【文章內(nèi)容簡介】 荷是一個(gè)假想持續(xù)性的負(fù)荷，計(jì)算負(fù)荷可以稱需要負(fù)荷或最大負(fù)荷，它是按發(fā)熱條件選擇工廠電力供電線路的導(dǎo)體 .變壓器容量 .開關(guān)電器和互感器等額定參數(shù)的依據(jù)，所以負(fù)荷計(jì)算是很有必要的。 負(fù)荷計(jì)算的方法 我國目前常用的確定用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的方法，有需要系數(shù)法，二項(xiàng)式法。本設(shè)計(jì)中，由于設(shè)備臺(tái)數(shù)較多，各臺(tái)設(shè)備容量相差不大所以選擇采用需要系數(shù)法。具體計(jì)算情況如下 。 負(fù)荷計(jì)算的過程 車間變電所 (1)鑄造車間 有功計(jì)算負(fù)荷 : P30(1)=800 kW =240kW 無功計(jì)算負(fù) Q30(1)=240kvar = 視在計(jì)算負(fù)荷 :S30(1)=240kW/= 計(jì)算電流 I30(1)=( 3 )= (2)鍛壓車間 有功計(jì)算負(fù)荷 :P30(2)=750kW =225kW 無功計(jì)算負(fù)荷： Q30(2)=225 kvar = 視在計(jì)算負(fù)荷 :S30(2)=225kW/=375kVA 計(jì)算電流 I30(2)=375kVA/( 3 )= (3)金工車間 有功計(jì)算負(fù)荷 :P30(3)=400kW =80kW 無功計(jì)算負(fù)荷： Q30(3)=80kvar = 五邑大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 視在計(jì)算負(fù)荷 :S30(3)=80kW/= 計(jì)算電流 I30(3)=( 3 )= 車間變電所小計(jì)（取 K ∑ p= K ∑ q=) 有功計(jì)算負(fù)荷： P30=(240+225+80)kW= 無功計(jì)算負(fù)荷： Q30= (++)kvar= 視在計(jì)算負(fù)荷： 8 0 6 . 6 k V Ak V A6 1 8 . 5 75 1 7 . 7 5S 2230 ??? 計(jì)算電流： I30=( 3 )= .2 車間變電所 (4)裝配車間 有功計(jì)算負(fù)荷 :P30(4)=400kW =120kW 無功計(jì)算負(fù)荷： Q30(4)=120kvar = 視在計(jì)算負(fù)荷 :S30(4)=120kW/= 計(jì)算電流 I30(4)=( 3 )= (5)工具車間 有功計(jì)算負(fù)荷 :P30(5)=300kW =90kW 無功計(jì)算負(fù)荷： Q30(5)== 視在計(jì)算負(fù)荷 :S30(5)=90kW/= 計(jì)算電流 I30(5)=( 3 )= (6)機(jī)修車間 有功計(jì)算負(fù)荷 :P30(6)=250kW = 無功計(jì)算負(fù)荷： Q30(6)=視在計(jì)算負(fù)荷 :S30(6)=計(jì)算電流 I30(6)=( 3 )= (7)鍋爐房 有功計(jì)算負(fù)荷 :P30(7)=200kW =150kW 無功計(jì)算負(fù)荷： Q30(7)=150kvar = 視在計(jì)算負(fù)荷 :S30(7)=150kW/= 計(jì)算電流 I30(7)=( 3 )= 車間變電所小計(jì)（取 K ∑ p= K ∑ q=) 有功計(jì)算負(fù)荷： P30= (120+90++150)kW= 五邑大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 無功計(jì)算負(fù)荷： Q30= (+++)kvar= 視在計(jì)算負(fù)荷： k V Ak V AS 2230 ??? 計(jì)算電流： I30=( 3 kV)=862A .3 車間變電所 (8)1水泵房 有功計(jì)算負(fù)荷 :P30(8)=85kW = 無功計(jì)算負(fù)荷： Q30(8)= kvar = 視在計(jì)算負(fù)荷 :S30(8)=計(jì)算電流 I30(8)=( 3 )= (9)倉庫 有功計(jì)算負(fù)荷 :P30(9)=100kW =40kW 無功計(jì)算負(fù)荷： Q30(9)=40kvar =30kvar 視在計(jì)算負(fù)荷 :S30(9)=40kW/=50kVA 計(jì)算電流 I30(9)=50kVA/( 3 )= (10)綜合樓 有功計(jì)算負(fù)荷 :P30(10)=50kW =45kW 無功計(jì)算負(fù)荷： Q30(10)=45kvar = 視在計(jì)算負(fù)荷 :S30(10)=45kW/= 計(jì)算電流 I30(10)=( 3 )= (11)生活區(qū) 有功計(jì)算負(fù)荷 :P30(11)=150kW =120kW 無功計(jì)算負(fù)荷： Q30(11)=120kvar = 視在計(jì)算負(fù)荷 :S30(11)=120kW/= 計(jì)算電流 I30(11)=( 3 )= 車間變電所小計(jì)（取 K ∑ p= K ∑ q=) 有功計(jì)算負(fù)荷： P30= (+40+45+120)kW= 無功計(jì)算負(fù)荷： Q30= (+30++)kvar= 視在計(jì)算負(fù)荷： k V AS 5 2 . 32 5 5 . 3 2230 ??? 計(jì)算電流： I30=( 3 )= 五邑大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 低壓側(cè)全廠的負(fù)荷計(jì)算（取 K ∑ p= K ∑ q=) 有功計(jì)算負(fù)荷：P30=(240+225+80+120+90++150++40+45+120)kW= 無功計(jì)算負(fù)荷：Q30=(+++++++)kvar= 視在計(jì)算負(fù)荷： k V Ak V AS 5 3 0 7 1 7 4 2230 ??? 計(jì)算電流 :I30=( 3 ） = 功率因素： cosamp。= 負(fù)荷計(jì)算表 表 31 全廠負(fù)荷計(jì)算統(tǒng)計(jì)表 序號(hào) 車間（單位）名稱 設(shè)備容量（ KW） Kd cosamp。 tanamp。 計(jì)算負(fù)荷 有功（ KW） 無功（ Kvar） 視在（ KVA） 計(jì)算電流（ A） 1 鑄造車間 800 240 2 鍛壓車間 750 225 375 3 金工車間 500 80 小計(jì) 2050 4 裝配車間 400 120 5 工具車間 300 90 6 機(jī)修車間 250 7 鍋爐房 200 150 小計(jì) 1150 862 8 1水泵房 85 9 倉庫 90 40 30 50 10 綜合樓 50 45 11 生活區(qū) 150 120 小計(jì) 375 總計(jì) 380 3575 五邑大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 功率因素對(duì)供電的影響 在工廠供電系統(tǒng)中，大多數(shù)用電設(shè)備都具有電感的特性。這些設(shè)備不僅需要從電力系統(tǒng)吸收有功功率，還有吸收無功功率以產(chǎn)生這些設(shè)備正常工作所必須的交變磁場(chǎng)。在輸送有功功率一定的情況下，無功功率增大，會(huì)降低供電系統(tǒng)的功率因數(shù)。因此，功率因素是衡量工廠供電系統(tǒng)電能利用程度及電器設(shè)備狀況的一個(gè)具有代表性的重要指標(biāo)。 提高功率因素的意義 用電設(shè)備絕大部分為感性負(fù)荷，為了保證供電質(zhì)量和節(jié)能，充分利用好電力系統(tǒng)中發(fā)配電設(shè)備的容量，減小供電線路的截面，減小電網(wǎng)的功率損耗，電能損耗，減小線路的電壓損失，必須提高用電單位的 功率因數(shù)。 無功功率補(bǔ)償 由表 31 可知，該廠 380V 側(cè)最大負(fù)荷時(shí)功率因素只有 ，而供電部門要求該廠 10kV進(jìn)線側(cè)最大負(fù)荷時(shí)功率因素不應(yīng)低于 ，因此 380V 側(cè)最大負(fù)荷時(shí)功率因素應(yīng)稍大于 ，取 來計(jì)算 380V 側(cè)所需無功功率補(bǔ)償容量。因此，工廠需要裝設(shè)無功補(bǔ)償裝置，對(duì)功率因素進(jìn)行人工補(bǔ)償。 低壓側(cè)無功功率補(bǔ)償?shù)挠?jì)算 (1)補(bǔ)償容量可按下式確定： Qc=P30(tanamp。1tanamp。2)=△ n= Qc247。 qc 式中 tanamp。1—— 補(bǔ)償前功率因數(shù) cosamp。1 對(duì)應(yīng)的正切值 tanamp。2—— 補(bǔ)償后功率因數(shù) cosamp。2 對(duì)應(yīng)的正切值 △ qc—— 補(bǔ)償率 Kvar/KW P30—— 設(shè)計(jì)時(shí)求得的平均負(fù)荷 KW qc—— 單個(gè)電容器的容量 kvar n—— 并聯(lián)電容器的個(gè)數(shù) 補(bǔ)償前的功率因數(shù)如表 32所示 五邑大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 表 32補(bǔ)償前功率因數(shù) 序號(hào) 全廠低壓側(cè) cosamp。 (2)各車間變電所低壓側(cè)所需的補(bǔ)償容量 車間變電所低壓側(cè)所需的補(bǔ)償容量為：QC1=[tan（ )tan()]= 車間變電所低壓側(cè)所需的補(bǔ)償容量為： QC2=[tan（ )tan()]= 車間變電所低壓側(cè)所需的補(bǔ)償容量為： QC3=[tan（ )tan()]= 取 QC3=42kvar (3)全廠低壓側(cè)所需的補(bǔ)償容量為 QC=[tan（ )tan()]= 取 QC=570kvar (4)低壓無功補(bǔ)償設(shè)備的選擇 采用低壓集中補(bǔ)償方式，選擇無功功率自動(dòng)補(bǔ)償裝置，通過自動(dòng)控制裝置，可根據(jù)電網(wǎng)的感性無功功率的變化情況，自動(dòng)控制并聯(lián)電容器的投切，使電網(wǎng)的無功功率保持在最小狀態(tài)，從而提高電網(wǎng)的功率因素。 選用 GGJ1 型低壓自動(dòng)補(bǔ)償屏，并聯(lián)電容器為 型。 變電站選擇 1 臺(tái) 1 號(hào)主屏與 4臺(tái) 3號(hào)輔屏相組合， 屏各有 6支路， 采用 6步控制，總共容量 84kvar5=420kvar。 變電站選擇 1臺(tái) 1號(hào)主屏與 2 臺(tái) 3 號(hào)輔屏相組合， 屏各有 6 支路，采用 6步控制，總共容量 84kvar 3=252kvar。 變電站選擇 1 臺(tái) 1 號(hào)主屏 ,總共容量14kvar 3=42kvar 根據(jù)以上公式求得各變電所所需的電容器的個(gè)數(shù)如表 33 所示 表 33各變電所所需電容器個(gè)數(shù) 序號(hào) QC 420 252 42 n 30 18 3 無功功率補(bǔ)償后的負(fù)荷計(jì)算 (1) 車間變電所低壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷為： P30(12)= Q30(12)=()kvar = 5 5 4 . 5 k V Ak V A1 9 8 . 5 75 1 7 . 7 5S 223 0 ( 1 2 ) ??? 8 4 2 . 5 A0 . 3 8 k V )35 5 4 . 5 k V A / (I 3 0 ( 1 2 ) ??? (2) 車間變電所的功率損耗為：△ PT1=(12)= = △QT1=(12)= = (3) 車間變電所高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷為 : P30(11)= += Q30(11)=()kvar+= 5 7 0 . 1 k V Ak V 2 3 . 3S 223 0 ( 1 1 ) ??? AkVI )103/(k V 7 0)11(30 ??? (4) 車間變電所低壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷 P30(22)= 五邑大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 Q30(22)=()Kvar= k V 4 8 . 223 0 ( 2 2 ) ??? AI )()22(30 ??? (5) 車間變電所的功率損耗為：△ PT2=(22)= = △ QT2=(22)= = (6) 車間變電所高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷為 : P30(21)= += Q30(21)=()kvar+= k V 223 0 ( 2 1 ) ??? AI )103/()21(30 ??? (7) 車間變電所低壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷 P30(32)= Q30(32)=()kvar= k V V A1 0 0 . 223 0 ( 3 2 ) ??? AkVI )(k V )32(30 ??? (8) 車間變電所的功率損耗為：△ PT3=(32)= = △ QT3=(32)= = (9) 車間變電所高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷為 : P30(31)= += Q30(31)=()kvar+= k V V 223 0 ( 3 1 ) ??? AkVI )103/(k V 8 2)31(30 ??? (10)全廠低壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷為： P30= Q30== k V 2 7 8k V 0 1 7 4S 223 0 ( 1 ) ??? AkVI 9 4 2)(k V 2 7 8)1(30 ??? (11)變電所的功率損耗 △ PT== = △ QT=== (12)全廠高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷為： P 30= += Q 30=()kvar+= k V V 39。 2230 ??? AkVI )103/(k V 3 1 639。30 ??? 無功功率因數(shù)補(bǔ)償后，工廠的功率因數(shù)為： COSamp。 = P 30/S 30= 工廠的功率因素大于 ，因此，符合本設(shè)計(jì)的要求 補(bǔ)償后高低壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷如表 34所示 39。39。39。39。39。五邑大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 表 34補(bǔ)償后高低壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷 名稱 計(jì)算負(fù)荷 功率因素cosamp。 有功（ kW) 無功（ kvar) 視在（ kVA) 計(jì)算電流（ A） 補(bǔ)償后低壓側(cè) 補(bǔ)償后低壓側(cè) 補(bǔ)償后低壓側(cè) 補(bǔ)償后低壓側(cè)全廠 補(bǔ)償后高壓側(cè) 補(bǔ)償后高壓側(cè) 補(bǔ)償后高壓側(cè) 補(bǔ)償后 高 壓側(cè)全廠 本章小結(jié) 本章 主要介紹了工廠車間電力負(fù)荷及計(jì)算。第一節(jié)介紹了負(fù)荷計(jì)算的意義，常用的計(jì)算方法，重點(diǎn)是對(duì)該廠的負(fù)荷進(jìn)行了負(fù)荷計(jì)算。第二節(jié)介紹了功率因數(shù)對(duì)供電的影響，提高功率因數(shù)的意義，重點(diǎn)是功率因數(shù)的