【正文】 電力負荷的分級 電力負荷又稱電力負載 ，有兩種含義：一是指耗用電能的用電設(shè)備或用戶，如說 重要負荷、一般負荷、動力負荷、照明負荷等。另一 是指用電設(shè)備或用戶的功率或電流大小， 如說輕負荷（輕載）、重負荷（重載）、空負荷 (空載 )、滿負荷（滿載）等。電力負荷的具體含義視具體情況而定。 電力負荷 ，按 GB 50052— 1995《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》規(guī)定，根據(jù)其對供電可靠性的要求和中斷供電造成的損失或影響的程度分為三級。 一級負荷 ： 一級負荷為中斷供電將造成人身傷亡者；或?qū)⒃谡? 上，經(jīng)濟上造成重大損失者；或中斷將影響有重大政治經(jīng)濟意義的用電單位的正常工作者。 就學校供配電這一塊來講，我?，F(xiàn)沒有一級用電負荷。 二級負荷 ： 二級負荷為中斷供電將在政治上，經(jīng)濟上產(chǎn)生較大損失的 負荷，如主要設(shè)備損壞，大量產(chǎn)品報廢等；或中斷供電將影響重要的 用電單位正常的工作負荷，如交通樞紐、通信樞紐等；或中斷供電將 造成秩序混 亂的負荷等。 校 區(qū) 現(xiàn)有的二級負荷有：學生食堂廚房用電、鍋爐、 本所用電 等 。 三級負荷 ： 三級負荷為不屬于前兩級負荷者。對供電無特殊要求。 該 校除了前面羅列的二級負荷外，全為三級負荷 09 自動化 李紹平 8 電力負荷及其計算 一、概述 通過負荷的統(tǒng)計計算求出的、用來按發(fā)熱條件選擇供電系統(tǒng)中各元件的負荷值，稱為負荷計算。根據(jù)計算負荷選擇的電氣設(shè)備和導(dǎo)線電纜，如果以計算負荷連續(xù)運行，其發(fā)熱溫度不會超過允許值。 計算負荷是供電設(shè)計計算的基本依據(jù)。計算負荷確定得是否正確合理，直接影響到電器和導(dǎo)線電纜的選擇是否經(jīng)濟合理。 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。確定得過小，又將使電器和導(dǎo)線電纜處于過負荷下運行，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，正確確定計算負荷意義重大。 二、按需要系數(shù)法確定計算負荷 采用需要系數(shù)法比較簡便，適用于用電設(shè)備臺數(shù)比較多，而單臺設(shè)備容量相差不大的情況，因而廣泛使用，應(yīng)用此法計算時，首先要正確判明用電設(shè)備的類別和工作狀態(tài)。當用電設(shè)備臺數(shù)少而功率相差懸殊時，需要系數(shù)法計算結(jié)果往往偏小，故不適用于低壓配電線路的計算，而適用 于計算變、配電所的負荷。 確定擁有變電所低壓母線上的計算負荷，應(yīng)結(jié)合學校生活區(qū)情況其有功負荷和無功負荷分別計入一個同時系數(shù)（又稱參差系數(shù)或綜合系數(shù)） K∑ P和 K∑ q設(shè)備組計算負荷直接相加來計 對于低壓母線用電 算時 ，⑴由用電設(shè)備計算負荷直接相加來計算時，取 K∑ P =～ 09 自動化 李紹平 9 K∑ q =～ ⑵ 由車間干線計算負荷直接相加來計算時，取 K∑ P=～ K∑ q=～ 在計算時用電設(shè)備組從供電系統(tǒng)中取用的 1個小時最大負荷 P30 ，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（不含備用的設(shè)備）的額定容量 PN之和，即 Pe =∑ PN 有功計算負荷 P30 =KdPe 無功計算負荷 Q30 = P30tan? 視在計算負荷 計算電流為 總的有功計算負荷為 P30 = K∑ P∑ 總的無功計算負荷為 Q30 = qK? ∑ 總的視在計算負荷為 23023030 QPS ?? 總的計算電流為 根據(jù)本工程的設(shè)計要求及給定的供電電源的分配，并對學校生活區(qū)的負荷情況 表 13 所示 進行計 。 學生宿舍總共有八棟 ： 照明的設(shè)備容量 , 在初步設(shè)計中按不同的性質(zhì)建筑物的單位 水平面積 上 照明容量 ( 2/Wm) 法來估算 . 照明設(shè)備容量 = 22( ) ( / )m W m?建 筑 物 平 面 面 積 A 單 位 容 量 W 或者按照照明設(shè)計計算所得的安裝容量來計算 .（查表附錄） ?? c os33 3030 N NN U PUSI ??NUSI 33030 ??cos3030 PS ? 09 自動化 李紹平 10 單位容量 : P0 = nP nPAA? ? 又 P∑ = P0`A ? 0N P p AP nn??? 式中， P∑ 為受照房間總的光源安裝容量； PN為每一光源的安裝容量 ； n 為總 的光源 數(shù)； A 為 受照房間 水平面積。 單間寢室的建筑面積： A = ? = 2m PN =40W ? 取二條 40 W 的熒光燈。 單間學習室的建筑面積： A= 3? = 2m PN =40W ? 取二條 40 W 的熒光燈。 衛(wèi)生間 和 走廊 建筑面積： A = ? = 2m ? 衛(wèi)生間 和 走廊 各 取一個 15 W 的 節(jié)能 燈 走廊 的建筑面 積 A= （ 3＋ ） ＋ （ 5＋ ）＋ ＋ 2＋ 3 2= 2m 走廊 和樓梯 取 15 W 的 節(jié)能 燈 共 12 個 含 每個樓梯口需安裝一個 插座：插座容量及同時使用系數(shù)，根據(jù)《建筑電氣設(shè)計技術(shù)規(guī)程》JGJ168第 條規(guī)定，“民用建筑中的插座在無具體設(shè)備聯(lián)接時，每個可按 100W 計算”，“全國住宅電氣設(shè)計會議”，確定住宅也按每個100W 計算。 計算插座容量時，查下表 21 09 自動化 李紹平 11 插座的數(shù)量（個） 4 5 6 7 8 9 10 同時系數(shù) Kd 1 所以各 個宿舍可以安裝 10 個插座（學習室、 寢室各四個 ， 衛(wèi)生間 兩個 ）： 單間宿舍的插座容量： P0 =100 10=1000W 30Q = 1000?tan? =1000? =600W 單間宿舍總照明容量（ 學習室、寢室、衛(wèi)生間、 走廊、 插座）： ∑ P30=40 2+40 2+15+15+1000=1190W 一層宿舍樓的總負荷為： 30P? = 1190 8+12 15=9700W 每棟宿舍所用總負荷為： 30P? = 9700? 5= KW 八棟學生宿舍的總負荷為： 30P? = ? 8 = 388 KW 一間宿舍的熒光燈 : P30 =KdPe=? (40 2+40 2+15+15)= KW Q30 = P30tan? =? 0=0 一棟宿舍的熒光燈： 30P? = 8 5= KW ∑ Q30 = 30P? tan? = 0=0 插座： P30 =KdPe=? (1000? 8? 5)=24KW 八棟學生宿舍的熒光燈： 30P? = 8= KW 插座： 30P? =24 8=192 KW ? 熒光燈和 插座 ： 30P? =+192= KW 學生宿舍總負荷為： 30P? =+((15 12 5) 8)/1000 = ∑ Q30=0 2 2 2 23 0 3 0 3 0 2 4 7 .8 4 0 2 4 7 .8 4S Q KV A? ? ? ? ? ? 本工程的總計算 P30 = K∑ P∑ Q30 = qK? ∑ P30 = K∑ P( P30(1) + P30(2)+ P30(3) + P30(4)+ P30(5)+ P30(6) + P30(7)) = (450+200+350+175+35+15+) =1252KW 09 自動化 李紹平 12 Q30 = qK? （ Q30(1) + Q30(2)+ Q30(3) + Q30(4)+ Q30(5)+ Q30(6) + Q30(7)) = (285+200+160+13+30+0+0) = 688Kvar = Kvar 2230 30 30S P Q?? 2212 52 65 3. 6??= = 功率因數(shù)： cos? = P30/ S30 =1252/= 總功率表 編 號 名 稱 P30/KW Q30/Kvar S30/KV A I30/A 1 學生食堂 450 285 2 鍋 爐 200 200 3 教師樓 350 160 4 校醫(yī)院 175 13 5 戶外照明 35 30 6 本所用電 15 0 15 7 學生宿舍樓 0 合計 688 3030 1 4 1 2 .3 43 3 0 .3 8NSI U?? ? 09 自動化 李紹平 13 無功功率補償 無功功率補償 所謂無功功率補償是把具有容性功率的裝置與感性負荷聯(lián)接在同一電路，當 容性裝置釋放能量在相互轉(zhuǎn)化，感性負荷所吸收的無功功率可由容性裝置輸出的無功功率中得到補償。 由于受感性負荷的影響使功率因數(shù)降低，負荷電流 減小，這將使系統(tǒng)的電能損耗和電壓損耗相應(yīng)降低，既節(jié)約了電能，又 提高了電壓質(zhì)量，而且可選較小容量的供電設(shè)備和導(dǎo)線電纜，因此提高功率因數(shù)對供電系統(tǒng)大有好處。則需考慮增設(shè)無功功率補償裝置，其容量 為 )ta n(ta n /30 ?? ?? PQ c 或 30PqQ cC ?? 式中， /tantan ?? ??? cq ，稱為無功補償率或比補償容量。這無功補償率，是表示使 kW1 的有功功率由 ?cos 提高到 /cos? 所需要的無功補償容量 vark 值。 在負荷計算中， S9 型低損耗電力變壓器的功率損耗可按下列簡化公式近似計算。 有功損耗 ?? 無功損 耗 ?? 配電所裝設(shè)了無功補償裝置以后，則在確定補償?shù)攸c以前的總計算負荷時，應(yīng)扣除無功補償容量，即總的無功計算負荷 CQ ?? 30/30 補償后總的視在計算負荷 230230/30 )( CPS ??? （ 1）無功補償容量 按規(guī)定，變電所高壓側(cè)的 ?? ，而目前只有 ，因此，需進行無功功率的補償。 09 自動化 李紹平 14 提高功率因數(shù)的方法分為改善自然功率因數(shù)和安裝人工補償裝 置兩種。安裝人工補償裝置的方法既簡單又快，因此，這里采用在低壓 母線裝設(shè)電容屏的方法來提高功率因數(shù)。考慮到變壓器無功功率補償損耗遠大于有功功率損耗。一般 TT PQ ??? )5~4( ,因此在低壓補償時，低壓側(cè)補償?shù)墓β事愿哂?，這里取 ?? 。而補償前低壓側(cè)的功率因數(shù)只有 ，由此可得低壓側(cè)電容屏的容量為： )tan( ta n /30 ?? ?? PQ C ? ?12 52 ta n a r c c os 0. 89 ta n a r c c os 0. 92? ? ? = 取 110CQ ? kvar （ 2）補償后變壓器容量和功率因數(shù)： 補償后變電所低壓側(cè)的視在計算負荷： 230230)2(/30 )( CPS ??? 221 2 5 2 ( 6 5 3 .6 1 1 0 )? ? ? = A 主變壓器的功率損耗： // 3 0 ( 2 )0 .0 1 0 .0 1 1 3 6 4 .9 2 1 3 .6 5TP S KW? ? ? ? ? // 3 0 ( 2 )0. 05 0. 05 13 64 .9 2 68 .2 5 v a rTQ S k? ? ? ? ? 變壓器高壓側(cè)的計算負荷： 有 功計算負荷： /3 0 ( 1 ) 12 52 13 .6 5 12 65 .6 5P KW? ? ? 無功計算負荷： /3 0 ( 1 ) 65 3. 6 11 0 68 .2 5 61 1. 85 v a rQ