【正文】 主要用來(lái)選擇熔斷器和低壓斷路器，整定繼電保護(hù)及檢驗(yàn)電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)條件等 單臺(tái)用電設(shè)備尖峰電流的計(jì)算 (KST為用電設(shè)備的啟動(dòng)電流倍數(shù) ,如鼠籠型電動(dòng)機(jī)： 5 ～ 7；繞線型電動(dòng)機(jī)： 2 ～ 3；直流電動(dòng)機(jī)： ) 多臺(tái)用電設(shè)備尖峰電流的計(jì)算 或者 K∑:n1臺(tái)設(shè)備的同時(shí)系數(shù)： ～ 1 。 逐級(jí) （ 點(diǎn) ） 推算法計(jì)算供配電系統(tǒng)的計(jì)算負(fù)荷 對(duì)中小型工廠來(lái)說(shuō)，廠內(nèi)高低壓配電線路一般不長(zhǎng)，其功率損耗可略去不計(jì)。 通過(guò)上述計(jì)算可得：需補(bǔ)償?shù)娜萘繛?294kvar，補(bǔ)償后車間變電所高壓側(cè)功率因數(shù)達(dá)到 ，高壓側(cè)的總視在功率減少了 。 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(wú)功計(jì)算負(fù)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(dòng)補(bǔ)償電容器，問(wèn)補(bǔ)償容量需多少？補(bǔ)償后車間總的視在計(jì)算負(fù)荷（高壓側(cè)）降低了多少？ 解 （ 1）補(bǔ)償前 低壓側(cè)的有功計(jì)算負(fù)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(jì)算負(fù)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(bǔ)償容量 現(xiàn)要求在高壓側(cè)不低于 ，而補(bǔ)償在低壓側(cè)進(jìn)行，所以我們考慮到變壓器損耗，可設(shè)低壓側(cè)補(bǔ)償后的功率因數(shù)為 ，來(lái)計(jì)算需補(bǔ)償?shù)娜萘? Qcc=Pc1（ tgφ1–tgφ2） = （ － ） = 查附錄表選 –14–1型電容器，需要的個(gè)數(shù)為 n=實(shí)際補(bǔ)償容量為 Qcc =21 14=294kvar (3)補(bǔ)償后 變電所低壓側(cè)視在計(jì)算負(fù)荷 此時(shí)變壓器的功率損耗 變電所高壓側(cè)總的計(jì)算負(fù)荷 變電所高壓側(cè)的功率因數(shù) 符合要求。一般只在補(bǔ)償需求量大，運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)，補(bǔ)償點(diǎn)距變電站較遠(yuǎn)的場(chǎng)合用。 補(bǔ)償范圍最大，效果最好，但電容器的利用率低。 補(bǔ)償范圍中，經(jīng)濟(jì)，維護(hù)管理方便，用戶普遍應(yīng)用。 裝設(shè)集中，管理維護(hù)方便，投資少，電容器的利用率高，但補(bǔ)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。 ? 使用場(chǎng)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。缺點(diǎn) :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(guó)中壓系統(tǒng)為中性點(diǎn)不接地運(yùn)行方式， △形結(jié)線某相短路擊穿時(shí)發(fā)生相間短路，對(duì)系統(tǒng)危害很大，當(dāng)采用 Y形接法只相當(dāng)于單相接地故障。 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(bǔ)償?shù)目側(cè)萘坎煌? △形結(jié)線時(shí) Ｙ 形結(jié)線時(shí) Ｙ 形結(jié)線優(yōu)點(diǎn) :任一項(xiàng)電容器短路 ,該相電流為正常電流 3倍 ,缺點(diǎn) :補(bǔ)償容量小 ,任一相斷開 ,該相無(wú)補(bǔ)償 。 補(bǔ)償后的總無(wú)功計(jì)算負(fù)荷 補(bǔ)償后的視在計(jì)算負(fù)荷 確定補(bǔ)償量后，因?qū)嶋H補(bǔ)償量與計(jì)算量不一致，應(yīng)進(jìn)行校驗(yàn)實(shí)際功率因數(shù)。所以，一般以有功計(jì)算負(fù)荷發(fā)生時(shí)所需的無(wú)功補(bǔ)償容量作為自動(dòng)補(bǔ)償時(shí)補(bǔ)償容量計(jì)算的依據(jù)（ 常用 ）。 左圖 : 人工補(bǔ)償原理 補(bǔ)償容量的計(jì)算 ?固定補(bǔ)償時(shí)補(bǔ)償容量計(jì)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(bǔ)償容量就應(yīng)達(dá)到補(bǔ)償后平均功率因數(shù) cosφ2滿足要求的條件。 提高功率因數(shù)的方法 (1) 提高自然功率因數(shù) 采用科學(xué)措施減少用電設(shè)備無(wú)功功率的需要量，使供配電系統(tǒng)總功率因數(shù)提高。 (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。 分類： 概念： 瞬時(shí)功率因數(shù) 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 平均功率因數(shù) 某一規(guī)定時(shí)間段內(nèi)功率因數(shù)的平均值 最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù) 配電系統(tǒng)運(yùn)行在年最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù) 自然功率因數(shù) 用電設(shè)備或工廠在沒(méi)有安裝人工補(bǔ)償裝臵時(shí)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(bǔ)償后的功率因數(shù) 工廠的功率因數(shù)計(jì)算 瞬時(shí)功率因數(shù) 平均功率因數(shù) 最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù) 供電部門對(duì)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(fù)荷調(diào)壓裝臵的電力用戶，功率因數(shù)應(yīng)達(dá)到 ，其他用戶功率因數(shù)應(yīng)在 。Uk%為變壓器的短路電壓百分值。當(dāng)變壓器滿載時(shí)，近似等于變壓器短路時(shí)繞組上的無(wú)功損耗。當(dāng)變壓器滿載時(shí)，近似等于變壓器短路損耗。當(dāng)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(rèn)為就是鐵損，所以鐵損又稱為空載損耗。 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(zhǎng)度電抗平均值 X0 (Ω/km)估算值 電力線路的阻抗 這里要說(shuō)明：設(shè)三相線路線間距離分別為 a a a3，則線間幾何均距 。 說(shuō)明 : R0 X0的獲取方法 (1) 查表法 (2) 計(jì)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(dǎo)線電纜單位長(zhǎng)度的電阻電抗，可查有關(guān)手冊(cè)；l 為線路長(zhǎng)度。 其中 : 單位面積容量指標(biāo) ,單位 : w/m2 S 計(jì)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(shí)功率損耗 。 照明設(shè)備組的需要系數(shù)及功率因數(shù) 光源類別 需要系 數(shù) Kd cosj 白熾燈 熒光燈 高壓汞燈 高壓鈉燈 金屬鹵化物燈 生產(chǎn)車間辦公室 ～ 1 1 () ～ ～ 變配電所、倉(cāng)庫(kù) ～ 1 () ～ ～ 生活區(qū)宿舍 ～ 1 () ～ ～ 室外 1 1 () ～ ～ 通常，車間的照明設(shè)備容量都不會(huì)超過(guò)車間三相設(shè)備容量的15%。如超過(guò) 15%，則應(yīng)先將這部分單相設(shè)備容量換算為等效三相設(shè)備容量，再進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算。 Qc=∑（ bPe∑tgφ） i+（ cPx） tgφ1 =(7 + +0)+ = 單相用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的確定 單相設(shè)備接于三相線路中，應(yīng)盡可能均衡分配，使三相負(fù)荷盡量平衡。 解 : 求出各組的平均功率 bPe和附加負(fù)荷 cPx （１）金屬切削機(jī)床電動(dòng)機(jī)組 查附錄表 1，取 b1=， c1=， x1=5， cosφ1=，tgφ1=， x=5，則 (bPe∑)1= 50=7kW (cPx)1=( 2+4 2+ 1)= （２）通風(fēng)機(jī)組 查附錄表 1，取 b2=， c2=， cosφ2=，tgφ2=， x=5, n=2＜ 2x，取 x2=n/2=1，則 (bPe∑)2= = (cPx)2= = （３） 電阻爐 (bPe∑)3=2kW (cPx)3=0 顯然，三組用電設(shè)備中，第一組的附加負(fù)荷 (cPx)1最大，故總計(jì)算負(fù)荷為 ： Pc=∑（ bPe∑） i+（ cPx） 1=(7++2)+= 比較例 1和例 2的計(jì)算結(jié)果可知，按二項(xiàng)式法計(jì)算的結(jié)果比按需要系數(shù)法計(jì)算的結(jié)果大得多。與需要系數(shù)法不同的是，這里不是計(jì)入一個(gè)小于 1的綜合系數(shù)，而是在各組用電設(shè)備中取其中一組最大的附加負(fù)荷 (cPx)max，再加上各組平均負(fù)荷 bPe，由此求出設(shè)備組的總計(jì)算負(fù)荷。 用電設(shè)備組的有功計(jì)算負(fù)荷的求取直接應(yīng)用上式，其余的計(jì)算負(fù)荷與需要系數(shù)法相同?；竟綖椋? 附加說(shuō)明： n ≥ 3臺(tái)時(shí)考慮 其余的計(jì)算負(fù)荷 Q S30和 I30的計(jì)算公式與前述需要系數(shù)法相同。試求計(jì)算負(fù)荷（設(shè)同時(shí)系數(shù) K∑p 、 K∑q 均 為 ）。 ? 需要系數(shù)法的基本公式： 需要系數(shù)是以電氣設(shè)備的性質(zhì)為分類原則，根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)得到，因此使用時(shí)應(yīng)首先對(duì)所要計(jì)算的設(shè)備進(jìn)行歸類。 (4) 考慮到線路的損耗、用電設(shè)備本身的損耗等，引入一個(gè)線路平均效率 . 因此 ,設(shè)備或設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷等于用電設(shè)備組的總?cè)萘砍艘砸粋€(gè)小于 1的系數(shù)，叫做需要系數(shù) Kd ? 在所需計(jì)算的范圍內(nèi)，將用電設(shè)備按其設(shè)備性質(zhì)不同分成若干組，對(duì)每一組選用合適的需要系數(shù)，算出每組用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷，然后由各組計(jì)算負(fù)荷求總的計(jì)算負(fù)荷，這種方法稱為需要系數(shù)法。 (2) 工作的設(shè)備不一定都工作在額定狀態(tài)下，因此引入一個(gè)負(fù)荷系數(shù) 。 中國(guó)大陸和香港、美國(guó)的住宅用電量指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)比較 cPN??cP K N???中國(guó)大陸 香港 美國(guó)（基本配置） 美國(guó)（標(biāo)準(zhǔn)配置） 住宅用電量指標(biāo) (kW) ~4 25 利用用電指標(biāo)進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算 ?住宅用電量指標(biāo)法 ? β— 住宅用電量指標(biāo) 單位為 kW/戶； ? N— 供電范圍內(nèi)的住宅戶數(shù)； ? KΣ— 住宅用電同時(shí)系數(shù)。 ? N為單位數(shù)量，單位為人數(shù)、床數(shù)、產(chǎn)品數(shù)量。 利用系數(shù)法使用利用系數(shù)進(jìn)行計(jì)算，比較復(fù)雜，目前使用不多。 需要系數(shù)法較簡(jiǎn)便，使用廣泛，適用于變配電所和全廠負(fù)荷計(jì)算。 （ 2）某供電范圍的計(jì)算負(fù)荷＝ K*∑Pc 確定 K值的方法：需要系數(shù)法，二項(xiàng)式法和利用系數(shù)法。 負(fù)荷計(jì)算 目的： 主要是確定“計(jì)算負(fù)荷” 常用方法 ： 對(duì)待設(shè)計(jì)的供配電系統(tǒng)，負(fù)荷曲線未知，但計(jì)算負(fù)荷可以根據(jù)已有的同類型用戶的用電規(guī)律來(lái)估計(jì)。 目前我國(guó) 20萬(wàn)－ 90萬(wàn) kW機(jī)組的母線，廣泛采用全連式分相封閉母線，稱為大電流封閉母線，如下圖。 ? 缺點(diǎn) ： 1）母線散熱條件差； 2）外殼上產(chǎn)生損耗； 3）金屬耗量增加。 ? 減少鋼構(gòu)損耗和發(fā)熱的措施 1）加大導(dǎo)體和鋼構(gòu)間的距離； 2）斷開閉合回路； 3）采用電磁屏蔽； 4）采用分相封閉母線。 ? 導(dǎo)體電流大于 3000A時(shí)，附近鋼構(gòu)發(fā)熱情況不容忽視。 導(dǎo)體溫升變化曲線 ?1）導(dǎo)體通過(guò)電流 I后，溫度開始升高，經(jīng)過(guò) （ 3～ 4）倍 Tr導(dǎo)體達(dá)到穩(wěn)定發(fā)熱狀態(tài) ； ?2）導(dǎo)體升溫過(guò)程的快慢取決于導(dǎo)體的發(fā)熱時(shí)間常數(shù)，即與導(dǎo)體的吸熱能力成正