【正文】 此，我們可在確定了車間照明設備總容量后，按需要系數法單獨計算車間照明設備的計算負荷。 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，可查有關手冊；l 為線路長度。 X0要根據導線截面和線間幾何均距來查得。 線路結構 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 。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。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。 以上參數可由變壓器產品目錄獲取 . 工廠的功率因數 功率因數是供用電系統(tǒng)的一項重要的技術經濟指標，它反映了供用電系統(tǒng)中無功功率消耗量在系統(tǒng)總容量中所占的比重，反映了供用電系統(tǒng)的供電能力。 分類： 概念： 瞬時功率因數 運行中的工廠供用電系統(tǒng)在某一時刻的功率因數值 平均功率因數 某一規(guī)定時間段內功率因數的平均值 最大負荷時的功率因數 配電系統(tǒng)運行在年最大負荷時的功率因數 自然功率因數 用電設備或工廠在沒有安裝人工補償裝臵時的功率因數 總的功率因數 用電設備或工廠設臵了人工補償后的功率因數 工廠的功率因數計算 瞬時功率因數 平均功率因數 最大負荷時的功率因數 供電部門對用戶功率因數的要求 :高壓供電的工業(yè)用戶和高壓供電裝有帶負荷調壓裝臵的電力用戶，功率因數應達到 ，其他用戶功率因數應在 。 380V 電能用戶的功率因數應達到 。 (供電部門考察用戶功率因數是使 用月平均功率因數衡量。 ) 功率因數對供配電系統(tǒng)的影響 功率因數對供電系統(tǒng)的影響 ● 電能損耗增加 △ PwL和 △ QwL ● 電壓損失增大 ● 供電設備利用率降低 在功率因數降低后，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備的供電能力。 提高功率因數的方法 (1) 提高自然功率因數 采用科學措施減少用電設備無功功率的需要量，使供配電系統(tǒng)總功率因數提高。 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 ●并聯電容器 :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是使用的平均功率因數，固定補償容量就應達到補償后平均功率因數 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瞬時值滿足要求時，其平均功率因數自然滿足要求。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（ 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 補償器數量的計算 （三相電容器：額定容量應不小于系統(tǒng)需要的補償容量；單相電容器：應保證臺數為 3的倍數。 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，因實際補償量與計算量不一致，應進行校驗實際功率因數。避免由于功率因數過高，在負荷變化時，系統(tǒng)反復在容性和感性功率因數下轉換，造成系統(tǒng)振蕩。 并聯電容器的裝設與控制 1. 并聯電容器的結線 不同的接線方法其補償的總容量不同： △形結線時 Ｙ 形結線時 Ｙ 形結線優(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. 并聯電容器的裝設地點 (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在工廠變電所的 6~10kV母線上。 裝設集中，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在車間變電所的低壓母線上。 補償范圍中，經濟，維護管理方便，用戶普遍應用。 (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較低的設備旁邊裝設補償電容器組。 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的視在功率 Sc1為800kVA，無功計算負荷 Qc1為 540kvar，現要求車間變電所高壓側功率因數不低于 ，如果在低壓側裝設自動補償電容器，問補償容量需多少？補償后車間總的視在計算負荷（高壓側）降低了多少？ 解 （ 1）補償前 低壓側的有功計算負荷 低壓側的功率因數 cosφ1= 變壓器的功率損耗（設選低損耗變壓器） △ PT== 800=12kW △ QT== 800=48kvar 變電所高壓側總的計算負荷為 Pc2=Pc1+△ PT=+12= Qc2=Qc1+△ Q T=540+48=588kvar 變電所高壓側的功率因數為 cosφ=(2)確定補償容量 現要求在高壓側不低于 ，而補償在低壓側進行，所以我們考慮到變壓器損耗，可設低壓側補償后的功率因數為 ，來計算需補償的容量 Qcc=Pc1（ tgφ1–tgφ2） = （ － ） = 查附錄表選 –14–1型電容器，需要的個數為 n=實際補償容量為 Qcc =21 14=294kvar (3)補償后 變電所低壓側視在計算負荷 此時變壓器的功率損耗 變電所高壓側總的計算負荷 變電所高壓側的功率因數 符合要求。如果結果小于 ，則需重新計算，同時把一開始的設定值 ，到 cosφ＇的值滿足要求為止。 通過上述計算可得：需補償的容量為 294kvar，補償后車間變電所高壓側功率因數達到 ，高壓側的總視在功率減少了 。補償前車間變電所變壓器容量應選 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 單臺用電設備尖峰電流的計算 (KST為用電設備的啟動電流倍數 ,如鼠籠型電動機： 5 ～ 7；繞線型電動機： 2 ～ 3；直流電動機： ) 多臺用電設備尖峰電流的計算 或者 K∑:n1臺設備的同時系數： ～ 1