第二章負荷計算

1、第二章第二章 負荷計算負荷計算主要內容主要內容 負荷計算的意義和目的負荷計算的意義和目的 負荷計算的方法負荷計算的方法 計算負荷的步驟計算負荷的步驟 功率因數(shù)功率因數(shù) 無功補償無功補償?shù)诙碌诙?負荷計算負荷計算負荷計算目的負荷計算目的 企業(yè)用電總量企業(yè)用電總量 選擇各級變壓器的容量選擇各級變壓器的容量 架空線和電纜的截面積架空線和電纜的截面積 繼電保護整定繼電保護整定 電器設備型號電器設備型號 選擇無功補償裝置選擇無功補償裝置設備額定容量的確定設備額定容量的確定用電設備按其工作方式可分為三種：用電設備按其工作方式可分為三種： （1 1）連續(xù)運行工作制（長期工作制）連續(xù)運行工作制（長期工作制

2、） （2 2）短時運行工作制（短暫工作制）短時運行工作制（短暫工作制） （3 3）斷續(xù)運行工作制（重復短暫工作制）斷續(xù)運行工作制（重復短暫工作制） 負荷持續(xù)率（負荷持續(xù)率（FC） tg工作時間工作時間tx停歇時間停歇時間tg tx 整個周期時間整個周期時間電動機電動機電焊變壓器電焊變壓器%100 xggtttFCFCSSFCPPNNMNMN.相關系數(shù)相關系數(shù) 用電設備在生產(chǎn)期間的投入運行有很大的用電設備在生產(chǎn)期間的投入運行有很大的隨機性，但各種類型的工廠都有其本身的隨機性，但各種類型的工廠都有其本身的生產(chǎn)規(guī)律。所以，從整體來看，用電也必生產(chǎn)規(guī)律。所以，從整體來看，用電也必然存在一定的規(guī)律性。然

3、存在一定的規(guī)律性。 利用已經(jīng)投運工廠的設備安裝容量和實際利用已經(jīng)投運工廠的設備安裝容量和實際用電情況的大量資料進行統(tǒng)計、分析，求用電情況的大量資料進行統(tǒng)計、分析，求出相關系數(shù)，以便在設計相同類型工廠時出相關系數(shù)，以便在設計相同類型工廠時參考利用。參考利用。負荷曲線負荷曲線負荷曲線（負荷曲線（load curve）是指用于表達是指用于表達電力負荷隨時間變化情況的函數(shù)曲線。電力負荷隨時間變化情況的函數(shù)曲線。在直角坐標系中，縱坐標表示負荷（有在直角坐標系中，縱坐標表示負荷（有功功率或無功功率）值，橫坐標表示對功功率或無功功率）值，橫坐標表示對應的時間（一般以小時為單位）。應的時間（一般以小時為單位）

4、。 負荷曲線負荷曲線 反映負荷變化情況反映負荷變化情況 曲線所包圍的面積為用電負荷曲線所包圍的面積為用電負荷 為用電決策提供依據(jù)為用電決策提供依據(jù) 曲線分類有多種曲線分類有多種有功，無功等有功，無功等梯形，平滑形梯形，平滑形日，季度，年日，季度，年圖2-1 日有功曲線年最大負荷年最大負荷Pmax年最大負荷年最大負荷Pmax就是全年中負荷最大的工作就是全年中負荷最大的工作班內消耗電能最大的半小時的平均功率，因此班內消耗電能最大的半小時的平均功率，因此年最大負荷也稱為半小時最大負荷年最大負荷也稱為半小時最大負荷P30。年最大負荷利用小時數(shù)年最大負荷利用小時數(shù)Tmax年最大負荷利用小時數(shù)又稱為年最大

5、負荷使年最大負荷利用小時數(shù)又稱為年最大負荷使用時間用時間Tmax，它是一個假想時間，在此時間內，它是一個假想時間，在此時間內，電力負荷按年最大負荷電力負荷按年最大負荷Pmax (或或P30)持續(xù)運行持續(xù)運行所消耗的電能，恰好等于該電力負荷全年實際所消耗的電能，恰好等于該電力負荷全年實際消耗的電能。消耗的電能。 負荷計算的幾個物理量負荷計算的幾個物理量 下圖為某廠年有功負荷曲線，此曲線上最大下圖為某廠年有功負荷曲線，此曲線上最大負荷負荷Pmax就是年最大負荷，就是年最大負荷，Tmax為年最大負荷利為年最大負荷利用小時數(shù)。用小時數(shù)。年最大負荷利用小時數(shù)年最大負荷利用小時數(shù)Tmax一班制工廠一班制工

6、廠Tmax=18003000h兩班制工廠兩班制工廠Tmax=35004800h三班制工廠三班制工廠Tmax=50007000h 平均負荷平均負荷Pav 平均負荷平均負荷Pav就是電力負荷在一定時間就是電力負荷在一定時間t內平均消耗的功率，也就是電力負荷在內平均消耗的功率，也就是電力負荷在該時間內消耗的電能該時間內消耗的電能W除以時間除以時間t的值，的值，即即Pav=W/t 年平均負荷：年平均負荷：Pav=Wa/8760 負荷系數(shù)：負荷系數(shù)：Klo=Pav/ Pmax負荷計算的幾個物理量負荷計算的幾個物理量負荷計算的幾個物理量負荷計算的幾個物理量 計算負荷（計算負荷（calculated loa

7、d） 通常將以半小時平均負荷為依據(jù)所繪制通常將以半小時平均負荷為依據(jù)所繪制的負荷曲線上的的負荷曲線上的“最大負荷最大負荷”稱為計算稱為計算負荷，并把它作為按發(fā)熱條件選擇電氣負荷，并把它作為按發(fā)熱條件選擇電氣設備的依據(jù)，用設備的依據(jù)，用Pca(Qca、Sca、Ica)或或P30(Q30、S30、I30)表示。表示。 負荷計算就是求計算負荷負荷計算就是求計算負荷Pca,Qca,Sca和和Ica負荷計算的幾個物理量負荷計算的幾個物理量 規(guī)定取規(guī)定取“半小時平均負荷半小時平均負荷”的原因：的原因： 一般中小截面導體的發(fā)熱時間常數(shù)一般中小截面導體的發(fā)熱時間常數(shù)為為10min以上，根據(jù)經(jīng)驗表明，中小截面以

8、上，根據(jù)經(jīng)驗表明，中小截面導線達到穩(wěn)定溫升所需時間約為導線達到穩(wěn)定溫升所需時間約為 3=31030（min），如果導線負載），如果導線負載為短暫尖峰負荷，顯然不可能使導線溫為短暫尖峰負荷，顯然不可能使導線溫升達到最高值，只有持續(xù)時間在升達到最高值，只有持續(xù)時間在30min以上的負荷時，才有可能構成導線的最以上的負荷時，才有可能構成導線的最高溫升。高溫升。負荷計算的幾個物理量負荷計算的幾個物理量負荷計算計算方法負荷計算計算方法 計算方法種類計算方法種類需用系數(shù)法需用系數(shù)法二項系數(shù)法二項系數(shù)法利用系數(shù)法利用系數(shù)法單位電耗法單位電耗法單位面積功率法單位面積功率法 基本步驟基本步驟查表得到系數(shù)，按照公

9、式計算查表得到系數(shù)，按照公式計算需要系數(shù)考慮了以下的主要因素：需要系數(shù)考慮了以下的主要因素：式中式中 K 同時使用系數(shù)，為在最大負荷工作班某組工作著的用電同時使用系數(shù)，為在最大負荷工作班某組工作著的用電設備容量與接于線路中全部用電設備總額定容量之比；設備容量與接于線路中全部用電設備總額定容量之比； KL負荷系數(shù)，用電設備不一定滿負荷運行，此系數(shù)表示工負荷系數(shù)，用電設備不一定滿負荷運行，此系數(shù)表示工作著的用電設備實際所需功率與其額定容量之比；作著的用電設備實際所需功率與其額定容量之比； wl線路供電效率；線路供電效率； 用電設備組在實際運行功率時的平均效率。用電設備組在實際運行功率時的平均效率。

10、wlLdKKK負荷計算的幾個物理量負荷計算的幾個物理量需用系數(shù)法求計算負荷概述需用系數(shù)法求計算負荷概述 用電設備組求計算負荷用電設備組求計算負荷計算公式計算公式:Pca=KdPN 設備容量的確定設備容量的確定PN需用系數(shù)需用系數(shù)Kd 查附表查附表1 多個用電設備組的計算負荷多個用電設備組的計算負荷用需用系數(shù)法分別每個用電設備組的計算負荷用需用系數(shù)法分別每個用電設備組的計算負荷查表查表2-3 得多個用電設備組的同時系數(shù)得多個用電設備組的同時系數(shù)按公式計算按公式計算 斷續(xù)運行工作制（重復短暫工作制）斷續(xù)運行工作制（重復短暫工作制） 斷續(xù)周期工作制的設備，通常用暫載率斷續(xù)周期工作制的設備，通常用暫載

11、率表表征其工作特征，取一個工作周期內的工作時征其工作特征，取一個工作周期內的工作時間與工作周期的百分比值，即為間與工作周期的百分比值，即為 ，即：，即： 式中式中 t，t0工作時間與停歇時間，兩者之工作時間與停歇時間，兩者之和為工作周期和為工作周期T。%1000tttTt設備額定容量的確定設備額定容量的確定 在每臺用電設備的銘牌上都有在每臺用電設備的銘牌上都有“額定功額定功率率”PN，但由于各用電設備的額定工作方式，但由于各用電設備的額定工作方式不同，不能簡單地將銘牌上規(guī)定的額定功率不同，不能簡單地將銘牌上規(guī)定的額定功率直接相加，必須先將其直接相加，必須先將其換算為同一工作制下?lián)Q算為同一工作制

12、下的額定功率的額定功率，然后才能相加。經(jīng)過換算至統(tǒng)，然后才能相加。經(jīng)過換算至統(tǒng)一規(guī)定的工作制下的一規(guī)定的工作制下的“額定功率額定功率”稱為稱為“設設備額定容量備額定容量”，用，用Pe表示。表示。 設備額定容量的確定設備額定容量的確定（1）長期工作制設備容量）長期工作制設備容量 Pe=PN（2）重復短暫工作制的設備容量）重復短暫工作制的設備容量吊車機組用電動機（包括起重機、行車等吊車機組用電動機（包括起重機、行車等 ）的設備容量統(tǒng)一換算到的設備容量統(tǒng)一換算到=25%時的額定功率時的額定功率（kW），若其），若其N不等于不等于25%時應進行換算，時應進行換算，公式為公式為:225NeNNNPPP%

13、設備額定容量的確定設備額定容量的確定電焊機及電焊變壓器的設備容量統(tǒng)一換算電焊機及電焊變壓器的設備容量統(tǒng)一換算到到100%時的額定功率（時的額定功率（kW）。若其銘）。若其銘牌暫載率牌暫載率N不等于不等于100%時，應進行換算，時，應進行換算，公式為公式為:（3）電爐變壓器的設備容量）電爐變壓器的設備容量電爐變壓器的設備容量是指在額定功率因數(shù)電爐變壓器的設備容量是指在額定功率因數(shù)下的額定功率（下的額定功率（kW），即：），即：Pe=PN=SNcos NNNNNeSPPcos設備額定容量的確定設備額定容量的確定 （2 2）電焊機的設備容量）電焊機的設備容量 電焊機屬于反復短時工作制設備，它的設備容

14、量應統(tǒng)一換算到電焊機屬于反復短時工作制設備，它的設備容量應統(tǒng)一換算到 ，所以所以2 2臺電焊機的設備容量：臺電焊機的設備容量： %100解：（解：（1 1）金屬切削機床的設備容量）金屬切削機床的設備容量 金屬切削機床屬于長期連續(xù)工作制設備，所以金屬切削機床屬于長期連續(xù)工作制設備，所以2020臺金屬切削機床的臺金屬切削機床的總容量為：總容量為： 例例 某小批量生產(chǎn)車間某小批量生產(chǎn)車間380V線路上接有金屬切削機床共線路上接有金屬切削機床共20臺（其中臺（其中10.5kW-4臺，臺，7.5kW-8臺，臺，5kW-8臺），車間有臺），車間有380V電焊機電焊機2臺（每臺容量臺（每臺容量20kVA，

15、, ），車間有吊車），車間有吊車1臺臺11kW， ），試），試計算此車間的設備容量。計算此車間的設備容量。 %65N5 . 0cosN%25NeiePP1kW142585 . 785 .104NNNeSPcos22kW1 .165 . 065. 0202 （3）吊車的設備容量）吊車的設備容量 吊車屬于反復短時工作制設備，它的設備容量應統(tǒng)一換算到吊車屬于反復短時工作制設備，它的設備容量應統(tǒng)一換算到 ，所以所以1臺吊車的容量為：臺吊車的容量為： (4) 車間的設備總容量為：車間的設備總容量為：%25kW11253NNNePPPkW169111 .16142eP例例 某小批量生產(chǎn)車間某小批量生產(chǎn)車間

16、380V線路上接有金屬切削機床共線路上接有金屬切削機床共20臺（其中臺（其中10.5kW-4臺，臺，7.5kW-8臺，臺，5kW-8臺），車間有臺），車間有380V電焊機電焊機2臺（每臺容量臺（每臺容量20kVA， , ），車間有吊車），車間有吊車1臺臺11kW， ），試），試計算此車間的設備容量。計算此車間的設備容量。 %65N5 . 0cosN%25N需用系數(shù)法需用系數(shù)查表需用系數(shù)法需用系數(shù)查表系數(shù)查表見附表系數(shù)查表見附表1Kd的范圍原則任取，一般取較大值的范圍原則任取，一般取較大值正切值用來計算無功功率，余弦值只在正切值用來計算無功功率，余弦值只在單個用電設備組中計算視在功率單個用電設備

17、組中計算視在功率了解用電設備組的類型了解用電設備組的類型需用系數(shù)法計算公式需用系數(shù)法計算公式 一個用電設備組一個用電設備組 多個用電設備組多個用電設備組)3/(tan22NcacacacacacacaNdcaUSIQPSPQPKP)3/()tan(m1,2,3,.,i )(2211NcacacacacamiiiNdisicamiiNdisicaUSIQPSPKKQPKKP對需用系數(shù)法的評價對需用系數(shù)法的評價 簡單：只用一個公式簡單：只用一個公式 方便：查表方便：查表 準確：準確：Kd來自于多年的經(jīng)驗積累來自于多年的經(jīng)驗積累 明確：物理意義明確明確：物理意義明確 適用范圍廣：基本各種情況都適用適

18、用范圍廣：基本各種情況都適用 特例：存在單臺大容量電動機時會有一定誤差，特例：存在單臺大容量電動機時會有一定誤差，可考慮用二項系數(shù)法?？煽紤]用二項系數(shù)法。例題例題某機修車間某機修車間380V380V線路上有如下設備：線路上有如下設備： 對焊機一臺：對焊機一臺：S SN N=42kVA, =42kVA, N=60%,cos=60%,cos =0.62=0.62 10 10噸橋式起重機一臺：噸橋式起重機一臺：P PN N=39.6kW, =39.6kW, N=40%=40% 金屬切削用三相電機：金屬切削用三相電機：7.5kW 37.5kW 3臺臺, 4kW 8, 4kW 8臺臺,3kW 17,3k

19、W 17臺臺試求計算負荷。試求計算負荷。思路：思路： 先確定負荷應用范圍：小批生產(chǎn)，屬于冷加工車間先確定負荷應用范圍：小批生產(chǎn)，屬于冷加工車間 先分組：對焊機一組；起重機一組；金屬切削用電機一組。先分組：對焊機一組；起重機一組；金屬切削用電機一組。 每一組用需用系數(shù)法分別計算：容量；查表得每一組用需用系數(shù)法分別計算：容量；查表得KdKd和和coscos ；計算；計算 查表得多個組的同時系數(shù)，再計算查表得多個組的同時系數(shù)，再計算AUSIkVAQPSkPKKQkWPKKPKkPQkWPKPkWPKkPQkWPKPkWPPKkPQkWPKPkWSPKNcacacacacamiiNdisicamiNd

20、isicasicacadcadcacadcaNNdcacadcaNNd7123803100083.46383.465 .3916.25var5 .39)2 .2998.1221. 7(8 . 0)tan(16.25)88.165 . 707. 7(8 . 0)(8 . 0, 8 . 07 . 032var2 .2973. 188.16tan 88.165 .10516. 05 .105317485 . 7373. 1tan, 5 . 0cos,16. 0,16. 014. 01 :var98.1273. 15 . 7tan 5 . 75015. 0504 . 06 .392273. 1tan,

21、 5 . 0cos,15. 0,15. 005. 01 :var21. 702. 107. 7tan 07. 72 .2035. 02 .206 . 062. 042cos02. 1tan, 7 . 0cos,35. 01 :222211取系數(shù)得各用電設備組的同時查表取得查附表對金屬切削電機取得查附表對吊車組得查附表對對焊機組企業(yè)負荷的確定企業(yè)負荷的確定 除求出計算負荷外，還應該考慮供電損耗。除求出計算負荷外，還應該考慮供電損耗。 供電損耗包括線路和變壓器損耗。線路損耗供電損耗包括線路和變壓器損耗。線路損耗和變壓器損耗包括有功和無功損耗。和變壓器損耗包括有功和無功損耗。(開關不開關不考慮考慮)

22、 供電損耗計算有詳細的計算公式，但可以估供電損耗計算有詳細的計算公式，但可以估算，取計算負荷的算，取計算負荷的5-10%. 計算負荷加上供電損耗便是企業(yè)總負負荷。計算負荷加上供電損耗便是企業(yè)總負負荷。 計算負荷用于選擇高低壓線路的截面和變壓計算負荷用于選擇高低壓線路的截面和變壓器容量。器容量。企業(yè)負荷確定的步驟企業(yè)負荷確定的步驟從負荷端開始，從負荷端開始，逐級上推到電源逐級上推到電源進線端。進線端。用電設備組用電設備組車間低壓變壓車間低壓變壓器出線器出線高壓出線高壓出線企業(yè)變壓器出企業(yè)變壓器出線線企業(yè)進線企業(yè)進線P305= K5 P306iP304=P305+PwL2P303= K3 P304

23、iP302=P303+PT+PwL1P301= K1 P302i（1）瞬時功率因數(shù)）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第五

24、節(jié)第五節(jié) 供電系統(tǒng)功率因數(shù)的改善供電系統(tǒng)功率因數(shù)的改善（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，功率因數(shù)平均功率因數(shù)指某一規(guī)定時間內，功率因數(shù)的平均值。其計算公式為的平均值。其計算公式為式中：式中： W某一時間內消耗的有功電能（某一時間內消耗的有功電能（kWh）；）；由有功電度表讀出。由有功電度表讀出。 V某一時間內消耗的無功電能（某一時間內消耗的無功電能（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，規(guī)我國電業(yè)部門每月向工業(yè)用戶收取電費，規(guī)定電費要按月平均功率因數(shù)來調整。上式用定電費要按月平均功率因數(shù)來調整。上式用以計算已投

25、入生產(chǎn)的工業(yè)企業(yè)的功率因數(shù)。以計算已投入生產(chǎn)的工業(yè)企業(yè)的功率因數(shù)。 222)(11cosWVVWW（3）自然功率因數(shù)）自然功率因數(shù) 凡未裝設人工補償裝置時的功率因數(shù)。凡未裝設人工補償裝置時的功率因數(shù)。（4）總功率因數(shù)）總功率因數(shù) 設置人工補償裝置后的功率因數(shù)。設置人工補償裝置后的功率因數(shù)。第五節(jié)第五節(jié) 供電系統(tǒng)功率因數(shù)的改善供電系統(tǒng)功率因數(shù)的改善（1）系統(tǒng)中輸送的總電流增加，使得供電系統(tǒng)）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，從而使工廠內部中的電氣元件，容量增大，從而使工廠內部的啟動控制設備、測量儀表等規(guī)格尺寸增大，的啟動控制設備、測量儀表等規(guī)格尺寸增大，因而因而增大了初

26、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增加電力網(wǎng)中輸電線路上的有功功率損耗和電能損耗。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。影響負荷端的異步電動機及其它用電設備的正常運行。電動機及其它用電設備的正常運行。（4）發(fā)動機出力相對降低發(fā)動機出力相對降低。二、功率因數(shù)對供電系統(tǒng)的影響二、功率因數(shù)對供電系統(tǒng)的影響三、提高功率因數(shù)的方法三、提高功率因數(shù)的方法 高壓供電的工業(yè)用戶和高壓供電裝有帶負高壓供電的工業(yè)用戶和高壓供電裝有帶負荷調壓裝置的電力用戶，功率因數(shù)應達到荷調壓裝置的電力用戶，功率因數(shù)應達到0.90.9以上，其他用戶功率因數(shù)應在以

27、上，其他用戶功率因數(shù)應在0.850.85以上以上人工補償無功功率人工補償無功功率提高自然功率因數(shù)提高自然功率因數(shù)提高功率因數(shù)提高功率因數(shù)（1）提高自然功率因數(shù)）提高自然功率因數(shù)提高自然功率因數(shù)的方法，即采用降低各用電設備提高自然功率因數(shù)的方法，即采用降低各用電設備所需的無功功率以改善其功率因數(shù)的措施，主要有：所需的無功功率以改善其功率因數(shù)的措施，主要有： 正確選用感應電動機的型號和容量，使其接近滿載運行；正確選用感應電動機的型號和容量，使其接近滿載運行； 更換輕負荷感應電動機或者改變輕負荷電動機的接線；更換輕負荷感應電動機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

28、運行； 合理安排和調整工藝流程，改善電氣設備的運行狀況，合理安排和調整工藝流程，改善電氣設備的運行狀況，限制電焊機、機床電動機等設備的空載運轉；限制電焊機、機床電動機等設備的空載運轉； 三、提高功率因數(shù)的方法三、提高功率因數(shù)的方法（2）人工補償無功功率人工補償無功功率當采用提高用電設備自然功率因數(shù)的方法后，當采用提高用電設備自然功率因數(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)則所要求所要求的數(shù)值時，就需要設置專門的無功補償電源，的數(shù)值時，就需要設置專門的無功補償電源，人工補償無功功率。人工補償無功功率。人工補償無功功率的方法主要有以下三種：人工補償無功功率的方法主要有以

29、下三種：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 并聯(lián)電容器原理并聯(lián)電容器原理 原理：原理：電感性負載電流滯后電網(wǎng)電壓，而電電感性負載電流滯后電網(wǎng)電壓，而電容器的電流超前電網(wǎng)電壓，這樣就可以完全容器的電流超前電網(wǎng)電壓，這樣就可以完全或部分抵消。減小功率因數(shù)角，提高功率因或部分抵消。減小功率因數(shù)角，提高功率因數(shù)。數(shù)。 方法：方法：并聯(lián)靜電電容器并聯(lián)靜電電容器 用靜電電容器（或稱移相電容器、電力電容用靜電電容器（或稱移相電容器、電力電容器）作無功補償以提高功率因數(shù)，是目前工器）作無功補償以提高功率因數(shù)，是目前工業(yè)企業(yè)內廣泛應用的一種補償裝置。業(yè)企業(yè)內

30、廣泛應用的一種補償裝置。功率因數(shù)的人工補償功率因數(shù)的人工補償（1）補償容量的確定）補償容量的確定Qc=Pav（tan 1-tan 2）=Pca（tan 1-tan 2）式中：式中：Pca最大有功計算負荷，最大有功計算負荷，kW； 月平均有功負荷系數(shù)；月平均有功負荷系數(shù)； tan 1、tan 2補償前、后平均功率因數(shù)角的補償前、后平均功率因數(shù)角的正切值。正切值。在計算補償用電力電容器容量和個數(shù)時，應考在計算補償用電力電容器容量和個數(shù)時，應考慮到慮到實際運行電壓可能與額定電壓不同實際運行電壓可能與額定電壓不同，電容，電容器能補償?shù)膶嶋H容量將低于額定容量，此時需器能補償?shù)膶嶋H容量將低于額定容量，此時

31、需對額定容量作修正：對額定容量作修正：式中：式中：QN電容器銘牌上的額定容量，電容器銘牌上的額定容量，kvar；Qe電容器在實際運行電壓下的容量，電容器在實際運行電壓下的容量，kvar；UN電容器的額定電壓，電容器的額定電壓，kV;U電容器的實際運行電壓，電容器的實際運行電壓，kV。2)(NNeUUQQ 例如將例如將YY10.5-10-1型高壓電容器用在型高壓電容器用在kV的工廠變電所中作無功補償設備，則每個電的工廠變電所中作無功補償設備，則每個電容器的無功容量由額定值容器的無功容量由額定值10kvar降低為：降低為：顯然除了在不得已的情況下，這種降壓使用顯然除了在不得已的情況下，這種降壓使用

32、的做法應避免。的做法應避免。var)(27. 3)5 .106(102kQe 在確定總補償容量在確定總補償容量Qc之后，就可根據(jù)所選并之后，就可根據(jù)所選并聯(lián)電容器單只容量聯(lián)電容器單只容量Qc1決定并聯(lián)電容器的個數(shù)：決定并聯(lián)電容器的個數(shù)：n=Qc/Qc1 由上式計算所得的數(shù)值對三相電容器應取相由上式計算所得的數(shù)值對三相電容器應取相近偏大的整數(shù)。若為單相電容器近偏大的整數(shù)。若為單相電容器,則應取則應取3的的整數(shù)倍整數(shù)倍,以便三相均衡分配。以便三相均衡分配。功率因數(shù)的人工補償功率因數(shù)的人工補償電容器（柜）臺數(shù)的確定電容器（柜）臺數(shù)的確定 電容器的臺數(shù)電容器的臺數(shù)N： 每相所需電容器臺數(shù)為每相所需電容

33、器臺數(shù)為 n = N / 3 因為電容器一般分成兩組，分別接在變電所因為電容器一般分成兩組，分別接在變電所6（10）kV的兩段母線上，所以的兩段母線上，所以n應取與計算值相等或稍大應取與計算值相等或稍大的偶數(shù)。的偶數(shù)。 2NCNCCUUQQN電容器的接線方式電容器的接線方式 接線方式分為三角形接線和星形接線接線方式分為三角形接線和星形接線三角形接線：三角形接線：當電容器額定電壓按當電容器額定電壓按電網(wǎng)的線電壓選擇時，應采用三角電網(wǎng)的線電壓選擇時，應采用三角形接線。形接線。星形接線：星形接線：當電容器額定電壓低于當電容器額定電壓低于電網(wǎng)的線電壓時，應采用星形接線。電網(wǎng)的線電壓時，應采用星形接線。

34、相同的電容器，接成三角形接線，因電容器上所相同的電容器，接成三角形接線，因電容器上所加電壓為線電壓，所補償?shù)臒o功容量則是星形接加電壓為線電壓，所補償?shù)臒o功容量則是星形接線的三倍。若是補償容量相同，采用三角形接線線的三倍。若是補償容量相同，采用三角形接線比星形接線可節(jié)約電容值三分二，因此在實際工比星形接線可節(jié)約電容值三分二，因此在實際工作中，電容器組多接成三角形接線。作中，電容器組多接成三角形接線。 若某一電容器內部擊穿，當電容器采用三角形接若某一電容器內部擊穿，當電容器采用三角形接線時，就形成了相間短路故障，有可能引起電容線時，就形成了相間短路故障，有可能引起電容器膨脹、爆炸、使事故擴大；當采

35、用星形接線當器膨脹、爆炸、使事故擴大；當采用星形接線當某一電容器擊穿時，不形成相間短路故障。某一電容器擊穿時，不形成相間短路故障。電容器的接線方式電容器的接線方式單獨補償單獨補償分組補償分組補償集中補償集中補償電容器的補償方式電容器的補償方式電容器的補償方式電容器的補償方式-單獨單獨單獨補償：單獨補償：即對個別功率因數(shù)特別不好的即對個別功率因數(shù)特別不好的大容量電氣設備及所需無功補償容量較大的大容量電氣設備及所需無功補償容量較大的負荷，或由較長線路供電的電氣設備進行單負荷，或由較長線路供電的電氣設備進行單獨補償。獨補償。優(yōu)點：補償效果最好。優(yōu)點：補償效果最好。缺點：電容器將隨著用電設備一同工作缺點：電容器將隨著用電設備一同工作和停止，所以利用率較低、