【正文】 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。 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。 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 。 39。 2 23 0 ( 1 ) 6 5 7 3 0 5 7 2 4S k V A k V A? ? ?39。 39。 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。 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。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）。 例 26 某廠擬建一降壓變電所，裝設(shè)一臺(tái)主變壓器。)QP ??? ??＝ （ 3）選擇電容器組數(shù)及每組容量 初選 ， 每組容量=20kvar。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。ta n ta nCq ??? ? ?cos?39。 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。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。 39。 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。 ※ 國(guó)家相關(guān)規(guī)定： ? 我國(guó)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 。 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。 (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(cè)出的三相有功功率讀數(shù)； U—— 電壓表測(cè)出的線電壓讀數(shù)； I —— 電流表測(cè)出的線電流讀數(shù)。 c o s3PPS UI? ?? (2)．平均功率因數(shù) 調(diào)整電費(fèi)用。 圖 24 負(fù)荷計(jì)算示例圖 例 27 解 ? ?? ? k va r19k va a n?????????PQPKP(1)通風(fēng)機(jī) 通風(fēng)機(jī)： PN=29kW，查表得 Kd＝ tan?=，于是 （ 2）高頻加熱設(shè)備 高頻加熱設(shè)備： PN=80kW，查表得 Kd= tan?=，于是 ? ?? ?k va r49k va a n?????????PQPKP（ 3）機(jī)加工車間 冷加工機(jī)床： PN=50kW，查表得 Kd= tan?=； 熱加工機(jī)床： PN=92kW，查表得 Kd= tan?=；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。試計(jì)算該總降壓變電所 35kV側(cè)計(jì)算負(fù)荷及功率因數(shù)大?。ㄈ?K∑ =）。 有功損耗 300 .0 1 5TPS??無功損耗 6TQS??注意點(diǎn)： CT低壓集中補(bǔ)償10kV如下圖 ， 變電所低壓母線的視在計(jì)算負(fù)荷 為 變電所高壓側(cè)計(jì)算負(fù)荷為低壓母線的計(jì)算負(fù)荷加上變壓器的損耗 ， 即 P30.(1)= P30.(2) +ΔPT； Q30.(1)= Q’30. (2) +ΔQT 2)2(302 )2(302 )2(302 )2(30)2(30 )( NCPQPS ??????NUSIQPS1)1(30)1(302)1(302)1(30)1(303???P30.(1) P30.(2) 例 26 某工廠有一個(gè) 35/10kV總降壓變電所，分別供電給 1＃～ 4＃ 車間變電所及 4臺(tái)冷卻水泵用的高壓電動(dòng)機(jī) （ PN＝ 4 300kW、 Kd＝ 、 cosφ ＝ ）， 10kV母線上接有 2700kvar無功補(bǔ)償電容器組。 ,線路中的損耗原則可不考慮 。 逐級(jí)計(jì)算法計(jì)算全廠計(jì)算負(fù)荷的求解步驟 用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷 （如圖中 P30(6)） 目的：用于選擇車間配電干線以及干線上的電氣設(shè)備 車間變電所二次側(cè)的計(jì)算負(fù)荷（如圖中 P30(3)） 多組用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷 目的：選擇變壓器容量和臺(tái)數(shù) ip PKP .3030 ?? ? iq QKQ 3030 ?? ?車間變壓器一次側(cè)的計(jì)算負(fù)荷 （如圖中 P30(2)） 考慮變壓器損耗 目的：選擇高壓配電線及其上的電氣設(shè)備（開關(guān)、熔斷器等） 配電所進(jìn)線的計(jì)算負(fù)荷 （如圖中 P30(1)) 目的 :選擇配電所進(jìn)線和相應(yīng)的電氣設(shè)備 。 (一 ) 按需要系數(shù)法確定工廠計(jì)算負(fù)荷 將全廠用電設(shè)備的總?cè)萘?Pe（不計(jì)備用設(shè)備容量）乘上一個(gè)需要系數(shù)Kd，即得全廠的有功計(jì)算負(fù)荷，即 30 deP K P? (二 ) 按年產(chǎn)量估算工廠計(jì)算負(fù)荷 （見第 2節(jié)） (三 ) 按 逐級(jí)計(jì)算法 確定工廠計(jì)算負(fù)荷 逐級(jí)計(jì)算法由用電設(shè)備處逐步向電源進(jìn)線側(cè)計(jì)算。 試求該線路的計(jì)算負(fù)荷。 %1003 m i nm i n ??????PPPP負(fù)荷的不平衡度 %1003m a xm a x ??????PPPP最大相的用電容量最小相的用電容量個(gè)單相用電容量的總和????m a xm i n3PPP 單相設(shè)備接于相電壓時(shí)的等效三相負(fù)荷計(jì)算 ?mee PP .3? 按最大負(fù)荷相所接單相設(shè)備的 3倍計(jì)算： 單相設(shè)備接于線電壓時(shí)的等效三相負(fù)荷計(jì)算 ?.3 ee PP ?單相設(shè)備分別接于線電壓和相電壓時(shí)的等效三相負(fù)荷計(jì)算 先將接于線電壓的設(shè)備換算到接于相電壓的設(shè)備容量，然后分相計(jì)算各相設(shè)備容量和計(jì)算負(fù)荷，計(jì)算公式如下： 二、單相設(shè)備組等效三相負(fù)荷的計(jì)算 CAACAABAABA PpPpP ?? ??ABBABBCBBCB PpPPP ?? ??BCCBCCACCAC PpPPP ?? ??CAACAABAABA PqPqQ ?? ??ABBABBCBBCB PqPqQ ?? ??BCCBCCACCAC PqPqQ ?? ??AABp ? AABq ? 等換算系數(shù)可查 相間負(fù)荷換算為相負(fù)荷 表 總的等效三相計(jì)算負(fù)荷為 為其最大有功負(fù)荷相的計(jì)算負(fù)荷的 3倍 ： ?mPP .3030 3??.3030 3 m ?其中 ， 23023030 QPS ??例 25 某 220/380V三相四線制線路上，裝有 220V單相電熱干燥箱 6臺(tái)、單相電加熱器 2臺(tái)和 380V單相對(duì)焊機(jī) 6臺(tái)。50100戶， ） ３） )高層住宅的負(fù)荷計(jì)算 （需要系數(shù)法和負(fù)荷密度法， kd取 , 負(fù)荷密度： ） 大酒店 ，空調(diào)旅游賓館，豪華型旅游賓館 第三節(jié) 單相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定 一、概述 單相負(fù)荷應(yīng)均衡的分配到三相上 。 表 22 例 24的電力負(fù)荷計(jì)算表 (按二項(xiàng)式法 ) c b 最大容量臺(tái)數(shù) x 總臺(tái)數(shù) n 19 55 23 總 計(jì) 0 0 1 0 0 2 0 1 電阻爐 3 + + 3 3 5 2 通風(fēng)機(jī) 2 + 7+ 50 5 20 金屬切削 機(jī)床 1 計(jì)算負(fù)荷 二項(xiàng)式系數(shù) 容 量 設(shè)備臺(tái)數(shù) 用電設(shè)備組名稱 序 號(hào) ePkW xPkW?cos ?tan30PkW 30varQk 30SkVA 30IA 比較例 22和例 24的計(jì)算結(jié)果可以看出，按二項(xiàng)式法計(jì)算的結(jié)果較之按需要系數(shù)法計(jì)算的結(jié)果大得比較多，這也更加合理。試確定此線路上的計(jì)算負(fù)荷。 解： 先求各組的 bPe 和 cPx (1) 金屬切削機(jī)床組 查附錄表 1，取 故 ， (2) 通風(fēng)機(jī)組 查附錄表 1，取 ，故 ， (3) 電阻爐 查附錄表 1，取