【正文】 此，我們可在確定了車間照明設(shè)備總?cè)萘亢?，按需要系?shù)法單獨計算車間照明設(shè)備的計算負荷。 其中 : 單位面積容量指標 ,單位 : w/m2 S 計算面積 , 單位 m2 供配電系統(tǒng)的功率損耗 供配電系統(tǒng)的功率損耗是指最大功率時功率損耗 。 1 ) 線路的功率損耗： 線路功率損耗 Δ PWL=3IC2RWL*103 Δ QWL= 3IC2XWL*103 式中， Ic為線路的計算電流（ A）； RWL為線路每相的電阻（ Ω），RWL=R0L， R0為線路單位長度的電阻（ Ω/km）， L為線路的計算長度（ km）； XWL為線路每相的電抗（ Ω）， XWL =X0L， X0為線路單位長度的電抗（ Ω /km） 。 說明 : R0 X0的獲取方法 (1) 查表法 (2) 計算法 (3) 估算法 電力線路的阻抗 線路的電阻 RWL 線路的電抗 XWL R0 和 X0為導線電纜單位長度的電阻電抗，可查有關(guān)手冊；l 為線路長度。 X0要根據(jù)導線截面和線間幾何均距來查得。 線路結(jié)構(gòu) 線 路 電 壓 35kV及以上 6～ 10kV 220/380V 架空線路 電纜線路 電力線路單位長度電抗平均值 X0 (Ω/km)估算值 電力線路的阻抗 這里要說明：設(shè)三相線路線間距離分別為 a a a3，則線間幾何均距 。當三相線路為等距水平排列，相鄰線距為 a （圖 b），則 。當三相線路為等邊三角形排列，每邊線距為 a（圖 c），則 2) 變壓器的功率損耗 * 估算法 ΔPT= ΔQT= Sc * 精確法 ①有功功率損耗 ● 鐵損 △ PFe 空載損耗 △ P0可認為就是鐵損，所以鐵損又稱為空載損耗。 ● 銅損 △ PCu 負載損耗 △ Pk可認為就是額定電流下的銅損△ PCu 與變壓器二次負荷有關(guān) 。當變壓器滿載時，近似等于變壓器短路損耗。 變壓器的有功功率損耗為 或者 : △ PT ≈ △ P0+△ Pkβ 2 式中， SN為變壓器的額定容量； Sc為變壓器的計算負荷； β為變壓器的負荷率（ β= Sc/SN） ②無功功率損耗 ● 空載無功功率損耗 △ Q0 :空載時由勵磁電流造成 . ● 負載無功功率損耗 △ QL :負荷電流在繞組電抗上的損耗，與變壓器二次負荷大小有關(guān)。當變壓器滿載時，近似等于變壓器短路時繞組上的無功損耗。 變壓器的無功功功率損耗為： 式中， I0%為變壓器空載電流占額定電流的百分值 。Uk%為變壓器的短路電壓百分值。 以上參數(shù)可由變壓器產(chǎn)品目錄獲取 . 工廠的功率因數(shù) 功率因數(shù)是供用電系統(tǒng)的一項重要的技術(shù)經(jīng)濟指標，它反映了供用電系統(tǒng)中無功功率消耗量在系統(tǒng)總?cè)萘恐兴嫉谋戎?，反映了供用電系統(tǒng)的供電能力。 分類： 概念： 瞬時功率因數(shù) 運行中的工廠供用電系統(tǒng)在某一時刻的功率因數(shù)值 平均功率因數(shù) 某一規(guī)定時間段內(nèi)功率因數(shù)的平均值 最大負荷時的功率因數(shù) 配電系統(tǒng)運行在年最大負荷時的功率因數(shù) 自然功率因數(shù) 用電設(shè)備或工廠在沒有安裝人工補償裝臵時的功率因數(shù) 總的功率因數(shù) 用電設(shè)備或工廠設(shè)臵了人工補償后的功率因數(shù) 工廠的功率因數(shù)計算 瞬時功率因數(shù) 平均功率因數(shù) 最大負荷時的功率因數(shù) 供電部門對用戶功率因數(shù)的要求 :高壓供電的工業(yè)用戶和高壓供電裝有帶負荷調(diào)壓裝臵的電力用戶，功率因數(shù)應(yīng)達到 ，其他用戶功率因數(shù)應(yīng)在 。 380V 電能用戶的功率因數(shù)應(yīng)達到 。 (供電部門考察用戶功率因數(shù)是使 用月平均功率因數(shù)衡量。 ) 功率因數(shù)對供配電系統(tǒng)的影響 功率因數(shù)對供電系統(tǒng)的影響 ● 電能損耗增加 △ PwL和 △ QwL ● 電壓損失增大 ● 供電設(shè)備利用率降低 在功率因數(shù)降低后，不得不降低輸送的有功功率 P來控制電流 I的值，這樣就降低了供電設(shè)備的供電能力。 提高功率因數(shù)的方法 (1) 提高自然功率因數(shù) 采用科學措施減少用電設(shè)備無功功率的需要量，使供配電系統(tǒng)總功率因數(shù)提高。 ①合理選擇電動機的規(guī)格、型號 ②防止電動機空載運行 ③保證電動機的檢修質(zhì)量 ④合理選擇變壓器的容量 ⑤交流接觸器的節(jié)電運行 (2) 人工補償功率因數(shù) ●并聯(lián)電容器 :工廠中常用的人工補償法 (安裝移相電容器 ) ●同步電動機補償 ●調(diào)相機 (僅發(fā)無功功率的同步發(fā)電機 )補償 ●動態(tài)無功補償 無功功率補償 S 3 0 .1S 3 0 .2Q 3 0 .1P 30Q 30. 21 工廠中的用電設(shè)備多為感性負載，在運行過程中，除了消耗有功功率外，還需要大量的無功功率在電源至負荷之間交換，導致功率因數(shù)降低，給工廠供配電系統(tǒng)造成不利影響。 左圖 : 人工補償原理 補償容量的計算 ?固定補償時補償容量計算 由于電力部門考察用戶功率因數(shù)是使用的平均功率因數(shù)，固定補償容量就應(yīng)達到補償后平均功率因數(shù) cosφ2滿足要求的條件。 ?自動補償時補償容量計算 對于自動無功補償，當補償后的功率因數(shù)瞬時值滿足要求時，其平均功率因數(shù)自然滿足要求。所以，一般以有功計算負荷發(fā)生時所需的無功補償容量作為自動補償時補償容量計算的依據(jù)（ 常用 ）。 1 2 1 2( ) ( )c c a v c c cQ P t g t g P t g t g q P? ? ? ? ? ?? ? ? ? ?1 2 1 2( ) ( )C C C C C CQ P tg tg P tg tg q P? ? ? ?? ? ? ? ?自動補償和補償后計算負荷的計算 補償容量的計算 補償器數(shù)量的計算 （三相電容器：額定容量應(yīng)不小于系統(tǒng)需要的補償容量；單相電容器：應(yīng)保證臺數(shù)為 3的倍數(shù)。 補償后的總無功計算負荷 補償后的視在計算負荷 確定補償量后，因?qū)嶋H補償量與計算量不一致，應(yīng)進行校驗實際功率因數(shù)。避免由于功率因數(shù)過高，在負荷變化時，系統(tǒng)反復在容性和感性功率因數(shù)下轉(zhuǎn)換，造成系統(tǒng)振蕩。 并聯(lián)電容器的裝設(shè)與控制 1. 并聯(lián)電容器的結(jié)線 不同的接線方法其補償?shù)目側(cè)萘坎煌? △形結(jié)線時 Ｙ 形結(jié)線時 Ｙ 形結(jié)線優(yōu)點 :任一項電容器短路 ,該相電流為正常電流 3倍 ,缺點 :補償容量小 ,任一相斷開 ,該相無補償 。 △形結(jié)線優(yōu)點 :補償容量大 ,任一相斷開 ,三相線路仍得到補償 。缺點 :任一相短路 ,三相線路發(fā)生相間短路 ,易引起電容器爆炸 . 我國中壓系統(tǒng)為中性點不接地運行方式， △形結(jié)線某相短路擊穿時發(fā)生相間短路，對系統(tǒng)危害很大，當采用 Y形接法只相當于單相接地故障。因此，一般中壓系統(tǒng)采用 Y形接法 ，而低壓系統(tǒng)采用 △形結(jié)線 。 ? 使用場合 :中高壓電容器組接 Ｙ 形；容量較小 (450kVar)或低壓電容器組接△形。 2. 并聯(lián)電容器的裝設(shè)地點 (1) 高（中）壓集中補償 高 （中） 壓集中補償是指將高壓電容器組集中裝設(shè)在工廠變電所的 6~10kV母線上。 裝設(shè)集中，管理維護方便，投資少，電容器的利用率高，但補償范圍小，不能提高用戶電氣設(shè)備的利用率，一般大中型企業(yè)中用，在中低壓供配電系統(tǒng)中使用較少。 (2) 低壓集中補償 低壓集中補償是指將低壓電容器集中裝設(shè)在車間變電所的低壓母線上。 補償范圍中，經(jīng)濟，維護管理方便，用戶普遍應(yīng)用。 (3) 單獨就地補償 單獨就地補償（個別補償或分組補償）是指在個別功率因數(shù)較低的設(shè)備旁邊裝設(shè)補償電容器組。 補償范圍最大，效果最好，但電容器的利用率低。 小容量電容器單位價格高，維護管理不便，易受不良環(huán)境影響。一般只在補償需求量大，運行時間長，補償點距變電站較遠的場合用。 并聯(lián)電容器的投切是隨著負荷的變化，以某個參量進行分組投切控制的，有：按功率因數(shù)進行控制；按負荷電流進行控制。 例 26 有一工廠修建 10/，已知車間變電所低壓側(cè)的視在功率 Sc1為800kVA，無功計算負荷 Qc1為 540kvar，現(xiàn)要求車間變電所高壓側(cè)功率因數(shù)不低于 ，如果在低壓側(cè)裝設(shè)自動補償電容器，問補償容量需多少？補償后車間總的視在計算負荷（高壓側(cè)）降低了多少？ 解 （ 1）補償前 低壓側(cè)的有功計算負荷 低壓側(cè)的功率因數(shù) cosφ1= 變壓器的功率損耗（設(shè)選低損耗變壓器） △ PT== 800=12kW △ QT== 800=48kvar 變電所高壓側(cè)總的計算負荷為 Pc2=Pc1+△ PT=+12= Qc2=Qc1+△ Q T=540+48=588kvar 變電所高壓側(cè)的功率因數(shù)為 cosφ=(2)確定補償容量 現(xiàn)要求在高壓側(cè)不低于 ，而補償在低壓側(cè)進行，所以我們考慮到變壓器損耗，可設(shè)低壓側(cè)補償后的功率因數(shù)為 ，來計算需補償?shù)娜萘? Qcc=Pc1（ tgφ1–tgφ2） = （ － ） = 查附錄表選 –14–1型電容器，需要的個數(shù)為 n=實際補償容量為 Qcc =21 14=294kvar (3)補償后 變電所低壓側(cè)視在計算負荷 此時變壓器的功率損耗 變電所高壓側(cè)總的計算負荷 變電所高壓側(cè)的功率因數(shù) 符合要求。如果結(jié)果小于 ，則需重新計算，同時把一開始的設(shè)定值 ，到 cosφ＇的值滿足要求為止。 通過上述計算可得：需補償?shù)娜萘繛?294kvar，補償后車間變電所高壓側(cè)功率因數(shù)達到 ，高壓側(cè)的總視在功率減少了 。補償前車間變電所變壓器容量應(yīng)選 1000kVA，補償后選 800kVA即滿足要求。 逐級 （ 點 ） 推算法計算供配電系統(tǒng)的計算負荷 對中小型工廠來說，廠內(nèi)高低壓配電線路一般不長，其功率損耗可略去不計。 ：從用電設(shè)備向電源方向逐級計算負荷 尖峰電流的計算 尖峰電流 : 持續(xù)時間 1～ 2s的短時最大負荷電流。主要用來選擇熔斷器和低壓斷路器，整定繼電保護及檢驗電動機自起動條件等 單臺用電設(shè)備尖峰電流的計算 (KST為用電設(shè)備的啟動電流倍數(shù) ,如鼠籠型電動機： 5 ～ 7；繞線型電動機： 2 ～ 3；直流電動機： ) 多臺用電設(shè)備尖峰電流的計算 或者 K∑:n1臺設(shè)備的同時系數(shù)： ～ 1