變動所對應的時間。負荷曲線按負荷對象分,有工廠(企業(yè))的、車間的或某臺設備的負荷曲線。按負荷的功率性質(zhì)分,有有功和無功負荷曲線。按所表示的負荷變動時間分,有年的、月的、日的和工作班的負荷曲線。第1節(jié)按繪制方式分,有依點連成的負荷曲線(如圖3-1a所示)和梯形負荷曲線(如圖3-1b所示)。圖3-1日有功負荷曲線第1節(jié)年負荷曲線,通常繪成負荷持續(xù)時間曲線,按負荷大小依次排列,如圖3-2c所示。此年負荷持續(xù)時間曲線按所繪對象(負荷)的典型夏日負荷曲線和典型冬日負荷曲線來繪制,如圖3-2a、b所示。其夏日和冬日在全年中所占的天數(shù),應視當?shù)氐乩砦恢煤蜌庀笄闆r而定。圖3-2年負荷持續(xù)時間曲線的繪制第1節(jié)另一種形式的年負荷曲線,是按全年每日的最大負荷(通常取每日最大負荷的半小時平均值)繪制的,稱為年每日最大負荷曲線,如圖3-3所示。橫坐標依次以全年12個月份的日期來分格。這種年最大負荷曲線,可用來確定擁有多臺電力變壓器的變電所在一年的不同時期宜于投入幾臺運行,即所謂“經(jīng)濟運行方式”,以降低電能損耗,提高供配電系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性。圖3-3年每日最大負荷曲線第1節(jié)(二)與負荷曲線有關的物理量1.年最大負荷和年最大負荷利用小時年最大負荷(annualmaximumload)Pmax,是指全年中負荷最大的工作班內(nèi)(該工作班的最大負荷不是偶然出現(xiàn)的,而是在負荷最大的月份內(nèi)至少出現(xiàn)過23次)消耗電能最多的半小時平均負荷P30。第1節(jié)年最大負荷利用小時Tmax,是假設電力負荷按年最大負荷Pmax(亦即P30)持續(xù)運行時,在此Tmax時間內(nèi)電力負荷所耗用的電能,恰與該電力負荷全年實際耗用的電能相等,如圖3-4所示。因此年最大負荷利用小時是一個假想時間,按下式計算:式中,Wa為電力負荷全年實際耗用的電能。圖3-4年最大負荷和年最大負荷利用小時第1節(jié)2.平均負荷和負荷曲線填充系數(shù)平均負荷(averageload)Pav,是指電力負荷在一定時間t內(nèi)平均耗用的功率,即式中,Wt為t時間內(nèi)所耗用的電能。年平均負荷Pav,就是電力負荷全年平均耗用的功率,如圖3-5所示,即式中,Wa為全年所耗用的電能。圖3-5年平均負荷第1節(jié)負荷曲線填充系數(shù)β,就是將起伏波動的負荷曲線“削峰填谷”,由此求出的平均負荷Pav與最大負荷Pmax的比值,亦稱負荷系數(shù)或負荷率,即負荷曲線填充系數(shù)表征了負荷曲線不平坦的程度,亦即負荷變動的程度。從發(fā)揮整個電力系統(tǒng)效能來說,應盡量設法提高β值,因此供配電系統(tǒng)在運行中必須實行負荷調(diào)整。第2節(jié)三相用電設備組計算負荷的確定第2節(jié)一、概述計算負荷(calculatedload),是指通過統(tǒng)計計算求出的、用來按發(fā)熱條件選擇供配電系統(tǒng)中各元件的負荷值。按照計算負荷選擇的電氣設備和導線電纜,如以計算負荷持續(xù)運行,其發(fā)熱溫度不致超出允許值,因而不會影響其使用壽命。由于導體通過電流達到穩(wěn)定溫升的時間大約需(34)τ,τ為發(fā)熱時間常數(shù)。而截面積在16mm2以上的導體的τ均在10min以上,也就是載流導體大約經(jīng)30min后可達到穩(wěn)定的溫升值。因此通常取半小時平均最大負荷P30(亦即年最大負荷Pmax)作為“計算負荷”。第2節(jié)計算負荷是供配電設計計算的基本依據(jù)。如果計算負荷確定過大,將使設備和導線、電纜選擇偏大,造成投資和有色金屬的浪費。如果計算負荷確定過小,又將使設備和導線、電纜選擇偏小,造成設備和導線、電纜運行時過熱,增加電能損耗和電壓損耗,甚至使設備和導線、電纜燒毀,造成事故。因此正確確定計算負荷具有重要的意義。我國目前普遍采用的確定用電設備組計算負荷的方法,有需要系數(shù)法和二項式法。第2節(jié)二、按需要系數(shù)法確定三相用電設備組的計算負荷(一)需要系數(shù)的概念用電設備組的計算負荷,是指用電設備組從供電系統(tǒng)中取用的半小時最大負荷P30,如圖3-6所示。用電設備組的設備容量(equipmentcapacity)Pe,是指用電設備組所有設備(不包括備用設備)的額定容量PN之和,即Pe=∑PN。而設備的額定容量,是設備在額定條件下的最大輸出功率。圖3-6用電設備組的計算負荷第2節(jié)

第2節(jié)令式(3-8)中的K∑KL/ηeηWL=Kd,這里的Kd即“需要系數(shù)”(demandcoefficient)。由此可得需要系數(shù)的定義式為即用電設備組的需要系數(shù)Kd,是用電設備組在最大負荷時需要的有功功率與其設備容量的比值。實際上,用電設備組的需要系數(shù)Kd不僅與其工作性質(zhì)、設備臺數(shù)、設備效率及線路損耗等因素有關,而且與其操作人員的技能水平和生產(chǎn)組織等多種因素有關,因此需要系數(shù)值宜盡可能實測分析確定,使之盡量接近實際。第2節(jié)(二)需要系數(shù)法的基本計算公式及其應用由式(3-9)可得按需要系數(shù)法確定三相用電設備組有功計算負荷P30的基本公式為P30=KdPe(3-10)式中,Pe為用電設備組所有設備(不含備用設備)的額定容量之和。這里必須指出,對斷續(xù)周期工作制的用電設備組,其設備容量應為各設備在不同負荷持續(xù)率下的銘牌容量換算到一個統(tǒng)一的負荷持續(xù)率下的容量之和。第2節(jié)

第2節(jié)

第2節(jié)

第2節(jié)負荷計算中常用的單位:有功功率為“千瓦”(kW);無功功率為“千乏”(kvar);視在功率為“千伏安”(kVA);電流為“安”(A);電壓為“千伏”(kV)。最后必須指出:需要系數(shù)值與用電設備的類別和工作狀態(tài)有很大關系,因此按需要系數(shù)法計算時,首先要正確判別用電設備的類別和工作狀態(tài),否則將造成錯誤。例如機修車間的金屬切削機床電動機,應屬小批生產(chǎn)的冷加工機床電動機,因為金屬切削就是冷加工,而機修車間不可能是大批生產(chǎn)。又如壓塑機、拉絲機和鍛錘等,應屬熱加工機床。第2節(jié)(三)多組用電設備計算負荷的確定確定擁有多組用電設備的干線上或車間變電所低壓母線上的計算負荷時,應考慮各組用電設備的最大負荷不同時出現(xiàn)的因素。因此在確定多組用電設備的計算負荷時,應結(jié)合具體情況對其有功負荷和無功負荷分別計入一個綜合系數(shù)(又稱同時系數(shù)或參差系數(shù))K∑p和K∑q:對車間干線可取K∑p=0.850.95,K∑q=0.900.97。對低壓母線,由用電設備組計算負荷直接相加來計算時可取K∑p=0.800.90,K∑q=0.850.95。如果由車間干線計算負荷直接相加來計算時可取K∑p=0.900.95,K∑q=0.930.97。第2節(jié)

第2節(jié)三、按二項式法確定三相用電設備組的計算負荷(一)二項式法的基本計算公式及其應用二項式法確定有功計算負荷的基本公式為P30=bPe+cPx(3-20)式中,bPe為用電設備組的平均負荷,其中Pe為用電設備組的設備總?cè)萘?其計算方法與需要系數(shù)法相同;cPx為用電設備組中x臺容量最大的設備投入運行時增加的附加負荷,其中Px是x臺最大設備的設備容量;b、c為二項式系數(shù)。其余的計算負荷Q30、S30和I30的計算公式與前述需要系數(shù)法相同。第2節(jié)(二)多組用電設備計算負荷的確定采用二項式法確定多組用電設備總的計算負荷時,亦應考慮各組設備的最大負荷不同出現(xiàn)的因素。但不是計入一個小于1的綜合系數(shù)K∑,而是在各組設備中取其中一組最大的附加負荷(cPx)max,再加上各組的平均負荷bPe。由此可得總的有功計算負荷為P30=∑(bPe)i+(cPx)max(3-21)總的無功計算負荷為Q30=∑(bPetanφ)i+(cPx)maxtanφmax(3-22)式中,tanφmax為最大附加負荷(cPx)max的設備組的平均功率因數(shù)角的正切值。第2節(jié)總的視在計算負荷S30仍按式(3-18)計算?？偟挠嬎汶娏鱅30仍按式(3-19)計算。為了簡化和統(tǒng)一,按二項式法計算多組設備總的計算負荷時,與前述按需要系數(shù)法計算一樣,也不論各組設備臺數(shù)多少,各組的計算系數(shù)b、c、x和cosφ、tanφ等均按附表9所列數(shù)值。*第3節(jié)單相用電設備組計算負荷的確定第3節(jié)一、概述在工廠特別是在民用建筑中,除了廣泛應用三相電氣設備外,還普遍應用有諸如電燈、電爐、電焊機及家用電器等各種單相用電設備。單相設備接在三相線路中,應盡可能地均衡分配,使三相負荷盡可能地平衡。如果三相線路中單相設備的總?cè)萘坎怀^三相設備總?cè)萘康?5%時,則不論單相設備如何分配,單相設備可與三相設備綜合按三相負荷平衡計算。如果單相設備容量超過三相設備容量15%時,則應將單相設備容量換算為等效三相設備容量,再與三相設備容量相加。第3節(jié)由于確定計算負荷的目的,主要是為了選擇供配電系統(tǒng)中的設備和導線、電纜,使設備和導線、電纜在最大負荷電流通過時不致過熱燒毀,因此在接有較多單相設備的三相線路中,不論單相設備接于相電壓還是接于線電壓,只要三相負荷不平衡,就應以最大負荷相的有功負荷的3倍作為等效三相有功負荷,以滿足線路安全運行的要求。第3節(jié)二、單相設備組等效三相負荷的計算

(一)單相設備接于相電壓時的負荷計算單相設備接于相電壓時,其等效三相設備容量Pe應按最大負荷相所接單相設備容量Pe.mφ的3倍計算,即Pe=3Pe.mφ(3-23)其等效三相計算負荷則按前述需要系數(shù)法計算。第3節(jié)(二)單相設備接于線電壓時的負荷計算1.單相設備接于同一線電壓時由于容量為Pe.φ的單相設備接在線電壓U上產(chǎn)生的電流I=Pe.φ/(Ucosφ),這一電流應與其等效三相設備容量Pe產(chǎn)生的電流I=Pe/(√3Ucosφ)相等,因此其等效三相設備容量為Pe=√3Pe.φ(3-24)第3節(jié)

圖3-7接于各線電壓的單相負荷等效變換程序第3節(jié)

第3節(jié)(三)單相設備分別接于線電壓和相電壓時的負荷計算首先應將接于線電壓的單相設備容量換算為接于相電壓的設備容量,然后分相計算各相的設備容量,并按需要系數(shù)法計算其各相的計算負荷,而總的等效三相有功計算負荷則為其最大有功負荷相的有功計算負荷P30.mφ的3倍,即P30=3P30.mφ(3-27)總的等效三相無功計算負荷則為其最大有功負荷相的無功計算負荷Q30.mφ的3倍,即Q30=3Q30.mφ(3-28)第3節(jié)關于將接于線電壓的單相設備容量換算為接于相電壓的設備容量問題,可按下列換算公式進行換算:A相PA=pAB-APAB+pCA-APCA(3-29)

QA=qAB-APAB+qCA-APCA(3-30)B相PB=pBC-BPBC+pAB-BPAB(3-31)

QB=qBC-BPBC+qAB-BPAB(3-32)C相PC=pCA-CPCA+pBC-CPBC(3-33)

QC=qCA-CPCA+qBC-CPBC(3-34)式中,PAB、PBC、PCA分別為接于UAB、UBC、UCA的有功設備容量;PA、PB、PC分別為換算成接于UA、UB、UC的有功設備容量;QA、QB、QC分別為換算成接于UA、UB、UC的無功設備容量;pAB-A、qAB-A…分別為接于UAB…的相間負荷換算成接于UA…的單相負荷的有功和無功換算系數(shù)第4節(jié)用戶計算負荷及年耗電量的計算第4節(jié)一、供配電系統(tǒng)的功率損耗計算在確定各用電設備組的計算負荷后,如果要確定整個用戶如一個企業(yè)或一個車間的計算負荷,就需要逐級計入有關線路和變壓器的功率損耗,如圖3-9所示。例如要確定低壓配電線WL2首端的有功計算負荷P30.4,就應將其末端有功計算負荷P30.5加上該線路的有功損耗ΔPWL2。如果要確定高壓配電線WL1首端的有功計算負荷P30.2,就應將車間變電所低壓側(cè)的有功計算負荷P30.3加上變壓器T的有功損耗ΔPT,再加上高壓配電線WL1的有功損耗ΔPWL1。圖3-9企業(yè)供電系統(tǒng)中各部分的計算負荷和功率損耗(只示出其有功部分)第4節(jié)

第4節(jié)

第4節(jié)所謂幾何均距,是指三相線路各相導線之間距離的幾何平均值。如圖3-10a所示A、B、C三相線路,其線間幾何均距為如果導線為等邊三角形排列(見圖3-10b),則aav=a;如果導線為水平等距排列(見圖3-10c),則圖3-10三相架空線路的線間距離第4節(jié)(二)變壓器的功率損耗計算變壓器的功率損耗也包括有功和無功兩部分。1.變壓器的有功功率損耗計算變壓器的有功功率損耗由兩部分組成:(1)鐵心中的有功功率損耗簡稱“鐵損”。它在變壓器一次繞組的外施電壓和頻率不變的條件下是固定不變的,與負荷無關。鐵損可由變壓器空載試驗測定。變壓器的空載損耗ΔP0可認為就是鐵損ΔPFe,因為變壓器的空載電流I0很小,在一次繞組中產(chǎn)生的有功功率損耗很小,可略去不計。第4節(jié)

第4節(jié)

第4節(jié)

第4節(jié)以上式(3-38)式(3-41)中的ΔP0、ΔPk、I0%和UZ%(即Uk%)等均可從有關手冊或產(chǎn)品樣本中查得。S9系列和SC9系列變壓器的主要技術(shù)數(shù)據(jù)見附表1。在供電設計中,可采用下列簡化公式來計算現(xiàn)在應用的各種低損耗電力變壓器的功率損耗:有功功率損耗ΔPT≈0.01S30(3-42)無功功率損耗ΔQT≈0.05S30(3-43)式中,S30為變壓器的計算負荷第4節(jié)二、用戶計算負荷的確定用戶計算負荷是選擇用戶電源進線及其中一、二次設備的基本依據(jù),也是計算用戶功率因數(shù)和用戶用電容量的基本依據(jù)。

(一)按逐級計算法確定用戶的計算負荷如前面圖3-9所示,用戶的計算負荷(這里舉有功負荷為例)P30.1,應該是高壓配電所母線上所有高壓配電線計算負荷之和,再乘上一個綜合系數(shù)(同時系數(shù))K∑。而高壓配電線的計算負荷P30.2,則是該線路所供車間變電所低壓側(cè)的計算負荷P30.3,加上變壓器的功率損耗ΔPT和高壓配電線的功率損耗ΔPWL1。其余依此類推。但是對一般中小用戶的供配電系統(tǒng)來說,由于其高低壓配電線路一般不長,因此在確定用戶計算負荷時往往略去不計。第4節(jié)(二)按需要系數(shù)法確定用戶的計算負荷將用戶的用電設備總?cè)萘縋e(不含備用設備容量)乘上一個需要系數(shù)Kd,即得到用戶的有功計算負荷,即P30=KdPe(3-44)附表11列出了部分企業(yè)的需要系數(shù)、功率因數(shù)及年最大有功負荷利用小時值,供參考。用戶的無功計算負荷Q30、視在計算負荷S30和計算電流I30,分別按前式(3-13)、式(3-14)和式(3-15)計算。第4節(jié)(三)按負荷密度法估算用戶的計算負荷將用戶的平均負荷密度a(W/m2)乘以建筑面積A(m2),即得到用戶的有功計算負荷(W),即P30=aA(3-45)各類用戶的平均負荷密度可由有關設計手冊查得,或根據(jù)同類用戶的實測資料分析確定。按GB/T50293—2014《城市電力規(guī)劃規(guī)范》規(guī)定:居住建筑用電指標為3070W/m2,或416kW/戶;公共建筑用電指標為40150W/m2;工業(yè)建筑用電指標為40120W/m2;倉儲物流建筑用電指標為1550W/m2;市政設施建筑用電指標為2050W/m2?？紤]到負荷的發(fā)展,因此有關負荷密度(用電指標)宜適當取大一些。第4節(jié)

第4節(jié)(五)用戶的無功補償及補償后的用戶計算負荷圖3-11示出功率因數(shù)的提高與無功功率和視在功率變化的關系。假設功率因數(shù)由cosφ提高到cosφ',這時在用戶需用的有功功率P30固定不變的條件下,無功功率將由Q30減小到Q'30,視在功率將由S30減小到S'30。相應地負荷電流I30也得以減小,這將使系統(tǒng)的電能損耗和電壓損耗均相應地降低,從而達到既節(jié)約電能又提高電壓質(zhì)量的效果,同時可使系統(tǒng)選用較小容量的供電設備和導線、電纜。由此可見,提高功率因數(shù)對電力系統(tǒng)是大有好處的。第4節(jié)由圖3-11可以看出,要使功率因數(shù)由cosφ提高到cosφ',必須裝設的無功補償裝置容量為:QC=Q30-Q'30=P30(tanφ-tanφ')(3-48)或QC=ΔqCP30(3-49)式中,ΔqC=tanφ-tanφ',稱為無功補償率,或比補償容量。這ΔqC表示要使1kW的有功功率由cosφ提高到cosφ