1、電力工程系Department of Electrical Engineering是供電系統(tǒng)設(shè)計的基礎(chǔ)是供電系統(tǒng)設(shè)計的基礎(chǔ)第二章第二章 負荷計算及無功補償負荷計算及無功補償?shù)诙碌诙?負荷計算及無功補償負荷計算及無功補償 電力負荷和負荷曲線電力負荷和負荷曲線 負荷計算的方法負荷計算的方法 企業(yè)負荷的確定和變壓器選擇企業(yè)負荷的確定和變壓器選擇 功率因數(shù)補償技術(shù)功率因數(shù)補償技術(shù)主要要研究三個問題：主要要研究三個問題：n什么是負荷？什么是負荷？n為什么要進行負荷計算？為什么要進行負荷計算？1.怎樣進行負荷計算？怎樣進行負荷計算？第二章第二章 負荷計算及無功補償負荷計算及無功補償概念：概念：“電力負

2、荷電力負荷”在不同的場合可以有不在不同的場合可以有不同的含義，它可以指用電設(shè)備或用電單位，同的含義，它可以指用電設(shè)備或用電單位，也可以指用電設(shè)備或用電單位的功率或電流也可以指用電設(shè)備或用電單位的功率或電流的大小。的大小。 n負荷分類：負荷分類： 按用途可分為：照明負荷和動力負荷按用途可分為：照明負荷和動力負荷 按行業(yè)分：工業(yè)負荷、非工業(yè)負荷和居民生按行業(yè)分：工業(yè)負荷、非工業(yè)負荷和居民生活負荷（民用電）活負荷（民用電） 電力負荷（設(shè)備）按工作制的分類電力負荷（設(shè)備）按工作制的分類長期連續(xù)工作制長期連續(xù)工作制短時工作制短時工作制 斷續(xù)周期工作制斷續(xù)周期工作制2 2 為什么負荷計算為什么負荷計算從工

3、礦企業(yè)用電角度從工礦企業(yè)用電角度供電系統(tǒng)電氣設(shè)備選擇（供電系統(tǒng)電氣設(shè)備選擇（導線、開關(guān)、變壓器導線、開關(guān)、變壓器等等）繼電保護整定繼電保護整定選擇儀表量程選擇儀表量程從系統(tǒng)供電角度從系統(tǒng)供電角度安排供電方案及系統(tǒng)運行方式安排供電方案及系統(tǒng)運行方式估算估算過高過高：增加供電設(shè)備的容量，使電網(wǎng)復雜；增加供電設(shè)備的容量，使電網(wǎng)復雜；浪費有色金屬，增加初投資和運行管理工作量；浪費有色金屬，增加初投資和運行管理工作量；由于由于工廠企業(yè)工廠企業(yè)是國家電力的是國家電力的主要用戶主要用戶，將給電力系統(tǒng)及，將給電力系統(tǒng)及整個國民經(jīng)濟建設(shè)帶來很大的危害；整個國民經(jīng)濟建設(shè)帶來很大的危害；估算估算過低過低：投入生產(chǎn)后

4、，線路及電氣設(shè)備過熱；投入生產(chǎn)后，線路及電氣設(shè)備過熱；絕緣老化加快，降低使用壽命，增大電能損耗；絕緣老化加快，降低使用壽命，增大電能損耗；影響供電系統(tǒng)的正常可靠運行。影響供電系統(tǒng)的正常可靠運行。3 3 負荷計算方法負荷計算方法需要系數(shù)法需要系數(shù)法二項式系數(shù)法二項式系數(shù)法需要系數(shù)是按照車間以上的需要系數(shù)是按照車間以上的負荷情況來確定的，適用于負荷情況來確定的，適用于變、配電所的負荷計算。變、配電所的負荷計算。二項式系數(shù)法考慮了用電設(shè)備中二項式系數(shù)法考慮了用電設(shè)備中幾臺功率較大的設(shè)備工作時對負幾臺功率較大的設(shè)備工作時對負荷影響的附加功率，一般適用于荷影響的附加功率，一般適用于低壓配電支干線和配電箱

5、的負荷低壓配電支干線和配電箱的負荷計算。計算。負荷計負荷計算方法算方法第一節(jié)第一節(jié) 負荷曲線及參數(shù)負荷曲線及參數(shù)什么是負荷曲線？什么是負荷曲線？ 電力負荷隨時間變化的曲線，反映了電力負荷隨時間變化的曲線，反映了用戶用電的特點和規(guī)律。描述負荷變化趨用戶用電的特點和規(guī)律。描述負荷變化趨勢的數(shù)學手段：可用來預(yù)測負荷變化趨勢。勢的數(shù)學手段：可用來預(yù)測負荷變化趨勢。負荷曲線用途負荷曲線用途 確定系統(tǒng)運行方式確定系統(tǒng)運行方式 安排設(shè)備檢修計劃安排設(shè)備檢修計劃 負荷統(tǒng)計計算負荷統(tǒng)計計算負荷曲線分類負荷曲線分類按負荷性質(zhì)分按負荷性質(zhì)分有功負荷曲線有功負荷曲線無功負荷曲線無功負荷曲線按負荷變動的時間分按負荷變動

6、的時間分日負荷曲線日負荷曲線(24h)(24h)月負荷曲線月負荷曲線年負荷曲線（年負荷曲線（8760h8760h 4. 4. 日負荷曲線日負荷曲線：負荷在一晝夜間（負荷在一晝夜間（024h）變化）變化情況。情況。 繪制：繪制： n以某個監(jiān)測點為參考點，在以某個監(jiān)測點為參考點，在24h24h中各個時刻記錄有功中各個時刻記錄有功功率表的讀數(shù)，逐點繪制而成折線形狀，稱折線形負功率表的讀數(shù)，逐點繪制而成折線形狀，稱折線形負荷曲線。荷曲線。 通過接在供電線路上的電度表，每隔一定的時間間隔通過接在供電線路上的電度表，每隔一定的時間間隔（一般為半小時）將其讀數(shù)記錄下來，（一般為半小時）將其讀數(shù)記錄下來， 求

7、出求出0.5h0.5h的的平均功率，再依次將這些點畫在坐標上，把這些點連平均功率，再依次將這些點畫在坐標上，把這些點連成階梯狀的是階梯形負荷曲線。成階梯狀的是階梯形負荷曲線。日負荷曲線的繪制圖日負荷曲線的繪制圖 負荷曲線通常都繪制在直角坐標上，橫坐標表示負荷負荷曲線通常都繪制在直角坐標上，橫坐標表示負荷變動時間，縱坐標表示負荷大小（功率變動時間，縱坐標表示負荷大小（功率kWkW、kvarkvar）。）。日有功負荷曲線日有功負荷曲線依點連成的負荷曲線依點連成的負荷曲線階梯形負荷曲線階梯形負荷曲線n年負荷曲線年負荷曲線 年負荷曲線又分為年運行負荷曲線和年持續(xù)年負荷曲線又分為年運行負荷曲線和年持續(xù)負

8、荷曲線。負荷曲線。 年運行負荷曲線可根據(jù)全年日負荷曲線間接制成。年運行負荷曲線可根據(jù)全年日負荷曲線間接制成。反映一年內(nèi)逐月（或逐日）電力系統(tǒng)最大負荷的反映一年內(nèi)逐月（或逐日）電力系統(tǒng)最大負荷的變化。變化。年持續(xù)負荷曲線的繪制，是不分日月先后，僅按年持續(xù)負荷曲線的繪制，是不分日月先后，僅按全年的負荷變化，按不同負荷值在年內(nèi)累計持續(xù)全年的負荷變化，按不同負荷值在年內(nèi)累計持續(xù)時間重新排列組成。時間重新排列組成。年負荷曲線年負荷曲線年負荷持續(xù)時間曲線，年負荷持續(xù)時間曲線，反映了全年負荷變動反映了全年負荷變動與對應(yīng)的負荷持續(xù)時與對應(yīng)的負荷持續(xù)時間（全年按間（全年按8760h計）計）的關(guān)系。的關(guān)系。年每日

9、最大負荷曲線，年每日最大負荷曲線，反映了全年當中不同反映了全年當中不同時段的電能消耗水平，時段的電能消耗水平，是按全年每日的最大是按全年每日的最大半小時平均負荷來繪半小時平均負荷來繪制的。制的。工程上，企業(yè)的年有功負荷曲線可以根據(jù)企業(yè)一年中具有代表性的工程上，企業(yè)的年有功負荷曲線可以根據(jù)企業(yè)一年中具有代表性的冬季和夏季的日有功負荷曲線來繪制。冬季和夏季的日有功負荷曲線來繪制。圖圖c就假定是繪制我國南方某企業(yè)的年負荷曲線。就假定是繪制我國南方某企業(yè)的年負荷曲線。 200165211ttT年最大負荷年最大負荷P Pmaxmax 年負荷持續(xù)時間曲線上的最大負荷， 它是全年中負荷最大的工作班消耗電能最

10、多的半小時平均負荷P30。年最大負荷利用小時年最大負荷利用小時T Tmaxmax假設(shè)負荷按最大負荷Pmax持續(xù)運行時，在此時間內(nèi)電力負荷所耗用的電能與電力負荷全年實際耗用的電能相同。l有關(guān)負荷計算的幾個物理量有關(guān)負荷計算的幾個物理量平均負荷平均負荷平均負荷就是負荷在一定時間平均負荷就是負荷在一定時間t t內(nèi)消耗內(nèi)消耗電能的平均值電能的平均值tWPtav年平均負荷年平均負荷年平均負荷就是全年工廠負荷消耗的總年平均負荷就是全年工廠負荷消耗的總電能除全年總小時數(shù)。電能除全年總小時數(shù)。 8760aavWP負荷系數(shù)負荷系數(shù): : 負荷系數(shù)又稱負荷率，它是用電負荷的平均負荷Pav,與其最大負荷Pmax的比

11、值，即 用來表征負荷變化程度，比值越大，則負荷越平穩(wěn)。用來表征負荷變化程度，比值越大，則負荷越平穩(wěn)。 計算負荷計算負荷n計算負荷，是通過統(tǒng)計計算求出的，用來按發(fā)熱條件計算負荷，是通過統(tǒng)計計算求出的，用來按發(fā)熱條件選擇供電系統(tǒng)中導體和電氣設(shè)備的假想負荷。選擇供電系統(tǒng)中導體和電氣設(shè)備的假想負荷。n計算負荷持續(xù)流過導體（或其它電氣設(shè)備）所產(chǎn)生的計算負荷持續(xù)流過導體（或其它電氣設(shè)備）所產(chǎn)生的 熱效應(yīng)熱效應(yīng)（恒定溫升）應(yīng)等于按實際變動負荷長期運行（恒定溫升）應(yīng)等于按實際變動負荷長期運行 時所產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)（平均最高溫度）時所產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)（平均最高溫度）n計算負荷是供電設(shè)計計算的基本依據(jù)。工程上常取

12、半計算負荷是供電設(shè)計計算的基本依據(jù)。工程上常取半小時平均最大負荷小時平均最大負荷P30（亦即年最大負荷）作為計算（亦即年最大負荷）作為計算負荷。負荷。負荷計算負荷計算: :是指對某一線路中的實際用是指對某一線路中的實際用電負荷的運行規(guī)律進行分析，從而求出電負荷的運行規(guī)律進行分析，從而求出該線路的計算負荷的過程。該線路的計算負荷的過程。 PcaPca-負荷的有功計算負荷負荷的有功計算負荷 QcaQca-負荷的無功計算負荷負荷的無功計算負荷 ScaSca-負荷的視在計算負荷負荷的視在計算負荷 Ica-Ica-負荷的計算電流負荷的計算電流第二節(jié)第二節(jié) 負荷計算的方法負荷計算的方法 我國目前普遍采用的

13、確定用電設(shè)備組計算我國目前普遍采用的確定用電設(shè)備組計算負荷的方法，有需要系數(shù)法和二項式法。需要負荷的方法，有需要系數(shù)法和二項式法。需要系數(shù)法是世界各國普遍采用的確定計算負荷的系數(shù)法是世界各國普遍采用的確定計算負荷的基本方法，二項式法應(yīng)用的局限性較大，但在基本方法，二項式法應(yīng)用的局限性較大，但在確定設(shè)備臺數(shù)較少而設(shè)備容量差別懸殊的分支確定設(shè)備臺數(shù)較少而設(shè)備容量差別懸殊的分支干線的計算負荷時，采用二項式法較之采用需干線的計算負荷時，采用二項式法較之采用需要系數(shù)法合理，且計算也較簡便。要系數(shù)法合理，且計算也較簡便。一、用電設(shè)備容量的確定一、用電設(shè)備容量的確定1 1、設(shè)備容量的定義、設(shè)備容量的定義 在

14、每臺用電設(shè)備的銘牌上都有在每臺用電設(shè)備的銘牌上都有“額定功額定功率率”PN，但由于各用電設(shè)備的額定工作方，但由于各用電設(shè)備的額定工作方式不同，不能簡單地將銘牌上規(guī)定的額定式不同，不能簡單地將銘牌上規(guī)定的額定功率直接相加，必須先將其功率直接相加，必須先將其換算為同一工換算為同一工作制下的額定功率作制下的額定功率，然后才能相加。經(jīng)過，然后才能相加。經(jīng)過換算至統(tǒng)一規(guī)定的工作制下的換算至統(tǒng)一規(guī)定的工作制下的“額定功率額定功率”稱為稱為“設(shè)備額定容量設(shè)備額定容量”，用，用Pe表示。表示。2 2、工廠用電設(shè)備的工作制、工廠用電設(shè)備的工作制長期連續(xù)工作制設(shè)備長期連續(xù)工作制設(shè)備短時工作制設(shè)備短時工作制設(shè)備反復

15、短時工作制設(shè)備反復短時工作制設(shè)備%1000tttN工作時間工作時間停歇時間停歇時間同一設(shè)備在不同的暫載率下工作時，其輸出功同一設(shè)備在不同的暫載率下工作時，其輸出功率是不同的。在計算其設(shè)備容量時，必須先轉(zhuǎn)率是不同的。在計算其設(shè)備容量時，必須先轉(zhuǎn)換到一個統(tǒng)一的換到一個統(tǒng)一的下。下。這種換算按同一周期內(nèi)相同發(fā)熱條件來進行換這種換算按同一周期內(nèi)相同發(fā)熱條件來進行換算。算。n 斷續(xù)工作制電氣設(shè)備的功率與負荷持續(xù)斷續(xù)工作制電氣設(shè)備的功率與負荷持續(xù)率的關(guān)系率的關(guān)系212121ttt1tPPPTIRIAIPUIP下，功率的換算公式為所以，不同負荷持續(xù)率因此有，在同一周期內(nèi)負荷持續(xù)率熱量相同時，在設(shè)備電阻不變而

16、發(fā)熱量散失，則過程，即發(fā)熱不向四周假設(shè)工作周期內(nèi)為絕熱，故在相同電壓下功率3 3、 設(shè)備容量的確定方法設(shè)備容量的確定方法長期工作制和短期工作制的用電設(shè)備長期工作制和短期工作制的用電設(shè)備 長期工作制和短時工作制的設(shè)備容量就是所長期工作制和短時工作制的設(shè)備容量就是所有設(shè)備的銘牌額定功率，即有設(shè)備的銘牌額定功率，即 Pe=PPe=PN N 反復短時工作制的用電設(shè)備反復短時工作制的用電設(shè)備 反復短時工作制的設(shè)備容量是指某負荷持續(xù)反復短時工作制的設(shè)備容量是指某負荷持續(xù)率的額定功率換算到統(tǒng)一的負荷持續(xù)率下的率的額定功率換算到統(tǒng)一的負荷持續(xù)率下的功率。功率。對起重電動機應(yīng)統(tǒng)一換算到對起重電動機應(yīng)統(tǒng)一換算到=

17、25%=25%，換算公式為：，換算公式為： NNNNePPP225起重電動機起重電動機換算后設(shè)換算后設(shè)備容量備容量（換算前）設(shè)（換算前）設(shè)備鉻牌額定功備鉻牌額定功率率設(shè)備鉻牌暫載設(shè)備鉻牌暫載率率對電焊機設(shè)備，應(yīng)統(tǒng)一換算到對電焊機設(shè)備，應(yīng)統(tǒng)一換算到=100%=100%，換算，換算公式為：公式為： NNNNeSPPcos電焊機設(shè)備電焊機設(shè)備設(shè)備鉻牌額定容量設(shè)備鉻牌額定容量設(shè)備鉻牌功率因數(shù)設(shè)備鉻牌功率因數(shù)二、需要系數(shù)法二、需要系數(shù)法 1 1、需要系數(shù)、需要系數(shù)KdKd 由于一個用電設(shè)備組中的設(shè)備并不一定同時工作，工作的設(shè)備也不一定都工作在額定狀態(tài)下，另外考慮到線路的損耗、用電設(shè)備本身的損耗等因素，設(shè)

18、備或設(shè)備組的計算負荷等于用電設(shè)備組的總?cè)萘砍艘砸粋€小于1的系數(shù)，叫做需要系數(shù)，用Kd表示。 需要系數(shù)的含義需要系數(shù)的含義llodKKKe需要需要系數(shù)系數(shù)同時系數(shù)同時系數(shù)K：并并非供電范圍內(nèi)的非供電范圍內(nèi)的所有用電設(shè)備都所有用電設(shè)備都會同時投入使用會同時投入使用負荷系數(shù)負荷系數(shù)KLo：并并非投入使用的所有非投入使用的所有電氣設(shè)備任何時候電氣設(shè)備任何時候都會滿載運行都會滿載運行電氣設(shè)備的平均效電氣設(shè)備的平均效率率e：電氣設(shè)備額電氣設(shè)備額定功率與輸入功率定功率與輸入功率不一定相等不一定相等 線路的平均效率線路的平均效率l ：考慮直接向考慮直接向電氣設(shè)備配電的電氣設(shè)備配電的配電線路上的功配電線路上的功

19、率損耗后，電氣率損耗后，電氣設(shè)備輸入功率與設(shè)備輸入功率與系統(tǒng)向設(shè)備提供系統(tǒng)向設(shè)備提供的功率不一定相的功率不一定相同同 注：注：工程實際中，很難通工程實際中，很難通過過Kd的表達式來求得需要的表達式來求得需要系數(shù)，一般都是通過查表系數(shù)，一般都是通過查表求得其經(jīng)驗值求得其經(jīng)驗值 2 2、需要系數(shù)法、需要系數(shù)法 edcaPKPeiePP需要系數(shù)需要系數(shù)用 電 設(shè) 備用 電 設(shè) 備組 所 有 設(shè)組 所 有 設(shè)備 容 量 之備 容 量 之和和用電設(shè)備組每用電設(shè)備組每臺設(shè)備的容量臺設(shè)備的容量n（1）對）對1臺用電設(shè)備宜取臺用電設(shè)備宜取n (2) 用電設(shè)備組的計算負荷用電設(shè)備組的計算負荷 有功計算負荷：有功

20、計算負荷： 無功計算負荷：無功計算負荷： 1dKedcaPKPtancacaPQ視在計算負荷：視在計算負荷： 計算電流：計算電流： 22cacacaQPSNcacaUSI3各用電設(shè)備組的需要系數(shù)各用電設(shè)備組的需要系數(shù)K Kd d及功率因數(shù)及功率因數(shù) 用電設(shè)備組名稱用電設(shè)備組名稱 需要系數(shù)需要系數(shù)Kd 二項式系數(shù)二項式系數(shù) 最大最大容量容量設(shè)備設(shè)備臺數(shù)臺數(shù) 功率功率因數(shù)因數(shù)ab小批量生產(chǎn)金屬冷加工機床小批量生產(chǎn)金屬冷加工機床大批量生產(chǎn)金屬冷加工機床大批量生產(chǎn)金屬冷加工機床小批量生產(chǎn)金屬熱加工機床小批量生產(chǎn)金屬熱加工機床大批量生產(chǎn)金屬熱加工機床大批量生產(chǎn)金屬熱加工機床 0.160.20.18.25

21、0.250.30.30.35 0.140.140.240.26 0.40.50.40.5 5555 0.50.50.60.65 1.731.731.331.17 通風機、水泵、空壓機通風機、水泵、空壓機 0.70.8 0.65 0.25 5 0.8 0.75 非聯(lián)鎖的連續(xù)運輸機械非聯(lián)鎖的連續(xù)運輸機械聯(lián)鎖的連續(xù)運輸機械聯(lián)鎖的連續(xù)運輸機械0.50.60.650.7 0.40.6 0.20.2 55 0.750.75 0.880.88 鍋爐房和機加、機修、裝配鍋爐房和機加、機修、裝配車間的吊車車間的吊車鑄造車間吊車鑄造車間吊車0.10.150.150.25 0.060.09 0.20.3 33 0.

22、50.5 1.731.73 tan自動裝料電阻爐自動裝料電阻爐非自動裝料電阻爐非自動裝料電阻爐小型電阻爐、干燥箱小型電阻爐、干燥箱0.750.80.650.750.7 0.70.70.7 0.30.3 22 0.950.951.0 0.330.330 高頻感應(yīng)電爐（不帶補償）高頻感應(yīng)電爐（不帶補償）工頻感應(yīng)電爐（不帶補償）工頻感應(yīng)電爐（不帶補償）電弧熔爐電弧熔爐0.80.80.9 0.60.350.87 1.332.680.57 點焊機、縫焊機點焊機、縫焊機對焊機對焊機0.350.35 0.60.71.331.02 自動弧焊變壓器自動弧焊變壓器單頭手動弧焊變壓器單頭手動弧焊變壓器多頭手動弧焊變

23、壓器多頭手動弧焊變壓器0.50.350.4 0.40.350.35 2.292.682.68 n當當Kd值有一定變動范圍時，取值要作具體值有一定變動范圍時，取值要作具體分析。如臺數(shù)多時，一般取用較小值，臺分析。如臺數(shù)多時，一般取用較小值，臺數(shù)少時取用較大值；設(shè)備使用率高時，取數(shù)少時取用較大值；設(shè)備使用率高時，取用較大值，使用率低時取用較小值。當一用較大值，使用率低時取用較小值。當一條線路內(nèi)的用電設(shè)備的臺數(shù)較少時，一般條線路內(nèi)的用電設(shè)備的臺數(shù)較少時，一般是將用電設(shè)備額定容量的總和作為計算負是將用電設(shè)備額定容量的總和作為計算負荷，或者采用較大的荷，或者采用較大的Kd值值(0.851)。 n (3)

24、 多組用電設(shè)備的計算負荷多組用電設(shè)備的計算負荷 總的有功計算負荷：總的有功計算負荷： 總的無功計算負荷：總的無功計算負荷： caicaPKPcaicaQKQ 在確定多組用電設(shè)備的計算負荷時，應(yīng)考慮各組用電設(shè)備在確定多組用電設(shè)備的計算負荷時，應(yīng)考慮各組用電設(shè)備的最大負荷不會同時出現(xiàn)的因素，計入一個同時系數(shù)的最大負荷不會同時出現(xiàn)的因素，計入一個同時系數(shù)K。 總的視在計算負荷：總的視在計算負荷： 總的計算電流：總的計算電流： 22cacacaQPSNcacaUSI3 在確定多組用電設(shè)備的計算負荷時，應(yīng)考慮各組用電設(shè)備在確定多組用電設(shè)備的計算負荷時，應(yīng)考慮各組用電設(shè)備的最大負荷不會同時出現(xiàn)的因素，計入

25、一個同時系數(shù)的最大負荷不會同時出現(xiàn)的因素，計入一個同時系數(shù)K。 應(yīng)用范圍 K 確定車間變電所低壓線路最大負荷 冷加工車間 熱加工車間 動力站 0.70.80.70.90.81.0 確定配電所母線的最大負荷 計算負荷小于5000kW 計算負荷小于500010000kW 計算負荷大于10000kW 0.91.00.850.8 n例例 2-12-1某小批量生產(chǎn)車間某小批量生產(chǎn)車間380V380V線路上接有金屬切削機床線路上接有金屬切削機床共共2020臺（其中臺（其中10.5kW-410.5kW-4臺，臺，7.5kW-87.5kW-8臺，臺，5kW-85kW-8臺），臺），車間有車間有380V380V

26、電焊機電焊機2 2臺（每臺容量臺（每臺容量20kVA20kVA， ），車間有吊車），車間有吊車1 1臺臺11kW11kW， ），試計算此車間的），試計算此車間的計算負荷計算負荷。 %65N5 .0cosN%25N解：（解：（1 1）金屬切削機床組的計算負荷）金屬切削機床組的計算負荷 查表取需要系數(shù)和功率因數(shù)為：查表取需要系數(shù)和功率因數(shù)為：73. 1tan 5 . 0cos 2 . 0，dKkW4 .281422 . 0)1(30Pvark1 .494 .2873. 1) 1 (30QkVA8 .561 .494 .2822) 1 (30SA3 .8638. 038 .56)1(30I所以，有所

27、以，有（2 2）電焊機組的計算負荷）電焊機組的計算負荷查表查表 取需要系數(shù)和功率因數(shù)為：取需要系數(shù)和功率因數(shù)為：68. 2tan 35. 0cos 35. 0，dKkW6 . 51 .1635. 0)2(30Pkvar0 .1568. 26 . 5)2(30QkVA0 .160 .156 . 522)2(30SA3 .2438. 0316)2(30I（3 3）吊車組的計算負荷）吊車組的計算負荷查表取需要系數(shù)和功率因數(shù)為查表取需要系數(shù)和功率因數(shù)為73. 1tan 5 . 0cos 15. 0，dKkW11)3(30Pvark03.1973.111)3(30QkVA2203.191122)3(30

28、SA47.3338. 0*322)3(30I（4 4）全車間的總計算負荷）全車間的總計算負荷 查表取同時系數(shù)為查表取同時系數(shù)為0.80.8，所以全車間的計算負荷為：，所以全車間的計算負荷為： 8.0KkW36)116 . 54 .28(8 . 030eiPKPvark504.66)03.19151 .49(8 . 030eiqQKQkVA75504.66362230SA08.11438.037530I 一機修車間的一機修車間的380V380V線路上，接有金線路上，接有金屬切削機床電動機屬切削機床電動機2020臺共臺共50kW50kW，另接通，另接通風機風機1.2kW21.2kW2臺；電阻爐臺；

29、電阻爐1 1臺臺2kW2kW。試求計。試求計算負荷（設(shè)同時系數(shù)為算負荷（設(shè)同時系數(shù)為0.90.9）。）。 n例例 2-2 解 : (1) 冷加工機床：查表可得冷加工機床：查表可得K Kd1d1=0.2=0.2，coscos1 1=0.5=0.5， tgtg1 1=1.73=1.73 P Pca1ca1= K= Kd1d1P Pe1e1=0.2=0.250=10kW 50=10kW Q Qca1ca1=P=Pc1c1tgtg1 1=10=101.73=17.3kvar1.73=17.3kvar (2) (2)通風機：通風機：K Kd2d2=0.8=0.8，coscos2 2=0.8=0.8，tg

30、tg2 2=0.75=0.75 P Pca2ca2= K= Kd2d2P Pe2e2=0.8=0.82.4=1.92kW 2.4=1.92kW Q Qca2ca2=P=Pc2c2tgtg2 2=1.92=1.920.75=1.44kvar0.75=1.44kvar (3)(3)電阻爐：因只電阻爐：因只1 1臺，故其計算負荷等于設(shè)備容量臺，故其計算負荷等于設(shè)備容量 P Pca3ca3=P=Pe3e3=2kW=2kW Q Qca3ca3=0 =0 (4) (4)車間計算負荷：車間計算負荷： Pca=Kp(PPca=Kp(Pca1 +ca1 +P Pca2 +ca2 +P Pca3ca3) ) =0

31、.9(10+1.92+2) =0.9(10+1.92+2) =12.53 =12.533、 二項式法確定計算負荷二項式法確定計算負荷 當確定的用電設(shè)備臺數(shù)較少而容量差別相當大當確定的用電設(shè)備臺數(shù)較少而容量差別相當大的低壓支線和干線的的低壓支線和干線的 計算負荷時，采用二項式法。計算負荷時，采用二項式法。對于同一工作制的單組用電設(shè)備，二項式系數(shù)法對于同一工作制的單組用電設(shè)備，二項式系數(shù)法 的基本公式為的基本公式為: : 221tancacacacacaNxcaQPSPQPbPcP但是必須注意：但是必須注意：l按二項式系數(shù)法確定計算負荷時，如果設(shè)按二項式系數(shù)法確定計算負荷時，如果設(shè)備總臺數(shù)備總臺數(shù)

32、n2xn2x時，則時，則x x 宜相應(yīng)取小一些，宜相應(yīng)取小一些，建議取為建議取為x=n/2x=n/2如果用電設(shè)備組只有如果用電設(shè)備組只有1-21-2臺設(shè)備時，就可臺設(shè)備時，就可認為認為P P3030=P=Pe e，即，即 b=1b=1、c=0c=0。 第三節(jié)第三節(jié) 企業(yè)負荷的確定與變壓器的選擇企業(yè)負荷的確定與變壓器的選擇1、供電線路的功率損耗供電線路的功率損耗 (kvar) 103(kw) 1033232XIQRIPcalcal一一 供電系統(tǒng)的功率損耗和電能損耗供電系統(tǒng)的功率損耗和電能損耗式中式中 IcaIca線路中的計算電流，線路中的計算電流，A A； R R線路每相電阻線路每相電阻，等于單

33、位長度的電阻，等于單位長度的電阻R0R0乘以長度乘以長度L L； X X線路每相電抗線路每相電抗，等于單位長度的電抗，等于單位長度的電抗X0X0乘以長度乘以長度L L。 變壓器的功率損耗包括有功功率損耗變壓器的功率損耗包括有功功率損耗PT和和無功功率損耗無功功率損耗QT。變壓器的有功功率損耗由兩部分組成：變壓器的有功功率損耗由兩部分組成：一部分是變壓器在額定電壓一部分是變壓器在額定電壓UN時不變的空時不變的空載損耗載損耗P0，也就是鐵損，也就是鐵損PFe；另一部分是隨；另一部分是隨負荷而變化的繞組損耗，即有載損耗負荷而變化的繞組損耗，即有載損耗Pl，也就，也就是銅損是銅損PCu。變壓器的短路損

34、耗。變壓器的短路損耗Pk可認為是可認為是額定電流下的銅損額定電流下的銅損PCuN。2、變壓器的功率損耗、變壓器的功率損耗由于有載損耗與變壓器負荷電流的平方成正由于有載損耗與變壓器負荷電流的平方成正比，所以變壓器在計算負荷比，所以變壓器在計算負荷Sca下的有功功率損下的有功功率損耗耗PT為：為： 式中式中 Sca變壓器低壓側(cè)的計算負荷，變壓器低壓側(cè)的計算負荷，kVA； SNT變壓器額定容量，變壓器額定容量，kVA； P0變壓器空載有功損耗，變壓器空載有功損耗，kW； Pk變壓器有功短路損耗，變壓器有功短路損耗，kW。 kWSSPPPPPNTcaklT,200變壓器的無功功率損耗也由兩部分組成：變

35、壓器的無功功率損耗也由兩部分組成：一部分是變壓器空載時不變的無功損耗一部分是變壓器空載時不變的無功損耗Q0，另一，另一部分是隨著變壓器負荷而變化在繞組中產(chǎn)生的無功損耗。部分是隨著變壓器負荷而變化在繞組中產(chǎn)生的無功損耗。所以變壓器在計算負荷所以變壓器在計算負荷Sca下的無功功率損耗下的無功功率損耗QT為：為：式中式中 變壓器空載時的無功損耗，變壓器空載時的無功損耗，kvar； 變壓器額定負荷時的無功損耗，變壓器額定負荷時的無功損耗，kvar； 變壓器空載電流的百分值；變壓器空載電流的百分值； 變壓器阻抗電壓的百分值。變壓器阻抗電壓的百分值。 2020100%100%NTcakNTNTcaNTSS

36、UISSSQQQNTSIQ100%00NTkNSUQ100%0I%kU 在負荷計算中，變壓器的有功損耗和無功損在負荷計算中，變壓器的有功損耗和無功損耗可按下式近似計算：耗可按下式近似計算： (kvar) 05. 0 (kw) 01. 0CaTCaTSQSP (kvar) 06. 0 (kw) 015. 0CaTCaTSQSPSL9等型號變壓器等型號變壓器SL7等型號變壓器等型號變壓器 3 企業(yè)年電能損耗lcalPRIW23208760NTcaSSkTPPW線路年平均損耗 ：稱為最大負荷損耗小時數(shù)。：稱為最大負荷損耗小時數(shù)。 其物理意義為：當線路和變壓器中以最大負荷電其物理意義為：當線路和變壓器

37、中以最大負荷電流流 流過流過 小時后所產(chǎn)生的電能損耗，等于小時后所產(chǎn)生的電能損耗，等于實際變化電流時全年的電能損耗。實際變化電流時全年的電能損耗。caI變壓器年平均損耗NPNcaPP 企業(yè)計算負荷可以按企業(yè)計算負荷可以按逐級計算法逐級計算法來確來確定。這種方法是先用需用系數(shù)法確定各級定。這種方法是先用需用系數(shù)法確定各級用電設(shè)備組的計算負荷，然后從用電末端用電設(shè)備組的計算負荷，然后從用電末端向車間變電所向車間變電所0.4kV0.4kV母線及母線及6-10kV6-10kV母線考母線考慮同時系數(shù)逐級相加的計算方法。慮同時系數(shù)逐級相加的計算方法。 二、二、 企業(yè)計算負荷的確定企業(yè)計算負荷的確定1求用電

38、設(shè)備組的計算負荷求用電設(shè)備組的計算負荷 先將車間用電設(shè)備按工作先將車間用電設(shè)備按工作制的不同分為若干組，求各用制的不同分為若干組，求各用電設(shè)備組的設(shè)備容量，再用需電設(shè)備組的設(shè)備容量，再用需用系數(shù)法確定各用電設(shè)備組的用系數(shù)法確定各用電設(shè)備組的計算負荷。如圖中的計算負荷。如圖中的點。點。 2求車間低壓變壓器側(cè)的求車間低壓變壓器側(cè)的Pca 將低壓各用電設(shè)備組的計將低壓各用電設(shè)備組的計算負荷的總和乘以同時系數(shù)就算負荷的總和乘以同時系數(shù)就得到得到0.4kV母線的計算負荷。母線的計算負荷。如圖中如圖中點。點。可選擇車間變壓器可選擇車間變壓器的容量及低壓導線的截面。的容量及低壓導線的截面。3求車間變壓器高壓

39、側(cè)求車間變壓器高壓側(cè)Pca 變壓器低壓側(cè)計算負荷加變壓器低壓側(cè)計算負荷加上該變壓器的功率損耗（估算上該變壓器的功率損耗（估算法）便得變壓器高壓側(cè)的計算法）便得變壓器高壓側(cè)的計算負荷（圖中負荷（圖中點）。點）。用于選擇車間變電用于選擇車間變電所高壓側(cè)進線導線的截面。所高壓側(cè)進線導線的截面。4總降壓站總降壓站610kV側(cè)的側(cè)的Pca總降壓站各配出線計算負荷總降壓站各配出線計算負荷的總和乘以一個同時系數(shù)，再的總和乘以一個同時系數(shù)，再加上各高壓配出線的功率損耗加上各高壓配出線的功率損耗（如線路不長，其功率損耗可（如線路不長，其功率損耗可以忽略。圖中以忽略。圖中點）。點）。用來選擇總降壓站用來選擇總降壓

40、站主變壓器的容量及臺數(shù)。主變壓器的容量及臺數(shù)。5企業(yè)總計算負荷的確定企業(yè)總計算負荷的確定 首先計算出主變壓器的功首先計算出主變壓器的功率損耗，然后將率損耗，然后將610kV側(cè)的側(cè)的計算負荷加上主變壓器功率損計算負荷加上主變壓器功率損耗。（圖中耗。（圖中點）點）全廠總計算負荷的全廠總計算負荷的數(shù)值可作為向供電部門申請全數(shù)值可作為向供電部門申請全廠用電的依據(jù)，并作為原始資廠用電的依據(jù)，并作為原始資料進行高壓供電線路的電氣計料進行高壓供電線路的電氣計算，選擇高壓進線導線及進線算，選擇高壓進線導線及進線開關(guān)設(shè)備。開關(guān)設(shè)備。三、三、 變壓器選擇變壓器選擇1. 車間變電所變壓器臺數(shù)與容量的選擇車間變電所變

41、壓器臺數(shù)與容量的選擇 對于一般生產(chǎn)車間，盡量裝設(shè)一臺變壓器，其額對于一般生產(chǎn)車間，盡量裝設(shè)一臺變壓器，其額定容量應(yīng)大于用電設(shè)備的總計算負荷，且應(yīng)有適當定容量應(yīng)大于用電設(shè)備的總計算負荷，且應(yīng)有適當富裕容量。富裕容量。 對于有對于有一、一、二級負荷的車間，要求兩個電源供電二級負荷的車間，要求兩個電源供電時，應(yīng)選用兩臺變壓器，每臺變壓器容量應(yīng)能承擔時，應(yīng)選用兩臺變壓器，每臺變壓器容量應(yīng)能承擔全部一、二級負荷的供電。如果與相鄰車間有聯(lián)絡(luò)全部一、二級負荷的供電。如果與相鄰車間有聯(lián)絡(luò)線時，當車間變電所出現(xiàn)故障時，其一、二級負荷線時，當車間變電所出現(xiàn)故障時，其一、二級負荷可通過聯(lián)絡(luò)線保證繼續(xù)供電，亦可選用一

42、臺變壓可通過聯(lián)絡(luò)線保證繼續(xù)供電，亦可選用一臺變壓器器。 n對于隨季節(jié)變動較大的負荷，為了使運對于隨季節(jié)變動較大的負荷，為了使運行經(jīng)濟，減少變壓器空載損耗，也宜采行經(jīng)濟，減少變壓器空載損耗，也宜采用兩臺變壓器，以便在低谷負荷時，切用兩臺變壓器，以便在低谷負荷時，切除一臺。除一臺。n凡選用兩臺變壓器的變電所，任一臺變凡選用兩臺變壓器的變電所，任一臺變壓器單獨投入運行時，必須能滿足變電壓器單獨投入運行時，必須能滿足變電所總計算負荷所總計算負荷70%70%的需要和一、二級負荷的需要和一、二級負荷的需要的需要。 對第三級負荷供電的總降變電所，或者有對第三級負荷供電的總降變電所，或者有少量一、二級負荷，但

43、可由鄰近企業(yè)取得備用少量一、二級負荷，但可由鄰近企業(yè)取得備用電源時，可只裝設(shè)一臺主變壓器；其額定容量電源時，可只裝設(shè)一臺主變壓器；其額定容量應(yīng)大于企業(yè)全部車間變電所計算負荷的總和，應(yīng)大于企業(yè)全部車間變電所計算負荷的總和，并考慮并考慮15%15%25%25%的富裕。的富裕。 當企業(yè)中一、二級負荷占全部負荷比重較當企業(yè)中一、二級負荷占全部負荷比重較大時，應(yīng)裝設(shè)兩臺主變壓器，兩臺主變壓器之大時，應(yīng)裝設(shè)兩臺主變壓器，兩臺主變壓器之間互為備用。當一臺出現(xiàn)事故或檢修時，另一間互為備用。當一臺出現(xiàn)事故或檢修時，另一臺能承擔全部一、二級負荷。臺能承擔全部一、二級負荷。 2 .企業(yè)總降壓變電所主變壓器的選擇企業(yè)

44、總降壓變電所主變壓器的選擇 所謂變壓器的經(jīng)濟運行，是指變壓器在功率損耗最小的所謂變壓器的經(jīng)濟運行，是指變壓器在功率損耗最小的情況下的運行方式。這樣使電能損耗最小，運行費用最低。情況下的運行方式。這樣使電能損耗最小，運行費用最低。 如果把無功損耗歸算為有功損耗，則變壓器在實際負荷如果把無功損耗歸算為有功損耗，則變壓器在實際負荷S S下，其總的功率損耗可由下式求得：下，其總的功率損耗可由下式求得：式中式中 Kq為無功功率經(jīng)濟當量。它的意義是指供電系統(tǒng)中每增為無功功率經(jīng)濟當量。它的意義是指供電系統(tǒng)中每增 加加1kvar的無功損耗，相當于有功損耗增加的千瓦數(shù)，的無功損耗，相當于有功損耗增加的千瓦數(shù)，

45、此值通常取此值通常取0.060.1kW/kvar。 200NTkqkqSSQKPQKPP四、四、 變壓器的經(jīng)濟運行變壓器的經(jīng)濟運行 求出兩種運行方案求出兩種運行方案歸算以后的功率損耗，歸算以后的功率損耗，并分別繪出隨負荷而變并分別繪出隨負荷而變化的曲線。化的曲線。 現(xiàn)假設(shè)變電所有兩臺同型號同容量的變壓器，現(xiàn)假設(shè)變電所有兩臺同型號同容量的變壓器，當其中一臺變壓器運行時，它承擔所有的負荷當其中一臺變壓器運行時，它承擔所有的負荷S；當兩臺變壓器同時并列運行時，每臺承擔負荷當兩臺變壓器同時并列運行時，每臺承擔負荷S/2。n 兩條曲線交于兩條曲線交于n n點，它所對應(yīng)的負荷稱為點，它所對應(yīng)的負荷稱為變壓

46、器經(jīng)濟運行的臨界負荷變壓器經(jīng)濟運行的臨界負荷ScrScr。n 同理，如果變電所裝設(shè)同容量多臺變壓器，根據(jù)n臺和n+1臺兩種運行方式總有功損耗相等的原則，可求出其臨界負荷值： 顯然，實際負荷小于Scr應(yīng)取n臺運行，大于Scr則取n+1臺運行。kqkqNTcrQKPQKPnnSS00) 1(一、功率因數(shù)概論一、功率因數(shù)概論（一）功率因數(shù)的定義（一）功率因數(shù)的定義 工廠供配電系統(tǒng)中的用電設(shè)備絕大多數(shù)都是根據(jù)電磁工廠供配電系統(tǒng)中的用電設(shè)備絕大多數(shù)都是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的。一部分用于作功，將電能轉(zhuǎn)換為機械感應(yīng)原理工作的。一部分用于作功，將電能轉(zhuǎn)換為機械能，稱為有功功率；另一部分用來建立交變磁場，將電能

47、能，稱為有功功率；另一部分用來建立交變磁場，將電能轉(zhuǎn)換為磁能，再由磁能轉(zhuǎn)換為電能，這樣反復交換的功轉(zhuǎn)換為磁能，再由磁能轉(zhuǎn)換為電能，這樣反復交換的功率，稱為無功功率。率，稱為無功功率。 在交流電路中，有功功率與視在功率的比值稱為功率在交流電路中，有功功率與視在功率的比值稱為功率因數(shù)，用因數(shù)，用coscos表示。表示。 當有功功率一定時，用戶所需感性當有功功率一定時，用戶所需感性無功功率越大，其功率因數(shù)越小。無功功率越大，其功率因數(shù)越小。 第四節(jié)第四節(jié) 功率因數(shù)補償技術(shù)功率因數(shù)補償技術(shù)（二）企業(yè)供電系統(tǒng)的功率因數(shù)（二）企業(yè)供電系統(tǒng)的功率因數(shù) 1. 瞬時功率因數(shù)瞬時功率因數(shù)由功率因數(shù)表或相位表直接讀

48、出，瞬時功率因數(shù)由功率因數(shù)表或相位表直接讀出，或由功率表、電流表和電壓表的讀數(shù)按下式求出：或由功率表、電流表和電壓表的讀數(shù)按下式求出：式中：式中：P功率表測出的三相功率讀數(shù)（功率表測出的三相功率讀數(shù)（kW）；）；U電壓表測出的線電壓讀數(shù)（電壓表測出的線電壓讀數(shù)（kV）；）；I電流表測出的相電流讀數(shù)（電流表測出的相電流讀數(shù)（A）。）。瞬時功率因數(shù)值代表某一瞬間狀態(tài)的無功功率的瞬時功率因數(shù)值代表某一瞬間狀態(tài)的無功功率的變化情況。變化情況。 UIP3cos 2. 平均功率因數(shù)平均功率因數(shù)平均功率因數(shù)指某一規(guī)定時間內(nèi)，功率因數(shù)的平平均功率因數(shù)指某一規(guī)定時間內(nèi)，功率因數(shù)的平均值。其計算公式為均值。其計算

49、公式為式中：式中： AP-某一時間內(nèi)消耗的有功電能（某一時間內(nèi)消耗的有功電能（kWh）；）； 由有功電度表讀出。由有功電度表讀出。Aq-某一時間內(nèi)消耗的無功電能（某一時間內(nèi)消耗的無功電能（kvarh）；）；由無功電度表讀出。由無功電度表讀出。 我國電業(yè)部門每月向工業(yè)用戶收取電費，就規(guī)我國電業(yè)部門每月向工業(yè)用戶收取電費，就規(guī)定電費要按月平均功率因數(shù)來調(diào)整。上式用以計算定電費要按月平均功率因數(shù)來調(diào)整。上式用以計算已投入生產(chǎn)的工業(yè)企業(yè)的功率因數(shù)。已投入生產(chǎn)的工業(yè)企業(yè)的功率因數(shù)。 P222PQQP1cos1AAAAA對于正在進行設(shè)計的工業(yè)企業(yè)則采用下述的計算對于正在進行設(shè)計的工業(yè)企業(yè)則采用下述的計算方

50、法：方法：式中：式中： Pca-全企業(yè)的有功功率計算負荷，全企業(yè)的有功功率計算負荷，kW；Qca-全企業(yè)的無功功率計算負荷，全企業(yè)的無功功率計算負荷，kvar；-有功負荷系數(shù)，一般為有功負荷系數(shù)，一般為0.70.75；-無功負荷系數(shù)，一般為無功負荷系數(shù)，一般為0.760.82。 222)(11)()(coscacacacacaavavavPQQPPSP3、最大負荷時的功率因數(shù)、最大負荷時的功率因數(shù)最大負荷時的功率因數(shù)指在年最大負荷（即計算負荷）時的功率因數(shù)。根據(jù)功率因數(shù)的定義可以分別寫出：式中：Pca全企業(yè)的有功功率計算負荷，kW；Qca全企業(yè)的無功功率計算負荷，kvar；Sca全企業(yè)的視在計

51、算負荷，kVA。 22coscacacacacacaQPPSP（1）系統(tǒng)中輸送的總電流增加，使得供電系統(tǒng)中的電氣元件，）系統(tǒng)中輸送的總電流增加，使得供電系統(tǒng)中的電氣元件，容量增大，從而使工廠內(nèi)部的啟動控制設(shè)備、測量儀表等規(guī)容量增大，從而使工廠內(nèi)部的啟動控制設(shè)備、測量儀表等規(guī)格尺寸增大，因而格尺寸增大，因而增大了初投資費用增大了初投資費用。（2）增加電力網(wǎng)中輸電線路上的有功功率損耗和電能損耗增加電力網(wǎng)中輸電線路上的有功功率損耗和電能損耗。（3）線路的電壓損耗增大線路的電壓損耗增大。影響負荷端的異步電動機及其它用。影響負荷端的異步電動機及其它用電設(shè)備的正常運行。電設(shè)備的正常運行。（4）使電力系統(tǒng)內(nèi)

52、的電氣設(shè)備容量不能充分利用使電力系統(tǒng)內(nèi)的電氣設(shè)備容量不能充分利用。 綜上可知綜上可知, ,電力系統(tǒng)功率因數(shù)的高低是十分重要的問題，電力系統(tǒng)功率因數(shù)的高低是十分重要的問題，因此，必須設(shè)法提高電力網(wǎng)中各種有關(guān)部分的功率因數(shù)。目因此，必須設(shè)法提高電力網(wǎng)中各種有關(guān)部分的功率因數(shù)。目前供電部門實行按功率因數(shù)征收電費，因此功率因數(shù)的高低前供電部門實行按功率因數(shù)征收電費，因此功率因數(shù)的高低也是供電系統(tǒng)的一項重要的經(jīng)濟指標。也是供電系統(tǒng)的一項重要的經(jīng)濟指標。 （三）（三） 功率因數(shù)對供電系統(tǒng)的影響功率因數(shù)對供電系統(tǒng)的影響n我國有關(guān)規(guī)程規(guī)定：高壓供電的工廠，最大負荷時的功率因數(shù)不得低于0.9，其它工廠則不得低于

53、0.85。 n目前，供電部門征收電費，將用戶的功率因數(shù)高低作為一項重要的經(jīng)濟指標（四）（四） 國家相關(guān)規(guī)定國家相關(guān)規(guī)定 1、提高自然功率因數(shù)、提高自然功率因數(shù) 不添置任何無功補償設(shè)備，是不添置任何無功補償設(shè)備，是采用降低各用電設(shè)備所需采用降低各用電設(shè)備所需的無功功率以改善其功率因數(shù)的措施，的無功功率以改善其功率因數(shù)的措施，它不需要增加投資，它不需要增加投資，是提高功率因數(shù)的基本措施。是提高功率因數(shù)的基本措施。主要有：主要有： 正確選用感應(yīng)電動機的型號和容量，使其接近滿載運行；正確選用感應(yīng)電動機的型號和容量，使其接近滿載運行； 更換輕負荷感應(yīng)電動機或者改變輕負荷電動機的接線；更換輕負荷感應(yīng)電動機

54、或者改變輕負荷電動機的接線； 電力變壓器不宜輕載運行；電力變壓器不宜輕載運行； 合理安排和調(diào)整工藝流程，改善電氣設(shè)備的運行狀況，限合理安排和調(diào)整工藝流程，改善電氣設(shè)備的運行狀況，限 制電焊機、機床電動機等設(shè)備的空載運轉(zhuǎn)；制電焊機、機床電動機等設(shè)備的空載運轉(zhuǎn)； 使用無電壓運行的電磁開關(guān)。使用無電壓運行的電磁開關(guān)。 二、提高功率因數(shù)的方法二、提高功率因數(shù)的方法 當采用提高用電設(shè)備自然功率因數(shù)的方法后，當采用提高用電設(shè)備自然功率因數(shù)的方法后，功率因數(shù)仍不能達到功率因數(shù)仍不能達到供用電規(guī)則供用電規(guī)則所要求的數(shù)值所要求的數(shù)值時，就需要設(shè)置專門的無功補償電源，人工補償無時，就需要設(shè)置專門的無功補償電源，人

55、工補償無功功率。功功率。 人工補償無功功率的方法主要有以下幾種：人工補償無功功率的方法主要有以下幾種： 并聯(lián)電容器補償并聯(lián)電容器補償 同步電動機補償同步電動機補償 動態(tài)無功功率補償動態(tài)無功功率補償 2、 人工補償無功功率人工補償無功功率三、并聯(lián)電力電容器組提高功率因數(shù)三、并聯(lián)電力電容器組提高功率因數(shù)數(shù)數(shù)（一）電容器并聯(lián)補償?shù)墓ぷ髟恚ㄒ唬╇娙萜鞑⒙?lián)補償?shù)墓ぷ髟韴D210并聯(lián)電容器的補償原理 a接線圖；b相量圖 對于用戶供電系統(tǒng)，電力電容器組的設(shè)置有高壓集中補償、對于用戶供電系統(tǒng)，電力電容器組的設(shè)置有高壓集中補償、低壓成組補償和分散就地補償?shù)蛪撼山M補償和分散就地補償3種方式種方式 。高壓集中補償

56、高壓集中補償 將電容器組集中裝設(shè)在變電所的將電容器組集中裝設(shè)在變電所的6kv6kv10kv10kv母線上。母線上。補償范圍最小，補償范圍最小， 經(jīng)濟效果較差。但裝設(shè)集中，運行條件較好，經(jīng)濟效果較差。但裝設(shè)集中，運行條件較好，維護管理方便，投資較少；維護管理方便，投資較少；低壓成組補償?shù)蛪撼山M補償 把低壓電容器組或無功功率自動補償裝置裝設(shè)在把低壓電容器組或無功功率自動補償裝置裝設(shè)在車間動力變壓器的低壓母線上。車間動力變壓器的低壓母線上。補償范圍比高壓集中補償大，比補償范圍比高壓集中補償大，比較經(jīng)濟，運行維護安全方便較經(jīng)濟，運行維護安全方便；分散就地補償分散就地補償 將電容器組分別地裝設(shè)在各組用電

57、設(shè)備或單獨的將電容器組分別地裝設(shè)在各組用電設(shè)備或單獨的大容量電動機處。大容量電動機處。補償范圍最大，效果最好，但投資較大，電容補償范圍最大，效果最好，但投資較大，電容器的利用率較低器的利用率較低。 （二）無功補償區(qū)的概念（二）無功補償區(qū)的概念 （三）補償電容器組的接線方式（三）補償電容器組的接線方式 在無功補償中，在無功補償中，10kV10kV及以下線路的補償電容器組常按三角形接線，主及以下線路的補償電容器組常按三角形接線，主要原因如下：要原因如下： 1 1）可以防止電容器容量不對稱而出現(xiàn)的過電壓。）可以防止電容器容量不對稱而出現(xiàn)的過電壓。 2 2）若發(fā)生一相斷線，只是使各相的補償容量有所減少，不致于使該相失）若發(fā)生一相斷線，只是使各相的補償容量有所減少，不致于使該相失 去補償。去補償。 3 3）可以充分發(fā)揮電容器的補償能力）可以充分發(fā)揮電容器的補償能力 。 缺點：缺點：當任何一臺電容器被擊穿時，就形成兩相短路，當任何一臺電容器被擊穿時，就形成兩相短路， 其故障電流很大。其故障電流很大。 當單相電容器的額定電壓低于電網(wǎng)額定電壓時，應(yīng)采用當單相電容器的額定電壓低于電網(wǎng)額定電壓時，應(yīng)采用Y Y聯(lián)結(jié)，或聯(lián)結(jié)，或幾個電容器串聯(lián)后，使每相電容器組的額定電壓高于或等于電網(wǎng)的額定幾個電