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第 一 節(jié) 工 廠 的 電 力 負(fù) 荷 與 負(fù) 荷 曲 線 一 、 工 廠 電 力 負(fù) 荷 的 分 級 及 其 對 供 電 電 源 的 要 求電 力 負(fù) 荷 :既 可 指 耗 用 電 能 的 用 電 設(shè) 備 或 用 戶 ， 也 可 指 用 電 設(shè) 備 或 用 戶 所 耗 用 的 功 率 或 電 流 ， 視 具 體 情 況 而 定 。第 二 章 工 廠 的 電 力 負(fù) 荷 及 其 計 算 (一 )工 廠 電 力 負(fù) 荷 的 分 級 : 工 廠 的 電 力 負(fù) 荷 ， 按GB50052-95規(guī) 定 ， 根 據(jù) 其 對 供 電 可 靠 性 的 要 求 及中 斷 供 電 造 成 的 損 失 或 影 響 的 程 度 分 為 三 級 。1 一 級 負(fù) 荷 ： 中 斷 供 電 將 造 成 人 身 傷 亡 者 ； 或 政 治 、經(jīng) 濟(jì) 上 將 造 成 重 大 損 失 者 。 在 一 級 負(fù) 荷 中 ， 特 別 重要 的 負(fù) 荷 是 指 在 中 斷 供 電 時 將 發(fā) 生 中 毒 、 爆 炸 和 火災(zāi) 等 情 況 的 負(fù) 荷 ， 以 及 特 別 重 要 場 所 的 不 允 許 中 斷供 電 的 負(fù) 荷 。 2 二 級 負(fù) 荷 ： 二 級 負(fù) 荷 為 中 斷 供 電 將 在 政 治 、 經(jīng) 濟(jì) 上 造 成 較 大 損 失 者 ， 3 三 級 負(fù) 荷 ： 三 級 負(fù) 荷 為 一 般 的 電 力 負(fù) 荷 ， 重 點 ！ 1.一 級 負(fù) 荷 對 供 電 電 源 的 要 求 一 級 負(fù) 荷 屬 重 要 負(fù) 荷 ， 應(yīng) 有 兩 個 獨 立 電 源 供 電 ； 當(dāng) 一 個 電 源發(fā) 生 故 障 時 ， 另 一 個 電 源 不 應(yīng) 同 時 受 到 損 壞 。 一 級 負(fù) 荷 中 特 別 重 要 的 負(fù) 荷 ， 除 由 兩 個 電 源 供 電 外 ， 尚 應(yīng) 增設(shè) 應(yīng) 急 電 源 ， 并 嚴(yán) 禁 將 其 它 負(fù) 荷 接 入 應(yīng) 急 供 電 系 統(tǒng) 中 。 可 作 為應(yīng) 急 電 源 的 電 源 有 ： 獨 立 于 正 常 電 源 的 發(fā) 電 機(jī) 組 ； 供 電 網(wǎng)絡(luò) 中 獨 立 于 正 常 電 源 的 專 用 饋 電 線 路 ； 蓄 電 池 ； 干 電 池 。2.二 級 負(fù) 荷 對 供 電 電 源 的 要 求 二 級 負(fù) 荷 也 屬 重 要 負(fù) 荷 但 其 重 要 程 度 次 于 一 級 負(fù) 荷 。 二 級 負(fù) 荷宜 由 兩 回 線 路 供 電 ， 供 電 變 壓 器 一 般 也 應(yīng) 有 兩 臺 。 在 負(fù) 荷 較 小 或地 區(qū) 供 電 條 件 困 難 時 ， 二 級 負(fù) 荷 可 由 一 回 6kV及 以 上 專 用 的 架 空線 路 或 電 纜 供 電 。 當(dāng) 采 用 架 空 線 時 ， 可 為 一 回 架 空 線 供 電 ； 當(dāng) 采用 電 纜 線 路 時 ， 應(yīng) 采 用 兩 根 電 纜 組 成 的 線 路 供 電 ， 其 每 根 電 纜 應(yīng)能 承 受 100%二 級 負(fù) 荷 。 3.三 級 負(fù) 荷 對 供 電 電 源 的 要 求 三 級 負(fù) 荷 屬 不 重 要 負(fù) 荷 ， 對 供 電 電 源 無 特 殊 要 求 。（ 二 ） 各 級 電 力 負(fù) 荷 對 供 電 電 源 的 要 求 見 參 考 資 料 電 力 負(fù) 荷 等 級 劃 分 你 知 道 建 筑 是 如 何 分 類 嗎 ？ 二 、 工 廠 用 電 設(shè) 備 的 工 作 制工 廠 的 用 電 設(shè) 備 ， 按 其 工 作 制 分 以 下 三 類 ： l 連 續(xù) 工 作 制l 短 時 工 作 制l 斷 續(xù) 周 期 工 作 制 斷 續(xù) 周 期 工 作 制 的 設(shè) 備 ， 可 用 “ 負(fù) 荷 持 續(xù) 率 （ 又 稱暫 載 率 ） 來 表 征 其 工 作 特 征 。 負(fù) 荷 持 續(xù) 率 為 一 個 工 作 周 期 內(nèi) 工 作 時 間 與 工 作 周 期的 百 分 比 值 ， 即 式 中 ： T為 工 作 周 期 ； t為 工 作 周 期 內(nèi) 的 工 作 時 間 ； t。 為 工 作 周 期 內(nèi) 的 停 歇 時 間 。 重 點 ！ l 斷 續(xù) 周 期 工 作 制 設(shè) 備 的 額 定 容 量 （ 銘 牌 功 率 ） PN，是 對 應(yīng) 于 某 一 標(biāo) 準(zhǔn) 負(fù) 荷 持 續(xù) 率 的 。 則 對 應(yīng) 于 實 際 運 行 的 負(fù) 荷 持 續(xù) 率 下 的 容 量PN對 應(yīng) 的 某 一 標(biāo) 稱 負(fù) 荷 持 續(xù) 率 N例 :某 吊 車 電 動 機(jī) 在 1=60%時 的 容 量 P1=10KW。試 求 2=25%時 的 容 量 P2為 多 少 ? WP k5.1525.0 6.0102 重 點 ！ 三 、 負(fù) 荷 曲 線 的 概 念負(fù) 荷 曲 線 ： 是 表 征 電 力 負(fù) 荷 隨 時 間 變 動 情 況 的 圖 形 。 u負(fù) 荷 曲 線 按 負(fù) 荷 對 象 分 ： 有 工 廠 （ 企 業(yè) ） 的 、 車 間 的 或 某 類 設(shè) 備 的 負(fù) 荷 曲 線 。u按 負(fù) 荷 的 功 率 性 質(zhì) 分 ： 有 功 負(fù) 荷 曲 線 和 無 功 負(fù) 荷 曲 線 。u按 所 表 示 的 負(fù) 荷 變 動 時 間 分 ： 年 的 、 月 的 、 日 的 或 工 作 班 的 負(fù) 荷 曲 線 。 u按 繪 制 方 式 分 ： 有 依 點 連 成 的 負(fù) 荷 曲 線 （ 如 圖 2-la） 和 繪 成 梯 形 的 負(fù) 荷 曲 線 （ 如 圖 2-lb所 示 ） 分 析 負(fù) 荷 曲 線 可 以 了 解 負(fù) 荷 變 化 的 規(guī) 律 。 對 供 電 設(shè) 計 人 員 來 說 ， 可 從 中 獲 得一 些 對 設(shè) 計 有 用 的 資 料 ； 對 運 行 人 員 來 說 ， 可 合 理 地 、 有 計 劃 地 安 排 用 戶 、 車 間 、班 次 或 大 容 量 設(shè) 備 的 用 電 時 間 ， 降 低 負(fù) 荷 高 峰 ， 填 補(bǔ) 負(fù) 荷 低 谷 ， 這 種 “ 削 峰 填 谷 ”的 辦 法 可 使 負(fù) 荷 曲 線 比 較 平 坦 ， 從 而 達(dá) 到 節(jié) 電 效 果 。 日 負(fù) 荷 曲 線 ： 按 全 年 每 日 的 最 大 半 小 時 平 均 負(fù)荷 來 繪 制 的 ， 專 用 來 確 定 經(jīng) 濟(jì) 運 行 方 式 用 的 。 以 某 個 檢 測 點 為 參考 點 ， 在 24h中 各 個 時刻 記 錄 有 功 功 率 表 的 讀數(shù) ， 逐 點 繪 制 而 成 折 線形 狀 ， 稱 折 線 形 負(fù) 荷 曲線 ， 見 圖 2.1(a)； 通 過 接 在 供 電 線 路 上的 電 度 表 ， 每 隔 一 定 的時 間 間 隔 (一 般 為 半 小 時 )將 其 讀 數(shù) 記 錄 下 來 ， 求出 半 小 時 的 平 均 功 率 ，再 依 次 將 這 些 點 畫 在 坐標(biāo) 上 ， 把 這 些 點 連 成 階梯 狀 的 成 梯 形 的 負(fù) 荷 曲線 ， 如 圖 2.1(b)所 示 。 年 負(fù) 荷 曲 線 ： 通 常 是 根 據(jù) 典 型 的 冬 日 和 夏 日 負(fù) 荷 曲 線 來 繪 制 。 這 種曲 線 的 負(fù) 荷 從 大 到 小 依 次 排 列 ， 反 映 了 全 年 負(fù) 荷 變 動 與 負(fù) 荷 持 續(xù) 時間 的 關(guān) 系 ， 因 此 稱 為 負(fù) 荷 持 續(xù) 時 間 曲 線 ， 一 般 簡 稱 年 負(fù) 荷 曲 線 。(a) 夏 日 負(fù) 荷 曲 線 (b) 冬 日 負(fù) 荷 曲 線 (c) 年 負(fù) 荷 持 續(xù) 時 間 曲 線圖 2.2 年 負(fù) 荷 持 續(xù) 時 間 曲 線 的 繪 制 全 年 按 8760h計其 夏 日 和 冬 日 在 全 年 中 所 占 的 天 數(shù) ， 應(yīng) 視 當(dāng) 地 的 地 理 位 置 和 氣 溫 情 況 而 定 。 例 如 在 我 國 北 方 ， 可 近 似 地 認(rèn) 為 夏 日 165天 ， 冬 日 200天 ； 而 在 我 國 南 方 ，則 可 近 似 地 認(rèn) 為 夏 日 200天 ， 冬 日 165天 。 假 設(shè) 繪 制 南 方 某 廠 的 年 負(fù) 荷 曲 線(圖 2.2(c)所 示 )， 其 中 在 年 負(fù) 荷 曲 線 上 所 占 的 時 間 ， 在 年 負(fù) 荷曲 線 上 所 占 的 時 間 . )(200 111 ttT 222 165200 ttT 年 負(fù) 荷 曲 線 的 另 一 種 形 式 ， 是 按 全 年 每 日 的 最 大 負(fù) 荷 (通 常 取 每 日 最 大 負(fù)荷 的 半 小 時 平 均 值 )繪 制 的 ， 稱 為 年 每 日 最 大 負(fù) 荷 曲 線 ， 如 圖 2.3所 示 。 橫坐 標(biāo) 依 次 以 全 年 12個 月 的 日 期 來 分 格 。 這 種 年 最 大 負(fù) 荷 曲 線 ， 可 以 用 來 確定 擁 有 多 臺 電 力 變 壓 器 的 變 電 所 在 一 年 內(nèi) 的 不 同 時 期 宜 于 投 入 幾 臺 運 行 ，即 所 謂 經(jīng) 濟(jì) 運 行 方 式 ， 以 降 低 電 能 損 耗 ， 提 高 供 電 系 統(tǒng) 的 經(jīng) 濟(jì) 效 益 。注 意 ： 日 負(fù) 荷 曲 線 是 按 時 間 的 先 后 繪 制 ， 而 年 負(fù) 荷 曲線 是 按 負(fù) 荷 的 大 小 和 累 積 時 間 繪 制 的 。 圖 2.3 年 每 日 最 大 負(fù) 荷 曲 線Pm全 年 中 有 代 表 性的 最 大 負(fù) 荷 班 的半 小 時 最 大 負(fù) 荷 四 、 與 負(fù) 荷 曲 線 和 負(fù) 荷 計 算 有 關(guān) 的 物 理 量 1、 年 最 大 負(fù) 荷 和 年 最 大 負(fù) 荷 利 用 小 時 （ 1） 年 最 大 負(fù) 荷 Pmax ： 全 年 中 負(fù) 荷 最 大 的 工 作 班 內(nèi) (該 工 作 班 的 最 大 負(fù) 荷 不 是 偶 然 出現(xiàn) 的 ， 而 是 在 負(fù) 荷 最 大 的 月 份 內(nèi) 至 少 出 現(xiàn) 過 2次 3次 ) 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 年 最 大 負(fù) 荷 利 用 小 時 Tmax： 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 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 ， 如 圖 所 示 。 年 最 大 負(fù) 荷 和 年 最 大 負(fù) 荷 利 用 小 時 它 與 工 廠 的 生 產(chǎn) 班 制 有 關(guān) 。例 如 一 班 制 工 廠 ， Tmax=1800 2500h ; 二 班 制 工 廠 ， Tmax=3500 4500h ;三 班 制 工 廠 ， Tmax=5000 7000h。 maxmax PWT aWa-年 實 際 消 耗 的 電 能 量 2、 平 均 負(fù) 荷 和 負(fù) 荷 系 數(shù) （ 1） 平 均 負(fù) 荷 Pav: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 t內(nèi)消 耗 的 電 能 Wt除 以 時 間 t的 值 ， 即 aav 8760WP 全 年 時 間 內(nèi) 耗 用 的 電 能 0 8760年負(fù)荷曲線P t/hPmPav l 負(fù) 荷 系 數(shù) : 負(fù) 荷 系 數(shù) 又 稱 負(fù) 荷 率 ， 它 是 用 電 負(fù) 荷 的 平 均負(fù) 荷 Pav,與 其 最 大 負(fù) 荷 Pmax的 比 值 ， 即 對 用 電 設(shè) 備 來 說 ， 就 是 設(shè) 備 的 輸 出 功 率 P與設(shè) 備 額 定 容 量 PN的 比 值 ， 即 對 負(fù) 荷 曲 線 來 說 ， 負(fù) 荷 系 數(shù) 亦 稱 負(fù) 荷 曲 線 填 充 系 數(shù) ， 它 表征 負(fù) 荷 曲 線 不 平 坦 的 程 度 ， 即 表 征 負(fù) 荷 起 伏 變 動 的 程 度 。 從 充分 發(fā) 揮 供 電 設(shè) 備 的 能 力 、 提 高 供 電 效 率 來 說 ， 希 望 此 系 數(shù) 越 高 越 趨 近 于 1越 好 。 從 發(fā) 揮 整 個 電 力 系 統(tǒng) 的 效 能 來 說 ， 應(yīng) 盡 量 使 不平 坦 的 負(fù) 荷 曲 線 “ 削 峰 填 谷 ” ， 提 高 負(fù) 荷 系 數(shù) 。 第 二 節(jié) 三 相 用 電 設(shè) 備 組 計 算 負(fù) 荷 的 確 定一 、 概 述 計 算 負(fù) 荷 :通 過 負(fù) 荷 的 統(tǒng) 計 計 算 求 出 的 、 用 來 按 發(fā) 熱條 件 選 擇 供 電 系 統(tǒng) 中 各 元 件 的 負(fù) 荷 值 ， 稱 為 計 算 負(fù) 荷 。 根 據(jù) 計 算 負(fù) 荷 選 擇 的 電 氣 設(shè) 備 和 導(dǎo) 線 電 纜 ， 如 果 以 計 算 負(fù) 荷 連續(xù) 運 行 ， 其 發(fā) 熱 溫 度 不 會 超 過 允 許 值 。 由 于 導(dǎo) 體 通 過 電 流 達(dá) 到 穩(wěn) 定 溫 升 的 時 間 需 3 4 ， 為 發(fā) 熱 時間 常 數(shù) 。 截 面 在 16mm2及 以 上 的 導(dǎo) 體 ， 其 10 min， 因 此 載 流 導(dǎo)體 大 約 經(jīng) 30 min(半 小 時 )后 可 達(dá) 到 穩(wěn) 定 溫 升 值 。 由 此 可 見 ， 計 算 負(fù)荷 實 際 上 與 從 負(fù) 荷 曲 線 上 查 得 的 半 小 時 最 大 負(fù) 荷 (亦 即 年 最 大 負(fù) 荷Pmax)是 基 本 相 當(dāng) 的 。 所 以 計 算 負(fù) 荷 也 可 以 認(rèn) 為 就 是 半 小 時 最 大 負(fù)荷 。 有 功 計 算 負(fù) 荷 為 P 30， 無 功 計 算 負(fù) 荷 Q30、 視 在 計 算 負(fù) 荷 S30和 計 算 電 流 I30 重 點 ！ 計 算 負(fù) 荷 是 供 電 設(shè) 計 計 算 的 基 本 依 據(jù) 。 實 際 上 ， 負(fù) 荷 也 不 可能 一 成 不 變 的 ， 他 與 設(shè) 備 的 性 能 、 生 產(chǎn) 組 織 以 及 能 源 供 應(yīng) 狀 況等 多 種 因 素 有 關(guān) ， 因 此 負(fù) 荷 計 算 也 只 能 力 求 接 近 實 際 。 如 果 計 算 負(fù) 荷 確 定 得 過 大 ， 將 使 電 器 和 導(dǎo) 線 電 纜 選 得 過 大 ，造 成 投 資 和 有 色 金 屬 的 浪 費 ； 如 果 計 算 負(fù) 荷 確 定 得 過 小 ， 又 將 使電 器 和 導(dǎo) 線 電 纜 處 于 過 負(fù) 荷 下 運 行 ， 增 加 電 能 損 耗 ， 產(chǎn) 生 過 熱 ，導(dǎo) 致 絕 緣 過 早 老 化 甚 至 燃 燒 引 起 火 災(zāi) ， 同 樣 會 造 成 更 大 損 失 。 由此 可 見 ， 正 確 確 定 計 算 負(fù) 荷 意 義 重 大 。 我 國 目 前 普 遍 采 用 的 確 定 用 電 設(shè) 備 組 計 算 負(fù) 荷 的 方 法 ， 有 需要 系 數(shù) 法 和 二 項 式 法 。 需 要 系 數(shù) 法 是 世 界 各 國 普 遍 采 用 的 確 定計 算 負(fù) 荷 的 基 本 方 法 ， 二 項 式 法 應(yīng) 用 的 局 限 性 較 大 ， 但 在 確 定設(shè) 備 臺 數(shù) 較 少 而 設(shè) 備 容 量 差 別 懸 殊 的 分 支 干 線 的 計 算 負(fù) 荷 時 ，采 用 二 項 式 法 較 之 采 用 需 要 系 數(shù) 法 合 理 ， 且 計 算 也 較 簡 便 。 二 、 按 需 要 系 數(shù) 法 確 定 計 算 負(fù) 荷（ 一 ） 基 本 公 式 用 電 設(shè) 備 組 的 計 算 負(fù) 荷 : 是 用 電 設(shè) 備 組 從 供 電 系 統(tǒng) 中 取 用 的 半 小 時 最 大 負(fù) 荷 P30， 如 圖 所 示 。 maxmax PWT a 如 圖 用 電 設(shè) 備 組 的 設(shè) 備 容 量 ， 是 指 用 電 設(shè) 備 組 所 有 設(shè) 備 (不 含 備 用 的 設(shè) 備 )的額 定 容 量 之 和 。 但 是 用 電 設(shè) 備 組 的 設(shè) 備 實 際 上 不一 定 都 同 時 運 行 ， 運 行 的 設(shè) 備 也 不太 可 能 都 滿 負(fù) 荷 ， 同 時 設(shè) 備 本 身 有功 率 損 耗 ， 因 此 用 電 設(shè) 備 組 的 有 功計 算 負(fù) 荷 應(yīng) 為 e WLe L PKKP 30 Ne PP-配 電 線 路 的 平 均 效 率 ， 即 配 電 線 路 在 最 大 負(fù) 荷 時 的 末 端 功 率 (亦 即 設(shè) 備 組 取 用 功 率 )與 首 端 功 率 (亦 即 計 算 負(fù) 荷 )之 比 。 -設(shè) 備 組 的 同 時 系 數(shù) ， 即 設(shè) 備 組 在 最 大 負(fù) 荷 時 運 行 的 設(shè) 備 容 量 與 全 部 設(shè) 備 容 量 之 比 ；K - -設(shè) 備 組 的 負(fù) 荷 系 數(shù) ， 即 設(shè) 備 組 在 最 大 負(fù) 荷 時 輸 出 功 率 與 運 行 的 設(shè) 備 容 量 之 比 ；LK -設(shè) 備 組 的 平 均 效 率 ， 即 設(shè) 備 組 在 最 大 負(fù) 荷 時 輸 出 功 率 與 取 用 功 率 之 比eWL WLe LKK dK令 用 電 設(shè) 備 組 的 需 要 系 數(shù) ， 為 用 電 設(shè) 備 組 的 半 小 時 最 大 負(fù) 荷 與其 設(shè) 備 容 量 的 比 值 。 由 此 ， 可 得 按 需 要 系 數(shù) 法 確 定 三 相 用 電 設(shè)備 組 有 功 計 算 負(fù) 荷 的 基 本 公 式 為 ed30e30d PKPPPK 或 實 際 上 ， 需 要 系 數(shù) 不 僅 與 用電 設(shè) 備 組 的 工 作 性 質(zhì) 、 設(shè) 備 臺數(shù) 、 設(shè) 備 效 率 和 線 路 損 耗 等 因素 有 關(guān) ， 而 且 與 操 作 人 員 的 技能 和 生 產(chǎn) 組 等 多 種 因 素 有 關(guān) ，因 此 應(yīng) 盡 可 能 地 通 過 實 測 分 析確 定 ， 使 之 盡 量 接 近 實 際 。 l 用 電 設(shè) 備 組 的 設(shè) 備 容 量 Pe： 是 指 用 電 設(shè) 備 組 所 有 設(shè) 備 （ 不 含 備 用 設(shè) 備 ） 的 額 定 容 量 PN之 和 ， 即 Pe =PN。l 設(shè) 備 的 額 定 容 量 ： 是 設(shè) 備 在 額 定 條 件 下 的 最 大 輸 出 功 率 。 用 電 設(shè) 備 組 名 稱 需 要 系 數(shù) 二 項 式系 數(shù) 最 大容 量設(shè) 備臺 數(shù)x 小 批 量 生 產(chǎn) 的 金 屬 冷 加 工 機(jī) 床 電 動 機(jī) 0.16 0.2 0.14 0.4 5 0.5 1.73大 批 量 生 產(chǎn) 的 金 屬 冷 加 工 機(jī) 床 電 動 機(jī) 0.18 0.25 0.14 0.5 5 0.5 1.73小 批 量 生 產(chǎn) 的 金 屬 熱 加 工 機(jī) 床 電 動 機(jī) 0.25 0.3 0.24 0.4 5 0.6 1.33大 批 量 生 產(chǎn) 的 金 屬 熱 加 工 機(jī) 床 電 動 機(jī) 0.3 0.35 0.26 0.5 5 0.65 0.17通 風(fēng) 機(jī) 、 水 泵 、 空 壓 機(jī) 及 電 動 發(fā) 電 機(jī)組 電 動 機(jī) 0.7 0.8 0.65 0.25 5 0.8 0.75非 連 鎖 的 連 續(xù) 運 輸 機(jī) 械 及 鑄 造 車 間 整砂 機(jī) 械 0.5 0.6 0.4 0.4 5 0.75 0.88連 鎖 的 連 續(xù) 運 輸 機(jī) 械 及 鑄 造 車 間 整 砂 機(jī) 械 0.65 0.7 0.6 0.2 5 0.75 0.88鍋 爐 房 和 機(jī) 加 工 、 機(jī) 修 、 裝 配 等 類 車 間 的 吊 車 ( =25%) 0.1 0.15 0.06 0.2 3 0.5 1.73 必 須 注 意 ： 表 內(nèi) 所 列 需 要 系 數(shù) 值 是 按 車 間 范 圍 內(nèi) 設(shè) 備 臺數(shù) 較 多 的 情 況 來 確 定 的 ， 所 以 需 要 系 數(shù) 值 一 般 都 比 較 低 ，例 如 冷 加 工 機(jī) 床 組 的 需 要 系 數(shù) 值 平 均 只 有 0.2左 右 。 因 此 需要 系 數(shù) 法 較 適 用 于 確 定 車 間 的 計 算 負(fù) 荷 。 如 果 采 用 需 要 系數(shù) 法 來 計 算 分 支 干 線 上 用 電 設(shè) 備 組 的 計 算 負(fù) 荷 ， 則 表 中 的需 要 系 數(shù) 值 往 往 偏 小 ， 宜 適 當(dāng) 取 大 。 只 有 1臺 2臺 設(shè) 備 時 ，可 認(rèn) 為 Kd=1 l 用 電 設(shè) 備 組 的 有 功 計 算 負(fù) 荷 ：式 中 ： P30計 算 有 功 功 率 (kw)； Kd 需 要 系 數(shù) (三 臺 以 下 時 Kd 1)； Pe用 電 設(shè) 備 組 的 設(shè) 備 容 量 (kw)。 式 中 ， Kd為 需 要 系 數(shù) 。l 無 功 計 算 負(fù) 荷 ： 式 中 ， tan為 對 應(yīng) 于 用 電 設(shè) 備 組 cos中 的 正 切 值 。 需 要 系 數(shù) 值 與 用 電 設(shè) 備 的 類 別 和 工 作 狀 態(tài) 關(guān) 系 極 大 l 視 在 計 算 負(fù) 荷 ： 式 中 ， cos為 用 電 設(shè) 備 組 的 平 均 功 率 因 數(shù) 。l 計 算 電 流 ： 式 中 ， UN為 用 電 設(shè) 備 組 的 額 定 電 壓 。 重 點 ！cosU3 PII U3SI NN30N N3030 若 為 電 動 機(jī)計 算 電 流 重 點 ！例 2-1已 知 機(jī) 修 車 間 的 金 屬 切 削 機(jī) 床 組 ， 擁 有 電 壓 為 380V的 三 相 電 動 機(jī) 7. 5kW3臺 ； 4kW8臺 ； 3kW17臺 ； 1. 5kW10臺 。試 求 其 計 算 負(fù) 荷 。 解 此 機(jī) 床 組 電 動 機(jī) 的 總 容 量 為 Pe=7.5kW 3+4 kW 8+3 kW 17+1.5 10=120.5kW 查 附 錄 表 1中 “ 小 批 生 產(chǎn) 的 金 屬 冷 加 工 機(jī) 床 電 動 機(jī) ” 項 ， 得 Kd=0.16-0.2(取 0.2), cos=0. 5,tan =1. 73。 因 此 求 得 : 有 功 計 算 負(fù) 荷 無 功 計 算 負(fù) 荷 視 在 計 算 計 算 電 流 （ 二 ） 設(shè) 備 容 量 的 計 算 需 要 系 數(shù) 法 基 本 公 式 中 的 設(shè) 備 容 量 Pe（ 不 含 備 用設(shè) 備 的 容 量 ） 計 算 與 用 電 設(shè) 備 組 的 工 作 制 有 關(guān) :1、 一 般 連 續(xù) 工 作 制 和 短 時 工 作 制 的 用 電 設(shè) 備 組 : 設(shè) 備 容 量 就 是 所 有 設(shè) 備 的 銘 牌 額 定 容 量 之 和 。 若 含 叫 安 裝 容 量 2、 對 斷 續(xù) 周 期 工 作 制 的 用 電 設(shè) 備 組l 設(shè) 備 容 量 換 算 的 公 式 如 式 (2-2)所 示 。（ 1） 電 焊 機(jī) 組 要 求 統(tǒng) 一 換 算 到 =100%的 設(shè) 備 功 率 。（ 2） 吊 車 電 動 機(jī) 組 要 求 統(tǒng) 一 換 算 到 = 25 的 設(shè) 備 功 率 。 （ 三 ） 多 個 用 電 設(shè) 備 計 算 負(fù) 荷 的 確 定 （ 配 電 干 線 和 變 電 所 低 壓 母 線 ） K q 同 時 系 數(shù)注 ： （ 1） 配 電 干 線 和 變 電 所 的 計 算 負(fù) 荷 為 各 用 電 設(shè) 備 組 的 計 算 負(fù) 荷 之 和 再 乘 以 同 時 系 數(shù) K q， 一 般 取 為 0.80.9。 （ 2） 當(dāng) 不 同 類 別 的 建 筑 (如 辦 公 樓 和 宿 舍 樓 )共 用 一 臺 變 壓 器 時 ， 其 同 時 系 數(shù) 可 適 當(dāng) 減 小 。 (3)由 于 各 組 設(shè) 備 的 功 率 因 數(shù) 不 一 定 相 同 ， 因 此 總 的 視 在 計 算負(fù) 荷 和 計 算 電 流 一 般 不 能 用 各 組 的 視 在 計 算 負(fù) 荷 或 計 算 電 流 之 和 來 計 算 。 NUSI QPS 33030 30230230 總 的 計 算 電 流 為總 的 視 在 計 算 負(fù) 荷 為 重 點 ！ 例 2-2 某 機(jī) 修 車 間 380V線 路 上 ， 接 有 金 屬 切 削 機(jī) 床 電 動機(jī) 20臺 共 50kW（ 其 中 較 大 容 量 電 動 機(jī) 有 7.5kW1臺 ， 4kW3臺 ， 2.2kW7臺 ） ， 通 風(fēng) 機(jī) 2臺 共 3kW， 電 阻 爐 1臺 2kW。 試 確 定 線 路 上總 的 計 算 負(fù) 荷 。 解 先 求 各 組 的 計 算 負(fù) 荷Q 30（ 1） 10kW 1.73=17.3kvar 1 金 屬 切 削 機(jī) 床 組 查 附 錄 表 1得 Kd=0.2， cos 0.5，tan 1.73， 因 此 2. 通 風(fēng) 機(jī) 組 查 附 錄 表 1得 Kd=0.8（ 取 0.8） ， cos=0.8, tan=0.75, 因 此 P 30（ 2） =0.8 3kW=2.4kW Q 30（ 2） =2.4kW 0.75=1.8kvarP30（ 1） = 0.2 50kW=10kW 3.電 阻 爐 查 附 錄 表 1得 Kd=0.7， cos=1， tan=0 P30 0.95 (10 2.4 1.4)kW=13.1kW Q30 0.97 (17.3+1.8+0)kvar=18.5kvar總 計 算 負(fù) 荷 （ 取 K p 0. 95， K q 0. 97 ） 為 P 30（ 3） =0.7 2kW=1.4kW Q 30（ 3） =0 AI AVS 5.3438.0322.7 .22.7k18.513.130 2230 例 2.2的 電 力 負(fù) 荷 計 算 表 (按 需 要 系 數(shù) 法 ) 3、 按 二 項 式 法 確 定 計 算 負(fù) 荷 (一 )基 本 公 式 為 :P30=bPe+cPx 式 中 bPe-用 電 設(shè) 備 組 的 平 均 負(fù) 荷 ， cPx-用 電 設(shè) 備 組 中 X臺 容 量 最 大 的 設(shè) 備 投 入 運 行 時 增 加的 附 加 負(fù) 荷 ， 其 中 Px是 X臺 最 大 容 量 設(shè) 備 的 設(shè) 備 容 量 ； b、 c-二 項 式 系 數(shù) 。 二 項 式 系 數(shù) b、 c和 最 大 容 量 設(shè) 備 臺 數(shù) X及 cos tan等 也 可 查 表 但 是 必 須 注 意 ： 按 二 項 式 系 數(shù) 法 確 定 計 算 負(fù) 荷 時 ， 如 果 設(shè) 備總 臺 數(shù) n2x時 ， 則 x 宜 相 應(yīng) 取 小 一 些 ， 建 議 取 為 x=n/2， 且 按“ 四 舍 五 入 ” 的 修 約 規(guī) 則 取 為 整 數(shù) 。例 如 某 機(jī) 床 電 動 機(jī) 組 電 動 機(jī) 只 有 7臺 ， 而 附 錄 表 A-6規(guī) 定 X=5, 但 是 這 里 n=7 2x =10， 因 此 ， 可 取 x=7/24來 計 算 。 如 果 用 電 設(shè) 備 組 只 有 12臺 設(shè) 備 時 ， 就 可 認(rèn) 為 P30=Pe， 即 b= 1、c=0。 對 于 單 臺 電 動 機(jī) ， 則 P30=Pn/。 在 設(shè) 備 臺 數(shù) 較 少 時 ， cos也 宜 相 應(yīng) 地 適 當(dāng) 取 大 。 二 項 式 系 數(shù) 法 較 需 要 系 數(shù) 法 更 適 于 確 定 設(shè) 備 臺 數(shù) 較 少而 容 量 差 別 較 大 的 低 干 線 和 分 支 線 的 計 算 負(fù) 荷 。 例 2-3 試 用 二 項 式 法 確 定 例 2-1所 述 機(jī) 工 車 間 380V線 路 上 各 組 的和 總 的 計 算 負(fù) 荷 。解 附 錄 表 1得 b=0.14,c=0.4,x=5, cos=0.5, tan=1.73,設(shè) 備 總 的 容 量 Pe=120.5kWx臺 最 大 容 量 的 設(shè) 備 容 量 為 Px=P5=7.5kW*3+4K W*2=30.5kW P30=0.14 120.5kW+0.4kW 30.5kW=29.1kW Q30=29.1kW*1.73=50.3kvar S30=29.1/0.5=58.2KVA I30=58.2/(3*0.38)=88.4A (I30=73.2A)例 2-1已 知 機(jī) 修 車 間 的 金 屬 切 削 機(jī) 床 組 ， 擁 有 電 壓 為 380V的 三 相 電 動 機(jī) 7. 5kW3臺 ； 4kW8臺 ； 3kW17臺 ； 1. 5kW10臺 。試 求 其 計 算 負(fù) 荷 。比 較 例 2-1和 例 2-3的 計 算 結(jié) 果 可 以 看 出 ， 按 二 項 式 法 計 算 的 結(jié) 果 比 按 需 要 系數(shù) 法 計 算 的 結(jié) 果 稍 大 ， 特 別 是 在 設(shè) 備 臺 數(shù) 較 少 的 情 況 下 。 供 電 設(shè) 計 的 經(jīng) 驗 說明 ， 選 擇 低 壓 分 支 干 線 或 支 線 時 ， 按 需 要 系 數(shù) 法 計 算 的 結(jié) 果 往 往 偏 小 ， 以 采用 二 項 式 法 計 算 為 宜 。 我 國 建 筑 行 業(yè) 標(biāo) 準(zhǔn) JGJ/T16-1992 民 用 建 筑 電 氣 設(shè)計 規(guī) 范 也 規(guī) 定 ： 用 電 設(shè) 備 臺 數(shù) 較 少 ， 各 臺 設(shè) 備 容 量 相 差 懸 殊 時 ， 宜 采 用 二 項 式 法 。 (二 ) 多 組 用 電 設(shè) 備 計 算 負(fù) 荷 的 確 定 按 二 項 式 系 數(shù) 法 確 定 多 組 用 電 總 的 計 算 負(fù) 荷 時 ， 同 樣 應(yīng) 考 慮各 組 設(shè) 備 的 最 大 負(fù) 荷 不 同 時 出 現(xiàn) 的 因 素 。 因 此 在 確 定 其 總 的 計算 負(fù) 荷 時 ， 只 能 考 慮 一 組 有 功 附 加 負(fù) 荷 為 最 大 的 做 總 計 算 負(fù) 荷的 附 加 負(fù) 荷 ， 再 加 上 所 有 各 組 的 平 均 負(fù) 荷 。 所 以 總 的 有 功 和 無 功 計 算 負(fù) 荷 分 別 為 P30 = (b Pe)i+( c Px )max Q30 = (b Pe tan) i +( c P x )max tanmax 式 中 (b Pe)i -各 組 有 功 平 均 負(fù) 荷 之 和 ； (b P e tan) i -各 組 無 功 平 均 負(fù) 荷 之 和 ； ( c Px )max -各 組 中 最 大 的 一 個 有 功 附 加 負(fù) 荷 ； tanmax - ( c Px )max的 那 一 組 設(shè) 備 的 正 切 值 。為 了 簡 化 和 統(tǒng) 一 ， 按 二 項 式 法 計 算 多 組 設(shè) 備 的 計 算 負(fù) 荷 時 ，也 不 論 各 組 設(shè) 備 臺 數(shù) 多 少 ， 各 組 的 計 算 系 數(shù) b、 C、 X和cos、 tan等 均 按 附 錄 表 1所 列 數(shù) 值 . 例 2-4 試 用 二 項 式 法 確 定 例 2-2所 述 機(jī) 工 車 間 380V線 路 上 各 組 的和 總 的 計 算 負(fù) 荷 。解 先 求 各 組 的 平 均 負(fù) 荷 ,附 加 負(fù) 荷 及 計 算 負(fù) 荷 。（ 1） 機(jī) 床 組 ：查 附 錄 表 1得 b=0.14,c=0.4,x=5, cos=0.5, tan=1.73,因 此 b Pe(1)=0.14 50kW=7kW cPx(1)=0.4 (7.5kW 1+4kW 3+2.2kW 1)=8.68kW（ 2） 通 風(fēng) 機(jī) 組 ：查 附 錄 表 1得 b=0.65， c=0.25， x=5， cos=0.8, tan=0.75，因 此 b Pe (2)=0.65 3kW=1.95kW c PX(2)=0.25 3kW=0.75kW 例 2-2 某 機(jī) 修 車 間 380V線 路 上 ， 接 有 金 屬 切 削 機(jī) 床 電 動機(jī) 20臺 共 50kW（ 其 中 較 大 容 量 電 動 機(jī) 有 7.5kW1臺 ， 4kW3臺 ， 2.2kW7臺 ） ， 通 風(fēng) 機(jī) 2臺 共 3kW， 電 阻 爐 1臺 2kW。 試 確 定 線 路 上總 的 計 算 負(fù) 荷 。 （ 3） 電 阻 爐 ：查 附 錄 表 1得 b=0.7， x=0， c=0， cos=1， tan=0因 此 b Pe(3)=0.7 2kW=1.4kW c Px(3)=0比 較 以 上 各 組 的 附 加 負(fù) 荷 c Px可 知 ， 機(jī) 床 組 的 c Px(1)為 最 大 。因 此 總 計 算 負(fù) 荷 為 ： P30=（ 7+1.95+1.4） kW+8.68kW=19kW Q30=（ 7 1.73+1.95 0.75+0） kvar+8.68kvar 1.73=28.6kvar AI AVS 2.1538.0334.3 .34.3k28.61930 2230 表 2-3 例 2.4的 電 力 負(fù) 荷 計 算 表 (按 二 項 式 法 ) 比 較 例 2.2和 例 2.4的 計 算 結(jié) 果 可 以 看 出 ， 按 二 項 式 法 計 算 的 結(jié) 果 較 之 按 需 要 系 數(shù) 法計 算 的 結(jié) 果 大 得 比 較 多 ， 這 也 更 為 合 理 。例 2.2的 電 力 負(fù) 荷 計 算 表 (按 需 要 系 數(shù) 法 ) 第 三 節(jié) 單 相 用 電 設(shè) 備 組 計 算 負(fù) 荷 的 確 定一 、 概 述 單 相 負(fù) 荷 應(yīng) 均 衡 的 分 配 到 三 相 上 。1、 當(dāng) 單 相 負(fù) 荷 的 總 容 量 小 于 計 算 范 圍 內(nèi) 三 相 對 稱 負(fù)荷 總 容 量 的 15 時 ， 全 部 按 三 相 對 稱 負(fù) 荷 計 算 ；2、 如 單 相 用 電 設(shè) 備 不 對 稱 容 量 大 于 三 相 對 稱 用 電 設(shè)備 總 容 量 的 15 時 ， 則 設(shè) 備 容 量 應(yīng) 按 最 大 相 負(fù) 荷 的三 倍 。3、 在 接 有 較 多 單 相 設(shè) 備 的 三 相 線 路 中 ， 不 論 單 相 設(shè)備 接 于 相 電 壓 還 是 接 于 線 電 壓 ， 只 要 三 相 負(fù) 荷 不 平衡 ， 就 應(yīng) 以 最 大 負(fù) 荷 相 有 功 負(fù) 荷 的 三 倍 作 為 等 效 三相 有 功 負(fù) 荷 。 重 點 ！ 1、 單 相 設(shè) 備 接 于 相 電 壓 時 的 等 效 三 相 負(fù) 荷 計 算 等 效 三 相 設(shè) 備 容 量 Pe應(yīng) 按 最 大 負(fù) 荷 相 所 接 單 相 設(shè)備容 量 Pe.m的 3倍 計 算 ， 即 Pe=3 Pe.m 二 、 單 相 設(shè) 備 組 等 效 三 相 負(fù) 荷 的 計 算 2、 單 相 設(shè) 備 接 于 線 電 壓 時 的 等 效 三 相 負(fù) 荷 的 計 算 2211 21 tan3-3tan3 3-33 PPQ PPPee ）（ ）（ me PP .e31） 容 量 為 Pe.m單 相 設(shè) 備 接 于 同 一 線 電 壓 時 2） 單 相 設(shè) 備 接 于 不 同 線 電 壓 時等 效 三 相 設(shè) 備 容 量多 臺 時 取 最 大 線 間 負(fù) 荷 的 倍 加 次 大 線 間 負(fù) 荷 的 （ 3- ） 倍3 3 3、 單 相 設(shè) 備 分 別 接 于 線 電 壓 和 相 電 壓 時 的 等 效 負(fù) 荷 計 算 1） 接 于 線 電 壓 的 單 相 設(shè) 備 容 量 換 算 為 接 于 相 電 壓的 設(shè) 備 容 量 ； 2） 計 算 各 相 的 設(shè) 備 容 量 和 計 算 負(fù) 荷 ； 3） 總 的 等 效 三 相 有 功 計 算 負(fù) 荷 為 其 最 大 有 功 負(fù) 荷 相 的有 功 計 算 負(fù) 荷 P30.m的 三 倍 ， P30=3 P30.m總 的 等 效 三 相 無 功 計 算 負(fù) 荷 為 其 最 大 有 功 負(fù) 荷 相 的無 功 計 算 負(fù) 荷 的 3倍 ， 即 Q 30=3Q30.m （ 簡 化 方 法 ） 將 接 于 線 電 壓 的 單 相 設(shè) 備 容 量 換 算 為 接 于 相電 壓 的 設(shè) 備 容 量 問 題 ， 可 按 下 列 換 算 公 式 進(jìn) 行 換 算 ：A相 PA=pAB-APAB+pCA-APCA QA=qAB-APAB+qCA-APCA B相 PB=pBC-BPBC+pAB-BPAB QB=qBC-BPBC+qAB-BPABC相 P C=pCA-CPCA+pBC-CPBC QC=qCA-CPCA+qBC-CPBC（ 一 般 方 法 ） 1、 僅 有 單 相 220V負(fù) 荷 -折 算 到 三 相 380V上 15%2、 僅 有 單 相 380V負(fù) 荷 -折 算 到 三 相 380V上2211 21 tan3-3tan3 3-33 PPQ PPPee ）（ ）（ me PP .e31） 容 量 為 Pe.m單 相 設(shè) 備 接 于 同 一 線 電 壓 時 ， 等 效 三 相 設(shè) 備 容 量 2） 單 相 設(shè) 備 接 于 不 同 線 電 壓 時多 臺 時 取 最 大 線 間 負(fù) 荷 的 倍 加 次 大 線 間 負(fù) 荷 的 （ 3- ） 倍3 33、 既 有 單 相 220V,又 有 單 相 380負(fù) 荷 -折 算 到 三 相 380V上 1） 接 于 線 電 壓 的 單 相 設(shè) 備 容 量 換 算 為 接 于 相 電 壓 的 設(shè) 備 容 量 ； 2） 計 算 各 相 的 設(shè) 備 容 量 和 計 算 負(fù) 荷 ； 3） 總 的 等 效 三 相 有 功 計 算 負(fù) 荷 為 其 最 大 有 功 負(fù) 荷 相 的 有 功 計 算 負(fù) 荷 P 30.m的 三 倍 ， P30=3 P30.m總 的 等 效 三 相 無 功 計 算 負(fù) 荷 為 其 最 大 有 功 負(fù) 荷 相 的 無 功 計 算 負(fù) 荷 的 3倍 ， 即 Q30=3Q30.m 小 結(jié) ： 安 裝 容 量工 作 容 量設(shè) 備 容 量計 算 容 量計 算 負(fù) 荷 重 點 ！例 2-5 在 220/380V三 相 四 線 制 線 路 上 ， 接 有 220V單 相 電 熱 干 燥 箱4臺 ， 其 中 2臺 10kw接 于 A相 ， 1臺 30kW接 于 B相 ， 一 臺 20kW接于 C相 。 另 有 380V單 相 對 焊 機(jī) 4臺 ， 其 中 2臺 14kW（ =100%）接 于 AB相 ， 1臺 20kW（ =100%） 接 于 BC相 ， 1臺 30kW( =60%)接 于 CA相 。 試 求 此 線 路 的 計 算 負(fù) 荷 。（ 1） 電 熱 干 燥 箱 的 各 相 計 算 負(fù) 荷查 附 錄 表 1得 Kd=0.7， cos=1， tan=0A相 P30.A（ 1） =KdPe.A=0.7 2 10kW=14kWB相 P30.B（ 1） =Kd Pe.B=0.7 1 30kW=21kWC相 P30.C（ 1） =KdPe.C=0.7 1 20kW=14kW （ 2） 對 焊 機(jī) 的 各 相 計 算 負(fù) 荷 先 將 接 于 CA相 的 30kw(=60%)換 算 至 =100%時 的 容 量 ，可 得 ： 查 附 錄 1 得 K d=0.35, cos=0.7, tan=1.02;再 由 表 2-3查 得 cos=0.7時 的 功 率 換 算 系 數(shù)pAB-A=pBC-B=pCA-A=0.8, pAB-B=pBC-B=pCA-A=0.2,qAB-A=qBC-B=qCA-C=0.22, qAB-B=qBC-C=qCA-A=0.8.因 此 各 相 的 有 功 和 無 功 設(shè) 備 容 量 為 ： WPCA k23306.0 A相 p A=0.8 2 14kw+0.2 23kw=27kw QA=0.22 2 14kvar+0.8 23kvar=24.6kwB相 PB=0.8 20+0.2 2 14kw=21.6kw QB=0.22 20kvar+0.8 2 14kvar=26.8kvarC相 PC=0.8 23kw+0.2 20kw=22.4kw QC=0.22 23kvar+0.8 20kvar=21.1kvar 各 相 的 有 功 和 無 功 計 算 負(fù) 荷 為 ：A相 P30.A(2)=0.35 27kw=9.45kw Q30.A(2)=0.35 24.6kvar=8.61kvarB相 P30.B(2)=0.35 21.6kw=7.56kw Q30.B(2)=0.35 26.8kvar=9.38kvarC相 P30.C(2)=0.35 22.4kw=7.84kw Q30.C(2)=0.35 21.1kvar=7.39kvar (3) 各 相 總 的 有 功 和 無 功 計 得 負(fù) 荷A相 P30.A=P30.A(1)+P30.A(2)=14KW+9.45KW=23.5KW Q30.A=Q30.A(1)+Q30.A(2)=0+8.61kvar=8.61kvarB相 P30.B=P30.B(1)+P30.B(2)=21kw+7.5kw=28.6kw Q30.B=Q30.B(1)+Q30.B(2)=0+9.38kvar=9.38kvarC相 P30.C=P30.C(1)+P30.C(2)=14kw+7.84kw=21.8kw Q30.C=Q30.C(1)+Q30.C(2)=0+7.39kvar=7.39kvar (4) 總 的 等 效 三 相 計 算 負(fù) 荷由 以 上 計 算 可 知 ， B相 的 有 功 計 算 負(fù) 荷 最 大 ， P 30=3P30.B=3 28.6kw=85.8kw Q30=3Q30.B=3 9.38kvar=28.1kvar VAQPS k3.901.285.85 2230230230 AUSI N 13738.03 3.9033030 第 四 節(jié) 工 廠 的 計 算 負(fù) 荷 及 年 耗 電 量 的 計 算一 、 工 廠 計 算 負(fù) 荷 的 確 定 （ 一 ） 按 需 要 系 數(shù) 法 確 定 工 廠 計 算 負(fù) 荷 將 工 廠 用 電 設(shè) 備 的 總 容 量 Pe（ 不 包 括 備 用 設(shè) 備 容 量 ） 乘 上一 個 需 要 系 數(shù) Kd, 即 得 全 廠 的 有 功 計 算 負(fù) 荷 ， 即 P30= Kd Pe 附 錄 表 2列 出 了 部 分 工 廠 的 需 要 系 數(shù) 值 ， 供 參 考 。 （ 二 ） 按 年 產(chǎn) 量 估 算 工 廠 計 算 負(fù) 荷 將 工 廠 的 年 產(chǎn) 量 A乘 以 單 位 產(chǎn) 量 損 耗 電 量 a，就 可 得 到 工 廠 全 年 耗 電 量 ： Wa=Aa 各 類 工 廠 的 單 位 產(chǎn) 品 年 耗 電 量 Wa可 由 有 關(guān) 設(shè) 計 單 位 根 據(jù) 實 測統(tǒng) 計 資 料 確 定 ， 亦 可 查 有 關(guān) 設(shè) 計 手 冊 。 max30 TWP a 工 廠 的 年 最 大 負(fù) 荷 利 用 小 時 Tmax工 廠 的 有 功 計 算 負(fù) 荷 ： （ 三 ） 按 逐 級 計 算 法 確定 工 廠 的 計 算 負(fù) 荷 工 廠 的 計 算 負(fù) 荷 （ 這 里舉 有 功 負(fù) 荷 為 例 ） P30.1， 應(yīng)該 是 高 壓 配 電 所 母 線 上 所 有高 壓 配 電 線 路 計 算 負(fù) 荷 之 和 ，再 乘 上 一 個 同 時 系 數(shù) 。 而 高壓 配 電 線 路 的 計 算 負(fù) 荷 P30.2，應(yīng) 該 是 該 線 路 所 供 車 間 變電 所 低 壓 側(cè) 的 計 算 負(fù) 荷 P 30.3，加 上 變 壓 器 的 功 率 損 耗 PT高 壓 配 電 線 路 的 功 率 損 耗 PWL1。 依 次 類 推 。 重 點 ！ 在 負(fù) 荷 計 算 中 ， 變 壓 器 的 有 功 損 耗 和 無 功 損 耗 可 按 下 式近 似 計 算 ： (kvar) 60.0 (kw) 150.0 3030SQ SPTT 但 對 于 一 般 的 企 業(yè) 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 其 計 算 負(fù) 荷 時 往 往 不 計 線 路 損 耗 。 (四 ) 工 廠 的 功 率 因 數(shù) 、 無 功 補(bǔ) 償 及 補(bǔ) 償 后 的 工 廠 計 算 負(fù) 荷 1、 工 廠 的 功 率 因 素 我 國 有 關(guān) 規(guī) 程 規(guī) 定 ： 高 壓 供 電 的 工 廠 ， 最 大 負(fù) 荷 時 的 功 率 因 數(shù)不 得 低 于 0.9， 其 它 工 廠 則 不 得 低 于 0.85。（ 1） 瞬 時 功 率 因 數(shù) UIP3cos (2)平 均 功 率 因 數(shù) 2Pqq22 1 1cos WWWW WP P WP為 某 一 段 時 間 內(nèi)消 耗 的 有 功 電 能 ，Wq為 某 一 段 時 間 內(nèi)消 耗 的 無 功 電 能 ， （ 3） 最 大 負(fù) 荷 時 功 率 因 數(shù)指 在 最 大 負(fù) 荷 即 計 算 負(fù) 荷 時 的 功 率 因 數(shù)3030cos SP 供 電 營 業(yè) 規(guī) 則 規(guī) 定 ： 用 戶 在 當(dāng) 地 供 電 企 業(yè) 規(guī) 定 的 電 網(wǎng)高 峰 負(fù) 荷 時 的 功 率 因 數(shù) ， 100kVA及 以 上 高 壓 供 電 的 用 戶 ，不 得 低 于 0.90； 其 他 電 力 用 戶 ， 不 得 低 于 0.85。 的 情 況 下 ，尚 達(dá) 不 到 規(guī) 定 的 功 率 因 數(shù) 要 求 時 ， 必 須 考 慮 進(jìn) 行 的 人 工 補(bǔ) 償 。 P30 Q30 S30 Q30 S30 要 使 功 率 因 數(shù) 由 cos提 高 到 cos , 必 須 裝 設(shè) 的 無 功 補(bǔ) 償裝 置 容 量 為 ：QC=Q30-Q30 =P30(tan-tan )或 QC= qcP30式 中 ， qc= (tan-tan )， 稱 為 “ 無 功 補(bǔ) 償 率 ” ，或 “ 比 補(bǔ) 償 容 量 ” 。2、 無 功 功 率 補(bǔ) 償 如 圖 所 示 表 示 功 率 因 數(shù) 的 提 高 與 無 功 功 率 、和 視 在 功 率 變 化 的 關(guān) 系 。 確 定 了 總 的 補(bǔ) 償 容 量 以 后 ， 即 可 根 據(jù) 所 選 電 容 器 的單 個 容 量 qc來 確 定 電 容 器 的 個 數(shù)cCqQn 工 廠 （ 或 車 間 ） 裝 設(shè) 了 無 功 補(bǔ) 償 裝 置 以 后 ， 則 在 確 定 補(bǔ) 償裝 置 裝 設(shè) 地 點 以 前 的 總 計 算 負(fù) 荷 時 ， 應(yīng) 扣 除 無 功 補(bǔ) 償 容 量 ， 即總 的 無 功 計 算 負(fù) 荷 為 無 功 補(bǔ) 償 后 總 的 視 在 計 算 負(fù) 荷 ： Q30 =Q30-QC 由 上 式 可 以 看 出 ， 在 變 電 所 低 壓 側(cè) 裝 設(shè) 無 功 補(bǔ) 償 裝 置 后 ，由 于 低 壓 側(cè) 總 的 視 在 計 算 負(fù) 荷 減 小 ， 從 而 可 使 變 電 所 主 變 壓 器 的容 量 選 得 小 一 些 。補(bǔ) 償 后 總 的 視 在 計 算 負(fù) 荷 23030230 )( CQQPS 3、 無 功 補(bǔ) 償 后 的 工 廠 計 算 負(fù) 荷 例 2-6 某 廠 擬 建 一 降 壓 變 電 所 ， 裝 設(shè) 一 臺 主 變 壓 器 。 已 知 變 電所 低 壓 側(cè) 有 功 計 算 負(fù) 荷 為 650kw， 無 功 計 算 負(fù) 荷 為 800kvar。 為使 工 廠 （ 變 電 所 高 壓 側(cè) ） 的 功 率 因 數(shù) 不 低 于 0.9， 如 在 變 電 所 低 壓側(cè) 裝 設(shè) 并 聯(lián) 電 容 器 進(jìn) 行 補(bǔ) 償 時 ， 需 裝 設(shè) 多 少 補(bǔ) 償 容 量 ？ 并 問 補(bǔ) 償前 后 工 廠 變 電 所 所 選 主 變 壓 器 容 量 有 什 么 變 化 ？ 解 （ 1） 補(bǔ) 償 前 的 變 壓 器 容 量 和 功 率 因 數(shù) 變 電 所 低 壓 側(cè) 的 視 在 計 算 負(fù) 荷 為 ：VAS 1031k800650 22)2(30 主 變 壓 器 容 量 選 擇 條 件 為 SN.T S30(2)， 因 此 未 進(jìn) 行 無 功 補(bǔ) 償 時 ， 主 變 壓 器 容 量 的 應(yīng) 選 為 1250kVA。這 時 變 電 所 低 壓 側(cè) 的 功 率 因 數(shù) 為 ： cos(2)=650/1031=0.63 重 點 ！ 負(fù) 荷 率83% （ 2） 無 功 補(bǔ) 償 容 量 按 規(guī) 定 ， 變 電 所 高 壓 側(cè) 的 cos0.90。 考 慮 到 變 壓 器的 無 功 功 率 損 耗 QT,遠(yuǎn) 大 于 其 有 功 功 率 損 耗 PT， 一 般 QT(4-5)PT， 因 此 在 變 壓 器 低 壓 側(cè) 補(bǔ) 償 時 ， 低 壓側(cè) 補(bǔ) 償 后 的 功 率 因 數(shù) 應(yīng) 略 高 于 0.90， 這 里 取 cos=0.92。 要 使 低 壓 側(cè) 功 率 因 數(shù) 為 0.63提 高 到 0.92，低 壓 側(cè) 需 裝 設(shè) 的 并 聯(lián) 電 容 器 容 量 為 ：Q C=650 tan(arccos0.63)-tan(arccos0.92)=525kvar 取 Qc=530kvar VAS k704)530800(650 22)2(30 VAS k731312661 22)1(