【正文】 ???? ? ?1NP R Q XU??b)a) IU BdbaIRcjIXU AR , XA IP+jQB???b)a) IU BdbaIRcjIXU AR , XA IP+jQB???電壓損失的百分值： 2% 1 0 0NNU P R Q XUUU??? ? ? ?一、線路電壓損失 由于線路存在阻抗，當(dāng)輸送一定負(fù)荷時，線路首末端將存在電壓之差。 圖 23 補(bǔ)償電容器的布置方式 M～M～M～M～M～高 壓 集 中 補(bǔ) 償 低 壓 集 中 補(bǔ) 償分 組 集 中 補(bǔ) 償就 地 補(bǔ) 償單 獨 補(bǔ) 償個 別 補(bǔ) 償各種補(bǔ)償方式的補(bǔ)償范圍 M1C分散就地補(bǔ)償2C3C6~10k V高壓集中補(bǔ)償高壓集中補(bǔ)償?shù)难a(bǔ)償區(qū)低壓集中補(bǔ)償?shù)难a(bǔ)償區(qū)分散就地補(bǔ)償?shù)难a(bǔ)償區(qū)未補(bǔ)償區(qū)未補(bǔ)償區(qū)未補(bǔ)償區(qū)低壓集中補(bǔ)償5．補(bǔ)償容量和補(bǔ)償后計算負(fù)荷的計算 （ 1）補(bǔ)償容量的計算 (2) 補(bǔ)償后計算負(fù)荷的計算 30 ta n ta n )CQP ?? ???（cCqQn ?確定電容器的個數(shù) CQ ?? 30/30補(bǔ)償后總的無功計算負(fù)荷為 2302302/30230/30 )( CPQPS ?????補(bǔ)償后的視在計算負(fù)荷為 ??Q 30Q 30S 30S 30P 30CQ五、供電系統(tǒng)負(fù)荷計算示例 某用戶供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和負(fù)荷數(shù)據(jù)如圖 24所示，按照需要系數(shù)法，各級負(fù)荷計算如下。 – 低壓集中補(bǔ)償：補(bǔ)償 6(10)kV變壓器低壓側(cè)的無功功率。 – 缺點： 補(bǔ)償效果稍差 。 ? 缺點：電容器利用率較低。 ?按照補(bǔ)償電容器安裝的位置，分為 就地補(bǔ)償 和 集中補(bǔ)償 。 ? 人工補(bǔ)償無功功率的方法主要有以下三種： 并聯(lián)電容器補(bǔ)償 、 同步電動機(jī)補(bǔ)償、動態(tài)無功功率補(bǔ)償 電容器的補(bǔ)償原理及方式 ?無功補(bǔ)償應(yīng)本著 就近平衡 的原則。 2．功率因數(shù)對供電系統(tǒng)的影響 3．功率因數(shù)的提高 高壓 ：功率因數(shù)應(yīng)達(dá)到 其他用戶： 功率因數(shù)應(yīng)在 。 （ 3） 線路的電壓損耗增大 。 ?單相設(shè)備 接于相電壓 ?單相設(shè)備接于 線電壓 ???????????????????????????????????BCCBCCACCACBCCBCCACCACABBABBCBBCBABBABBCBBCBCAACAABABACAACAABAABAPqPqQPpPpPPqPqQPpPpPPqPqQPpPpPA四、功率因數(shù)及其提高 1）瞬時功率因數(shù) 1．功率因數(shù)分類和計算 2）平均功率因數(shù) 3）自然功率因數(shù) 4）總功率因數(shù) （ 1）系統(tǒng)中輸送的 總電流增加 。 ? 對設(shè)備臺數(shù)較少的處理。其中，需要系數(shù)法應(yīng)用最廣。 ? 其理論依據(jù)是 相似性 原理。 ? 計算負(fù)荷可以作為供電系統(tǒng)設(shè)計和電氣設(shè)備選擇的依據(jù)。 ? 等效：實際變動負(fù)荷所產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)與等效負(fù)荷產(chǎn)生的熱效應(yīng)相等，或?qū)嶋H負(fù)荷產(chǎn)生的最大溫升與等效負(fù)荷產(chǎn)生的溫升相等。 3. 平均負(fù)荷、最大負(fù)荷、有效負(fù)荷與計算負(fù)荷 （ 1）平均負(fù)荷 Pav gzaav TWP ?（ 2）最大負(fù)荷 Pmax （ 3）有效負(fù)荷 Pe ??TdtPTP02e1平均負(fù)荷與最大負(fù)荷 ? 電力用戶的實際負(fù)荷并不等于用戶中所有用電設(shè)備額定功率之和。 ? 按功率性質(zhì)分。 ?電力負(fù)荷隨時間變化的曲線稱為 負(fù)荷曲線 。 65%EFC ?cos ? ? 25%EFC ?.1N M E iPP? ? kW1 4 ???????.2 2 c o sN M E E EP S F C ??? ????? （ 3） 吊車的設(shè)備安裝容量 吊車屬于反復(fù)短時工作制設(shè)備 ， 它的設(shè)備容量應(yīng)統(tǒng)一換算到 ， 所以 1臺吊車的容量為： (4) 車間的總設(shè)備安裝容量為： 25%FC ?.3251 1 k WEN M E EFCP P PFC? ? ?. 1 4 2 1 6 .1 1 1 1 6 9 k WNMP ? ? ? ?例 某小批量生產(chǎn)車間 380V線路上接有金屬切削機(jī)床共 20臺（其中 ， 5kW8臺），車間有 380V電焊機(jī) 2臺（每臺容量20kVA， , ），車間有吊車 1臺 11kW， ），試計算此車間的設(shè)備容量。 ? 用電設(shè)備具有不同的運(yùn)行工作制，應(yīng)按設(shè)備銘牌功率予以折算。內(nèi)容提要： 本章介紹了用戶供電系統(tǒng)的電力負(fù)荷與負(fù)荷計算，介紹了供電電壓以及電源的選擇、變電所的主接線和二次接線，還介紹了配電系統(tǒng)的設(shè)計，最后簡單介紹了供電系統(tǒng)的電能節(jié)約與電能質(zhì)量控制。 第 2章 用戶供電系統(tǒng) 第 2章 用戶供電系統(tǒng) 第一節(jié) 電力負(fù)荷與負(fù)荷計算 第二節(jié) 供電電壓與電源的選擇 第三節(jié) 用戶變電所 第四節(jié) 變電所的電氣主接線 第五節(jié) 變電所的二次接線 第六節(jié) 高低壓配電網(wǎng) 第七節(jié) 用戶供電系統(tǒng)的電能損耗與節(jié)約 第八節(jié) 供電系統(tǒng)的方案比較 第一節(jié) 電力負(fù)荷與負(fù)荷計算 一、關(guān)于負(fù)荷的基本概念 a)連續(xù)運(yùn)行工作制 b)短期運(yùn)行工作制 c)斷續(xù)周期工作制 :負(fù)荷持續(xù)率 (暫載率 )FC 1. 設(shè)備安裝容量 ? 設(shè)備安裝容量 PN（亦稱設(shè)備功率）是指連續(xù)工作的用電設(shè)備銘牌上的標(biāo)稱功率 PE。 設(shè)備安裝容量的確定 ? 重復(fù)短暫工作制的設(shè)備容量 ① 吊車機(jī)組用電動機(jī) : ② 電焊機(jī)及電焊變壓器 ?長期工作制和短時工作制的設(shè)備容量 : =PE （ 2） 電焊機(jī)的設(shè)備安裝容量 電焊機(jī)屬于反復(fù)短時工作制設(shè)備 ， 它的設(shè)備容量應(yīng)統(tǒng)一換算到 ， 所以 2臺電焊機(jī)的設(shè)備容量： 100%FC ?解： （ 1） 金屬切削機(jī)床的設(shè)備安裝容量 金屬切削機(jī)床屬于長期連續(xù)工作制設(shè)備 ， 所以 20臺金屬切削機(jī)床的總?cè)萘繛椋? 例 某小批量生產(chǎn)車間 380V線路上接有金屬切削機(jī)床共 20臺（其中 ， 5kW8臺），車間有 380V電焊機(jī) 2臺（每臺容量20kVA， , ），車間有吊車 1臺 11kW， ），試計算此車間的設(shè)備容量。 65%EFC ?cos ? ? 25%EFC ?2. 負(fù)荷與負(fù)荷曲線 ?電力負(fù)荷：有功功率、無功功率和視在功率。 圖 21 日負(fù)荷曲線與年負(fù)荷曲線 a)日有功負(fù)荷曲線 b)年有功負(fù)荷曲線 ?負(fù)荷曲線作用 ?負(fù)荷曲線分類： ? 按作圖方式分。 ? 按時間分。 ? 在用戶供電系統(tǒng)設(shè)計中，必須首先找出這些用電設(shè)備的 等效負(fù)荷 。 ? 在供電系統(tǒng)設(shè)計中，將等效負(fù)荷稱為計算負(fù)荷 Pc。 （ 4）計算負(fù)荷 Pc 4. 負(fù)荷系數(shù)、利用系數(shù)、需要系數(shù)與形狀系數(shù) （ 1）負(fù)荷系數(shù) ?????????m a xm a xavPPav??（ 2）利用系數(shù) ??Navx PPK （ 3）需要系數(shù) ????N30Nm a xd PPPPK（ 4）形狀系數(shù) avPPK ez ? 5. 年最大負(fù)荷利用小時數(shù) Tmax m a xam a x PWT ?年最大負(fù)荷利用小時數(shù) Tmax是一個假想時間 二、負(fù)荷的估算 1. 單位產(chǎn)品耗電量法 aacm a xWnWPT?? ??????2. 負(fù)荷密度法 AP ??c3. 形狀系數(shù)法 ? ?? ????????????iiviviiivPPKPP?t a .???????avzeavzeQKPKPPcc1）將用電設(shè)備分組，求出各用電設(shè)備組的總安裝容量 . 2）查出各用電設(shè)備組的利用系數(shù)及對應(yīng)的功率因數(shù)，計算平均負(fù)荷： 3）選擇形狀系數(shù) Kz的值（一般情況下可取 Kz=）估計計算負(fù)荷： 三、負(fù)荷的計算 ? 根據(jù)工藝和建筑設(shè)計等部門提供的用電設(shè)備及其安裝容量確定計算負(fù)荷的工作稱為負(fù)荷計算。 ? 負(fù)荷計算就是 求 計算負(fù)荷 Pc,Qc,Sc和 Ic ? 負(fù)荷計算的方法：需要系數(shù)法、二項式法、附加系數(shù)法等。 三、負(fù)荷的計算 ??????????????Ncc2c2ccccNc3t a nUSIQPSPQPP?1．單臺用電設(shè)備的計算負(fù)荷 用電設(shè)備銘牌給出的功率因數(shù)角的正切值 c . d . N .c . c .22. c . c .ta ni i ii i ic i i iP K PQPS P Q?????? ???? ??2．用電設(shè)備組的計算負(fù)荷 ? 需要系數(shù)法適用范圍。 ? ?? ??????????????????2c.2.....t a njjjiiijiiijQPSPPKPP?3．配電干線的計算負(fù)荷 L c c .L c c .22L c c cjjP K PQ K QS P Q????? ? ?????? ???? ????4．車間或全廠變壓器 低壓 側(cè)的計算負(fù)荷 ???????cTcT)~()~(SQSP5．車間或全廠變壓器 高壓 側(cè)的計算負(fù)荷 Hc L cHc L c22Hc Hc HcTTP P PQ Q QS P Q????? ? ??? ? ???? ? ? ???? ??6．單相用電設(shè)備計算負(fù)荷的確定 ? 當(dāng)單相用電設(shè)備的總?cè)萘啃∮谌嘣O(shè)備總?cè)萘康?15％時，可 直接按三相平衡負(fù)荷 計算； ? 若單相用電設(shè)備的總?cè)萘看笥谌嘤秒娫O(shè)備總?cè)萘康?5％時，需先將單相 換算成三相等效負(fù)荷 ，再計算。 （ 2） 增加輸電線路上的有功功率損耗和電能損耗。 （ 4） 發(fā)電機(jī)出力相對降低 。 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) 1）提高自然功率因數(shù) 采用降低各用電設(shè)備所需的無功功率的措施： ① 電動機(jī)不宜輕載空載運(yùn)行； ② 電力變壓器不宜輕載運(yùn)行 ③ 改變輕負(fù)荷電動機(jī)的接線； 2）人工補(bǔ)償無功功率 ? 當(dāng)采用提高用電設(shè)備自然功率因數(shù)的方法后仍不能達(dá)到《 供用電規(guī)則 》 所要求的數(shù)值時，就需要設(shè)置專門的無功補(bǔ)償電源，人工補(bǔ)償無功功率。 ?補(bǔ)償裝置應(yīng)盡量靠近無功負(fù)荷。 ? 原理：容前感后 ? 方法： 并聯(lián)靜電電容器 電容器的補(bǔ)償方式 ?就地補(bǔ)償： ? 優(yōu)點： 補(bǔ)償效果最好 。 ?集中補(bǔ)償： – 優(yōu)點：電容器的利用率較高。 ? 具體分為：分組集中補(bǔ)償、低壓集中補(bǔ)償和高壓集中補(bǔ)償。 – 高壓集中補(bǔ)償：補(bǔ)償高壓用電設(shè)備的無功功率和 6(10)kV變壓器的無功損耗。 例 圖 24 負(fù)荷計算示例圖 M～1 0 k VM～M～3 8 0 V2 ＃ 變 電 所 計 算 負(fù) 荷4 3 9 k W ＋ j 2 0 0 k V a r3 ＃ 變 電 所 計 算 負(fù) 荷3 2 0 k W ＋ j 1 3 6 k V a r通 風(fēng) 機(jī)總 設(shè) 備 容 量 2 9 k W高 頻 加 熱 設(shè) 備總 設(shè) 備 容