【正文】 t—— 全年實(shí)際運(yùn)行小時(shí)數(shù) ,h? v a raccW P t k W hW Q t k?????? ??（ ）（ ）。 a—— 單位產(chǎn)品耗電量 ,可由有關(guān)設(shè)計(jì)單位根據(jù)實(shí)測(cè)統(tǒng)計(jì)資料確定 ,亦可查有關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè) ? 式中 Wα,Wβ—— 工廠企業(yè)的年有功 ?無(wú)功電能需要量 。年線損率的計(jì)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(jì)算 ()W A a k Wh?式中： Wa—— 工廠企業(yè)的年電能需要量 。 Uk%—— 變壓器阻抗電壓的百分值 。 △ 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(wú)功功率損耗也由兩部分組成 :一部分是變壓器空載時(shí)不變的無(wú)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(wú)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(shí)無(wú)功損耗 ,kvar。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(jì)算負(fù)荷 ,kVA。 R—— 線路每相電阻 ,等于單位長(zhǎng)度的電阻 R0乘以線路長(zhǎng)度 L,Ω。K2=4,IN2=4A。 INM,Kst—— 分別為電動(dòng)機(jī)中起動(dòng)電流與額定電流之差為最大的那臺(tái)電動(dòng)機(jī)的額定電流及其啟動(dòng)電流倍數(shù) ? 例 38 有一 380V三相線路 ,給三臺(tái)電動(dòng)機(jī)供電 。繞線型電動(dòng)機(jī)為2~3,直流電動(dòng)機(jī)為 ~2,電焊變壓器為 3或稍大 ? 二 ?接有多臺(tái)電動(dòng)機(jī)的配電干線 尖峰電流應(yīng)為所有參與自啟動(dòng)的電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流之和 ,即 1np k i N iiI K I?? ?式中： n—— 參與自啟動(dòng)的電動(dòng)機(jī)臺(tái)數(shù) 。 ? 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。 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(shí)的負(fù)荷計(jì)算 ,選出最大相有功負(fù)荷 ,總的等效三相有功計(jì)算負(fù)荷為其最大有功負(fù)荷相的有功計(jì)算負(fù)荷 的 3倍 ,即 .3c c mPP ??總的等效三相無(wú)功計(jì)算負(fù)荷為最大有功負(fù)荷相的無(wú)功計(jì)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(duì)應(yīng)的無(wú)功設(shè)備容量 尖峰電流的計(jì)算 ? 什么是尖峰電流 : 指單臺(tái)或多臺(tái)用電設(shè)備持續(xù)時(shí)間 1～ 2s的短時(shí)最大負(fù)荷電流。 PA?PB?PC—— 換算為 A?B?C相的有功設(shè)備容量 。 tanφ—— 各用電設(shè)備組的功率因數(shù)角的正切值 ? 幾點(diǎn)說(shuō)明 ① 利用二項(xiàng)式法計(jì)算時(shí) ,應(yīng)將計(jì)算范圍內(nèi)的所有用電設(shè)備統(tǒng)一分組 ,不應(yīng)逐級(jí)計(jì)算后再相加 ,且計(jì)算的最后結(jié)果 ,不用乘以同時(shí)系數(shù) ? ② 需用系數(shù)法未考慮用電設(shè)備組中容量大的設(shè)備對(duì)計(jì)算負(fù)荷的影響 ,使計(jì)算負(fù)荷的結(jié)果往往較實(shí)際負(fù)荷值偏小 ? ③ 二項(xiàng)式法彌補(bǔ)了需用系數(shù)法的不足 ?但是 ,二項(xiàng)式系數(shù)過(guò)分突出最大用電設(shè)備容量的影響 ,其計(jì)算負(fù)荷往往較實(shí)際偏大 ,并且系數(shù) x?c?b是經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù) ,而這些數(shù)據(jù)目前較少 ,因而二項(xiàng)式法的應(yīng)用范圍受到一定的限制 ,只適用于機(jī)械加工車(chē)間 ?機(jī)械裝配車(chē)間以及熱處理車(chē)間中用電設(shè)備數(shù)量較少和容量差別大的配電箱及車(chē)間支干線的負(fù)荷計(jì)算 ?] 例 36 ? 試用二項(xiàng)式法確定 例 32所述機(jī)修車(chē)間 380V線路的計(jì)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(jì)算負(fù)荷為 Pc=+(7++)=19 kW Qc= +(7 + +0)= kvar 例 36的電力負(fù)荷計(jì)算表 (按二項(xiàng)式法 ) 比較例 31和例 35以及 例 32和例 36的計(jì)算結(jié)果可以看出 ,按二項(xiàng)式法計(jì)算的結(jié)果較之按需用系數(shù)法計(jì)算的結(jié)果大得比較多 ? 設(shè)備組名稱 設(shè)備臺(tái)數(shù) 容量 kW 系數(shù) 計(jì)算負(fù)荷 n x PN Px b c Pc (kW) Qc (kvar) Sc (kVA) Ic (A) 金屬切削機(jī)床 20 5 50 7+ + 通風(fēng)機(jī) 2 3 + + 電阻爐 1 2 0 +0 0 總計(jì) 23 55 19 單相負(fù)荷計(jì)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(jī) ?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^(guò)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(jì)算 ? ? 如果單相設(shè)備容量超過(guò)三相設(shè)備容量的 15%時(shí) ,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(jiǎn)稱單相相負(fù)荷； ② UN=380V的單相線電壓設(shè)備，此處簡(jiǎn)稱單相線負(fù)荷。 ∑b PN∑—— 多個(gè)用電設(shè)備組的平均負(fù)荷 b PN∑的總和 。 例如某機(jī)床電動(dòng)機(jī)組只有 7臺(tái)時(shí) ,則其 x=7/2≈4? ② 對(duì)于只有 2~3臺(tái)設(shè)備的用電設(shè)備組 ,可?。?Pc= PN∑ ③ 對(duì)于單臺(tái)電動(dòng)機(jī) ,則取： Pc=PN/η 式中 PN電動(dòng)機(jī)額定容量 。 圖 3－ 5 某企業(yè)供配電系統(tǒng)圖 (1)確定單臺(tái)用電設(shè)備分支線的計(jì)算負(fù)荷 (圖中“ 1”點(diǎn) ) 11, ( ), ( )3 c osNc d NNNcNNPP K P k WPIAU?????????? ???可用來(lái)選擇分支線的導(dǎo)線截面、開(kāi)關(guān)和保護(hù)電器。 解 :根據(jù)用電設(shè)備性質(zhì)，將 其分為兩組： (1)水泵、通風(fēng)機(jī)組： 設(shè)備容量為 Pe=205+45=250kW 查附錄 1，需要系數(shù) kd=~，取 kd=， cosφ=，tanφ=，則有 Pc1=kd Pe= 250= QC1=PC1 tanφ= = (2)電焊機(jī)組： 查附錄 1，需要系數(shù) kd=， cosφ=， tanφ=，則有 Pc2=kd Pe= = QC2=PC2 tanφ= = 確定總的計(jì)算負(fù)荷： 取同時(shí)系數(shù) K?=，則 PC=kΣ ΣPCZ=0. 9 (+3)=194kW Qc=kΣΣQCZ=0. 9 (+)=151kvar kWPP NNe ???? ?k V AQPS CCC 2 4 61 5 11 9 4 2222 ????? AUSINCC 3743803 2463 3 ???????電能用戶計(jì)算負(fù)荷確定 ?概述 ? 從負(fù)載端單臺(tái)設(shè)備、用電設(shè)備組開(kāi)始，逐級(jí)上推至電源進(jìn)線端止。 ?ZK217某車(chē)間的 380V線路上，接有水泵電動(dòng)機(jī)（ 15kW） 30臺(tái)，共205kW；另有通風(fēng)機(jī) 25臺(tái)，共 45KW；電焊機(jī)有 3臺(tái)，共 （ εN=65%）。 （ 3）最后從應(yīng)用角度，介紹了企業(yè)年耗電量的計(jì)算方法。 小結(jié) （ 1）首先講述電力負(fù)荷的基礎(chǔ)知識(shí)，包括負(fù)荷的分類（級(jí)）及其對(duì)供配電系統(tǒng)的要求，各種負(fù)荷曲線及負(fù)荷計(jì)算的相關(guān)參數(shù)的意義。 一班制可取 Ta=2300h；二班制可取 Ta=4600h；三班制可取 Ta=6900h。T max=Iav 8760。 變壓器的電能損耗 （ 1） 由鐵損 △ PFe產(chǎn)生的電能損耗 電能損耗與電能需要量計(jì)算 （ kWh) （ 2）由銅損△ PCu產(chǎn)生的電能損耗 （ kWh） （ 3）兩項(xiàng)合計(jì)，即變壓器全年的電能損耗 （ kWh) (247) 線路的電能損耗 電能損耗與電能需要量計(jì)算 式中： Ic— 通過(guò)線路的計(jì)算電流； RWL— 線路每相電阻； — 年最大負(fù)荷損耗小時(shí)。由此產(chǎn)生的全年電能損耗為： （ kWh) (246) 式中： 為變壓器年最大負(fù)荷損耗小時(shí)，與年最大負(fù)荷利用小時(shí) Tmax有一定的關(guān)系 (即 )，圖 211所示為不同 cosφ下的 關(guān)系曲線。 （ 244） 變壓器的電能損耗 （ 1） 由鐵損 △ PFe產(chǎn)生的電能損耗 在交流電源電壓和頻率不變條件下 ， 鐵損 △ PFe近似等于空載損耗△ P0， 也固定不變 。 ?故可降低變壓器容量和成本，節(jié)約配套的電氣設(shè)備、導(dǎo)線電纜、保護(hù)裝置及占地等。 2）改變后的無(wú)功計(jì)算功率 Qc′： 3）改變后的視在計(jì)算功率 Sc′： 式中： — 實(shí)際選用補(bǔ)償量。 ⅲ .若實(shí)選與計(jì)算補(bǔ)償容量不一致，以實(shí)選容量為準(zhǔn)。 2）并聯(lián)電容器數(shù)量的選擇： 根據(jù)單只電容器容量 qc計(jì)算如下： （ 241） （ 242） ?注意： ⅰ .若選用單相電容器，個(gè)數(shù)應(yīng)為 3的整倍數(shù)，以利三相均衡分配。 ?經(jīng)補(bǔ)償， Pc不變； Qc→Qc′↓； Sc→Sc′↓；cosφ→cos φ′↑；相應(yīng)地， Ic↓ 。 ?④ 提高功率因數(shù) 不僅對(duì)供電部門(mén)有益， 對(duì)電力用戶也有經(jīng)濟(jì)意義。 ?②過(guò)補(bǔ)償： 更是得不償失。 ?③ 過(guò)補(bǔ)償： Ic＜ IL ， φ′為負(fù)角。 ?① 欠補(bǔ)償： Ic＜ IL ， φ′為正角。 這是補(bǔ)償?shù)那疤帷? ② 如圖 29所示，由于 被 部分抵消，總電流減小，總功率因數(shù)提高。 ： 電力負(fù)荷通常是感性的，最經(jīng)濟(jì)有效的措施是： 并聯(lián)電力電容器，人工補(bǔ)償無(wú)功功率。例如：高于規(guī)定值時(shí)可減收電費(fèi)；低于規(guī)定值時(shí)則要加收電費(fèi)。 （ 2）最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)： 主要用于設(shè)計(jì)計(jì)算補(bǔ)償容量。 （ 1）瞬時(shí)功率因數(shù)： 反映某一瞬時(shí)功率因數(shù)的大小。 (3)最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)： 即年最大負(fù)荷（計(jì)算負(fù)荷）時(shí)的功率因數(shù)。h或 kvar （ 235） （ 236） （ 237） （四）工廠功率因數(shù)、無(wú)功補(bǔ)償及補(bǔ)償后的計(jì)算負(fù)荷 ： 分三種： (1)瞬時(shí)功率因數(shù)： 是隨時(shí)變化的。 （ 2）按上