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1、供配电系统第二章第二章 工厂的电力负荷及其计算第一节 工厂的电力负荷与负荷曲线第二节 三相用电设备组计算负荷的确定第三节 单相用电设备组计算负荷的确定第四节 工厂负荷计算及年耗电量的计算 第五节 尖峰电流的计算 供配电系统第二章第一节 工厂的电力负荷及负荷曲线 在工业企业中，各类负荷的运行特点和重要性不一样，它们对供电的可靠性和电能品质的要求不同。为了合理地选择供电电源及设计供电系统，以适应不同的要求，我国将工业企业的电力负荷按其对可靠性要求的不同划分为一级负荷、二级负荷和三级负荷。电力负荷:既可指用电设备或用电单位（用户），也可指用电设备或用户所耗用的电功率或电流。一、工厂电力负荷的分级及对
2、供电的要求供配电系统第二章 一级负荷 在供电突然中断时将造成人身伤亡的危险，或在政治、经济上造成重大损失。因此一级负荷应要求由两个独立电源供电。而对特别重要的一级负荷，应由两个独立电源点供电。涉及安全的一级负荷通常又叫做保安负荷。对保安负荷必须备有应急使用的可靠电源，以便当工作电源突然中断时，保证工厂安全停产。这种为安全停产而应急使用的电源称为保安电源。第一节 工厂的电力负荷及负荷曲线一、工厂电力负荷的分级及对供电的要求供配电系统第二章独立电源 同时具备下列两个条件的发电厂、变电站的不同母线均属独立电源：（1）每段母线的电源来自不同的发电机；（2）母线段之间无联系，或虽有联系，但当其中一段母线
3、发生故障时，能自动断开联系，不影响其余母线段继续供电。所谓独立电源点主要是强调几个独立电源来自不同的地点，并且当其中任一独立电源点因故障而停止供电时，不影响其他电源点继续供电。第一节 工厂的电力负荷及负荷曲线一、工厂电力负荷的分级及对供电的要求供配电系统第二章二级负荷 如果突然断电，将造成生产设备局部破坏，或生产流程紊乱且难以恢复，工厂内部运输停顿，出现大量废品或大量减产，因而在经济上造成一定损失。它在工业企业内部占的比例最大。二级负荷应由两个回路供电，两个回路应尽可能引自不同的变压器或母线段。当取得两个回路确实有困难时，允许由一回专用架空线路供电。第一节 工厂的电力负荷及负荷曲线一、工厂电力
4、负荷的分级及对供电的要求供配电系统第二章三级负荷 所有不属于一级和二级负荷的电能用户均属于三级负荷。三级负荷对供电无特殊要求，允许较长时间停电，可采用单回路供电。工业企业中一、二级负荷所占比例约为60%左右，停电不仅造成直接经济损失，更会造成间接损失。企业老总办公室、会议室属于几级负荷？第一节 工厂的电力负荷及负荷曲线一、工厂电力负荷的分级及对供电的要求供配电系统第二章二、工厂用电设备的工作制 1、连续工作制 设备持续运行，运行时间长到足以达到热平衡。2、短时工作制 设备运行较短（短于达到热平衡时间），停歇时间长（长到足以使设备温度冷却到周围介质温度）。3、断续周期工作制 设备周期性的运行和停
5、止，无论运行和停歇都不会达到热平衡，工作周期一般不超过10分钟。第一节 工厂的电力负荷及负荷曲线供配电系统第二章断续周期工作制设备的暂载率和容量折算t-工作时间，T-工作周期。定义暂载率 同一设备,在不同的暂载率工作时,其容量不同。例如某设备在1时的容量为P1，那么该设备在2时的容量P2相当于多少呢?这就需要进行“等效”换算，即按同一周期内相同发热条件来进行换算。二、工厂用电设备的工作制第一节 工厂的电力负荷及负荷曲线供配电系统第二章按同一周期内相同发热断续周期工作制设备的暂载率和功率折算二、工厂用电设备的工作制第一节 工厂的电力负荷及负荷曲线供配电系统第二章u生产加工机械的拖动设备；u电焊、
6、电镀设备；u电热设备；u照明设备。工厂常用用电设备第一节 工厂的电力负荷及负荷曲线供配电系统第二章机床设备机床设备起重运输设备起重运输设备功能功能金属切削金属切削金属压力加工金属压力加工功能功能起吊搬运物料起吊搬运物料运输客货运输客货车床铣床刨床钻床磨床组合机床镗床冲床锯床剪床砂轮机吊车行车输送机电梯自动扶梯生产机械的生产机械的拖动设备拖动设备生产机械的拖动设备供配电系统第二章 电焊机的工作特点是：（1）工作方式呈一定的同期性，工作时间和停歇时间相互交替。（2）功率较大。（3）功率因数很低。（4）一般电焊机的位置不稳定，经常移动。电焊设备供配电系统第二章 电镀设备的工作特点是：（1）工作方式是
7、长期连续工作的。（2）供电采用直流电源，需要晶闸管整流设备。（3）容量较大，功率因数较低。电镀的作用：防止腐蚀，增加美观，提高零件的耐磨性或导电性等，如镀铜、镀铬。电镀设备供配电系统第二章电热设备的工作特点是：（1）工作方式为长期连续工作方式。（2）电热装置一般属二级或三级负荷。（3）功率因数都较高，小型的电热设备可达到1。电阻加热炉电弧炉感应炉其它电热设备主要用于各种零件的热处理主要用于矿石熔炼、金属熔炼主要用于熔炼和金属材料热处理红外线加热、微波加热和等离子加热等电热设备供配电系统第二章白炽灯、卤钨灯、荧光灯、高压汞灯、高压钠灯、钨卤化物灯和单灯混光灯等。照明设备的工作特点：（1）工作方式
8、属长期连续工作方式。（2）除白炽灯、卤钨灯的功率因数为1外，其它类型的灯具功率因数均较低。（3）照明负荷为单相负荷，单个照明设备容量较小。（4）照明负荷在工厂总负荷中所占比例通常在10%左右。照明设备供配电系统第二章三、负荷曲线的概念 负荷曲线是电力负荷随时间变化的图形。性质有功无功时间年月日班设备组对象车间工厂第一节 工厂的电力负荷及负荷曲线供配电系统第二章日负荷曲线的绘制（以有功为例）既可以用自动化仪表绘制，也可以手工绘制。（1）对某个监测点，在24h中各个时刻记录功率表的读数，逐点绘制而成折线形状，称折线形负荷曲线。（2）通过接在供电线路上的电度表，每隔一定的时间间隔（一般为半小时，为什
9、么是半小时后面说明）将其读数记录下来，求出0.5h的平均功率，再依次将这些点画在坐标上，把这些点连成阶梯状的是阶梯形负荷曲线。三、负荷曲线的概念第一节 工厂的电力负荷及负荷曲线供配电系统第二章日负荷曲线三、负荷曲线的概念第一节 工厂的电力负荷及负荷曲线供配电系统第二章年负荷持续曲线这种曲线的负荷从大到小依次排列，反映了全年负荷变动与负荷持续时间的关系，因此称为负荷持续时间曲线，一般简称年负荷曲线。通常是根据典型的冬日和夏日负荷曲线来绘制。夏季和冬季在全年中占的天数视地理位置和气温情况核定。一般在北方，近似认为冬季200天，夏季165天；在南方，近似认为冬季165天，夏季200天。三、负荷曲线的
10、概念第一节 工厂的电力负荷及负荷曲线供配电系统第二章年负荷持续时间曲线的绘制（a）夏季日负荷曲线（b）冬季日负荷曲线（c）年负荷持续时间曲线三、负荷曲线的概念第一节 工厂的电力负荷及负荷曲线供配电系统第二章年每日最大负荷曲线 按全年每日的最大半小时平均负荷来绘制，横坐标为按先后顺序排列的日期。年每日最大负荷曲线用来确定经济运行方式用的。三、负荷曲线的概念第一节 工厂的电力负荷及负荷曲线供配电系统第二章四、负荷曲线的有关物理量 （1）年最大负荷Pmax 指全年中负荷最大的工作班内30分钟平均功率的最大值（不是偶然出现），也称为半小时最大负荷P30。（2）年最大负荷利用小时Tmax 是一个假想时间
11、，在此时间内，电力负荷按年最大负荷P30持续运行所消耗的电能，恰好为全年实际消耗电能。如果以Wa表示全年实际消耗的电能,则有：第一节 工厂的电力负荷及负荷曲线供配电系统第二章年最大负荷和年最大负荷利用小时 年最大负荷利用小时是反映电力负荷特征的一个重要参数，与企业的生产班次有明显的关系。四、负荷曲线的有关物理量 第一节 工厂的电力负荷及负荷曲线供配电系统第二章年平均负荷 指电力负荷在一定时间内消耗的功率的平均值。（3）平均负荷Pav四、负荷曲线的有关物理量 第一节 工厂的电力负荷及负荷曲线供配电系统第二章 又称负荷率，是指平均负荷与最大负荷的比值。负荷系数表征负荷曲线的平坦程度，越大，表示供电
12、效率越高。对单个用电设备：（4）负荷系数KL四、负荷曲线的有关物理量 第一节 工厂的电力负荷及负荷曲线供配电系统第二章五、负荷曲线的作用荷曲线的作用 u确定计算负荷。u负荷调整：利于减少供电设备容量或经济运行；调整峰谷用电，节约电费、资源。u安排电气设备检修计划。u估算用电量等。第一节 工厂的电力负荷及负荷曲线供配电系统第二章第二节 三相用电设备组计算负荷的确定 供配电系统设计中，设备和导线是按发热条件根据它们供电的负荷大小来选择的。如何确定负荷的大小？是不是就是装机容量？否，并不是所有设备同时运行。因此，要确定一个假想负荷，这个假想负荷是统计计算出来的，用于按发热条件选择供电系统中各元件的负
13、荷值。也就是说，根据计算负荷选择的电气设备和导线电缆，如果以计算负荷连续运行，其发热不会超过允许值。计算负荷大小为正常生产时这些设备的最大功率。一、概述供配电系统第二章 由于导体通过电流达到稳定温升的时间大约需(34)，为发热时间常数，截面16m2以上的导体10min，因此，约30min后达到稳定温升。由此可得出计算负荷即前述负荷曲线的Pmax，用P30表示，其他几个量分别表示为Q30、S30、I30。计算负荷是供电设计计算的基本依据。这里的“最大功率”又是一个什么概念？是瞬时出现的最大值还是持续一定时间的最大值？若是后者，持续时间又是多长？第二节 三相用电设备组计算负荷的确定一、概述供配电系
14、统第二章 对于一个已经运行的工厂来说，P30可由实际运行的记录数据确定，但供配电系统设计，更多是针对新建的工厂或车间。一般地，类似的企业或车间，设备的运行情况大致相似，这就是确定计算负荷的依据。但是由于负荷情况复杂，影响计算负荷的因素很多，实际上，负荷也不可能是一成不变的，它与设备的性能，生产的组织以及能源供应的状况等多种因素有关，因而负荷计算也只能力求接近实际。其计算方法有：需要系数法：二项式系数法。第二节 三相用电设备组计算负荷的确定供配电系统第二章（一）设备容量的确定连续工作制 Pe=PN 短时工作制 Pe=PN，也可忽略不计。对于电焊机=100%对于吊车 =25%断续周期工作制第二节
15、三相用电设备组计算负荷的确定二、按需要系数法确定计算负荷供配电系统第二章 由于一个用电设备组中的设备并不一定同时工作，工作的设备也不一定都工作在额定状态下，另外考虑到线路的损耗、用电设备本身的损耗等因素，设备或设备组的计算负荷等于用电设备组的总容量乘以一个小于1的系数，叫做需要系数，用 Kd 表示。式中 Kd 需要系数基本公式：第二节 三相用电设备组计算负荷的确定二、按需要系数法确定计算负荷（二）单组用电设备组计算负荷的确定供配电系统第二章无功计算负荷：视在计算负荷：计算电流：第二节 三相用电设备组计算负荷的确定二、按需要系数法确定计算负荷（二）单组用电设备组计算负荷的确定供配电系统第二章 需
16、要系数是统计的结果，统计有一定的范围，附表1的数据是按车间内设备台数较多的情况统计的，若设备数较少，需要系数宜适当取大，仅有12台时，应取为1。特别地，对于1台电动机：需要系数法的说明P30=PN/同样的设备，在不同的使用场合，需要系数不同。第二节 三相用电设备组计算负荷的确定二、按需要系数法确定计算负荷供配电系统第二章 已知某机修车间的金属切削机床组，拥有380V的三相电动机7.5kW3台，4kW8台，3kW17台，1.5kW10台。试求其计算负荷。例2.1用需要系数法计算负荷解：总容量=?Kd=?，cos=?，tan=?金属切削机床组的计算负荷 P30=0.2120.5kW=24.1kW
17、Q30=24.1kW1.73=41.7kvar供配电系统第二章 考虑因素：各用电设备组的最大半小时负荷不是同时出现，因此确定多组用电设备组的计算负荷时较各组的计算负荷的和略小，即乘以同时系数，该系数约为0.9。（三）多组用电设备的计算负荷（？）计算方法 P30=KPP30 Q30=KQQ30注意：计算多组电设备组总的计算负荷时，不考虑设备台数少而适当增大Kd的问题。第二节 三相用电设备组计算负荷的确定二、按需要系数法确定计算负荷供配电系统第二章解:(1)冷加工机床：查附录表1可得Kd1=0.2，cos1=0.5，tg1=1.73 P30(1)=0.250=10kW Q30(1)=101.73=
18、17.3kvar 例2-2 一机修车间的380V线路上，接有金属切削机床电动机20台共50kW，其中较大容量电动机有7.5kW1台，4kW3台，2.2kW7台；另接通风机3kW2台；电阻炉1台2kW。试求计算负荷。第二节 三相用电设备组计算负荷的确定二、按需要系数法确定计算负荷（三）多组用电设备的计算负荷供配电系统第二章 (2)通风机：Kd2=0.8，cos2=0.8，tg2=0.75 P30(2)=0.83=2.4kW Q30(2)=2.40.75=1.8kvar (3)电阻炉：Kd3=0.7，cos3=1，tg3=0 P30(3)=1.4kW Qc3=0第二节 三相用电设备组计算负荷的确定
19、二、按需要系数法确定计算负荷（三）多组用电设备的计算负荷供配电系统第二章 (4)车间计算负荷（取Kp=0.95，Kq=0.97）：P30=0.95(10+2.4+1.4)kW=13.1kW Q30=0.97(17.3+1.8+0)=17.19kvar 在实际工程设计说明书中，常采用计算表格的形式，见教材表2-1。第二节 三相用电设备组计算负荷的确定二、按需要系数法确定计算负荷（三）多组用电设备的计算负荷供配电系统第二章解:查附录表1可得Kd=0.8 P30=0.8(100+20)=96kW 例 一380V线路上，接有通风机100kW1台，5kW4台。试求计算负荷。一个问题 另例 一380V线路
20、上，仅接有通风机100kW1台。计算负荷？解:P30=100kW?供配电系统第二章(一)单组用电设备的计算负荷 式中，b、c为二项式系数；bPe是该组用电设备的平均负荷；cPx为用电设备组中x台容量最大的设备运行时增加的附加负荷，其中Px为x台最大容量设备的总容量。P30=bPe+cPx 当用电设备组的设备总台数n2x时，则最大容量设备台数取x=n/2，且按“四舍五入”法取整，当只有一台设备时，可认为P30=Pe。其他算式与需要系数法相同。第二节 三相用电设备组计算负荷的确定二、按二项式法确定计算负荷供配电系统第二章 例 用二项式法计算上例。解：查表，b=0.65，c=0.25，x=5/2=3
21、 这个结果比较合理。经验表明，确定低压分支干线或支线时，按需要系数法计算的结果偏小，以采用二项式为宜。P30=105kW(一)单组用电设备的计算负荷 第二节 三相用电设备组计算负荷的确定二、按二项式法确定计算负荷供配电系统第二章 确定多组用电设备的计算负荷时，也应考虑最大负荷不是同时出现，但不是引入一个同时系数，而是按照二项式法的思路，考虑其中一个最大的附加负荷。P30=(bPe)+(cPx)max 其他同。Q30=(bPetan)+(cPx)maxtanmax(二)多组用电设备的计算负荷 第二节 三相用电设备组计算负荷的确定二、按二项式法确定计算负荷供配电系统第二章解:求出各组的平均功率bP
22、e和附加负荷cPx（）金属切削机床电动机组 查附录表1，取b1=0.14，c1=0.4，x1=5，cos1=0.5，tg1=1.73，则 (bPe)1=0.1450=7kW(cPx)1=0.4(7.51+43+2.21)=8.68kW 例2-4 用二项式法来确定例2-2中的计算负荷。第二节 三相用电设备组计算负荷的确定二、按二项式法确定计算负荷供配电系统第二章例2-4解：（）通风机组 b2=0.65，c2=0.25，cos2=0.8，tg2=0.75，n=22x，取x2=n/2=1，则 (bPe)2=0.653=1.95kW (cPx)2=0.251.5=0.375kW（）电阻炉 b3=0.7
23、，c3=0，cos3=1，tg3=0 (bPe)3=0.72=1.4kW (cPx)3=0第二节 三相用电设备组计算负荷的确定二、按二项式法确定计算负荷供配电系统第二章例2-4解：显然，三组用电设备中，第一组的附加负荷(cPx)1最大，故总计算负荷为：P30=(bPe)i+(cPx)1=(7+1.95+1.4)+8.68=19kW第二节 三相用电设备组计算负荷的确定二、按二项式法确定计算负荷Q30=(bPetg)i+(cPx)1tg1=(71.73+1.950.75+0)+8.681.73=28.6kvar供配电系统第二章 比较例2-2和例2-4的计算结果可知，按二项式法计算的结果比按需要系数
24、法计算的结果大得多。可见二项式法更适用于容量差别悬殊的用电设备的负荷计算。第二节 三相用电设备组计算负荷的确定二、按二项式法确定计算负荷供配电系统第二章第三节 单相用电设备组的负荷计算 单相设备应尽可能地均匀分布在三相上，以使三相负荷保持平衡。三相线路中单相设备的总容量不超过三相总容量的15%时，单相设备可按三相负荷平衡计算。三相线路中单相设备的总容量超过三相总容量的15%时，应把单相设备容量换算为等效三相设备容量，再算出三相等效计算负荷。根据发热等效原则，只要三相不平衡，就以最大相有功负荷的3倍作为等效三相负荷。供配电系统第二章 （1）单相设备接于相电压时Pe=3Pe.m P30=KdPe
25、式中，Pe.m为最大负荷相所接的单相设备容量 接于同一线电压时 （2）单相设备接于线电压时 按电流等效原则 第三节 单相用电设备组的负荷计算供配电系统第二章 接于不同线电压时 设接于三个线电压的设备容量分别为P1、P2、P3，P1P2P3，则等效三相设备容量为 （2）单相设备接于线电压时？P30=KdPe 第三节 单相用电设备组的负荷计算供配电系统第二章 （3）有的单相设备接于线电压、有的单相设备接于相电压时应将接于线电压的单相设备容量换算为接于相电压的设备容量，然后分别计算各相的设备容量和计算负荷。等效三相计算负荷取其最大有功负荷相的计算负荷的3倍，即P30=3P30mQ30=3Q30mQ3
26、0m是P30m相对应相的无功第三节 单相用电设备组的负荷计算供配电系统第二章 将线电压的单相设备容量换算为相电压的设备容量的换算公式为：试用向量图法确定换算系数的计算式。第三节 单相用电设备组的负荷计算供配电系统第二章 例2-5 某220/380V三相四线制线路上，装有220V单相电热干燥箱4台；另有 380V单相对焊机4台，其中2台14kW（=100%）接于AB相，1台20kW（=100%）接于BC相，1台30kW（=60%）接于CA相。试求该线路的计算负荷。第三节 单相用电设备组的负荷计算供配电系统第二章图2-7例2-5的电路解解:计算步骤 1.电热干燥箱的各相计算负荷 2.对焊机折算到各
27、相的计算负荷 3.各相总的计算负荷 4.三相的计算负荷第三节 单相用电设备组的负荷计算供配电系统第二章1.电热干燥箱及电加热器的各相计算负荷 查附录表1得 Kd=0.7，cos=1，tg=0，因此只要计算有功计算负荷 A相 PA1=KdPA=0.7102=14kW B相 PB1=KdPB=0.7301=21kW C相 PC1=KdPC=0.7201=14kW第三节 单相用电设备组的负荷计算供配电系统第二章2.对焊机的各相计算负荷 先将接于CA相的30kW（=60%）换算至=100%的设备容量，即 查附录表1得 Kd=0.35，cos=0.7，tg=1.02 查表2-3得 cos=0.7时 pA
28、B-A=pBC-B=pCA-C=0.8 pAB-B=pBC-C=pCA-A=0.2 qAB-A=qBC-B=qCA-C=0.22 qAB-B=qBC-C=qCA-A=0.8第三节 单相用电设备组的负荷计算供配电系统第二章2.对焊机的各相计算负荷（1）各相的设备容量为 A相 PA=pAB-APAB+pCA-APCA=0.8142+0.223=27kW QA=qAB-APAB+qCA-APCA=0.22142+0.823=24.6kvar第三节 单相用电设备组的负荷计算B相 PB=pBC-BPBC+pAB-BPAB=0.820+0.2142=21.6kW QB=qBC-BPBC+qAB-BPAB=
29、0.2220+0.8142=26.8kvarC相 PC=pCA-CPCA+pBC-CPBC=0.823+0.220=22.4kW QC=qCA-CPCA+qBC-CPBC=0.2223+0.820=21.1kvar供配电系统第二章2.对焊机的各相计算负荷（2）各相的计算负荷为 A相 P30A2=KdPeA=0.3527=9.45kW Q30A2=KdQeA=0.3524.6=8.61kvar B相 P30B2=KdPeB=0.3521.6=7.56kW Q30B2=KdQeB=0.3526.8=9.38kvar C相 P30C2=KdPeC=0.3522.4=7.84kW Q30C2=KdQe
30、C=0.3521.1=7.39kvar第三节 单相用电设备组的负荷计算供配电系统第二章3.各相总的计算负荷 A相 P30A=14+9.45=23.5kW Q30A=8.61kvar B相 P30B=21+7.56=28.6kW Q30B=9.38kvar C相 P30C=147+7.84=21.8kW Q30C=7.39kvar第三节 单相用电设备组的负荷计算供配电系统第二章4.总的等效三相计算负荷 因为B相的有功计算负荷最大，所以P30m=P30B=28.6kWQ30m=Q30B=9.38kvar P30=3P30m=328.6=85.8kW Q30=3Q30m=39.38=28.1kvar
31、第三节 单相用电设备组的负荷计算供配电系统第二章 一、工厂计算负荷的确定 在制定建厂规划或初步设计时，尚无具体设备参数和工艺流程，这时用估算法确定工厂的计算负荷。（一）产量估算法 Wa(年耗电)=A(年产量)a(单位产品耗电量)P30=Wa/Tmax Q30=P30/tan第四节 工厂的计算负荷及年耗电量供配电系统第二章 （二）需要系数法 P30=kdPe 为工厂需要系数 Q30=P30/tan （三）逐级计算法 同一级的计算负荷相加乘以一个同时系数，就是这一级的计算负荷，逐步往上计算，直到进线端。变压器功率损耗：PT0.01S30 QT0.05S30第四节 工厂的计算负荷及年耗电量供配电系统
32、第二章3.逐级计算法P30.5=K5P30.6iP304=P30.5+PwL2P30.3=K3P304iP30.2=P30.3+PT+PwL1P30.1=K1P30.2i供配电系统第二章 （四）无功补偿及无功补偿后的工厂计算负荷 1.工厂的功率因素u 瞬时功率因素u 平均功率因素u 最大负荷时功率因素第四节 工厂的计算负荷及年耗电量 供电营业规则规定最大负荷功率因素应达到0.90。供配电系统第二章 2.无功功率补偿 工厂的负荷多为感性负载，Q较大S较大，cos较小。在P不变的情况下，增大cos，S减小，I也减小：（1）降低电能损耗；（2）减小电压损耗；（3）可选择较小容量的供电设备和导线电缆。
33、（四）无功补偿及无功补偿后的工厂计算负荷第四节 工厂的计算负荷及年耗电量 提高功率因数方法有：提高自然功率因数；人工补偿。人工补偿的主要方法是增设静电电容器组，利用容性无功抵消感性无功。供配电系统第二章 并联电容器的型号 并联电容器的型号由文字和数字两部分组成，型号各部分所表示的意义如下：例如：BW0.4-12-1型即为单相户内型十二烷基苯浸渍的并联电容器，额定电压为0.4kV、容量为12kvar。补偿容量和电容器台数的确定(自动补偿)Qc=P30(tan1tan2)实际设计时可查附表3。（四）无功补偿及无功补偿后的工厂计算负荷第四节 工厂的计算负荷及年耗电量供配电系统第二章 3.无功补偿后的
34、工厂计算负荷若补偿装置装设地点在变压器一次侧 若补偿装置装设地点在变压器二次侧，则还要考虑变压器的损耗：（四）无功补偿及无功补偿后的工厂计算负荷第四节 工厂的计算负荷及年耗电量供配电系统第二章 例 有一工厂修建10/0.4kV的车间变电所，已知车间变电所低压侧的视在功率S301为800kVA，无功计算负荷Q301为540kvar，现要求车间变电所高压侧功率因数不低于0.9，如果在低压侧装设自动补偿电容器，问补偿容量需多少？解 （1）补偿前低压侧第四节 工厂的计算负荷及年耗电量 3.无功补偿后的工厂计算负荷 （四）无功补偿及无功补偿后的工厂计算负荷供配电系统第二章例解续 低压侧 cos1=590
35、.25/800=0.74 (2)确定补偿容量 现要求在高压侧不低于0.9，而补偿在低压侧进行，所以我们考虑到变压器损耗，可设低压侧补偿后的功率因数为0.92，来计算需补偿的容量 Qc=P301(tan1tan2)=590.25(tgarccos0.74tgarccos0.92)=285.03kvar第四节 工厂的计算负荷及年耗电量 3.无功补偿后的工厂计算负荷 （四）无功补偿及无功补偿后的工厂计算负荷供配电系统第二章 例解续 查附表4选BCMJ0.4143型电容器，需要的个数为 n=285.03/14=21个 实际补偿容量为Qc=2114=294kvar(3)补偿后变电所低压侧视在计算负荷 第
36、四节 工厂的计算负荷及年耗电量注：补偿前的视在计算负荷为800KVA，变压器的容量至少800KVA，补偿后的变压器的容量可减小到630KVA。供配电系统第二章例解续此时变压器的功率损耗 变电所高压侧总的计算负荷 第四节 工厂的计算负荷及年耗电量供配电系统第二章例解续变电所高压侧的功率因数 符合要求。如果结果小于0.9，则需重新计算，同时把一开始的设定值0.92取大一点，到cos的值满足要求为止。第四节 工厂的计算负荷及年耗电量供配电系统第二章说明：1)功率因数过高没有必要。第四节 工厂的计算负荷及年耗电量补偿容量560kvar主屏PGJ1A-2140kvar1辅屏PGJ1A-4140kvar3
37、 2)实际补偿采用成套装置，例如供配电系统第二章第五节 尖峰电流的计算 尖峰电流Ipk是指单台或多台用电设备持续12秒的短时最大负荷电流。它是由于电动机起动、电压波动等原因引起的，尖峰电流比计算电流大得多。计算尖峰电流的目的是选择熔断器、整定低压断路器和继电保护装置、计算电压波动及检验电动机自起动条件等。供配电系统第二章 1、单台用电设备供电的支线尖峰电流计算 尖峰电流就是用电设备的起动电流，即 Ipk=Ist=KstIN式中，Ist为用电设备的起动电流；IN为用电设备的额定电流；Kst为用电设备的起动电流倍数。第五节 尖峰电流的计算 供配电系统第二章 2、给多台用电设备供电的干线尖峰电流计算
38、 计算公式为：或 K为上述n1台设备的同时系数，其值按台数多少选取，一般为0.71；I30为全部设备投入运行时线路的计算电流。第五节 尖峰电流的计算 供配电系统第二章 例例2-5有一380V配电干线，给三台电动机供电，已知IN1=5A，IN2=4A，IN3=10A，Ist1=35A，Ist2=16A，Kst3=3，求该配电线路的尖峰电流。解：Ist1IN1=355=30AIst2IN2=164=12AIst3IN3=Kst3IN3IN3=31010=20A可见，(IstIN)max=30A，则Istmax=35A，取K=0.9，因此该线路的尖峰电流为Ipk=K（IN2+IN3）+Istmax=0.9（4+10）+35=47.6A第五节 尖峰电流的计算 供配电系统第二章P45 2-3、2-5、2-6自主练习