軸功率法負(fù)荷計(jì)算

1、第七節(jié) 負(fù)荷計(jì)算一、負(fù)荷計(jì)算的內(nèi)容和目的計(jì)算負(fù)荷也稱需要負(fù)荷或最大負(fù)荷。在配電設(shè)計(jì)中，通常采用30分鐘的最大平均負(fù)荷，作為按發(fā)熱條件選擇電氣設(shè)備或?qū)w的依據(jù)。求計(jì)算負(fù)荷的主要目的是為了合理地選擇站場(chǎng)各級(jí)電壓供電網(wǎng)絡(luò)、變壓器容量和電器設(shè)備型號(hào)。 二、負(fù)荷計(jì)算方法(1) 站場(chǎng)內(nèi)生產(chǎn)裝置（或單元）的機(jī)泵等用電設(shè)備采用軸功率逐臺(tái)計(jì)算法計(jì)算。(2) 機(jī)械采油、機(jī)修、化驗(yàn)室、辦公室等單元的用電設(shè)備，可按需要系數(shù)法進(jìn)行計(jì)算。三、用電設(shè)備容量的確定(1) 連續(xù)工作制電動(dòng)機(jī)的設(shè)備容量按銘牌額定容量;(2)短時(shí)或間斷工作制電動(dòng)機(jī)的設(shè)備容量應(yīng)分類按暫載率歸算:起重機(jī)用電動(dòng)機(jī)的設(shè)備容量歸算到暫載率為25%的額定有功功

2、率:電焊機(jī)及電焊裝置的變壓器設(shè)備容量歸算到暫載率為100%的額定有功功率。（3） 電爐變壓器的設(shè)備容量取額定功率因數(shù)下的有功功率:（4） 照明設(shè)備容量的確定應(yīng)符合下列規(guī)定:白熾燈和碘鎢燈的設(shè)備容量按燈泡上標(biāo)出的標(biāo)稱容量計(jì)算;熒光燈和金屬鹵化物燈的設(shè)備容量尚應(yīng)考慮鎮(zhèn)流器中的功率損耗。熒光燈的設(shè)備容量按燈管上標(biāo)出標(biāo)稱容量的1.2倍計(jì)算;金屬鹵化物燈的設(shè)備容量按燈泡上標(biāo)出的標(biāo)稱容量的1. 1倍計(jì)算。采用電子鎮(zhèn)流器時(shí)可忽略其功率損耗。（5） 空調(diào)設(shè)備容量按其銘牌額定容量;（6） 負(fù)荷計(jì)算時(shí)，均應(yīng)扣除備用機(jī)泵、消防泵、電動(dòng)閥、檢修動(dòng)力箱等裝置（或單元）正常運(yùn)行時(shí)不用電的電氣設(shè)備。四、軸功率逐臺(tái)計(jì)算法（1

3、）裝置(單元)的最大計(jì)算負(fù)荷應(yīng)按公式3-7-1，3-7-2，3-7-3計(jì)算: （3-7-1） （3-7-2） （3-7-3）式中： Pm 裝置(單元)最大計(jì)算負(fù)荷的有功功率(kW);Qm 裝置(單元)最大計(jì)算負(fù)荷的無(wú)功功率(kv-);Sm 裝置(單元)最大計(jì)算負(fù)荷的視在功率(kVA);裝置(單元)所有運(yùn)行電氣設(shè)備計(jì)算負(fù)荷有功功率之和（kW）;裝置(單元)所有運(yùn)行電氣設(shè)備計(jì)算負(fù)荷無(wú)功功率之和(kvar);Kc 考慮了電動(dòng)機(jī)最大負(fù)荷同時(shí)系數(shù)及饋電線路損耗后的綜合系數(shù)，取0.85-1:n 自然數(shù)1, 2, 3,.。2、用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷按公式3-7-4 3-7-9計(jì)算: （3-7-4） （3-7-5）

4、 （3-7-6） （3-7-7） （3-7-8） （3-7-9）式中：Prun 電動(dòng)機(jī)在計(jì)算軸功率下運(yùn)行時(shí)計(jì)算負(fù)荷的有功功率(kW); Qrun 電動(dòng)機(jī)計(jì)算負(fù)荷的無(wú)功功率(kvar); Srun 電動(dòng)機(jī)計(jì)算負(fù)荷的表觀功率(kVA);Pa 根據(jù)裝置(單元)在設(shè)計(jì)能力運(yùn)行時(shí)，機(jī)泵所輸送介質(zhì)在設(shè)計(jì)操作條件下的揚(yáng)程、流量、溫度、密度、粘度及機(jī)泵效率等參數(shù)計(jì)算出的機(jī)泵軸功率(kW)；Pr 電動(dòng)機(jī)額定功率(kW);Kr 電動(dòng)機(jī)負(fù)載率;run 電動(dòng)機(jī)在計(jì)算軸功率下運(yùn)行時(shí)的效率，按公式(3-7-8)計(jì)算。當(dāng)0.75Kr1時(shí)，a及b分別為電動(dòng)機(jī)在100%和75%負(fù)載時(shí)的效率，取0.75;當(dāng)0.5Kr0.75時(shí)，

5、a及b分別為電動(dòng)機(jī)在75%和50%負(fù)載時(shí)的效率，取0.5:當(dāng)Kr 0. 5時(shí)，按電動(dòng)機(jī)在50%負(fù)載時(shí)的效率取值;cosrun 電動(dòng)機(jī)在計(jì)算軸功率下運(yùn)行時(shí)的功率因數(shù)，按公式(3-7-9)計(jì)算。當(dāng)0. 75 Kr 1時(shí)，cosa及cosb分別為電動(dòng)機(jī)在100%和75%負(fù)載時(shí)的功率因數(shù)，取0. 75;當(dāng)0.5Kr0.75時(shí)，cosa及cosb分別為電動(dòng)機(jī)在75%和50%負(fù)載時(shí)的功率因數(shù)，取0.5;當(dāng)Kr0. 5時(shí)，按電動(dòng)機(jī)在50%負(fù)載時(shí)的功率因數(shù)取值:3、當(dāng)裝置(單元)內(nèi)有部分用電設(shè)備是配套設(shè)備，難以確定軸功率時(shí)，其軸功率應(yīng)按公式3-7-10計(jì)算: （3-7-10）式中：t 機(jī)泵傳動(dòng)系數(shù)。直接傳動(dòng)取

6、1，皮帶或齒輪傳動(dòng)取0.9;Ks 負(fù)載安全系數(shù)，按表3-7-1選取;表3-7-1不同配套電動(dòng)機(jī)功率下的負(fù)載安全系數(shù)Ks五、需要系數(shù)法計(jì)算1、抽油機(jī)、機(jī)修、化驗(yàn)室、辦公室等單元的計(jì)算負(fù)荷按式3-7-11，3-7-12計(jì)算： （3-7-11） （3-7-12）式中 ： 單元中正常使用的（不包括備用設(shè)備）用電設(shè)備之和(kW); Kd 按單元?jiǎng)澐值男枰禂?shù)，按表3-7-2選取。 cos按單元?jiǎng)澐值钠骄β室驍?shù)，按表3-7-2選取;視在功率的計(jì)算公式同公式(3-7-6)。表3-7-3 抽油機(jī)、機(jī)修、化驗(yàn)室、辦公室等單元的需要系數(shù)和功率因數(shù)單元或設(shè)備名稱需要系數(shù)（Kd）功率因數(shù)（cos）抽油機(jī)（1775k

7、W）風(fēng)機(jī)、空調(diào)器分散式電熱器鍋爐房機(jī)修儀修化驗(yàn)室辦公室030.700.800.750.950.750.800203020.40.50.60.900.801.000.800.50.650.60.750.60.7注：抽油機(jī)的需要系數(shù)用于連片的井排線路或計(jì)算總負(fù)荷，功率因數(shù)考慮已加補(bǔ)償。六、變電所和配電所的負(fù)荷計(jì)算1、變壓器和電抗器的功率損耗（1）雙卷變壓器功率損耗計(jì)算見(jiàn)公式（3-7-13）（3-7-16）： （3-7-13） （3-7-14） （3-7-15） （3-7-16）式中：Pt 變壓器的有功損耗(kW);Qt 變壓器的無(wú)功損耗(kvar);Slm 變壓器的低壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷(kVA) ;S

8、r 變壓器的額定容量(kVA);Pn 變壓器空載時(shí)的有功損耗(kW):Pr 變壓器在額定負(fù)載時(shí)的有功損耗(kW);Qn 變壓器空載時(shí)的無(wú)功損耗(kvar);In 變壓器空載電流占額定電流的百分?jǐn)?shù)(%);Qr 變壓器在額定負(fù)載時(shí)的無(wú)功損耗(kvar);ush 變壓器短路電壓占額定電壓的百分?jǐn)?shù)(%)。（2)三卷變壓器功率損耗計(jì)算見(jiàn)公式（3-7-17）（3-7-25）： (3-7-17) (3-7-18) (3-7-19) (3-7-20) (3-7-21) (3-7-22) (3-7-23) (3-7-24) (3-7-25)式中 ：Slm1、Slm2、Slm3 三卷變壓器高、中、低壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷

9、(kVA) ;Sr1、Sr2、Sr3 三卷變壓器高、中、低壓線圈的額定容量(kVA);Pr1、Pr2、Pr3 三卷變壓器高、中、低壓線圈在額定負(fù)載時(shí)的有功損耗(kW) ;Qr1、Qr2、Qr3 三卷變壓器高、中、低壓線圈在額定負(fù)載時(shí)的無(wú)功損耗(kvar);Pr 三卷變壓器高一中或高一低壓線圈在額定負(fù)載時(shí)的有功損耗(kW)，即短路損耗，取最大值;K2、K3 三卷變壓器中壓和低壓線圈額定容量與變壓器額定容量的比值，一般為1、 0.67或0. 5;ush1-2、ush1-3、ush3-3、 三卷變壓器高一中、高一低和中一低壓線圈短路電壓占額定電壓的百分比(%);Ir1 三卷變壓器高壓側(cè)線圈額定電流(

10、A);Ur1 三卷變壓器高壓側(cè)線圈額定電壓(kV);三卷變壓器空載時(shí)的無(wú)功損耗計(jì)算公式同公式（3-7-15）。3）電抗器功率損耗計(jì)算見(jiàn)公式（3-7-26）（3-7-28）： （3-7-26） （3-7-27） （3-7-28）式中：Sretm 電抗器回路的計(jì)算負(fù)荷(kVA);Pret 電抗器的有功損耗(kW):Qret 電抗器的無(wú)功損耗(kvar):Pret r 電抗器在額定負(fù)載時(shí)的一相有功損耗(kW) ;Qret r 電抗器在額定負(fù)載時(shí)的一相無(wú)功損耗(kvar);Iret r 電抗器額定電流(A);Im 電抗器回路的計(jì)算電流(A);Ur 電抗器額定電壓(kV)2、變電所最大計(jì)算負(fù)荷 變電所最

11、大計(jì)算負(fù)荷計(jì)算公式見(jiàn)（3-7-29）（3-7-31）： （3-7-29） （3-7-30） （3-7-31）式中：Psm 變電所最大計(jì)算負(fù)荷的有功功率(kW) ;Qsm變電所最大計(jì)算負(fù)荷的無(wú)功功率(kvar) ;Ssm變電所最大計(jì)算負(fù)荷的視在功率(kVA) ;由變(配)電所供電的裝置(單元)最大計(jì)算負(fù)荷有功功率之和(kW) ;由變(配)電所供電的裝置(單元)最大計(jì)算負(fù)荷無(wú)功功率之和(kvar) ; 變電所內(nèi)所有變壓器有功損耗之和(kW) ;變電所內(nèi)所有變壓器無(wú)功損耗之和(kvar) ;變電所內(nèi)所有電抗器有功損耗之和(kW);變電所內(nèi)所有電抗器無(wú)功損耗之和(kvar) ;Kt 變(配)電所最大負(fù)

12、荷同時(shí)系數(shù)，當(dāng)變電所只向一個(gè)裝置(單元)供電時(shí)取1;當(dāng)變(配)電所向二個(gè)及二個(gè)以上裝置(單元)供電時(shí)取0.95.3、配電所最大計(jì)算負(fù)荷配電所最大計(jì)算負(fù)荷計(jì)算公式見(jiàn)（3-7-32）（3-7-34）： （3-7-32） （3-7-33） （3-7-34）式中：Pdm 配電所最大計(jì)算負(fù)荷的有功功率(kW);Qdm 配電所最大計(jì)算負(fù)荷的無(wú)功功率(kvar) ;Sdm 配電所最大計(jì)算負(fù)荷的表觀功率(kVA)。4、變電所或配電所的無(wú)功功率補(bǔ)償容量計(jì)算公式見(jiàn)變電所或配電所的無(wú)功功率補(bǔ)償容量計(jì)算公式見(jiàn)（3-7-35），（3-7-36）： （3-7-35） （3-7-36）式中： Qsc、Qdc無(wú)功補(bǔ)償容量(kvar)tg1 補(bǔ)償前平均功率因數(shù)角的正切值:tg2 補(bǔ)償后平均功率因數(shù)角的正切值，按設(shè)計(jì)目標(biāo)值確定。 5、全廠最大計(jì)算負(fù)荷全廠用電負(fù)荷應(yīng)為所有裝置及單元變電所和配電所的計(jì)算負(fù)荷、廠區(qū)供電線路的損耗、總變電所主變壓器及電抗器的損耗等幾個(gè)主要部分的總和。全廠最大計(jì)算負(fù)荷應(yīng)按公式（2-7-37）（3-7-39）計(jì)算： （3-7-37） （3-7-38） （3-7-39）式中：Ptm全廠最大計(jì)算負(fù)荷的有功功率(kW);Qtm全廠最大計(jì)算負(fù)荷的無(wú)功功率(kvar);Stm全廠最大計(jì)算負(fù)荷的表觀功率(kVA):Ktt全廠最大用電負(fù)荷的同時(shí)系數(shù)，取0.85-0.90;由總變電所供電的各