某工廠電力負(fù)荷計(jì)算示例

1、某工廠電力負(fù)荷計(jì)算示例2.1  負(fù)荷計(jì)算 負(fù)荷計(jì)算的目的 計(jì)算負(fù)荷是確定供電系統(tǒng)、選擇變壓器容量、電氣設(shè)備、導(dǎo)線截面和儀表量程的依據(jù)，也是整定繼電保護(hù)的重要數(shù)據(jù)。計(jì)算負(fù)荷確定的是否正確合理，直接影響到電器和導(dǎo)線的選擇是否合理。如計(jì)算負(fù)荷確定過大，將使電器和導(dǎo)線截面選擇過大，造成投資和有色金屬的浪費(fèi)；如計(jì)算負(fù)荷確定過小，又將使電器和導(dǎo)線運(yùn)行時(shí)增加電能損耗，并產(chǎn)生過熱，引起絕緣過早老化，甚至燒毀，以至發(fā)生事故。為此，正確進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算是供電設(shè)計(jì)的前提，也是實(shí)現(xiàn)供電系統(tǒng)安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的必要手段。 負(fù)荷計(jì)算的方法 目前負(fù)荷計(jì)算常用需要系數(shù)法、二項(xiàng)式法和利用系數(shù)法、利用各種用電指標(biāo)的負(fù)荷計(jì)算方法

2、。前兩種方法在國內(nèi)各電氣設(shè)計(jì)單位的使用最為普遍。 1.需要系數(shù)法 適用范圍：當(dāng)用電設(shè)備臺(tái)數(shù)較多、各臺(tái)設(shè)備容量相差不太懸殊時(shí)，特別在確定車間和工廠的計(jì)算負(fù)荷時(shí)，宜于采用。組成需要系數(shù)的同時(shí)系數(shù)和負(fù)荷系數(shù)都是平均的概念，若一個(gè)用電設(shè)備組中設(shè)備容量相差過于懸殊，大容量設(shè)備的投入對(duì)計(jì)算負(fù)荷投入時(shí)的實(shí)際情況不符，出現(xiàn)不理想的結(jié)果。 2.二項(xiàng)式法 當(dāng)用電設(shè)備臺(tái)數(shù)較少、有的設(shè)備容量相差懸殊時(shí)，特別在確定干線和分支線的計(jì)算負(fù)荷時(shí)，宜于采用。 3.利用系數(shù)法 通過平均負(fù)荷來求計(jì)算負(fù)荷，計(jì)算依據(jù)是概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)，但計(jì)算過程較為復(fù)雜。 4.利用各種用電指標(biāo)的負(fù)荷計(jì)算方法 適用于在工廠的初步設(shè)計(jì)中估算符合、在各類建

3、筑的初步設(shè)計(jì)中估算照明負(fù)荷用。 根據(jù)計(jì)算法的特點(diǎn)和適用范圍我們選取需要系數(shù)法來計(jì)算負(fù)荷。 計(jì)算負(fù)荷的公式 按需要系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷的公式 有功（kW）Pc= Kd·Pe（2-1） 無功（kvar）Qc= Pc·tan（2-2） 視在（kVA）Sc=（2-3） 電流 （A）Ic=（2-4） 式中 Kd 該用電設(shè)備組的需用系數(shù)； Pe 該用電設(shè)備組的設(shè)備容量總和，但不包括備用設(shè)備容量（kW）； Pc Qc Sc 該用電設(shè)備組的有功、無功和視在計(jì)算負(fù)荷（kW kvar kVA）； U 額定電壓（kW）; tan 與運(yùn)行功率因數(shù)角相對(duì)應(yīng)的正切值； Ic該用電設(shè)備

4、組的計(jì)算電流（A）; 負(fù)荷計(jì)算 1.染車間動(dòng)力（AP103B） Pc= Kd·Pe= 67.5×0.75= 50.6kW Qc= Pc·tan(arccos) = 50.6×tan(arccos0.8) = 38.0 kvar Sc= = 63.3 kVA 2.預(yù)縮力烘干機(jī)（AP104E） Pc= Kd·Pe= 50×0.7= 35.0kW Qc= Pc·tan(arccos) = 35.0×tan(arccos0.8) = 26.3 kvar Sc= = 43.8 kVA 3.樹脂定型機(jī)（AP104J） Pc=

5、Kd·Pe= 150×0.7= 105.0kW Qc= Pc·tan(arccos) = 105.0×tan(arccos0.8) = 78.8 kvar Sc= = 131.3 kVA 4.車間照明（AL105C1） Pc= Kd·Pe= 7.77×0.9= 7.0kW Qc= Pc·tan(arccos) = 7.0×tan(arccos0.6) = 9.3 kvar Sc= = 11.7 kVA 5.車間檢修電源（AP105E2） Pc= Kd·Pe= 30×0.65= 19.5kW Qc

6、= Pc·tan(arccos) = 19.5×tan(arccos0.8) = 14.6 kvar Sc= = 24.4 kVA 其余計(jì)算類似，最后得出整廠的Pc Qc Sc Pc= 0.55×694.9 = 382.2 kW Qc= 0.55×564.1 = 310.3 kvar Sc= = 492.3 kVA 式中 0.55同時(shí)系數(shù)； 無功補(bǔ)償 因?yàn)閏os = Pc/Sc= 382.2/492.3= 0.776<0.92 功率因數(shù)小于0.92的規(guī)定值，故應(yīng)該進(jìn)行無功補(bǔ)償。 企業(yè)生產(chǎn)用耗電設(shè)備多為感性負(fù)荷，除由電源取用有功功

7、率之外，還有大量無功功率由電源到負(fù)荷往返交換，導(dǎo)致功率因素降低，從而造成下述不利影響。 1.引起線路電流增大，使供配電設(shè)備的容量不能充分利用，降低了供電能力； 2.電流增大，使設(shè)備和線路的功率損耗和電能損耗急劇增加； 3.線路電壓損失增大，影響負(fù)荷端的電壓質(zhì)量； 綜上所述，無功功率對(duì)電源以及企業(yè)供配電系統(tǒng)都有不良的影響，從節(jié)約電能、改善變配電設(shè)備利用情況和提高電能質(zhì)量等方面考慮，都必須設(shè)法減少負(fù)荷無功功率帶來的不利影響。 提高功率因素一般可以采取兩方面措施，一是提高用電設(shè)備的自然功率因素，二是采取人工補(bǔ)償?shù)姆绞健Ｈ斯ぱa(bǔ)償?shù)姆绞接袃煞N，一是采用同步電機(jī)補(bǔ)償，二是采用并聯(lián)電容的補(bǔ)償。我們采用的是并

8、聯(lián)電容的補(bǔ)償方式。它是目前供配電系統(tǒng)中普遍采用的一種無功補(bǔ)償方式，具有功率損耗小、運(yùn)行維護(hù)方便、補(bǔ)償容量增減方便、個(gè)別電容的損壞不影響整體使用的特點(diǎn)。 補(bǔ)償前： Pc= 382.2 kW  Qc=310.3 kvar  Sc= 492.3 kVA Cos1 = 0.776  tan1= 0.813 補(bǔ)償后要達(dá)到： Cos2 = 0.92  tan2= 0.426 根據(jù)公式 Q= Pc×( tan1tan2 )（2-5） Q = 382.2×（0.8130.426）=147.9 kvar 考慮到以后設(shè)備的增加以及電容器的枯竭，以及所選取的電容器的型號(hào)等因素，將電力電容器設(shè)置在低壓母線上來補(bǔ)償母線前面的變壓器，并且電容器采用三角形接法，型號(hào)為BCJM-15。根據(jù)型號(hào)的容量，選取BCJM-15 kvar×12，得Q = 180 kvar 補(bǔ)償后 Pc= 382.2 kW  Qc=130.3 kvar   Sc= 403.8 kVA cos = Pc/Sc= 382.2/403.8= 0.947 考慮變壓器的損耗 P= 0.01 S(2-6) Q= 0.05 S(2-7) P= 4.04 kW