【文章內(nèi)容簡介】 計 算負(fù)荷又稱需要負(fù)荷或最大負(fù)荷。計算負(fù)荷是一個假想的持續(xù)性的負(fù)荷 其熱效應(yīng)與同一時間內(nèi)實(shí)際變動負(fù)荷所產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)相等。在配電設(shè)計中，通常采用 30 分鐘的最大平均負(fù)荷作為按發(fā)熱條件選擇電器或?qū)w的依據(jù)。 平均負(fù)荷為一段時間內(nèi)用電設(shè)備所消耗的電能與該段時間之比。常選用最大負(fù)荷班（即有代表性的一晝夜內(nèi)電能消耗量最多的一個班）的平均負(fù)荷，有時也計算年平均負(fù)荷。平均負(fù)荷用來計算最大負(fù)荷和電能消耗量。 電力負(fù)荷的表達(dá)式 電力負(fù)荷根據(jù)其對供電可靠性的要求及中斷供電 在政治、經(jīng)濟(jì)上所造成損失或影響的程度，可分為三級：一級負(fù)荷、二級負(fù)荷、三級負(fù)荷。 年最大負(fù) 荷 maxP 就是全年中負(fù)荷最大的工作班內(nèi)消耗電能最多的半小時平均負(fù)荷30P 。年最大負(fù)荷利用小時 maxT ，是假設(shè)電力負(fù)荷按年最大符合 maxP 持續(xù)運(yùn)行時，在次時間 maxT 內(nèi)電力負(fù)荷所好用的電能恰與電力負(fù)荷全年實(shí)際所耗用的 電能相等。按下式計算： maxT ＝maxPWp （ h） mQWT qm ax ( ?無功） （ h） (11) 其中 W — 為全年消耗的電量（ hkvar或hk ??W ） PW — 有功電量 qW — 無功電量 平均消耗的功率 avP avP 就是電力負(fù)荷在一定時間 t 內(nèi)平均消耗的功率，即： 4 avP ＝ tWP （ kW） (12) 年平均負(fù)荷 avP ，就是電力負(fù)荷全年平均耗用的功率 ， t 取 8760（ h），即： avP ＝ 8760aW (13) 負(fù)荷系數(shù) 最大工作班內(nèi)，平均負(fù)荷與最大負(fù)荷之比，稱為負(fù)荷系數(shù)。用 ? 、 ? 分別表示有功、無功負(fù)荷系數(shù)，其關(guān)系式為： mavPP?? mav?? (14) 單個三相用電設(shè)備組的計算負(fù)荷 需 要 系數(shù)法確定三相用電設(shè)備組計算負(fù)荷： 在供配電系統(tǒng)設(shè)計和運(yùn)行中，常使用需 要 系數(shù) dK ，其定義為： emd PPK ? (15) 式中 mP — 用電設(shè)備組負(fù)荷曲線上最大的有功負(fù)荷（ kW ） ； eP — 用電設(shè)備組設(shè)備容量（ kW ）； 其物理意義為： 11 rLd KKK ???? （ 16) ?K — 同期系數(shù)。 LK — 負(fù)荷系數(shù)。 1? — 線路供電率。 1r? — 用電設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行功率時的效率。 1r? ＜ 1。 用電設(shè)備組有功計算負(fù)荷： cP ＝ edPK (kW ) (17) 用電設(shè)備的無功計算負(fù)荷： cQ ＝ cP ?tan （ kvar） (18) 用電設(shè)備組的視在計算負(fù)荷為： cS ＝ ?coscP = 22 cc QP ? （ kVA） (19) 5 用電設(shè)備組的計算電流為： cI ＝NcUS3 （ A） (110) 按二項(xiàng)式發(fā)確定三相用電設(shè)備組計算負(fù)荷 . 同一工作制單組用電設(shè)備 有功計算負(fù)荷為 xec cPbPP ?? 無功計算負(fù)荷為 cQ ＝ cP ?tan （ kvar） 式中 b、 c— 為二項(xiàng)式系數(shù)，對于不同類型的設(shè)備取值不同。 多組用電設(shè)備計算負(fù)荷的確定 確定擁有多組設(shè)備的干線上或車間變電所低壓母線上的計算負(fù)荷時，應(yīng)考慮各組用電設(shè)備的最大負(fù)荷不同時出現(xiàn)的因數(shù)。因此在確定多組 用電設(shè)備時，應(yīng)結(jié)合具體情況對其有功負(fù)荷和無功負(fù)荷分別記入一個同期 系數(shù)?pK 和 ?qK 。 對車間干線取： ?pK ＝ ～ ?qK ＝ ～ 對低壓母線，分兩種情況 由用電設(shè)備組計算負(fù)荷直接相加來計算時，?。? ?pK ＝ ～ ?qK ＝ ～ 由車間干線計算負(fù)荷直接相加來計算時，?。? ?pK ＝ ～ ?qK ＝ ～ 需 要 系數(shù)法確定計算負(fù)荷 總的有功計算負(fù)荷為 ))((1kWPKKP eidimiC ???? (111) 總的無功計算負(fù)荷為 ))(tan(1kwa rPKKQ eidimiC????? (112) 則視在計算負(fù)荷為 22 ccc QPS ?? (kVA) (113) 總的計算電流為 )(3 AUSI NCC ? (11 6 4) 工廠的計算負(fù)荷，應(yīng)該是在高壓母線上所有高壓配電線路計算負(fù)荷之和，在乘以一個同時系數(shù)。高壓配電線路的計算負(fù)荷，應(yīng)該是該線路所供車間變電所低壓側(cè)計算負(fù)荷，加上變壓器的功率損耗，??如此逐級計算即可求得供電系統(tǒng)所有元件的計算負(fù)荷。但對一般工廠供電系統(tǒng)來說，由于高低壓配電線路一般不很長，其損耗較小，因此在確定其計算負(fù)荷時往往不計線路損耗 。 在負(fù)荷計算中，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： )(0 1 kWSP TNT ??? 無功損耗： var)( kSQ TNT ??? 負(fù)荷 計算 本設(shè)計是為某紡織廠設(shè)計一座高壓配電所，該紡織廠主要生產(chǎn)化纖產(chǎn)品，大部分車間為三班制，少數(shù)車間為兩班或一班制。 該廠有二級負(fù)荷這三級負(fù)荷。二級負(fù)荷也屬于重要負(fù)荷，供電變壓器可由一臺或者兩臺變壓器。當(dāng)只有一臺變壓器的時候可采用高壓聯(lián)絡(luò)線由鄰近的單位取得備用電源以滿足二級負(fù)荷的要求，工 廠不致中斷供電。只有當(dāng)負(fù)荷較小或者當(dāng)?shù)毓╇姉l件困難時，二級負(fù)荷可由一回路 10kV 及以上的專用架空線路供電。這是考慮架空線發(fā)生故障時易于發(fā)現(xiàn)且易于檢查和修復(fù)。當(dāng)采用電纜線路時，必須采用兩根電纜并列供電，每根電纜應(yīng)能承受全部二級負(fù)荷。該紡織廠中鍛工車間、紡紗車間、軟水站是二級負(fù)荷，其余均為三級負(fù)荷。 工廠負(fù) 荷計算及無功補(bǔ)償 （ 1）有功計算負(fù)荷： edC PKP ?? （ 117） （ 2）無功計算負(fù)荷： ?tanPQ CC ?? （ 118） （ 3）視在功率負(fù)荷：?coscc PS ? （ 119） （ 4） 計算負(fù)荷： Ncc USI 3? （ 120） 而在 車間里的合計中： ...21 ??? ccc PPP ...21 ??? ccc Q 22 ccc QPS ?? （ 121） 7 因?yàn)樽儔浩魃嫌泄β蕮p耗，所以計算高壓配電線路的計算負(fù)荷 總cP? 應(yīng)該是該線路所供車間變電所低壓側(cè)計算負(fù)荷 總cP 加上變壓器的功率損耗。故： （ 1） TPPP ??? c39。c （ 122） （ 2） Tcc Q ???39。 （ 123） （ 3） 239。239。39。ccc QPS ?? （ 124） （ 4）總的計算電流為 Ncc USI 339。 ? （ 125） 根據(jù)上面公式進(jìn)行負(fù)荷計算 有功損耗： cT SP ?? 無功損耗： cT SQ ?? （ 126） ： ?cP ?cQ ?cS ????ncc USI 8 20 1 1 ????? CT SP 39。 ?????? Tcc PPP ????? cT SQ 39。 ?????? Tcc Q ??cS 22 ????? cc QP = AUSINcc 39。39。 ???? ： ?cP ?cQ ?cS 3803 ???? NcC USI 4 2 2 2 80 1 1 ????? cT SP 1 2 2 04 2 1 639。 ?????? Tcc PPP ????? cT SQ 39。 ?????? Tcc Q 8 22239。239。39。 ?????ccc QPS 103 39。39。 ???? Ncc USI ： 710?cP 5..532?cQ ?cS 38 03 73 ???? Ncc USI ????? cT SP 2 1 039。 ?????? Tcc PPP 8 ????? cT SQ 8 3 239。 ?????? Tcc Q 22239。239。39。 ?????ccc QPS 103 39。39。 ???? Ncc USI ： ?cP ?cQ ?cS 3803 ???? Ncc USI ????? cT SP 4 2 6 79 2 6 239。 ?????? Tcc PPP 6 8 7 2 2 ????? cT SQ 8 7 39。 ?????? Tcc Q 22239。239。39。 ?????ccc QPS 103 39。39。 ???? Ncc USI ： 210?cP ?cQ ?cS 38 03 23 ???? Ncc USI 9 ????? cT SP 1 1 0 ??????? Tcc PPP ????? cT SQ 1 0 039。 ?????? Tcc Q 22239。239。39。 ?????ccc QPS 103 2339。39。 ???? Ncc USI 高壓母線上所有高壓配電線路計算負(fù)荷之和： 5432139。 NONONONONOc PPPPPP ?????? 0 ? ????? 5432139。 NONONONONOc ?????? 8 ? ????? ??? ?? 239。239。39。 ccc QPS 613 ??????Ncc USI ?? ??ccSP)2(cos? ? = 根據(jù)計算可得表 11 表 11 工廠負(fù)荷統(tǒng)計 表 車間 設(shè)備容 需要 功率 ?tan 計算負(fù)荷 10 名稱 量 eP (kW) 系數(shù) dK 因素 ?cos cP（ kW） cQ （ kvar） cS （ kVA） cI （ A） 車變 鍛工 車間 38 紡紗 車 間 350 280 210 35 制條 車間 88 280 210 350 軟水站 88 合計 826 損耗 TP? TQ? 高壓側(cè) 合計 826 車變 機(jī)修 車間 300 90 180 倉庫 40 12 24 辦公室 21 合計 361 損耗 TP? TQ? 高壓側(cè)合計 361 車變 織工車間 450 360 270 450 染工 車間 400 320 240 400 食堂 40 30 11 合計 890 710 TP? TQ? 高壓 側(cè)合 計 890 車變 鍋爐 房 150