【正文】 ；于是 ? ? ? ?? ? ? ? k va r23k va a n???????????????PQPKP1. 用電設(shè)備組的負(fù)荷計(jì)算 （ 4）點(diǎn)焊機(jī) 點(diǎn)焊機(jī)： PN=90kW，查表得 Kd= tan?=，于是 ? ?? ? k va r42k va a n?????????PQPKP取 1＃ 變電所各組負(fù)荷的同期系數(shù)為： K? =， 于是 ? ? ? ?? ? ? ?163108c o sAkV163AkV120218k v a r120k v a 12222????????????????????????????????SPQPSKQPPPPKP?2. 1＃變電所低壓側(cè)計(jì)算負(fù)荷 采用電容器分組自動(dòng)投切的低壓集中補(bǔ)償方式，設(shè)補(bǔ)償后功率因數(shù) cos?=，則 ? ? ? ? k v a r90k v a 0 8t a nt a n ?????? ??PQ補(bǔ)償后變壓器低壓側(cè)計(jì)算負(fù)荷為 108kW+j30kvar， S30=112kV?A。 ? ?? ?k v a r6k v a c1Tc1T??????????SQSP? ?? ? ? ? k va r36k va r690120kW109kW1108T1B1c . L V 11c . H V??????????????PPP1＃ 變電所變壓器損耗按下式估算： 1＃ 變電所高壓側(cè)計(jì)算負(fù)荷為： 3. 低壓集中補(bǔ)償容量的計(jì)算 4. 變電所高壓側(cè)計(jì)算負(fù)荷 取全廠負(fù)荷的同期系數(shù)為： K? =， 于是 ? ? ? ?? ? ? ?930868c o sAkV930AkV335868k v a r335k v a cc222c2ccc . H V 3c . H V 2c . H V 1cc . H V 3c . H V 2c . H V 1c????????????????????????????SPQPSQKQPPPKP? 監(jiān)測負(fù)荷用。 c o s3PPS UI? ?? (2)．平均功率因數(shù) 調(diào)整電費(fèi)用。 (3)．最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù) 確定需要無功補(bǔ)償容量用 。 (1)．瞬時(shí)功率因數(shù) (四 ) 工廠的功率因數(shù)、無功補(bǔ)償及補(bǔ)償后工廠的計(jì)算負(fù)荷 工廠的功率因數(shù) 2 2 21c os1ppq qpWWW WW? ??? ??? ????3030c o s PS? ?瞬時(shí)功率因數(shù) 平均功率因數(shù) 最大負(fù)荷時(shí)功率因數(shù) 自然功率因數(shù) 總功率因數(shù) 指運(yùn)行中的工廠供用電系 統(tǒng)在某一時(shí)刻的功率因數(shù)值 UIP3cos ??P —— 功率表測出的三相有功功率讀數(shù)； U—— 電壓表測出的線電壓讀數(shù)； I —— 電流表測出的線電流讀數(shù)。 指某一規(guī)定時(shí)間段內(nèi) 功率因數(shù)的平均值 指配電系統(tǒng)運(yùn)行在年最大負(fù)荷時(shí) （計(jì)算負(fù)荷）的功率因數(shù) 22c o s qPP WW W???WP—— 有功電度表讀數(shù)； Wq—— 無功電度表讀數(shù)。 3030cos SP?? P30—— 工廠的有功計(jì)算負(fù)荷； S30—— 工廠的視在計(jì)算負(fù)荷。 指用電設(shè)備或工廠在沒有安 裝人工補(bǔ)償裝置時(shí)的功率因數(shù) 指用電設(shè)備或工廠設(shè)置了人工 補(bǔ)償后的功率因數(shù) ※ 功率因數(shù)降低后，無功功率增加，將帶來以下不良后果： ? 增加輸電線路上的電能損耗 ? 設(shè)備容量不能充分利用 ? 線路電壓損耗增大。 ※ 國家相關(guān)規(guī)定： ? 我國有關(guān)規(guī)程規(guī)定：高壓供電的工廠，最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)不得低于 ，其它工廠則不得低于 。 若達(dá)不到要求，則要提高功率因數(shù)。 人工補(bǔ)償無功功率 提高自然功率因數(shù) 提高功率因數(shù) （ 并聯(lián)電容器 ） 目前，供電部門征收電費(fèi)，將用戶的功率因數(shù)高低作為一項(xiàng)重要的經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 無功功率補(bǔ)償 39。cos? 圖 29 功率因數(shù)的提高與無功功率和視在功率變化的關(guān)系。 39。39。30 30 30 ( ta n ta n )CQ Q Q P ??? ? ? ?30CCQ q P??式中 ，稱為無功補(bǔ)償率，或比補(bǔ)償容量。這無功補(bǔ)償率，是表示要使 1kW 的有功功率由 提高到 所需要的無功補(bǔ)償容量 kvar值。 附錄表 3列出了并聯(lián)電容器的無功補(bǔ)償率，可利用補(bǔ)償前和補(bǔ)償后的功率因數(shù)直接查得。 39。ta n ta nCq ??? ? ?cos?39。cos?在確定了總的補(bǔ)償容量后，即可根據(jù)所選并聯(lián)電容器的單個(gè)容量 qC 來確定電容器個(gè)數(shù)： 要使功率因數(shù) 由提高到 ，其容量為 cos?CCQnq?無功功率補(bǔ)償 Atone for reactive power 無功功率補(bǔ)償裝置類型及裝設(shè) Equipments of reactive power pensation’s type and fix １）無功功率補(bǔ)償裝置類型 ①并聯(lián)電容器補(bǔ)償裝置 ②同步補(bǔ)償機(jī) ③ SVC靜態(tài)無功功率補(bǔ)償裝置 ２）并聯(lián)電容器組的裝設(shè)位置（補(bǔ)償方式） 高壓集中補(bǔ)償 低壓集中補(bǔ)償、低壓就地補(bǔ)償 高壓集中補(bǔ)償 低壓集中補(bǔ)償 低壓就地補(bǔ)償 高壓集中補(bǔ)償?shù)难a(bǔ)償區(qū) 未補(bǔ)償區(qū) 低壓集中補(bǔ)償?shù)难a(bǔ)償區(qū) 未補(bǔ)償區(qū) 低壓就地補(bǔ)償?shù)难a(bǔ)償區(qū) 未補(bǔ)償區(qū) 并聯(lián)電容器在工廠供電系統(tǒng)中的裝設(shè)位置和補(bǔ)償效果 高壓集中補(bǔ)償電容器組的接線 低壓集中補(bǔ)償電容器組的接線 感應(yīng)電動(dòng)機(jī)旁就地補(bǔ)償?shù)牡?壓集中補(bǔ)償電容器組的接線 例 某用戶 10kV變電所低壓計(jì)算負(fù)荷為 800kW＋ 580kvar。若欲使低壓側(cè)功率因數(shù)達(dá)到 ，則需在低壓側(cè)進(jìn)行補(bǔ)償?shù)牟⒙?lián)電容器無功自動(dòng)補(bǔ)償裝置容量是多少？并選擇電容器組數(shù)及每組容量。 解：（ 1）求補(bǔ)償前的視在計(jì)算負(fù)荷及功率因數(shù) （ 2）確定無功補(bǔ)償容量 ＝ 800 (－ ) 2 2 2 2c c c 8 0 0 5 8 0 k V A 9 8 8 .1 k V AS P Q? ? ? ? ?cc8 0 0 k Wc o s 0 . 8 1 09 8 8 . 1 k V APS? ? ? ?N C c ( ta n ta n 39。)QP ??? ??＝ （ 3）選擇電容器組數(shù)及每組容量 初選 ， 每組容量=20kvar。 NCNC2 3 8 . 4 k v a r 1 1 . 9 22 0 k v a rQnq??? ? ?取 12組 2 2 2 2c c c N C( ) 8 0 0 ( 5 8 0 2 4 0 ) 8 6 9 .3 k V AS P Q Q ?? ? ? ? ? ? ?補(bǔ)償后的視在計(jì)算負(fù)荷 減少 。 例 26 某廠擬建一降壓變電所，裝設(shè)一臺(tái)主變壓器。已知變電所低壓側(cè)有功計(jì)算負(fù)荷為 650kW，無功計(jì)算負(fù)荷為 800 kvar。為了使工廠變電所高壓側(cè)的功率因數(shù)不低于，如在低壓側(cè)裝設(shè)并聯(lián)電容器進(jìn)行補(bǔ)償時(shí)，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何變化？ 解： (1) 補(bǔ)償前應(yīng)選變壓器的容量和功率因數(shù) 變壓器低壓側(cè)的視在計(jì)算負(fù)荷為 主變壓器容量的選擇條件為 SNT S30(2)，因此在未進(jìn)行無功補(bǔ)償時(shí)，主變壓器容量應(yīng)選為 1250kVA（參看附錄表 5）。 這時(shí)變電所低壓側(cè)的功率因數(shù)為 (2) 無功補(bǔ)償容量 按規(guī)定變電所高壓側(cè)的 ，考慮到變壓器的無功功率損耗 ΔQT 遠(yuǎn)大于其有功損耗 ΔPT ，一般 ，因此在變壓器低壓側(cè)進(jìn)行無功補(bǔ)償時(shí)，低壓側(cè)補(bǔ)償后的功率因數(shù)應(yīng)略高于 ，這里取 。 要使低壓側(cè)功率因數(shù)由 ，低壓側(cè)需裝設(shè)的并聯(lián)電容器容量為 cos ? ?( 4 ~ 5 )TTQP? ? ?39。( 2 )cos ? ?650 ( ta n a r c c os 3 ta n a r c c os 2) v a r 525 v a rCQ k k? ? ? ?( 2 )c os 65 0 / 10 31 3? ??53 0 v arCQk?取 k V Ak V AS 1 0 3 18 0 06 5 0 22230 ?＋＝）（ (3) 補(bǔ)償后的變壓器容量和功率因數(shù) 補(bǔ)償后變電所低壓側(cè)的視在計(jì)算負(fù)荷為 因此補(bǔ)償后變壓器容量可改選為 800kVA，比補(bǔ)償前容量減少 450kVA。 變壓器的功率損耗為 變電所高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷為 補(bǔ)償后工廠的功率因數(shù)為 ，滿足要求。 由此例可以看出，采用無功補(bǔ)償來提高功率因數(shù)能使工廠取得可觀的經(jīng)濟(jì)效果。 39。 2 23 0 ( 2 ) 6 5 0 ( 8 0 0 5 3 0 ) 7 0 4S k V A k V A? ? ? ?39。 2 23 0 ( 1 ) 6 5 7 3 0 5 7 2 4S k V A k V A? ? ?39。 39。 39。3 0 ( 1 ) 3 0 ( 1 )c os / 65 7 / 72 4 0. 90 7PS? ? ? ?kWk V ASP T 77 0 )2(30 ???????v a )2(30 kk V ASQ T ???????kWkWkWP 6577650)1(30 ????v a r305v a r35v a r)530800()1(30 kkkQ ?????工廠的年耗電量可用工廠的年產(chǎn)量和單位產(chǎn)品耗電量進(jìn)行估算，如前面式（ 235）所示。 工廠年耗電量較精確的計(jì)算，可利用工廠的有功和無功計(jì)算負(fù)荷 P30與 Q30，即 年有功電能消耗量 年無功電能消耗量 式中 α為年平均有功負(fù)荷系數(shù)，一般取 ~； β為年平均無功負(fù)荷系數(shù)，一般取 ~； Tα 為年實(shí)際工作小時(shí)數(shù)，按每周五個(gè)工作日計(jì)，一班制可取2021h，兩班制可取 4000h，三班制可取 6000h 。 例 27 假設(shè)例 26所示工廠為兩班制生產(chǎn)，試計(jì)算其年電能消耗量。 解： 按式（ 247）和式（ 248）計(jì)算，取 可得 工廠年有功耗電量為 工廠年無功耗電量為 . 30p a aW P T??. 30q a aW Q T??, , 400 0 ,aTh??? ? ?hkWhkWW ap ??????? 0 0 hkhkW aq ??????? va 6 二 . 工廠年耗電量的計(jì)算 尖峰電流（ peak current）是指持續(xù)時(shí)間 1~2s的短時(shí)最大電流。 尖峰電流主要用來選擇熔斷器和低壓斷路器、整定繼電保護(hù)裝置及檢驗(yàn)電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)條件等。 用電設(shè)備尖峰電流的計(jì)算 (一 ) 單臺(tái)用電設(shè)備尖峰電流的計(jì)算 單臺(tái)用電設(shè)備的尖峰電流就是其啟動(dòng)電流（ starting current），因此尖峰電流為 式中 IN 為用電設(shè)的備額定電流； Ist 為用電設(shè)備的啟動(dòng)電流； Kst 為用電設(shè)備的啟動(dòng)電流倍數(shù)，籠型電動(dòng)機(jī)為 Kst ＝ 5~7，繞線轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī) Kst ＝2~3，直流電動(dòng)機(jī) Kst =，電焊變壓器 Kst ≥3。 p k s t s t NI I K I??第五節(jié) 尖峰電流及其計(jì)算 (二 ) 多臺(tái)用電設(shè)備尖峰電流的計(jì)算 引至多臺(tái)用電設(shè)備的線路上的尖峰電流按下式計(jì)算： 或