电力负荷及其计算(刘介才)工厂供电.ppt

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1、工厂供电第二章电力负荷及其计算第五节工厂的计算负荷和年电能消耗量指导老师：庞清乐主讲人：唐嘉松学号：10055308电气103班第三小组式中P为功率表测出的三相功率（kW）；U为电压表测出的线电压（kV）；I为电流表测出的电流（A）。其他计算负荷Q30、S30和I30的计算，与上述需要系数法相同。二.工厂的功率因数、无功补偿及补偿后的工厂计算负荷(一).工厂的功率因数1.瞬时功率因数它可由功率因数表直接测量，亦可由功率表、电压表和电流表间接测量，再按下式求出各类工厂的单位产品耗电量可由有关设计手册或根据实测资料确定。在求出年需电量Wα后，将

2、它除以工厂的年最大负荷利用小时Tmax，就可求出工厂的有功计算负荷附录表2列出部分工厂的需要系数值，供参考。全厂的无功计算负荷、视在计算负荷和计算电流，则按式（2-11）～式（2-13）计算。(三).按年产量估算工厂计算负荷将工厂年产量A乘上单位产品耗电量，就可得到工厂全年的需电量第五节工厂的计算负荷与年耗电量一.工厂计算负荷的确定工厂计算负荷是选择工厂电源进线及其一、二次设备的基本依据，也是计算工厂功率因数和工厂需电容量的基本依据。确定工厂计算负荷的方法很多，可按具体情况选用。(一).按逐级计算法确定工厂计算负荷如前面图2-9所示，工厂的

3、计算负荷P30(1)，应该是高压母线上所有高压配电线计算负荷之和，再乘上一个同时系数。高压配电线的计算负荷P30(2)，应该是该线路所供车间变电所低压侧的计算负荷P30(3)，加上变压器损耗ΔPT和高压配电线损耗PWL1…....，如此逐级计算。但对一般中小工厂来说，因其配电线路不长,在确定计算负荷时其损耗往往略去不计。(二).按需要系数法确定工厂计算负荷将全厂用电设备的总容量Pe（不计备用设备容量）乘上一个需要系数Kd，即得全厂的有功计算负荷，即（2-53）（2-55）（2-54）（2-56）瞬时功率因数只用来了解和分析工厂或设备在运行中

4、无功功率的变化情况，以便采取适当的补偿措施。2.平均功率因数亦称加权平均功率因数，按下式计算（2-56）式中Wp为某一段时间（通常为一月）内消耗的有功电能，由有功电能表读取；Wq为同一段时间内消耗的无功电能，由无功电能表读取。我国供电企业每月向用户计收电费，就规定电费要按月平均功率因数的高低来调整。平均功率因数低于规定标准时，要增收一定比例的电费，而高于规定标准时，可适当减收一定比例的电费。3.最大负荷时的功率因数它就是负荷计算中按有功计算负荷P30和视在计算负荷S30计算而得的功率因数，即（2-58）《供电营业规则》规定：“用户在当地供电

5、企业规定的电网高峰负荷时的功率因数，应达到下列规定：100kVA及以上高压供电的用户功率因数为0.90以上。其他电力用户和大、中型电力排灌站、趸购转售企业，功率因数为0.85以上。农业用电，功率因数为0.80。凡功率因数不能达到上述规定的新用户，供电企业可拒绝接电。对已送电的用户，供电企业应督促和帮助用户采取措施，提高功率因数。对在规定期限内仍未采取措施达到上述要求的用户，供电企业可终止或限制供电。”这里所指的功率因数，从供电设计考虑，应视为最大负荷时功率因数。(二).无功功率补偿工厂中由于有大量的感应电动机、电焊机、电弧炉及气体放电灯等感

6、性负荷，从而使功率因数降低。如果在充分发挥设备潜力、改善设备运行性能、提高其自然功率因数的情况下，尚达不到规定的功率因数要求时，则需要考虑人工的无功功率补偿。图2-12功率因数的提高与无功功率、视在功率的变化图2-12表示功率因数的提高与无功功率和视在功率变化的关系。假设功率因数由提高到，这时在负荷需要的有功功率P30不变的条件下，无功功率将由Q30减小到Q‘30，视在功率将由S30减小到S’30，相应地负荷电流I30也得以减小，这将使系统的电能损耗和电压损耗相应降低，既节约了电能，又提高了电压质量，而且可选择较小容量的供电设备和导线电缆，

7、因此提高功率因数对电力系统大有好处。由图2-12可知，要使功率因数由提高到，必须装设的无功补偿装置（通常采用并联电容器）容量为（2-59）或（2-60）式中，称为无功补偿率，或比补偿容量。这无功补偿率，是表示要使1kW的有功功率由提高到所需要的无功补偿容量kvar值，其单位为“kvar/kW”。在确定了总的补偿容量后，即可根据所选并联电容器的单个容量qC来确定电容器个数：（2-61）部分常用的并联电容器的主要技术数据，如附录表10所列。由上式计算所得的电容器个数n，对于单相电容器（电容器全型号后面标“1”者）来说，应取3的倍数，以便三相均衡

8、分配。(三).无功补偿后的工厂计算负荷工厂（或车间）装设了无功补偿装置以后，则在确定补偿装置装设地点以前的总计算负荷时，应扣除无功补偿的容量，即总的无功计算负荷为（2-62）因此