工厂电力负荷及其计算

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1、第2章电力负荷及其计算本章主要内容：电力负荷有关概念用电设备组计算负荷、工厂计算负荷尖峰电流及其计算功率损耗与电能损耗供电线路的功率损耗在实际工作中，常根据计算负荷来求线路的功率损耗，即最大功率损耗，故三相线路的有功功率损耗△PL和无功功率损耗△QL可分别按下式计算：式中Ica——线路中的计算电流，A；R——线路每相电阻Ω，等于单位长度的电阻R0乘以长度L；X——线路每相电抗Ω，等于单位长度的电抗X0乘以长度L。2上式如用线路的计算功率Pca、Qca及Sca表示时，则式中UN——三相供电线路的额定电压，kV。3变压器

2、的功率损耗变压器的功率损耗包括有功功率损耗△PT和无功功率损耗△QT。变压器的有功功率损耗由两部分组成：一部分是变压器在额定电压UN时不变的空载损耗△P0，也就是铁损△PFe；另一部分是随负荷而变化的绕组损耗，即有载损耗△Pl，也就是铜损△PCu。变压器的短路损耗△Pk可认为是额定电流下的铜损△PCu·N。4由于有载损耗与变压器负荷电流的平方成正比，所以变压器在计算负荷Sca下的有功功率损耗△PT为：式中Sca——变压器低压侧的计算负荷，kVA；SNT——变压器额定容量，kVA；△P0——变压器空载有功损耗，kW；△

3、Pk——变压器有功短路损耗，kW。5变压器的无功功率损耗也由两部分组成：一部分是变压器空载时不变的无功损耗△Q0，另一部分是随着变压器负荷而变化在绕组中产生的无功损耗。所以变压器在计算负荷Sca下的无功功率损耗△QT为：式中——变压器空载时的无功损耗，kvar；——变压器额定负荷时的无功损耗，kvar；——变压器空载电流的百分值；——变压器阻抗电压的百分值。6供电系统的电能损耗1．供电线路年电能损耗的计算式中——按计算负荷求得的线路最大功率损耗；——年最大负荷损耗时间（小时数）。τ的含义是：线路连续通过计算负荷所产生

4、的电能损耗与实际负荷在全年内所产生的电能损耗恰好相等所需要的时间，称为年最大负荷损耗时间，它与Tmax·a以及功率因数有关。72.变压器年电能损耗的计算变压器空载不变的功率损耗所引起的年电能损耗与接电时间Ton（近似取8760h）有关，即：△WT0=△P0Ton随负荷而变化的有载功率损耗所引起的年电能损耗为：变压器总的年电能损耗为：8企业年电能需要量企业年电能需要量也就是企业在一年内所消耗的电能，它是企业供电设计的重要指标之一。若已知企业的年负荷曲线如图所示，则负荷曲线下的面积即为企业有功年电能需要量Wa。但实际上，

5、负荷随时都在变动，通常用一个等值的矩形面积来代替负荷曲线下的面积。返回目录9(四)功率因数与无功功率补偿1.工厂功率因数（1）瞬时功率因数瞬时功率因数由功率因数表或相位表直接读出，或由功率表、电流表和电压表的读数按下式求出：式中：P——功率表测出的三相功率读数（kW）；U——电压表测出的线电压读数（kV）；I——电流表测出的相电流读数（A）。瞬时功率因数值代表某一瞬间状态的无功功率的变化情况。10（2）平均功率因数平均功率因数指某一规定时间内，功率因数的平均值。其计算公式为式中：Wp----某一时间内消耗的有功电能（

6、kW·h）；由有功电度表读出。Wq----某一时间内消耗的无功电能（kvar·h）；由无功电度表读出。我国电业部门每月向工业用户收取电费，就规定电费要按月平均功率因数来调整。上式用以计算已投入生产的工业企业的功率因数。11对于正在进行设计的工业企业则采用下述的计算方法：式中：Pca----全企业的有功功率计算负荷，kW；Qca----全企业的无功功率计算负荷，kvar；α----有功负荷系数，一般为0.7~0.75；β----无功负荷系数，一般为0.76~0.82。12（3）最大负荷时的功率因数最大负荷时的功率因数指

7、在年最大负荷（即计算负荷）时的功率因数。根据功率因数的定义可以分别写出：式中：P30——全企业的有功功率计算负荷，kW；Q30——全企业的无功功率计算负荷，kvar；S30——全企业的视在计算负荷，kVA。13第二章电力负荷及短路计算瞬时功率因数平均功率因数最大负荷时功率因数自然功率因数总功率因数指运行中的工厂供用电系统在某一时刻的功率因数值P——功率表测出的三相有功功率读数；U——电压表测出的线电压读数；I——电流表测出的线电流读数。指某一规定时间段内功率因数的平均值指配电系统运行在年最大负荷时（计算负荷）的功率因

8、数WP——有功电度表读数；Wq——无功电度表读数。P30——工厂的有功计算负荷；S30——工厂的视在计算负荷。指用电设备或工厂在没有安装人工补偿装置时的功率因数指用电设备或工厂设置了人工补偿后的功率因数14功率因数对供电系统的影响（1）系统中输送的总电流增加，使得供电系统中的电气元件，容量增大，从而使工厂内部的启动控制设备、测量仪表等规格尺寸增