【正文】 用電設(shè)備尖峰電流的計算 (一 ) 單臺用電設(shè)備尖峰電流的計算 單臺用電設(shè)備的尖峰電流就是其啟動電流（ 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)備的啟動電流； Kst 為用電設(shè)備的啟動電流倍數(shù)，籠型電動機為 Kst ＝ 5~7，繞線轉(zhuǎn)子電動機 Kst ＝2~3，直流電動機 Kst =，電焊變壓器 Kst ≥3。 解： 按式（ 247）和式（ 248）計算，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 . 工廠年耗電量的計算 尖峰電流（ peak current）是指持續(xù)時間 1~2s的短時最大電流。 工廠年耗電量較精確的計算，可利用工廠的有功和無功計算負荷 P30與 Q30，即 年有功電能消耗量 年無功電能消耗量 式中 α為年平均有功負荷系數(shù)，一般取 ~； β為年平均無功負荷系數(shù)，一般取 ~； Tα 為年實際工作小時數(shù)，按每周五個工作日計，一班制可取2022h，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)的計算負荷為 補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)電容器進行補償時，需裝設(shè)多少補償容量？并問補償前后工廠變電所所選主變壓器容量有何變化？ 解： (1) 補償前應(yīng)選變壓器的容量和功率因數(shù) 變壓器低壓側(cè)的視在計算負荷為 主變壓器容量的選擇條件為 SNT S30(2)，因此在未進行無功補償時，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)達到 ，則需在低壓側(cè)進行補償?shù)牟⒙?lián)電容器無功自動補償裝置容量是多少？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)電容器的無功補償率，可利用補償前和補償后的功率因數(shù)直接查得。30 30 30 ( ta n ta n )CQ Q Q P ??? ? ? ?30CCQ q P??式中 ，稱為無功補償率，或比補償容量。 39。 人工補償無功功率 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，將用戶的功率因數(shù)高低作為一項重要的經(jīng)濟指標(biāo) 無功功率補償 39。 ※ 國家相關(guān)規(guī)定： ? 我國有關(guān)規(guī)程規(guī)定：高壓供電的工廠，最大負荷時的功率因數(shù)不得低于 ，其它工廠則不得低于 。 3030cos SP?? P30—— 工廠的有功計算負荷； S30—— 工廠的視在計算負荷。 (1)．瞬時功率因數(shù) (四 ) 工廠的功率因數(shù)、無功補償及補償后工廠的計算負荷 工廠的功率因數(shù) 2 2 21c os1ppq qpWWW WW? ??? ??? ????3030c o s PS? ?瞬時功率因數(shù) 平均功率因數(shù) 最大負荷時功率因數(shù) 自然功率因數(shù) 總功率因數(shù) 指運行中的工廠供用電系 統(tǒng)在某一時刻的功率因數(shù)值 UIP3cos ??P —— 功率表測出的三相有功功率讀數(shù)； U—— 電壓表測出的線電壓讀數(shù)； I —— 電流表測出的線電流讀數(shù)。 c o s3PPS UI? ?? (2)．平均功率因數(shù) 調(diào)整電費用。 圖 24 負荷計算示例圖 例 27 解 ? ?? ? k va r19k va a n?????????PQPKP(1)通風(fēng)機 通風(fēng)機： 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）機加工車間 冷加工機床： PN=50kW，查表得 Kd= tan?=； 熱加工機床： PN=92kW，查表得 Kd= tan?=；于是 ? ? ? ?? ? ? ? k va r23k va a n???????????????PQPKP1. 用電設(shè)備組的負荷計算 （ 4）點焊機 點焊機： PN=90kW，查表得 Kd= tan?=，于是 ? ?? ? k va r42k va a n?????????PQPKP取 1＃ 變電所各組負荷的同期系數(shù)為： K? =， 于是 ? ? ? ?? ? ? ?163108c o sAkV163AkV120228k v a r120k v a 12222????????????????????????????????SPQPSKQPPPPKP?2. 1＃變電所低壓側(cè)計算負荷 采用電容器分組自動投切的低壓集中補償方式，設(shè)補償后功率因數(shù) cos?=，則 ? ? ? ? k v a r90k v a 0 8t a nt a n ?????? ??PQ補償后變壓器低壓側(cè)計算負荷為 108kW+j30kvar， S30=112kV?A。試計算該總降壓變電所 35kV側(cè)計算負荷及功率因數(shù)大?。ㄈ?K∑ =）。 有功損耗 300 .0 1 5TPS??無功損耗 6TQS??注意點： CT低壓集中補償10kV如下圖 ， 變電所低壓母線的視在計算負荷 為 變電所高壓側(cè)計算負荷為低壓母線的計算負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 35/10kV總降壓變電所，分別供電給 1＃～ 4＃ 車間變電所及 4臺冷卻水泵用的高壓電動機 （ PN＝ 4 300kW、 Kd＝ 、 cosφ ＝ ）， 10kV母線上接有 2700kvar無功補償電容器組。 ,線路中的損耗原則可不考慮 。 逐級計算法計算全廠計算負荷的求解步驟 用電設(shè)備組的計算負荷 （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)的計算負荷（如圖中 P30(3)） 多組用電設(shè)備的計算負荷 目的：選擇變壓器容量和臺數(shù) ip PKP .3030 ?? ? iq QKQ 3030 ?? ?車間變壓器一次側(cè)的計算負荷 （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） 配電所進線的計算負荷 （如圖中 P30(1)) 目的 :選擇配電所進線和相應(yīng)的電氣設(shè)備 。 (一 ) 按需要系數(shù)法確定工廠計算負荷 將全廠用電設(shè)備的總?cè)萘?Pe（不計備用設(shè)備容量）乘上一個需要系數(shù)Kd，即得全廠的有功計算負荷，即 30 deP K P? (二 ) 按年產(chǎn)量估算工廠計算負荷 （見第 2節(jié)） (三 ) 按 逐級計算法 確定工廠計算負荷 逐級計算法由用電設(shè)備處逐步向電源進線側(cè)計算。 試求該線路的計算負荷。 %1003 m i nm i n ??????PPPP負荷的不平衡度 %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)備接于相電壓時的等效三相負荷計算 ?mee PP .3? 按最大負荷相所接單相設(shè)備的 3倍計算： 單相設(shè)備接于線電壓時的等效三相負荷計算 ?.3 ee PP ?單相設(shè)備分別接于線電壓和相電壓時的等效三相負荷計算 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，然后分相計算各相設(shè)備容量和計算負荷，計算公式如下： 二、單相設(shè)備組等效三相負荷的計算 CAACAABAABA PpPpP ?? ??ABBABBCBBCB PpPPP ?? ??BCCBCCACCAC PpPPP ?? ??CAACAABAABA PqPqQ ?? ??ABBABBCBBCB PqPqQ ?? ??BCCBCCACCAC PqPqQ ?? ??AABp ? AABq ? 等換算系數(shù)可查 相間負荷換算為相負荷 表 總的等效三相計算負荷為 為其最大有功負荷相的計算負荷的 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、單相電加熱器 2臺和 380V單相對焊機 6臺。50100戶， ） ３） )高層住宅的負荷計算 （需要系數(shù)法和負荷密度法， kd取 , 負荷密度： ） 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)備組計算負荷的確定 一、概述 單相負荷應(yīng)均衡的分配到三相上 。 表 22 例 24的電力負荷計算表 (按二項式法 ) c b 最大容量臺數(shù) x 總臺數(shù) n 19 55 23 總 計 0 0 1 0 0 2 0 1 電阻爐 3 + + 3 3 5 2 通風(fēng)機 2 + 7+ 50 5 20 金屬切削 機床 1 計算負荷 二項式系數(shù) 容 量 設(shè)備臺數(shù) 用電設(shè)備組名稱 序 號 ePkW xPkW?cos ?tan30PkW 30varQk 30SkVA 30IA 比較例 22和例 24的計算結(jié)果可以看出，按二項式法計算的結(jié)果較之按需要系數(shù)法計算的結(jié)果大得比較多，這也更加合理。試確定此線路上的計算負荷。 解： 先求各組的 bPe 和 cPx (1) 金屬切削機床組 查附錄表 1，取 故 ， (2) 通風(fēng)機組 查附錄表 1，取 ，故 ， (3) 電阻爐 查附錄表 1，取