【正文】 電設(shè)備容量的影響 ,其計算負(fù)荷往往較實際偏大 ,并且系數(shù) x?c?b是經(jīng)驗統(tǒng)計數(shù)據(jù) ,而這些數(shù)據(jù)目前較少 ,因而二項式法的應(yīng)用范圍受到一定的限制 ,只適用于機械加工車間 ?機械裝配車間以及熱處理車間中用電設(shè)備數(shù)量較少和容量差別大的配電箱及車間支干線的負(fù)荷計算 ?] 例 36 ? 試用二項式法確定 例 32所述機修車間 380V線路的計算負(fù)荷 ? 解： 先求各組的 bPN和 cPx 查表 31,取 b=,c=,x=5,cosφ=,tanφ= 故 bPN(1)= 50 = 7kW,cPx(l)= ( 1+4 3十 1)= 查表 31,取 b=,c=,cosφ=,tanφ= 故 bPN(2)= 3=,cPx(2)= 3= 查表 31,取 b=,c=0,cosφ=1,tanφ=0 故 bPN(3)= 2=(3)=0 以上各組設(shè)備中 ,附加負(fù)荷以 cPx(l)為最大 ?因此總計算負(fù)荷為 Pc=+(7++)=19 kW Qc= +(7 + +0)= kvar 例 36的電力負(fù)荷計算表 (按二項式法 ) 比較例 31和例 35以及 例 32和例 36的計算結(jié)果可以看出 ,按二項式法計算的結(jié)果較之按需用系數(shù)法計算的結(jié)果大得比較多 ? 設(shè)備組名稱 設(shè)備臺數(shù) 容量 kW 系數(shù) 計算負(fù)荷 n x PN Px b c Pc (kW) Qc (kvar) Sc (kVA) Ic (A) 金屬切削機床 20 5 50 7+ + 通風(fēng)機 2 3 + + 電阻爐 1 2 0 +0 0 總計 23 55 19 單相負(fù)荷計算 ? 在工廠企業(yè)中 ,除了廣泛應(yīng)用的三相設(shè)備外 ,還應(yīng)用少量的單相用電設(shè)備 ,諸如電焊機 ?電爐 ?電燈等 ? ? 單相設(shè)備接在三相線路中 ,應(yīng)盡可能地均衡分配 ,使三相負(fù)荷盡可能地平衡 ,以使導(dǎo)線截面和供電設(shè)備選擇合理 ? ? 如果三相線路中單相設(shè)備的總?cè)萘坎怀^三相設(shè)備總?cè)萘康?15%,則不論單相設(shè)備如何分配 ,單相設(shè)備可與三相設(shè)備綜合按三相負(fù)荷平衡計算 ? ? 如果單相設(shè)備容量超過三相設(shè)備容量的 15%時 ,則應(yīng)將單相設(shè)備容量換算為等效三相設(shè)備容量 ,再與三相設(shè)備容量相加 ? ? 單相設(shè)備的類型： ① UN=220V的單相相電壓設(shè)備，此處簡稱單相相負(fù)荷； ② UN=380V的單相線電壓設(shè)備，此處簡稱單相線負(fù)荷。 ? 由于確定計算負(fù)荷的目的 ,主要是為了選擇線路上的設(shè)備和導(dǎo)線 ,使線路上的設(shè)備和導(dǎo)線在計算電流通過時不至過熱或損壞 ,因此應(yīng)以最不利的情況作為計算條件 ,即不論單相設(shè)備接于相電壓還是接于線電壓 ,均應(yīng)以最大負(fù)荷相有功負(fù)荷的 3倍作為等效三相有功負(fù)荷 ,以滿足安全運行的要求 ? 一 ?單相設(shè)備僅接于相電壓時的負(fù)荷計算 等效三相設(shè)備容量 PN應(yīng)按最大負(fù)荷相所接的單相設(shè)備容量 PNmφ的 3倍計算 ,即 .3N N mPP ??其等效三相計算負(fù)荷，采用前述需用系數(shù)法計算 ? 二 ?單相設(shè)備僅接于線電壓時的負(fù)荷計算 (一 )接于同一線電壓時 先將各單相設(shè)備的設(shè)備容量相加得到線間單相總?cè)萘?PNφ,再乘以根號三 ,就得到等效三相設(shè)備容量 PN,即 : . 3NNPP ?? (二 )接于不同線電壓時 先將各線間設(shè)備容量相加 ,選取其中設(shè)備容量較大的兩相進行計算 ?如設(shè)PabPbcPca,且 cosφab≠cosφbc≠cosφca,等效三相設(shè)備容量可按下列公式計算 : 1 . 7 3 2 1 . 2 6 81 . 7 3 2 ta n 1 . 2 6 8 ta nN a b b cN a b a b b c b cP P PQ P P???????其等效三相計算負(fù)荷，采用前述需用系數(shù)法計算 ? 三 ?單相設(shè)備分別接于線電壓和相電壓時的負(fù)荷計算 通常單相用電設(shè)備 ,既有接于相電壓的 ,又有接于線電壓的 ,其等效三相負(fù)荷的計算 ,應(yīng)分兩步進行 ? 壓的設(shè)備容量 ,然后分相計算各相的設(shè)備容量和計算負(fù)荷 ?換算關(guān)系如下 : A A B A A B C A A C AA A B A A B C A A C AB B C B B C A B B A BB B C B B C A B B A BC C A C C A B C C B CC C A C C A B C C B CP p P p PQ q P q PP p P p PQ q P q PP p P p PQ q P q P???????? ???????? ???????式中： PAB?P BC?PCA—— 接于 AB?BC?CA相間的有功設(shè)備容量 。 PA?PB?PC—— 換算為 A?B?C相的有功設(shè)備容量 。 QA?QB?QC—— 換算為 A?B?C相的無功設(shè)備容量 。 pABA?pABB?pBCB?pBCC?pCAA?pCAC 及 qABA?qABB?qBCB?qBCC?qCAA?qCAC 均為功率換算系數(shù) ,其值可查下表 ? 三 ?單相設(shè)備分別接于線電壓和相電壓時的負(fù)荷計算 ,選出最大相有功負(fù)荷 ,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 的 3倍 ,即 .3c c mPP ??總的等效三相無功計算負(fù)荷為最大有功負(fù)荷相的無功計算負(fù)荷 的 3倍 ,即 .3c c m ??上述 : .... ta nc m d N mc m N mP K PQP???? ????? ???式中 PNmφ最大相有功設(shè)備容量 QNmφ 最大相有功設(shè)備容量對應(yīng)的無功設(shè)備容量 尖峰電流的計算 ? 什么是尖峰電流 : 指單臺或多臺用電設(shè)備持續(xù)時間 1～ 2s的短時最大負(fù)荷電流。 ? 計算尖峰電流的目的 : 用來選擇熔斷器和低壓斷路器，整定繼電保護裝置及檢驗電動機自起動條件、計算電壓波動等。 ? 產(chǎn)生尖峰電流的原因 : 大功率、沖擊性負(fù)荷設(shè)備的投入。 一 ?單臺電動機支線 單臺電動機支線的尖峰電流就是其起動電流 ,因此尖峰電流為 pk st st NMI I K I??式中： Ipk—— 尖峰電流 ,A INM—— 用電設(shè)備的額定電流 ,A Ist—— 用電設(shè)備的起動電流 ,A Kst—— 用電設(shè)備的起動電流倍數(shù) ,一般籠型電動機為 5~7。繞線型電動機為2~3,直流電動機為 ~2,電焊變壓器為 3或稍大 ? 二 ?接有多臺電動機的配電干線 尖峰電流應(yīng)為所有參與自啟動的電動機的啟動電流之和 ,即 1np k i N iiI K I?? ?式中： n—— 參與自啟動的電動機臺數(shù) 。 Ki,INi—— 分別為對應(yīng)于第 i臺電動機的啟動電流倍數(shù)和額定電流 ? 尖峰電流取超出工作電流最多的那一臺電動機的啟動電流 Istmax與其它 n1臺電動機的計算電流之和 ,即 m a x ( 1 ) ( 1 )pk st c n pk c st NMI I I I I K I? ? ? ? ?或式中： Ic —— 配電干線的計算電流 。 INM,Kst—— 分別為電動機中起動電流與額定電流之差為最大的那臺電動機的額定電流及其啟動電流倍數(shù) ? 例 38 有一 380V三相線路 ,給三臺電動機供電 。 已知 K1=5,IN1=5A。K2=4,IN2=4A。K3=3,IN3=10A, 計算該線路的尖峰電流 ? 解 :因為第三臺電動機的啟動電流與其額定電流的差值最大 ,故該配電線路的尖峰電流為 : m a x ( 1 ) 3 10 ( 5 4) 39pk st c nI I I A?? ? ? ? ? ? ?功率損耗與電能需要量計算 ? 電流流過配電線路和變壓器時 ,將引起有功功率損耗和無功功率損耗 ?因此 ,在準(zhǔn)確計算全廠的負(fù)荷時 ,應(yīng)計入這部分功率損耗 ? ? 線路和變壓器中損耗電量占總供電量的百分?jǐn)?shù) ,稱為線損率 ? 一 ?供電線路的功率損耗 三相線路的有功功率損耗 和無功功率損耗 可分別按下式計算 : 333 1 03 1 0 v a rLcLcP I R k WQ I X k??? ? ? ??? ? ? ???（ ）（ ）式中 Ic—— 線路中的計算電流 ,A。 R—— 線路每相電阻 ,等于單位長度的電阻 R0乘以線路長度 L,Ω。 X—— 線路每相電抗 ,等于單位長度的電抗 X0乘以線路長度 L,Ω? R0及 X0可由附錄表 1和附錄表 13或有關(guān)手冊查得 導(dǎo)線間的幾何均距為 : 3 1 2 3 , ( )ava a a a m?式中： a1?a2?a3分別為 三相導(dǎo)線每兩相之間的距離 二 ?變壓器功率損耗的計算 ? 變壓器功率損耗包括有功功率損耗 △ PT和無功功率損耗 △ QT兩部分 ? ? 變壓器的有功功率損耗由兩部分組成 :一部分是變壓器在額定電壓 UN時不變的空載損耗 △ Pnl,也就是鐵芯損耗 。另一部分是隨負(fù)荷而變化的負(fù)載損耗 △ Pl,即繞組損耗 ? 2() cT n l l n l kNTSP P P P P k WS? ? ? ? ? ? ? ? ? （ ）式中 Sc—— 變壓器低壓側(cè)的計算負(fù)荷 ,kVA。 SNT—— 變壓器額定容量 ,kVA。 △ Pnl—— 變壓器空載有功損耗 ,kW △ Pk—— 變壓器短路有功損耗 ,kW? 變壓器的無功功率損耗也由兩部分組成 :一部分是變壓器空載時不變的無功損耗 △ Qnl,另一部分是隨著變壓器負(fù)荷而變化在繞組中產(chǎn)生的無功損耗△ Ql,則 : 22 %%( ) [ ( ) v a r1 0 0 1 0 0c n l k cT n l l n l N N TN T N TS I U SQ Q Q Q Q S kSS? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? （ ）式中： △ Qnl—— 變壓器空載時無功損耗 ,kvar。 △ Qnl —— 變壓器額定負(fù)荷時無功損耗 ,kvar Inl%—— 變壓器空載電流的百分值 。 Uk%—— 變壓器阻抗電壓的百分值 。 △ Pnl ? △ Pk 、 Inl%?Uk%都可由有關(guān)手冊或產(chǎn)品樣本中查得 ? 三 ?供配電系統(tǒng)的電能損耗 ? 供電系統(tǒng)中 ,通常利用年最大負(fù)荷損耗小時數(shù) τ,來近似地計算供電線路和變壓器的有功電能損耗 ? ? 年最大負(fù)荷損耗小時數(shù) τ是一個假想時間 ,其物理意義是 :線路或變壓器以最大負(fù)荷電流 Ic持續(xù)運行 τ小時所產(chǎn)生的電能損耗 ,恰好等于實際負(fù)荷電流全年在線路或變壓器上產(chǎn)生的電能損耗 ?它與年最大負(fù)荷利用小時數(shù) Tmax和負(fù)荷功率因數(shù)的關(guān)系見圖 ? 圖 37 τ 與 Tmax和 cosφ的關(guān)系曲線 (一 )線路的電能損耗 線路全年的電能損耗 ,可按下式計算 ()LLW P k W h?? ? ? ?線路的有功功率損耗 (二 )變壓器的電能損耗 變壓器全年的電能損耗 ,可按下式計算 : 2( ) ,cT n l kNTSW P T P k W hS ?? ? ? ? ? ? （ ）年最大負(fù)荷損耗小時數(shù) ,h 變壓器全年實際接入時間 ,h 四 ?線損率和年電能需要量的計算 (一 )線損率的計算 線損率為一定時間內(nèi)損失的電能和對應(yīng)的總的供電量之比。年線損率的計算公式如下 : 100%LTaWWW?? ? ? ? ???供電線路全年電能損耗 變壓器全年電能損耗 全年電能需要量 (二 )年電能需要量的計算 ()W A a k Wh?式中： Wa—— 工廠企業(yè)的年電能需要量 。 A—— 年產(chǎn)品產(chǎn)量 。 a—— 單位產(chǎn)品耗電量 ,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 ? 式中 Wα,Wβ—— 工廠企業(yè)的年有功 ?無功電能需要量 。 α, β—— 有功 ?無功負(fù)荷系數(shù) 。 t—— 全年實際運行小時數(shù) ,h? v a raccW P t k W hW Q t k?????? ??（ ）（