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1、负荷计算,62337736,主要内容,内容提要：本章介绍中小型工厂电力负荷的运用情况、负荷性质及其工作制，重点介绍了确定用电设备组计算负荷的两种常用方法需要系数法和二项式系数法。接着讲述了无功补偿的措施。另外还简要介绍了对供配电系统中各点负荷进行逐点计算的方法以及城市电网用电负荷预测的常用方法。,第3章负荷计算,3.1 工厂的电力负荷和负荷曲线3.2 负荷计算的方法3.3 供配电系统的功率损耗和电能损耗3.4 功率因数计算与无功功率补偿小 结,3.1工厂的电力负荷和负荷曲线,3.1.1 工厂常用的用电设备3.1.2 工厂用电设备的工作制3.1.3 负荷曲线,“电力负荷”在不同的场合可以有不同的
2、含义，它可以指用电设备或用电单位，也可以指用电设备或用电单位的功率或电流的大小。,3.1.1 工厂常用用电设备,生产加工机械的拖动设备；电焊、电镀设备；电热设备；照明设备。,1. 生产机械的拖动设备,2电焊和电镀设备,电焊设备,电焊机的工作特点是：（1）工作方式呈一定的周期性，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）一般电焊机的配置不稳定，经常移动。,电镀设备的工作特点是：（1）工作方式是长期连续工作的。（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,
3、3电热设备,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）电力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。,4照明设备,常用照明设备白炽灯、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。,5工厂用电负荷的分类,表31 小型机械类工厂中常用重要电力负荷的级别分类,3.1.2 工厂用电设备的工作制,长期连续工作制设
4、备,短时工作制设备,反复短时工作制设备,能长期连续运行，每次连续工作时间超过8小时，运行时负荷比较稳定。如：照明设备、电动扶梯、空调风机、电炉等。,这类设备的工作时间较短，停歇时间较长。如：金属切削用的辅助机械(龙门刨横梁升降电动机、刀架快速移动装置)、水闸用电动机等。,这类设备的工作呈周期性，时而工作时而停歇，如此反复，且工作时间与停歇时间有一定比例。如起重机、电焊机、电梯等,（31）,起重电动机的标准暂载率有15%、25%、40%、60%四种。电焊设备的标准暂载率有50%、65%、75%、100%四种。,通常用一个工作周期内工作时间占整个周期的百分比来表示负荷持续率（或称暂载率）,负荷持续
5、率,工作时间,停歇时间,同一设备在不同的暂载率下工作时，其输出功率是不同的。在计算其设备容量时，必须先转换到一个统一的下。,断续工作制电气设备的功率与负荷持续率的关系,对起重电动机应统一换算到=25%，换算公式为：,（32）,起重电动机,换算后设备容量,（换算前）设备铬牌额定功率,设备铬牌暂载率,对电焊机设备，应统一换算到=100%，换算公式为：,（3-3）,电焊机设备,设备铬牌额定容量,设备铬牌功率因数,例3-1,某小批量生产车间380V线路上接有金属切削机床共20台（其中10.5kW-4台，7.5kW-8台，5kW-8台），车间有380V电焊机2台（每台容量20kVA， ），车间有吊车1台
6、11kW， ），试计算此车间的设备容量。,解：（1）金属切削机床的设备容量 金属切削机床属于长期连续工作制设备，所以20台金属切削机床的总容量为：,电焊机属于反复短时工作制设备，它的设备容量应统一换算到 ，所以2台电焊机的设备容量：,（2）电焊机的设备容量,吊车属于反复短时工作制设备，它的设备容量应统一换算到 ，所以1台吊车的容量为：,（3）吊车的设备容量,(4) 车间的设备总容量为,3.1.3 负荷曲线,定义负荷曲线是表示电力负荷随时间变动情况的曲线。,按负荷对象分工厂的的负荷曲线车间的的负荷曲线某台设备的负荷曲线按负荷的功率性质分有功负荷曲线无功负荷曲线,分类,按表示的时间分年的负荷曲线月
7、的负荷曲线日的负荷曲线工作班的负荷曲线按绘制方式分依点连成的负荷曲线梯形的负荷曲线,负荷曲线的绘制,负荷曲线通常都绘制在直角坐标上，横坐标表示负荷变动时间，纵坐标表示负荷大小（功率kW、kvar）。,图3.1 日有功负荷曲线,依点连成的负荷曲线,梯形负荷曲线,图3.2 年负荷曲线,年负荷持续时间曲线，反映了全年负荷变动与对应的负荷持续时间（全年按8760h计）的关系。,年每日最大负荷曲线，反映了全年当中不同时段的电能消耗水平，是按全年每日的最大半小时平均负荷来绘制的。,与负荷曲线有关的参数,(1) 年最大负荷Pmax和年最大负荷利用小时Tmax,图3.3 年最大负荷和年平均负荷,年最大负荷Pm
8、ax 年负荷持续时间曲线上的最大负荷， 它是全年中负荷最大的工作班消耗电能最多的半小时平均负荷P30。年最大负荷利用小时Tmax假设负荷按最大负荷Pmax持续运行时，在此时间内电力负荷所耗用的电能与电力负荷全年实际耗用的电能相同。,（3-4）,Tmax是一个反映工厂负荷特征的重要参数一班制工厂Tmax=18003000h两班制工厂Tmax=35004800h三班制工厂Tmax=50007000h,负荷全年实际耗用电能,平均负荷Pav和年平均负荷,平均负荷就是负荷在一定时间t内平均消耗的功率,（3-5）,年平均负荷就是全年工厂负荷消耗的总功率除全年总小时数。,（3-6）,t时间内耗用的电能,3.
9、2 负荷计算的方法,3.2.1 概述 3.2.2 需要系数法3.2.3 二项式法3.2.4 单相用电设备的负荷计算3.2.5 全厂计算负荷的确定,3.2.1 概述,“计算负荷”是指用统计计算求出的，用来选择和校验变压器容量及开关设备、连接该负荷的电力线路的负荷值。,PC-负荷的有功计算负荷QC-负荷的无功计算负荷SC-负荷的视在计算负荷IC-负荷的计算电流,负荷计算,是指对某一线路中的实际用电负荷的运行规律进行分析，从而求出该线路的计算负荷的过程。,工程上为了取值和表达方便，将最大负荷Pmax作为计算负荷Pc。,需要系数法,二项式系数法,需要系数是按照车间以上的负荷情况来确定的，适用于变、配电
10、所的负荷计算。,二项式系数法考虑了用电设备中几台功率较大的设备工作时对负荷影响的附加功率，一般适用于低压配电支干线和配电箱的负荷计算。,负荷计算方法,负荷计算方法,表3.2 各用电设备组的需要系数Kd及功率因数,3.2.2 需要系数法,需要系数法,（3-7）,（3-8）,需要系数,用电设备组所有设备容量之和,每组用电设备的设备容量,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。,需要系数Kd,需要系数法需要系数,需要系数
11、,同时系数K：并非供电范围内的所有用电设备都会同时投入使用,负荷系数KL：并非投入使用的所有电气设备任何时候都会满载运行,电气设备的平均效率e：电气设备额定功率与输入功率不一定相等,线路的平均效率W1 ：考虑直接向电气设备配电的配电线路上的功率损耗后，电气设备输入功率与系统向设备提供的功率不一定相同,注：工程实际中，很难通过Kd的表达式来求得需要系数，一般都是通过查表求得其经验值,建筑工地常用用电设备组的需要系数及功率因数,需要系数法求解的几个问题,（1）对12台用电设备宜取 (2) 用电设备组的计算负荷 有功计算负荷： （3-9）无功计算负荷： （3-10）,需要系数法求解的几个问题,视在计
12、算负荷： （3-11）计算电流： （3-12）,需要系数法求解的几个问题,(3) 多组用电设备的计算负荷 总的有功计算负荷： （3-13） 总的无功计算负荷： （3-14）,需要系数法求解的几个问题,总的视在计算负荷： （3-15）总的计算电流： （3-16）,在确定多组用电设备的计算负荷时，应考虑各组用电设备的最大负荷不会同时出现的因素，计入一个同时系数K。,表3.3 同时系数K,例3-2（接例31）,某小批量生产车间380V线路上接有金属切削机床共20台（其中10.5kW-4台，7.5kW-8台，5kW-8台），车间有380V电焊机2台（每台容量20kVA， ），车间有吊车1台11kW，
13、），试计算此车间的计算负荷。,解：（1）金属切削机床组的计算负荷 查表3.2取需要系数和功率因数为：,所以，有,（2）电焊机组的计算负荷查表3.2 取需要系数和功率因数为：,（3）吊车组的计算负荷查表3.2取需要系数和功率因数为,（4）全车间的总计算负荷 根据表3.3，取同时系数 ，所以全车间的计算负荷为：,某机修车间380V线路上有如下设备： 对焊机一台：SN=42kVA, N=60%,cos=0.62 10吨桥式起重机一台：PN=39.6kW,N=40% 金属切削用三相电机：7.5kW 3台, 4kW 8 台;3kW 17台试求计算负荷。,作业,应用场合在计算设备台数不多，而且各台设备容量
14、相差较大的车间干线和配电箱的计算负荷时宜采用二项式系数法。基本公式,（3-17）,3.2.3 二项式法,b 、c二项式系数，根据设备名称、类型、台数查表3.2选取,指用电设备中x台容量最大的设备容量之和,用电设备组的平均负荷,用电设备组的设备总容量,指用电设备中x 台容量最大的设备投入运行时增加的附加负荷。,Q30，S30，I30的计算公式与前述需要系数法相同。,二项式法求解的几个问题：,（1）对12台用电设备（2）用电设备组有功计算负荷的求取直接应用式（3-17），其余的计算负荷与需要系数法相同。,二项式法求解的几个问题：,（3）多组用电设备要考虑各组用电设备的最大负荷不同时出现的因素。在各
15、组用电设备中取其中一组最大的附加负荷，再加上各组平均负荷，求出设备组的总计算负荷。,总的有功计算负荷为： （3-18）总的无功计算负荷为： （3-19）,各组中最大的一组附加负荷,最大附加负荷所在设备组的对应的值,用二项式法计算例3.1车间的金属切削机床组的计算负荷。解：查表3.2取二项式系数,所以,例3-3,某380V线路上接有下列设备：冷加工机床，27.5kW， 36 kW，252.6 kW；电加热设备，36kW；吊车组，110.5kW，25；电焊机，122kVA，60，cos0.6；电焊机，28.85kVA，100，cos0.6；试用二项式法确定该线路上的计算负荷。,例3-4,解：确定分
16、组，各组中设备功率。第一组：冷加工机床组 查表得，x5，c0.4，b0.14，cos0.5，tan1.73。 bPe-1=0.14（27.536252.6）13.72kW cPx-1=0.4(27.5+36)=13.20kW,第二组：电加热设备 查表得， c0，b0.7，cos1，tan0。 bPe-2=0.71812.60kW cPx-2=0第三组：吊车组 查表得，x3，c0.2，b0.06，cos0.5， tan1.73。 bPe-3=0.0610.500.63kW cPx-3=0.210.50=2.1kW,第四组：电焊机设备组 查表得，c0，b0.35，cos0.6，tan1.33。因为
17、P ，所以 bPe-4=0.35（P4+P5）0.35 7.29 cPx-4=0,因为第一组中的cPx-1值最大，所以有功计算功率 Pc（bPe-1bPe-2bPe-3bPe-4）(cPx)max 49.92kW Qc（bPe-1tan1+ bPe-2tan2+ bPe-3tan3+ bPe-4tan4）+(cPx)max tanmax=60.66kvar,取cPx-1的值,现代建筑中的用电设备从供电的形式上可分为单相和三相两大类。单相：单相电动机、电热设备、电焊机和各种形式的家用电器设备。三相：电动机为动力的各种设备例如给水泵、集中式空调机、电梯等。当供电形式为三相供电系统时，根据设计规范中
18、有关条款的规定必须将单相用电设备平均地分配到各个单相中。然后才能进行对连接有单相用电设备的三相供电系统负荷计算。,3.2.4 单相用电设备的负荷计算,单相用电设备组确定计算负荷的原则,按在三相供电系统中连接单相设备功率和三相设备功率的比例来制定。 在某个计算范围内，当单相设备功率的总容量小于三相设备功率总容量的15时，认为单相设备功率就相当于三相设备功率。 单相设备功率的总容量大于三相设备功率总容量的15时。这时三相供电系统处于非平衡状态，必须将单相用电设备功率换算成等效的三相设备功率，然后进行三相计算负荷的确定。,民用建筑电气设计规范中规定：,单相负荷应均匀分配到三相上。当单相负荷的总容量小
19、于计算范围内三相对称负荷总容量的15时，全部按三相对称负荷计算；当超过15时，应将单相负荷换算为等效三相负荷，再与三相对称负荷相加。,单相用电设备接于相电压时的三相等效负荷,单相设备视在功率S 最大的一相的有功功率,单相设备视在功率S 最大的一相的功率因数为cos,单相用电设备接于线电压时的三相等效负荷,线间负荷，也称之为线间设备。用电设备接于线电压是指该设备连接在三相供电系统中的两相之间，电压为380v的用电设备。例如：单台380V的电焊机等。,单相负荷接于同一线电压时，等效三相负荷取线间负荷的 倍；接于不同线电压时，等效三相负荷取最大线间负荷的 倍加上次线间最大负荷的(3 )倍。,假设P1
20、2P23P31，则等效三相负荷：,应先将线间负荷换算为相间负荷，然后各相负荷分别相加，选取最大相负荷乘3倍作为等效三相负荷。线间负荷换算为相间负荷的方法：换算系数法,注意：最大单相的有功计算负荷和无功计算负荷不一定在同一相上。,既有线间负荷又有相间负荷时的三相等效负荷,线间负荷换算为相间负荷的功率换算系数换算系数法,接于AB、BC、CA相间的有功负荷(kw),换算为A、B、C相的有功负荷(kw),换算系数,换算为A、B、C相的无功负荷(kvar),线间负荷换算为相间负荷的功率换算系数,3.2.5 全厂计算负荷的确定,1用需要系数法计算全厂计算负荷,在已知全厂用电设备总容量的条件下，乘以一个工厂
21、的需要系数即可求得全厂的有功计算负荷，即,（3-20）,全厂的需要系数值，查表3.4选取。,表3.4 全厂负荷的需要系数及功率因数,2用逐级推算法计算全厂的计算负荷,由用电设备组开始，逐级向电源方向推算的方法，在经过变压器和较长的线路时，应加上变压器和线路的损耗。,企业负荷确定的步骤,从负荷端开始，逐级上推到电源进线端。用电设备组车间低压变压器出线车间低压变压器高压侧企业变压器出线企业进线,P30.5= K5 P30.6iP30.4=P30.5+PwL2P30.3= K3 P30.4iP30.2=P30.3+PT+PwL1P30.1= K1 P30.2i,图3.4 逐级推算法示意图,在计算负荷
22、时，车间变压器尚未选出，无法根据变压器的有功损耗与无功损耗的理论公式进行计算，一般按经验公式估算：,有功功率损耗： （3-21）无功功率损耗： （3-22）,变压器低压母线上的计算负荷,3按年产量和年产值估算全厂的计算负荷,单位数量，单位为人数、床数、产品数量等,单位用电指标，单位为kW人kW床、kw产品等,负荷密度指标,计算范围的使用面积，单位为m2,工厂的年最大负荷利用小时,3.3 供配电系统的功率损耗和电能损耗,3.3.1 概述 3.3.2 供电线路的功率损耗3.3.3 变压器的功率损耗,3.3.1 概述,在考虑变配电系统总计算负荷时，除了用电负荷所消耗的电功率以外，变配电系统本身还要损
23、耗一部分电功率，（供配电系统的电气设备和线路上存在着阻抗，当有电流通过时，则会产生相应的损耗。供配电系统中产生损耗较大的设备是变压器和线路。）这部分电功率也是由变配电系统提供的。因此，要计入变配电系统的计算负荷中。,年最大负荷损耗小时数max （年最大负荷利用小时数Tmax ）,定义：对于供配电系统中全年的电能损耗量Wa，若一直以计算负荷来消耗，需max时间就可将其全部消耗完。即系统通过max时间的计算电流所损耗掉的电能，与系统在全年实际运行时间内通过实际电流所损耗掉的电能相同。max也是一个假想的时间。,最大负荷损耗小时物理意义,假如线路负荷维持在Pca，则在内的电能损耗，恰好等于实际负荷全
24、年在线路上产生的电能损耗。 为一个假想时间。 与Tmax和cos有关：,max 、Tmax、负荷的功率因数cos之间的关系,3.3.2 供电线路的功率损耗,三相线路中的有功和无功损耗为其中，R=rl，l为线路长度，r为单位线路长度的电阻值；X=xl，l为线路长度，x为单位线路长度的电抗值；,线路上的有功损耗，单位为kW,线路上的无功损耗，单位为kvar,线路上的计算电流，单位为A,每相线路的电阻，单位为,每相线路的电抗，单位为,问题？,如果用线路的计算功率Pc、Qc、Sc表示，供电线路的功率损耗的表达式。,线路上的年有功电能损耗,由于供电系统的线路一般不长，且多采用电缆供电，阻抗较小，所以线路
25、上的功率损耗往往忽略不计。,3.3.3 变压器的功率损耗和电能损耗,变压器的有功损耗变压器铁耗、磁滞损耗和涡流损耗等构成的空载有功损耗；变压器绕组电阻通过电流时产生的铜耗，也称负载有功损耗，它与变压器的二次负荷大小有关，当变压器满载时，其铜耗近似等于变压器短路损耗。,变压器的最大有功损耗,变压器空载有功损耗，单位为kw,变压器的额定视在功率单位为kVA,变压器短路有功损耗，单位为kw,变压器上通过的计算视在功率。单位为 kVA,变压器的无功损耗,是由变压器铁心磁化产生的空载无功损耗，与励磁电流大小有关，近似等于空载电流产生的损耗；,变压器空载电流占额定电流的百分值。可以通过手册查到（空载电流）
26、,另一部分是变压器绕组电抗通过电流时产生的无功损耗，也称负载无功损耗。与变压器的二次负荷大小有关，当变压器满载时，其负载无功损耗近似等于变压器短路时绕组上的无功损耗。,变压器短路电压占额定电压的百分值。可以通过手册查到（阻抗电压）,变压器的最大无功损耗,非额定负载情况下，负载无功损耗，与负载率的平方成正比。,P0、Pk、Ic、 Ur均可在产品目录中查出。,变压器的年有功电能损耗,空载有功电能损耗,负载有功电能损耗,变压器的全年工作时间，单位为h,3.4功率因数计算与无功功率补偿,3.4.1 功率因数的分类和计算3.4.2 功率因数对供电系统的影响3.4.3 功率因数的改善措施3.4.4 并联电
27、容器补偿功率因数,3.4.1 功率因数的分类和计算,瞬时功率因数,平均功率因数,最大负荷时功率因数,自然功率因数,总功率因数,指运行中的工厂供用电系统在某一时刻的功率因数值,P 功率表测出的三相有功功率读数；U电压表测出的线电压读数；I 电流表测出的线电流读数。,指某一规定时间段内功率因数的平均值,指配电系统运行在年最大负荷时（计算负荷）的功率因数,P30工厂的有功计算负荷；S30工厂的视在计算负荷。,指用电设备或工厂在没有安装人工补偿装置时的功率因数,指用电设备或工厂设置了人工补偿后的功率因数,瞬时功率因数,指运行中的工厂供用电系统在某一时刻的功率因数值,P 功率表测出的三相有功功率读数；U
28、电压表测出的线电压读数；I 电流表测出的线电流读数。,平均功率因数,指某一规定时间段内功率因数的平均值,WP有功电度表读数；Wq无功电度表读数。,最大负荷时功率因数,指配电系统运行在年最大负荷时（计算负荷）的功率因数,P30工厂的有功计算负荷；S30工厂的视在计算负荷。,自然功率因数,总功率因数,指用电设备或工厂在没有安装人工补偿装置时的功率因数,指用电设备或工厂设置了人工补偿后的功率因数,一般交流供电线路中，大多数为电感性负载，致使功率因数偏低。当有功功率为一定值时，cos愈小（角愈大），其视在功率就愈大，因而供电线路中的电流大，线路的损失（电压和有效功率损耗）随之增大，不经济。,3.4.2
29、 功率因数对供电系统的影响,1降低了供电设备（电源）的供电能力,供电设备（电源）的供电能力（容量）是用视在功率S来表示的。当供电设备的容量一定时，如果用户负载的功率因数过低，其无功功率就会过大，致使供电设备输出的有功功率减少，于是降低了供电设备的供电能力。,当用电设备的有功功率一定时，功率因数愈低，其供电线路的电流愈大，线路的电力损耗随之增加。,2增加供电系统的有功损耗,3供电线路的电压降增大,功率因数低，通过线路的电流就大，线路电压降亦随之增加，从而影响用电设备的正常运转。,4. 降低发电机的效率,发电机发出的功率是有限的，当无功功率增加时，有功功率下降，发电机的效率降低。,（1）高压供电的
30、用电单位，功率因数一般规定为0.9以上；（2）其他电力用户，功率因数为0.85以上。（3）对新建的工业企业用户，功率因数标准均规定按0.95设计。（4）对农业用电单位，要求功率因数在0.8以上。,民用及一般工业建筑的功率因数指标,人工补偿无功功率,提高自然功率因数,提高功率因数,3.4.3 功率因数的改善措施,提高自然功率因数的方法,（1）合理选择电动机的容量，使其接近满载运转。（2）对实际负载不超过额定容量40的电动机，应更换为小容量的电动机。 （3）合理安排和调整工艺流程，改善用电设备的运转方式，限制感应电动机空载运转。,（4）正确选择变压器容量，提高变压器的负载率（一般为7580比较合适
31、）。对于负载率低于30变压器，应予以更换。 （5）对于负荷率在0.60.9的绕线式电动机，必要时可以使其同步化，这时电动机可以向电力系统输送出无功功率。,部分电动机功率因数,S9系列三相油浸自冷式铜线低损耗电力变压器额定负载时损耗数据,S9型环氧浇注干式变压器额定负载时损耗数据,（1）采用同步电动机补偿，使用同步电动机在过激磁（over excited）方式呈现容性时运转，其功率因数超前0.80.9时，向供电系统输出无功功率，用来补偿用感性电设备所需要的无功功率。因而，提高了用户的功率因数。,人工补偿改善功率因数,（2）利用同步调相机作为无功功率电源（发电机），用来补偿所需要的无功功率。同步调
32、相机是轴上不带机械负载的同步电动机。调节同步调相机的激磁电流的大小，可以改变其输出无功功率的大小，从而提高功率因数。 以上两种补偿方式，因同步电动机构造复杂，价格较贵，控制维护较麻烦，只适用于大型工厂，一般企业不宜采用。,（3）采用静电电容器补偿 当将电容器C与感性负载（用电设备）并联。目前供配电系统中普遍采用的一种无功补偿方法,思考,采用并联电容器补偿有哪些效果？,3.4.4 并联电容器补偿功率因数,采用并联电容器补偿是目前供配电系统中普遍采用的一种无功补偿方法，也叫移相电容器静止无功补偿。它具有有功损耗小、运行维护方便、补偿容量增减方便、个别电容器的损坏不影响整体使用等特点，但不能实现无级
33、调节。,静电电容器特点,1）价格较便宜。2）有功功率损耗小，一般每100kvar低于0.30.4kW。3）没有旋转部分，易于安装，便于维护。4）可随供电系统中无功功率容量的需要，可以较方便地增加或减少C的大小。5）只能有级调节，而不能随着无功功率的变化，进行无级调节。,并联电容器原理,并联电容器提高cos的原理图,补偿有三种情况 欠补偿为全补偿过补偿在实际工程设计及应用中，总是采用欠补偿，把功率因数提高到0.90. 95。,并联电容器的容量选择,电容器（柜）台数的确定,在提高电力系统的功率因数时，应选择并联电容器。电容器的台数N应按下式计算：,总的无功补偿容量,单台电容器的容量,注：当电容器为
34、单相电容器时，除了保证补偿容量以外，为维持三相平衡，还应保证电容器台数为3的倍数。,由于电容器的实际补偿容量与其端电压的平方成正比（Q=CUc2）,电容器的实际运行电压,电容器的额定电压,电容器的额定容量,部分低压并联电容器参数,部分高压并联电容器参数,例题35（并联电容器台数计算例题）,如某变电站的计算负荷为2400kW，平均功率因数为0.67。如果要使其平均功率因数提高到0.9，问若在10kV侧固定补偿，需要补偿的容量为多少?如果采用BWF-10.5-1型电容器(Qr40kvar)，需装设多少个?,解：需补偿的容量为需装设的电容器个数：,考虑三相均衡分配，应装设30台，每相10台，此时并联
35、电容器的实际值为3040kvar1200kvar。补偿后实际功率因数为,3补偿容量和补偿后计算负荷的计算,（1）补偿容量的计算,(2) 补偿后计算负荷的计算,（2-28）,无功功率补偿位置,并联电容器在变配电系统中的三种安装方式：高压集中补偿低压集中补偿低压就地补偿不同补偿位置的补偿范围的大小也不一样 。,并联电容器的补偿范围,高压集中补偿,高压集中补偿是将并联电容器安装在总降压变电所二次侧（610kv侧）或变配电所的一次侧（610kv侧）。这种补偿方式能补偿10kv母线前线路上的无功功率，而此母线后的区域没有得到无功补偿，所以补偿效果较差。但这种补偿方式的初投资少，便于运行维护，还可以根据负
36、荷实际变化情况调节补偿电容(通过调节并联电容器的个数)。,高压集中补偿方式电路图,低压集中补偿,这种补偿方式是将并联电容器组装设在变电所的0.4kv低压母线上，它的补偿区域为低压母线前含变压器的所有区域。,低压集中补偿方式电路图,低压分散补偿 （就地补偿 ）,是将并联电容器装在需要补偿的设备附近，与该设备一起投切。这种补偿方式可补偿安装位置前线路及变压器上的无功功率，可以看出这种补偿方式的补偿范围最大，效果也较好，但这种补偿方式的投资较大。,低压分散补偿方式电路图,民用建筑电气设计规范规定：,采用电力电容器作无功补偿时，宜用就地平衡原则。低压部分的无功负荷由低压电容器补偿，高压部分的无功负荷由
37、高压电容器补偿。容量较大、负荷平稳且经常使用的用电设备的无功负荷宜单独就地补偿。补偿基本无功负荷的电容器组，宜在配变电所内集中补偿。居住区的无功负荷宜在小区变电所低压侧集中补偿。 对于民用建筑并联电容器进行无功功率补偿基本上采用低压集中补偿的方式。,小 结,工厂常用的用电设备：生产加工机械的拖动设备；电焊、电镀设备；电热设备；照明设备。这些设备按工作制可以分为长期连续工作制设备、短时工作制设备、反复短时工作制设备三类。,小 结,年负荷曲线反映了全年负荷变动与对应的负荷持续时间的关系。按时间单位的不同，可以分为日负荷曲线和年负荷曲线。全年每日最大负荷曲线反映了全年当中不同时段的电能消耗水平。年最
38、大负荷Pmax 是全年中负荷最大的工作班内，消耗电能最多的半小时平均负荷P30，也就是有功计算负荷。,小 结,与负荷曲线有关的几个概念：年最大负荷年最大负荷利用小时数计算负荷平均负荷负荷系数,小 结,确定计算负荷的常用方法有需要系数法和二项式系数法。需要系数法适用于多组三相用电设备的计算负荷，如变、配电所的负荷计算，P30=KdPe。二项式系数法适用于设备台数较少而容量差别悬殊的分支干线的计算负荷，如低压配电支干线和配电箱的负荷计算，P30= bPe +c Px。,小 结,供配电线路和变压器流过电流时，势必引起功率和电能损耗。故在进行全场负荷计算时，应计入这部分损耗。本章介绍了线路和变压器的功率损耗和电能损耗的计算方法。企业供配电系统进行负荷计算时，通常采用需要系数法逐级进行负荷计算。,小 结,功率因数太低对电力系统有很多不良影响。高压供电的工厂，最大负荷时的功率因数不得低于0.9，其他工厂不得低于0.85。提高功率因数的方法提高自然功率因数人工补偿并联电容器低压就地补偿低压集中补偿高压集中补偿,Thank you very much!,本章到此结束，谢谢您的光临！,内容预告,下章（第四章）内容：短路电流计算,
