荷曲線是電力負(fù)荷隨時(shí)間變化的圖形,。一、日負(fù)荷曲線：負(fù)荷在一晝夜間（0~24h）變化情況,。制作：（1）以某個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)為參考點(diǎn),，在24h中各個(gè)時(shí)刻記錄有功功率表的讀數(shù),，逐點(diǎn)繪制而成折線形狀,，稱折線形負(fù)荷曲線。（2）通過(guò)接在供電線路上的電度表,，每隔一定的時(shí)間間隔（一般為半小時(shí)）將其讀數(shù)記錄下來(lái),，求出0.5h的平均功率，再依次將這些點(diǎn)畫(huà)在坐標(biāo)上,，把這些點(diǎn)連成階梯狀的是階梯形負(fù)荷曲線,。年負(fù)荷曲線又分為年運(yùn)行負(fù)荷曲線和年持續(xù)負(fù)荷曲線。年運(yùn)行負(fù)荷曲線可根據(jù)全年日負(fù)荷曲線間接制成,。年持續(xù)負(fù)荷曲線的繪制,，要借助一年中有代表性的冬季日負(fù)荷曲線和夏季日負(fù)荷曲線,。繪制方法如圖2-2所示。圖2-2是南方某廠的年負(fù)荷曲線,，圖中P 1 在年負(fù)荷曲線上所占的時(shí)間計(jì)算為 T 1 =200t 1 +165t 2 ,。其中夏季和冬季在全年中占的天數(shù)視地理位置和氣溫情況核定。一般在北方,，近似認(rèn)為冬季200天,，夏季165天；在南方,，近似認(rèn)為冬季165天,，夏季200天。圖2-2 年負(fù)荷持續(xù)時(shí)間曲線的繪制（a）夏季日負(fù)荷曲線 （b）冬季日負(fù)荷曲線 （c）年負(fù)荷持續(xù)時(shí)間曲線三,、負(fù) 1.年最大負(fù)荷和年最大負(fù)荷利用小時(shí)（1）年最大負(fù)荷P max 年最大負(fù)荷是指全年中負(fù)荷最大的工作班內(nèi)30 分鐘平均功率的最大值,。（2）年最大負(fù)荷利用小時(shí)T max 如圖2-3所示，陰影為全年實(shí)際消耗電能,，如果以Wa表示全年實(shí)際消耗的電能,則有：圖2-3 年最大負(fù)荷和年最大負(fù)荷利用小時(shí)圖2-4 年平均負(fù)荷 2.平均負(fù)荷和負(fù)荷系數(shù)（1）平均負(fù)荷Pav 平均負(fù)荷就是指電力負(fù)荷在一定時(shí)間內(nèi)消耗的功率的平均值,。年平均負(fù)荷P av, 如圖2-4所示，陰影部分表示全年實(shí)際消耗的電能W a ,，則：（2）負(fù)荷系數(shù)KL 負(fù)荷系數(shù)是指平均負(fù)荷與最大負(fù)荷的比值,，有功負(fù)荷系數(shù)K aL 和無(wú)功負(fù)荷系數(shù)K rL ，即有時(shí)也用α表示有功負(fù)荷系數(shù),，用β表示無(wú)功負(fù)荷系數(shù),。一般工廠α=0.7~0.75，β=0.76~0.82 注意：對(duì)單個(gè)用電設(shè)備或用電設(shè)備組,，有： N L P P K ?? 設(shè)備的銘牌額定功率P N 經(jīng)過(guò)換算至統(tǒng)一規(guī)定的工作制下的“額定功率”稱為設(shè)備容量,，用P e 來(lái)表示。二,、 1.長(zhǎng)期工作制和短期工作制的用電設(shè)備長(zhǎng)期工作制和短時(shí)工作制的設(shè)備容量就是所有設(shè)備的銘牌額定功率,，即 Pe=P N 2.反復(fù)短時(shí)工作制的用電設(shè)備反復(fù)短時(shí)工作制的設(shè)備容量是指某負(fù)荷持續(xù)率的額定功率換算到統(tǒng)一的負(fù)荷持續(xù)率下的功率。式中,，P N 為電焊機(jī)額定有功功率,；S N 為額定視在功率； ε N 為額定負(fù)荷持續(xù)率,； cosφ N 為額定功率因數(shù),。 1）電焊機(jī)和電焊裝置組要求統(tǒng)一換算到∈=100%時(shí)的功率，即： 2）起重機(jī)（吊車電動(dòng)機(jī)）要求統(tǒng)一換算到∈=25%時(shí)的功率,，即： 3）電爐變壓器組設(shè)備容量是指額定功率下的有功功率,，即： P e =S N *cosφ N 4）照明設(shè)備 ①不用鎮(zhèn)流器的照明設(shè)備的設(shè)備容量指燈頭的額定功率，即： P e = P N ②用鎮(zhèn)流器的照明設(shè)備的設(shè)備容量要包括鎮(zhèn)流器中的功率損失,。熒光燈： Pe=1.2P N 高壓水銀燈,、金屬鹵化物燈：Pe= 1.1 P N ③照明設(shè)備的設(shè)備容量還可按建筑物的單位面積容量法估算： 1000 / S P e ?? ?? 式中： ?? 是建筑物單位面積的照明容量,，S為建筑物的面積。 1 式中,，W a 為全年電能,，W a =a·m，m為年產(chǎn)量,，a為單位產(chǎn)品的耗電量,；T max 為年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)。 2,、單位面積負(fù)荷密度法若已知車間生產(chǎn)面積S和負(fù)荷密度指標(biāo)ρ時(shí),，車間平均負(fù)荷為: Pav=ρ*S，車間計(jì)算負(fù)荷為: K d 所有用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷并不等于其設(shè)備容量,，兩者之間存在一個(gè)比值關(guān)系,，因此引進(jìn)需要系數(shù)的概念，即 1,、單組用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷 式中,，K d 為需要系數(shù)；P e 為設(shè)備容量,；tgφ為設(shè)備功率因數(shù)角的正切值,。 2-1 已知某機(jī)修車間的金屬切削機(jī)床組，有電壓為380V的電動(dòng)機(jī)30臺(tái),，其總的設(shè)備容量為 120kw,。試求其計(jì)算負(fù)荷。：查表可得,，K d =0.16 ~ 0.2(取0.2計(jì)算),， cosФ =0.15, tgФ =1.73。根據(jù)公式得： P C = K d P e = 0.2×120 = 24(KW) Q C = P C tgФ = 24×1.73 = 41.52 (kvar) S c = P c /cosφ = 24/ 0.5 = 48 (kVA) 2,、多組用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷 式中,，n為用電設(shè)備組的組數(shù)，K ∑p ,、K ∑q 分別為有功,、無(wú)功同時(shí)系數(shù)，P ci ,，Q ci 為各用電設(shè)備組的 計(jì)算負(fù)荷,。解: (1) 冷加工機(jī)床：查附錄表1可得K d1 =0.2,， cosφ 1 =0.5,，tgφ 1 =1.73 P c1 = K d1 P e1 =0.2×50=10kW Q c1 =P c1 tgφ 1 =10×1.73=17.3kvar (2)通風(fēng)機(jī)：K d2 =0.8，cosφ 2 =0.8,，tgφ 2 =0.75 P c2 = K d2 P e2 =0.8×2.4=1.92kW Q c2 =P c2 tgφ 2 =1.92×0.75=1.44kvar 例2-2 一機(jī)修車間的380V線路上,，接有金屬切削機(jī)床電動(dòng)機(jī)20臺(tái)共50kW,，其中較大容量電動(dòng)機(jī)有7.5kW2 臺(tái)，4kW2臺(tái),，2.2kW8臺(tái),；另接通風(fēng)機(jī)1.2kW2臺(tái)；電阻爐1臺(tái)2kW,。試求計(jì)算負(fù)荷（設(shè)同時(shí)系數(shù)K ∑p ,、K ∑q 均為0.9）。 (3)電阻爐：因只1臺(tái),，故其計(jì)算負(fù)荷等于設(shè)備容量 P c3 =P e3 =2kW Q c3 =0 (4)車間計(jì)算負(fù)荷：三,、 (1)單組用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷 式中，b,、c為二項(xiàng)式系數(shù),；P e∑ 是該組用電設(shè)備組的設(shè)備總?cè)萘浚?/span> P x 為x臺(tái)最大設(shè)備的總?cè)萘浚?dāng)用電設(shè)備組的設(shè)備總臺(tái)數(shù)n＜2x時(shí),，則最大容量設(shè)備臺(tái)數(shù)取x=n/2,，且按“四舍五入”法取整，當(dāng)只有一臺(tái)設(shè)備時(shí),，可認(rèn)為P c =P e ,；tgφ為設(shè)備功率因數(shù)角的正切值。 (2)多組用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷 式中,，（bP e∑ ） i 為各用電設(shè)備組的平均功率 P e∑ 是各用電設(shè)備組的設(shè)備總?cè)萘浚?/span>cP x 為每組用電設(shè)備組中x臺(tái)容量較大的設(shè)備的附加負(fù)荷,；（cP x ） max 為附加負(fù)荷最大的一組設(shè)備的附加負(fù)荷；tgφ max 為最大附加負(fù)荷設(shè)備組的功率因數(shù)角的正切值,。例2-3 試用二項(xiàng)式法來(lái)確定例2-2中的計(jì)算負(fù)荷,。解: 求出各組的平均功率bP e 和附加負(fù)荷cP x （１）金屬切削機(jī)床電動(dòng)機(jī)組查附錄表1，取b 1 =0.14,，c 1 =0.4,，x 1 =5，cosφ 1 =0.5,， tgφ 1 =1.73,，x=5，則 (bP e∑ ) 1 =0.14×50=7kW (cP x ) 1 =0.4(7.5×2+4×2+2.2×1)=10.08kW （２）通風(fēng)機(jī)組查附錄表1,，取b 2 =0.65,，c 2 =0.25，cosφ 2 =0.8,， tgφ 2 =0.75,，n=2＜2x，取x 2 =n/2=1，則 (bP e∑ ) 2 =0.65×2.4=1.56kW (cP x ) 2 =0.25×1.2=0.3kW （３）電阻爐(bP e∑ ) 3 =2kW (cP x ) 3 =0 顯然,，三組用電設(shè)備中,，第一組的附加負(fù)荷(cP x ) 1 最大，故總計(jì)算負(fù)荷為： P c =∑（bP e∑ ） i +（cP x ） 1 =(7+1.56+2)+10.08=20.64kW 比較例2-2和例2-3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,。可見(jiàn)二項(xiàng)式法更適用于容量差別懸殊的用電設(shè)備的負(fù)荷計(jì)算,。 Q c =∑（bP e∑ tgφ） i +（cP x ）tgφ 1 =(7×1.73+1.56×0.75+0)+10.08×1.73=30.72kvar 四,、單相設(shè)備應(yīng)盡可能地均勻分布在三相上，以使三相負(fù)荷保持平衡,。單相負(fù)荷的計(jì)算如下： 1.三相線路中單相設(shè)備的總?cè)萘坎怀^(guò)三相總?cè)萘康?/span>15%時(shí),，單相設(shè)備可按三相負(fù)荷平衡計(jì)算。 2.三相線路中單相設(shè)備的總?cè)萘砍^(guò)三相總?cè)萘康?/span>15%時(shí),，應(yīng)把單相設(shè)備容量換算為等效三相設(shè)備容量,，再算出三相等效計(jì)算負(fù)荷。單相設(shè)備組等效三相設(shè)備容量的計(jì)算如下：（1）單相設(shè)備接于相電壓時(shí) P e = 3P emφ 式中,，P emφ 為最大負(fù)荷相所接的單相設(shè)備容量（2）單相設(shè)備接于線電壓時(shí) ①接于同一線電壓時(shí) ②接于不同線電壓時(shí)設(shè)接于三個(gè)線電壓的設(shè)備容量分別為P 1 ,、P 2 、 P 3 ,，且cosφ 1 ≠cosφ 2 ≠cosφ 3 ,，P 1 ＞P 2 ＞P 3 ，則等效三相設(shè)備容量為（3）有的單相設(shè)備接于線電壓,、有的單相設(shè)備接于相電壓時(shí)應(yīng)將接于線電壓的單相設(shè)備容量換算為接于相電壓的設(shè)備容量,，然后分別計(jì)算各相的設(shè)備容量。將線電壓的單相設(shè)備容量換算為相電壓的設(shè)備容量的換算公式為： P AB,、 P BC,、 P CA 為接于AB、BC,、CA相間的有功設(shè)備容量,；P eA、 P eB,、 P eC 為換算為A,、B、C相的有功設(shè)備容量,； Q eA ,、Q eB 、 Q eC 為換算為A,、B,、C相的無(wú)功設(shè)備容量；p AB-A、 q AB-A 等為有功和無(wú)功換算系數(shù),。等效三相設(shè)備容量計(jì)算出來(lái)后,，就可以算出等效三相 計(jì)算負(fù)荷：第（1）和第（2）種情況可直接用需要系數(shù)法算出等效三相計(jì)算負(fù)荷,；第（3）種情況的等效三相計(jì)算負(fù)荷取其最大有功負(fù)荷相的計(jì)算負(fù)荷的3倍,，即式中，P cmφ 為最大有功負(fù)荷相的有功 計(jì)算負(fù)荷,；Q cmφ 為最大有功負(fù)荷相的無(wú)功計(jì)算負(fù)荷,。 2-4 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),。電熱干燥箱20kW2臺(tái)接于A相，30kW1臺(tái)接于B相,， 10kW3臺(tái)接于C相,；電加熱器20kW2臺(tái)分別接于B相和 C相；對(duì)焊機(jī)14kW（ε=100%）3臺(tái)接于AB相,，20kW （ε=100%）2臺(tái)接于BC相,，46kW（ε=60%）1臺(tái)接于 CA相。試求該線路的計(jì)算負(fù)荷,。 : 1.電熱干燥箱及電加熱器的各相計(jì)算負(fù)荷 查附錄表1得 K d =0.7,，cosφ=1，tgφ=0,，因此只要計(jì)算有功計(jì)算負(fù)荷 A相 P cA1 =K d P eA =0.7×20×2=28kW B相 P cB1 =K d P eB =0.7×(30×1+20×1)=35kW C相 P cC1 =K d P eC =0.7×(10×3+20×1)=35kW 2.對(duì)焊機(jī)的各相計(jì)算負(fù)荷 查附錄表1得K d =0.35,，cosφ=0.7，tgφ=1.02 查表2-4得 cosφ=0.7時(shí)p AB-A =p BC-B =p CA-C =0.8 p AB-B =p BC-C =p CA-A =0.2 q AB-A =q BC-B =q CA-C =0.22 q AB-B =q BC-C =q CA-A =0.8 先將接于CA相的46kW（ε=60%）換算至ε=100%的設(shè)備容量,，即（1）各相的設(shè)備容量為 A相 P eA =p AB-A P AB +p CA-A P CA =0.8×14×3+0.2×35.63=40.73kW Q eA =q AB-A P AB +q CA-A P CA7×(30×1+20×1)=35kW C相 P cC1 =K d P eC =0.7×(10×3+20×1)=35kW 2.對(duì)焊機(jī)的各相計(jì)算負(fù)荷 查附錄表1得K d =0.35,，cosφ=0.7，tgφ=1.02 查表2-4得 cosφ=0.7時(shí)p AB-A =p BC-B =p CA-C =0.8 p AB-B =p BC-C =p CA-A =0.2 q AB-A =q BC-B =q CA-C =0.22 q AB-B =q BC-C =q CA-A =0.8 先將接于CA相的46kW（ε=60%）換算至ε=100%的設(shè)備容量,，即（1）各相的設(shè)備容量為 A相 P eA =p AB-A P AB +p CA-A P CA =0.8×14×3+0.2×35.63=40.73kW Q eA =q AB-A P AB +q CA-A P CA =0.22×14×3+0.8×35.63=37.74kvar B相 P eB =p BC-B P BC +p AB-B P AB =0.8×20×2+0.2×14×3=40.4kW Q eB =q BC-B P BC +q AB-B P AB =0.22×20×2+0.8×14×3=42.4kvar C相 P eC =p CA-C P CA +p BC-C P BC =0.8×35.63+0.2×20×2=36.5kW Q eC =q CA-C P CA +q BC-C P BC =0.22×35.63+--0.8×20×2=39.84kvar （2）各相的計(jì)算負(fù)荷為 A相 P cA2 =K d P eA =0.35×40.73=14.26kW Q cA2 =K d Q eA =0.35×37.74=13.21kvar B相 P cB2 =K d P eB =0.35×40.4=14.14kW Q cB2 =K d Q eB =0.35×42.4=14.84kvar C相 P cC2 =K d P eC =0.35×36.5=12.78kW Q cC2 =K d Q eC =0.35×39.84=13.94kvar 3.各相總的計(jì)算負(fù)荷（設(shè)同時(shí)系數(shù)為0.95） A相 P cA =K ∑ （P cA1 +P cA2 ） =0.95×（28+14.26）=40.15kW Q cA = K ∑ （Q cA1 +Q cA2 ） =0.95×（0+13.21）=12.55kvar B相 P cB = K ∑ （P cB1 +P cB2 ） =0.95×（35+14.14）=46.68kW Q cB = K ∑ （Q cB1 +Q cB2 ） =0.95×（0+14.84）=14.10kvar C相 P cC = K ∑ （P cC1 +P cC2 ） =0.95×（35+12.78）=45.39kW Q cC = K ∑ （Q cC1 +Q cC2 ） =0.95×（0+13.94）=13.24kvar 4.總的等效三相計(jì)算負(fù)荷 因?yàn)?/span>B相的有功計(jì)算負(fù)荷最大,，所以 P cmφ = P cB =46.68kW Q cmφ =Q cB =14.10kvar P c =3P cmφ =3×46.68=140.04kW Q c =3Q cmφ =3×14.10=42.3kvar 1 (1) P WL =3I C 2 R WL *10 -3 Q WL 3I C 2 X WL *10 -3 I c A R WL Ω R WL =R 0 L R 0 Ω/km L km X WL X WL =X 0 L X 0 /km (2) P T =0.015Sc T =0.06 Sc 二精確法 ①有功功率損耗 ●鐵損△P Fe 空載損耗△P 0 可認(rèn)為就是鐵損，所以鐵損又稱為空載損耗,。 ●銅損△P Cu 負(fù)載損耗△P k 可認(rèn)為就是額定電流下的銅損△P Cu ,。變壓器的有功功率損耗為 △P T ≈△P 0 +△P k β 2 式中，S N 為變壓器的額定容量,；S c 為變壓器的計(jì)算負(fù)荷,；β為變壓器的負(fù)荷率（β= S c /S N ） ②無(wú)功功率損耗 ●空載無(wú)功功率損耗 △Q 0 ●負(fù)載無(wú)功功率損耗 △Q L 變壓器的無(wú)功功功率損耗為：式中，I 0 %為變壓器空載電流占額定電流的百分值;U k %為變壓器的短路電壓百分值,。（1）線路電能損耗最大損耗時(shí)間τ：當(dāng)線路或變壓器中以最大計(jì)算電流I c 流過(guò)τ小時(shí)后所產(chǎn)生的電能損耗,，等于全年流過(guò)實(shí)際變化的電流時(shí)所產(chǎn)生的電能損耗。線路電能損耗 △W L =△P WL *τ （2） 變壓器的電能損耗 △W T =△P 0 *8760+△P k ( S C /S N ) 2 *τ 一、負(fù)荷計(jì)算原則 是選擇電源進(jìn)線和一,、二次設(shè)備的基本依據(jù),。逐級(jí)計(jì)算法（用需要系數(shù)法）：從用電設(shè)備向電源方向逐級(jí)計(jì)算負(fù)荷。二,、負(fù)荷計(jì)算的步驟（以下圖為依據(jù)） 1.供給單臺(tái)用電設(shè)備的支線的計(jì)算負(fù)荷確定（如圖中 1點(diǎn)處）計(jì)算目的：用于選擇其開(kāi)關(guān)設(shè)備和導(dǎo)線截面 計(jì)算負(fù)荷為： 2.用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定（如圖中2點(diǎn)處）計(jì)算目的：用來(lái)選擇車間配電干線及干線上的電氣設(shè)備,。 計(jì)算負(fù)荷為： 3.車間干線或多組用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷確定（如圖中3點(diǎn)處）計(jì)算公式為： 4.車間變電所低壓母線計(jì)算負(fù)荷的確定（如圖中4點(diǎn)處）計(jì)算目的：以此選擇車間變電所的變壓器容量。 5.車間變電所高壓母線的計(jì)算負(fù)荷確定（如圖中5 點(diǎn)處）計(jì)算目的：以次選擇高壓配電線及其上的電氣設(shè)備,。計(jì)算公式：估算： 4 015 . 0 c T S P ?? ?? 4 06 . 0 c T S Q ?? ?? 6.總降變電所二次側(cè)的計(jì)算負(fù)荷確定（如圖中6點(diǎn)處） 計(jì)算負(fù)荷為： 7.總降變電所高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷確定（如圖中7點(diǎn)處） 計(jì)算負(fù)荷為：第六節(jié)尖峰電流的計(jì)算尖峰電流I pk 是指單臺(tái)或多臺(tái)用電設(shè)備持續(xù)1~2秒的短時(shí)最大負(fù)荷電流,。它是由于電動(dòng)機(jī)起動(dòng)、電壓波動(dòng)等原因引起的,，尖峰電流比計(jì)算電流大的多,。計(jì)算尖峰電流的目的是選擇熔斷器、整定低壓斷路器和繼電保護(hù)裝置,、計(jì)算電壓波動(dòng)及檢驗(yàn)電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)條件等,。 1、單臺(tái)用電設(shè)備供電的支線尖峰電流計(jì)算尖峰電流就是用電設(shè)備的起動(dòng)電流,，即 I pk = I st = K st I N 式中,，I st 為用電設(shè)備的起動(dòng)電流；I N 為用電設(shè)備的額定電流,； K st 為用電設(shè)備的起動(dòng)電流倍數(shù),。 2、給多臺(tái)用電設(shè)備供電的干線尖峰電流計(jì)算計(jì)算公式為：或式中,，I stmax 為用電設(shè)備組中起動(dòng)電流與額定電流之差為最大的那臺(tái)設(shè)備的起動(dòng)電流,；（I st －I N ） max 為用電設(shè)備組中起動(dòng)電流與額定電流之差為最大的那臺(tái)設(shè)備的起動(dòng)電流與額定電流電流之和； K ∑ 為上述n–1臺(tái)設(shè)備的同時(shí)系數(shù),，其值按臺(tái)數(shù)多少選取,，一般為0.7~1；I c 為全部設(shè)備投入運(yùn)行時(shí)線路的計(jì)算電流,。 2-5 有一380V配電干線,，給三臺(tái)電動(dòng)機(jī)供電，已知 I N1 =5A,，I N2 =4A,，I N3 =10A， I st1 =35A,，I st2 =16A,， K st3 =3，求該配電線路的尖峰電流,。 I st1 –I N1 =35–5=30A I st2 –I N2 =16–4=12A I st3 –I N3 = K st3 I N 3 –I N3 =3×10–10=20A 可見(jiàn),，（I st –I N ） max =30A,，則I stmax =35A，取K ∑ =0.9,，因此該線路的尖峰電流為 I pk = K ∑ （I N2 +I N3 ）+ I stmax =0.9×（4+10）+35=47.6A 第七節(jié) 1.瞬時(shí)功率因數(shù) 2.最大負(fù)荷功率因數(shù) 3.平均功率因數(shù)（1）由消耗的電能計(jì)算式中,，W a 為某一時(shí)間內(nèi)消耗的有功電能（kWh）；W r 為某一時(shí)間內(nèi)消耗的無(wú)功電能（kVAh）,。（2）由計(jì)算負(fù)荷計(jì)算 4.供電部門(mén)對(duì)用戶功率因數(shù)的要求 cosφ≥0.9 二,、 1、功率因數(shù)對(duì)供電系統(tǒng)的影響 ● 電能損耗增加 △P=3I 2 R ● 電壓損失增大在功率因數(shù)降低后,，不得不降低輸送的有功功率 P來(lái)控制電流I的值,，這樣就降低了供電設(shè)備的供電能力,。 2. 提高功率因數(shù)的方法 (1) 提高自然功率因數(shù)自然功率因數(shù)是指未裝設(shè)任何補(bǔ)償裝置的實(shí)際功率因數(shù),。提高自然功率因數(shù)，采用科學(xué)措施減少用電設(shè)備的無(wú)功功率的需要量,，使供配電系統(tǒng)總功率因數(shù)提高,。 ● 供電設(shè)備利用率降低 ①合理選擇電動(dòng)機(jī)的規(guī)格、型號(hào) ②防止電動(dòng)機(jī)空載運(yùn)行 ③保證電動(dòng)機(jī)的檢修質(zhì)量 ④合理選擇變壓器的容量 ⑤交流接觸器的節(jié)電運(yùn)行 (2) 人工補(bǔ)償功率因數(shù) ●并聯(lián)電容器 ●同步電動(dòng)機(jī)補(bǔ)償 ●調(diào)相機(jī)(僅發(fā)無(wú)功功率的同步發(fā)電機(jī))補(bǔ)償 ●動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償三,、 1,、并聯(lián)電容器的型號(hào)并聯(lián)電容器的型

器的節(jié)電運(yùn)行 (2) 人工補(bǔ)償功率因數(shù) ●并聯(lián)電容器 ●同步電動(dòng)機(jī)補(bǔ)償 ●調(diào)相機(jī)(僅發(fā)無(wú)功功率的同步發(fā)電機(jī))補(bǔ)償 ●動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償三、 1,、并聯(lián)電容器的型號(hào)并聯(lián)電容器的型號(hào)由文字和數(shù)字兩部分組成,，型號(hào)各部分所表示的意義如下：例如：BW0.4-12-1型即為單相戶內(nèi)型十二烷基苯浸漬的并聯(lián)電容器，額定電壓為0.4kV,、容量為12kvar,。 2. 補(bǔ)償容量和電容器臺(tái)數(shù)的確定（1）采用固定補(bǔ)償 Q cc =P av （tgφ av1 －tgφ av2 ）式中，Q cc 為補(bǔ)償容量,；P av 為平均有功負(fù)荷,，P av =αP c 或W a /t，P c 為負(fù)荷計(jì)算得到的有功計(jì)算負(fù)荷,，α為有功負(fù)荷系數(shù),，W a 為時(shí)間t內(nèi)消耗的電能；tgφ av1 為補(bǔ)償前平均功率因數(shù)角的正切值,；tgφ av2 為補(bǔ)償后平均功率因數(shù)角的正切值,；（2）采用自動(dòng)補(bǔ)償 Q cc =P c （tgφ1－tgφ2）式中，Q cN 為單個(gè)電容器的額定容量（kvar）例2-6 如某一工廠的計(jì)算負(fù)荷為2400kW,，平均功率因數(shù)為0.67,。要使其平均功率因數(shù)提高到0.9（在 10kV側(cè)固定補(bǔ)償），問(wèn)需要裝設(shè)多大容量的并聯(lián)電容器,？如果采用BWF-10.5-40-1型電容器,，需裝設(shè)多少個(gè),？解 tgφ av1 =tg(arccos0.67)=1.1080 tg φ av2 =tg(arccos0.9)=0.4843 Q cc =P av （tgφ av1 －tgφ av2 ） =0.75×2400×(1.1080-0.4843)＝1122.66kvar n= Q cc /q cN =1122.66/40=28個(gè)考慮三相均衡分配，應(yīng)裝設(shè)30個(gè),，每相10個(gè),，此時(shí)并聯(lián)電容器的實(shí)際值為30×40=1200kvar，此時(shí)的實(shí)際平均功率因數(shù)為滿足要求,。四,、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?span lang=EN-US> △形結(jié)線時(shí)Ｙ形結(jié)線時(shí)高壓電容器組接Ｙ形；容量較小(<450Kvar)或低壓電容器組接△形,。 2. 并聯(lián)電容器的裝設(shè)地點(diǎn) (1) 高壓集中補(bǔ)償高壓集中補(bǔ)償是指將高壓電容器組集中裝設(shè)在工廠變電所的6~10kV母線上,。補(bǔ)償范圍小，運(yùn)行維護(hù)方便,，投資少,，利用率高，大中企業(yè)用,。 (2) 低壓集中補(bǔ)償?shù)蛪杭醒a(bǔ)償是指將低壓電容器集中裝設(shè)在車間變電所的低壓母線上,。補(bǔ)償范圍中，經(jīng)濟(jì),，維護(hù)方便,，用戶普遍應(yīng)用。 (3) 單獨(dú)就地補(bǔ)償單獨(dú)就地補(bǔ)償（個(gè)別補(bǔ)償或分散補(bǔ)償）是指在個(gè)別功率因數(shù)較低的設(shè)備旁邊裝設(shè)補(bǔ)償電容器組,。補(bǔ)償范圍最大,，效果最好，利用率低,。 3.并聯(lián)電容器的控制方式并聯(lián)電容器的投切是隨著負(fù)荷的變化,，以某個(gè)參量進(jìn)行分組投切控制的，有：按功率因數(shù)進(jìn)行控制,；按負(fù)荷電流進(jìn)行控制,。五、補(bǔ)償后全廠負(fù)荷和功率因數(shù)計(jì)算 1.負(fù)荷計(jì)算若補(bǔ)償裝置裝設(shè)地點(diǎn)在變壓器一次側(cè),，計(jì)算負(fù)荷為： c c P P ?? ' cc c c Q Q Q ?? ?? ' 若補(bǔ)償裝置裝設(shè)地點(diǎn)在變壓器二次側(cè),，則還要考慮變壓器的損耗： ' ' T c c P P P ?? ?? ?? cc T c c Q Q Q Q ?? ?? ?? ?? ' ' 其中△P T ′、△Q T ′為考慮了補(bǔ)償容量Q cc 后的變壓器的有功功率和無(wú)功功率損耗,。補(bǔ)償后總的視在計(jì)算負(fù)荷為 2 ' 2 ' ' c c c Q P S ?? ?? 2.功率因數(shù)計(jì)算（1）固定補(bǔ)償一般計(jì)算其平均功率因數(shù),，補(bǔ)償后平均功率因數(shù)（2）自動(dòng)補(bǔ)償一般計(jì)算其最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)，補(bǔ)償后功率因數(shù)為例2-6 有一工廠修建10/0.4kV的車間變電所,，已知車間變電所低壓側(cè)的視在功率S c1 為800kVA,，無(wú)功計(jì)算負(fù)荷Q c1 為540kvar，現(xiàn)要求車間變電所高壓側(cè)功率因數(shù)不低于0.9,，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) cosφ 1 =590.25/800=0.74 變壓器的功率損耗（設(shè)選低損耗變壓器） △P T =0.015S c =0.015×800=12kW △Q T =0.06S c =0.06×800=48kvar 變電所高壓側(cè)總的計(jì)算負(fù)荷為 P c2 =P c1 +△P T =590.25+12=602.25kW Q c2 =Q c1 +△Q T =540+48=588kvar 變電所高壓側(cè)的功率因數(shù)為 cosφ=602.25/841.7=0.716 (2)確定補(bǔ)償容量現(xiàn)要求在高壓側(cè)不低于0.9,，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0.92,，來(lái)計(jì)算需補(bǔ)償?shù)娜萘?span lang=EN-US> Q cc =P c1 （tgφ 1 –tgφ 2 ） =590.25×（tgarccos0.74－tgarccos0.92） =285.03kvar 查附錄表2選BW0.4–14–1型電容器,，需要的個(gè)數(shù)為 n=285.03/14=21個(gè)實(shí)際補(bǔ)償容量為Q cc =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 △S=841.7–663.84=177.86kVA 變電所高壓側(cè)的功率因數(shù)符合要求。如果結(jié)果小于0.9,，則需重新計(jì)算,，同時(shí)把一開(kāi)始的設(shè)定值0.92取大一點(diǎn)，到cosφ’的值滿足要求為止,。通過(guò)上述計(jì)算可得：需補(bǔ)償?shù)娜萘繛?span lang=EN-US>294kvar,，補(bǔ)償后車間變電所高壓側(cè)功率因數(shù)達(dá)到0.904，高壓側(cè)的總視在功率減少了177.86kVA,。補(bǔ)償前車間變電所變壓器容量應(yīng)選1000kVA,，補(bǔ)償后選800kVA即滿足要求,。

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