建筑供配電課件

第四章負(fù)荷計算與無功補償?shù)谝还?jié)負(fù)荷計算的意義與負(fù)荷曲線第二節(jié)用電設(shè)備額定容量的確定第三節(jié)負(fù)荷計算的方法第四節(jié)功率因數(shù)與無功補償?shù)谝还?jié)負(fù)荷計算的意義與負(fù)荷曲線一、負(fù)荷計算的意義1.計算負(fù)荷的定義：

我們用“計算負(fù)荷”來表示實際使用的總負(fù)荷。計算負(fù)荷又稱需要負(fù)荷或最大負(fù)荷。

計算負(fù)荷是一個假想的持續(xù)性負(fù)荷，其熱效應(yīng)應(yīng)與同一時間內(nèi)通過實際變動負(fù)荷所產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)相等。所以根據(jù)“計算負(fù)荷”選擇導(dǎo)線和電氣設(shè)備，在實際運行中的最高溫升不會超過允許值。

通常將以半小時平均負(fù)荷為依據(jù)所繪制的負(fù)荷曲線上的“最大負(fù)荷”稱為計算負(fù)荷，并把它作為按發(fā)熱條件選擇電氣設(shè)備的依據(jù)，用Pca(Qca、Sca、Ica)或P30(Q30、S30、I30)表示。

規(guī)定取“半小時平均負(fù)荷”的原因：一般中小截面導(dǎo)體的發(fā)熱時間常數(shù)τ為10min以上，根據(jù)經(jīng)驗表明，中小截面導(dǎo)線達(dá)到穩(wěn)定溫升所需時間約為3τ=3×10＝30（min），如果導(dǎo)線負(fù)載為短暫尖峰負(fù)荷，顯然不可能使導(dǎo)線溫升達(dá)到最高值，只有持續(xù)時間在30min以上的負(fù)荷時，才有可能構(gòu)成導(dǎo)體的最高溫升。一、計算負(fù)荷的意義2.計算負(fù)荷的意義

正確確定計算負(fù)荷意義重大，它是供電設(shè)計的基礎(chǔ)，也是實現(xiàn)供電系統(tǒng)安全、經(jīng)濟(jì)運行的必要手段。

計算負(fù)荷是配電設(shè)計時選擇電氣設(shè)備（變壓器、開關(guān)電器等）、導(dǎo)體、確定備用電源容量、無功補償容量的依據(jù)。也是計算配電系統(tǒng)各回路電流的依據(jù)。

第一節(jié)負(fù)荷計算的意義與負(fù)荷曲線一、計算負(fù)荷的意義3.尖峰電流尖峰電流是負(fù)荷短時（如電動機起動等）最大電流。是計算電壓降、電壓波動和選擇導(dǎo)體、電器及保護(hù)元件的依據(jù)。第一節(jié)負(fù)荷計算的意義與負(fù)荷曲線二、負(fù)荷曲線

負(fù)荷曲線（loadcurve）是指用于表達(dá)電力負(fù)荷隨時間變化情況的函數(shù)曲線。在直角坐標(biāo)系中，縱坐標(biāo)表示負(fù)荷（有功功率或無功功率）值，橫坐標(biāo)表示對應(yīng)的時間（一般以小時為單位）。

第一節(jié)負(fù)荷計算的意義與負(fù)荷曲線1．負(fù)荷曲線的分類按負(fù)荷的功率性質(zhì)分：

可分為有功負(fù)荷曲線和無功負(fù)荷曲線；按所表示的負(fù)荷變動的時間分：

可分為日負(fù)荷、月負(fù)荷和年負(fù)荷曲線。2．年最大負(fù)荷和年最大負(fù)荷利用小時數(shù)（1）年最大負(fù)荷Pmax

年最大負(fù)荷Pmax就是全年中負(fù)荷最大的工作班內(nèi)消耗電能最大的半小時的平均功率，因此年最大負(fù)荷也稱為半小時最大負(fù)荷P30。（2）年最大負(fù)荷利用小時數(shù)Tmax

年最大負(fù)荷利用小時數(shù)又稱為年最大負(fù)荷使用時間Tmax，它是一個假想時間，在此時間內(nèi)，電力負(fù)荷按年最大負(fù)荷Pmax(或P30)持續(xù)運行Tmax小時所消耗的電能，恰好等于該用戶全年實際消耗的電能。

下圖為某廠年年有功負(fù)荷曲曲線，此曲線線上最大負(fù)荷荷Pmax就是年最大負(fù)負(fù)荷，Tmax為年最大負(fù)荷荷利用小時數(shù)數(shù)。87603.平均負(fù)荷Pav平均負(fù)荷Pav，就是電力負(fù)負(fù)荷在一定定時間t內(nèi)平均消耗耗的功率，，也就是電電力負(fù)荷在在該時間內(nèi)內(nèi)消耗的電電能W除以時間t的值，即Pav=W/t年平均負(fù)荷荷為Pav=Wa/8760返回目錄4.負(fù)荷系數(shù)負(fù)荷系數(shù)也也稱負(fù)荷率率，它是表表征負(fù)荷變變化規(guī)律的的一個參數(shù)數(shù)。在最大工作作班內(nèi)，平平均負(fù)荷與與最大負(fù)荷荷之比成為為負(fù)荷系數(shù)數(shù)，并用α、β分別表示有有功、無功功負(fù)荷系數(shù)數(shù)。負(fù)荷系數(shù)越越大，則負(fù)負(fù)荷曲線躍躍平坦，負(fù)負(fù)荷波動越越小。根據(jù)據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)據(jù)，一般工工廠負(fù)荷系系數(shù)年平均均值為第二節(jié)用用電設(shè)備額額定容量的的確定一、用電設(shè)設(shè)備的工作作方式用電設(shè)備按按其工作方方式可分為為三種：1連續(xù)運行工工作制（長期工作作制）2短時運行工工作制（短暫工作作制）3斷續(xù)運行工工作制（重復(fù)短暫暫工作制））1連續(xù)運行工工作制（長長期工作制制）在規(guī)定的環(huán)環(huán)境溫度下下連續(xù)運行行，設(shè)備任任何部分溫溫升均不超超過最高允允許值，負(fù)負(fù)荷比較穩(wěn)穩(wěn)定。如電電爐、空調(diào)調(diào)、電加熱熱設(shè)備、照照明燈具等等，均屬連連續(xù)運行工工作制的用用電設(shè)備。。2短時運行工工作制（短短暫工作制制）用電電設(shè)設(shè)備備的的運運行行時時間間短短而而停停歇歇時時間間長長，，在在工工作作時時間間內(nèi)內(nèi)，，用用電電設(shè)設(shè)備備的的溫溫升升尚尚未未達(dá)達(dá)到到該該負(fù)負(fù)荷荷下下的的穩(wěn)穩(wěn)定定值值即即停停歇歇冷冷卻卻，，在在停停歇歇時時間間內(nèi)內(nèi)其其溫溫度度又又降降低低為為周周圍圍介介質(zhì)質(zhì)的的溫溫度度，，這這是是短短暫暫工工作作的的特特點點。。如如機機床床上上的的某某些些輔輔助助電電動動機機（（如如橫橫梁梁升升降降、、刀刀架架快快速速移移動動裝裝置置的的拖拖動動電電動動機機））及及水水閘閘用用電電動動機機等等設(shè)設(shè)備備。。這這類類設(shè)設(shè)備備的的數(shù)數(shù)量量不不多多。。3斷續(xù)運行行工作制制（重復(fù)復(fù)短暫工工作制））用電設(shè)備備以斷續(xù)續(xù)方式反反復(fù)進(jìn)行行工作，，其工作作時間（（t）與停歇時時間（t0）相互交替替。工作作時間內(nèi)內(nèi)設(shè)備溫溫度升高高，停歇歇時間溫溫度又下下降，若若干周期期后，達(dá)達(dá)到一個個穩(wěn)定的的波動狀狀態(tài)。如如電焊機機和吊車車電動機機等。斷斷續(xù)周期期工作制制的設(shè)備備，通常常用暫載載率ε表征其工工作特征征，取一一個工作作周期內(nèi)內(nèi)的工作作時間與與工作周周期的百百分比值值，即為為ε，即：式中t，t0——工作時間與與停歇時間間，兩者之之和為工作作周期T。二、用電設(shè)備額額定容量的的計算在每臺用電電設(shè)備的銘銘牌上都有有“額定功功率”PN，但由于各用用電設(shè)備的的額定工作作方式不同同，不能簡簡單地將銘銘牌上規(guī)定定的額定功功率直接相相加，必須須先將其換算為同一一工作制下下的額定功功率，然后才能能相加。經(jīng)經(jīng)過換算至至統(tǒng)一規(guī)定定的工作制制下的“額額定功率””稱為“設(shè)設(shè)備額定容容量”，用用Pe表示。1長期工作制制和短時工工作制的設(shè)設(shè)備容量Pe=PN2重復(fù)短暫工工作制的設(shè)設(shè)備容量①吊吊車機組用用電動機（（包括電葫葫蘆、起重重機、行車車等）的設(shè)備容容量統(tǒng)一換換算到ε=25%時的額定功功率（kW），若其εN不等于25%時應(yīng)進(jìn)行換換算，公式式為:②電焊機及電電焊變壓器器的設(shè)備容容量統(tǒng)一換換算到ε＝100%時的額定功功率（kW）。若其銘牌暫暫載率εN不等于100%時，應(yīng)進(jìn)行行換算，公公式為:3照明設(shè)備的的設(shè)備容量量①白熾燈、、碘鎢燈設(shè)設(shè)備容量就就等于燈泡泡上標(biāo)注的的額定功率率（kW）；②熒光燈還要考考慮鎮(zhèn)流器中中的功率損失失（約為燈管管功率的20%），其設(shè)備容容量應(yīng)為燈管管額定功率的的1.2倍（kW）；③高壓水水銀熒熒光燈燈亦要要考慮慮鎮(zhèn)流流器中中的功功率損損失（（約為為燈泡泡功率率的10%），其其設(shè)備備容量量應(yīng)為為燈泡泡額定定功率率的1.1倍（kW）；④金屬鹵鹵化物物燈：：采用用鎮(zhèn)流流器時時亦要要考慮慮鎮(zhèn)流流器中中的功功率損損失（（約為為燈泡泡功率率的10%），故故其設(shè)設(shè)備容容量應(yīng)應(yīng)為燈燈泡額額定功功率的的1.1倍（kW）。4不對稱稱單相相負(fù)荷荷的設(shè)設(shè)備容容量當(dāng)有多多臺單單相用用電設(shè)設(shè)備時時，應(yīng)應(yīng)將它它們均均勻地地分接接到三三相上上，力力求減減少三三相負(fù)負(fù)載不不對稱稱情況況。設(shè)設(shè)計規(guī)規(guī)程規(guī)規(guī)定，，在計計算范范圍內(nèi)內(nèi)，單單相用用電設(shè)設(shè)備的的總?cè)萑萘咳缛绮怀^三三相用用電設(shè)設(shè)備總總?cè)萘苛康?5%時，可可按三三相對對稱分分配考考慮，，如單單相用用電設(shè)設(shè)備不不對稱稱容量量大于于三相相用電電設(shè)備備總?cè)萑萘康牡?5%時，則則設(shè)備備容量量Pe應(yīng)按三三倍最最大相相負(fù)荷荷的原原則進(jìn)進(jìn)行換換算。。設(shè)備接接于相相電壓壓或線線電壓壓時，，設(shè)備備容量量Pe的計算算如下下：單相設(shè)設(shè)備接接于相相電壓壓時Pe＝3Pe·m式中Pe——等效三三相設(shè)設(shè)備容容量；；Pe·m——最大負(fù)負(fù)荷所所接的的單相相設(shè)備備容量量。單相設(shè)設(shè)備接接于線線電壓壓時式中Pe·l——接于同同一線線電壓壓的單單相設(shè)設(shè)備容容量。。5備用設(shè)設(shè)備的的容量量不列列入設(shè)設(shè)備總總?cè)萘苛繜o論是是小區(qū)區(qū)或高高層建建筑，，都有有相當(dāng)當(dāng)一部部分的的備用用設(shè)備備，如如小區(qū)區(qū)的備備用通通風(fēng)機機、水水泵、、鼓風(fēng)風(fēng)機、、空壓壓機，，高層層建筑筑中的的備用用生活活水泵泵、空空調(diào)制制冷設(shè)設(shè)備等等，這這些備備用設(shè)設(shè)備的的容量量在計計算時時不能能列在在設(shè)備備總?cè)萑萘恐?。。消防水水泵、、專用用消防防電梯梯以及及在消消防狀狀態(tài)下下才使使用的的送風(fēng)風(fēng)機、、排煙煙機等等，及及在非非正常常狀態(tài)態(tài)下使使用的的用電電設(shè)備備都不不列入入總設(shè)設(shè)備容容量之之內(nèi)；；當(dāng)夏夏季有有制冷冷的空空調(diào)系系統(tǒng)，，而冬冬季則則利用用鍋爐爐采暖暖時，，由于于后者者用電電設(shè)備備容量量小于于前者者，因因此鍋鍋爐的的用電電設(shè)備備容量量也不不計入入總用用電設(shè)設(shè)備容容量。。第三節(jié)節(jié)負(fù)負(fù)荷計計算的的方法法負(fù)荷計計算的的方法法有：需要系系數(shù)法法、利利用系系數(shù)法法、單單位指指標(biāo)法法、二二項式式法、、形狀狀系數(shù)數(shù)法、、附加加系數(shù)數(shù)法。。單位指指標(biāo)法法與需要系系數(shù)法法因比較較簡便便因而而廣泛泛使用用。一、單單位指指標(biāo)法法N―單位數(shù)數(shù)量（（m2、戶、床床）KP―單位負(fù)負(fù)荷密密度（（W/m2、W/戶、W/床）KS―單位負(fù)負(fù)荷密密度（（VA/m2、VA/戶、VA/床)（常用用于規(guī)規(guī)劃設(shè)設(shè)計和和初步步設(shè)計計）住宅樓賓館寫字樓商業(yè)樓2.5~4KVA/戶70~100VA/m290~110VA/m2100~130VA/m2一、單位指指標(biāo)法二、需要系系數(shù)法1定義需要系數(shù)考考慮了以下下的主要因因素：式中K——同時使用系系數(shù)，為在在最大負(fù)荷荷工作班某某組工作著著的用電設(shè)設(shè)備容量與與接于線路路中全部用用電設(shè)備總總額定容量量之比；KL——負(fù)荷系數(shù)，，用電設(shè)備備不一定滿滿負(fù)荷運行行，此系數(shù)數(shù)表示工作作著的用電電設(shè)備實際際所需功率率與其額定定容量之比比；ηwl——線路供電效效率；η——用電設(shè)備組組在實際運運行功率時時的平均效效率。（常用于施施工圖設(shè)計計階段）實際上，上上述系數(shù)對對于成組用用電設(shè)備是是很難確定定的，如一一個生產(chǎn)企企業(yè)或車間間來說，生生產(chǎn)性質(zhì),工藝特點，，加工條件件，技術(shù)管管理和勞動動組織以及及工人操作作水平等因因素，都對對Kx有影響。所所以Kx只能靠測量量統(tǒng)計確定定,見相關(guān)手冊冊。上述各種因因素可供設(shè)設(shè)計人員在在變動的系系數(shù)范圍內(nèi)內(nèi)選用時參參考。需要系數(shù)2.基本公式式中——設(shè)備總?cè)萘?不計備用設(shè)備容量)(千瓦)；Kx——需要系數(shù)。(千瓦)(千乏)或(千伏安)計算電流建筑類別Kx建筑類別Kx一般旅館、招待所0.7～0.8一般辦公樓0.7～0.8高級旅館、招待所0.6～0.7高級辦公樓0.6～0.7旅游賓館0.35～0.45科研樓0.8～0.9電影院、文化館0.7～0.8發(fā)展與交流中心0.6～0.7劇場0.6～0.7教學(xué)樓0.8～0.9禮堂0.5～0.7圖書館0.6～0.7體育練習(xí)館0.7～0.8托兒所、幼兒園0.8～0.9體育館0.65～0.75小型商業(yè)、服務(wù)業(yè)用房0.85～0.9展覽廳0.5～0.7綜合商業(yè)、服務(wù)樓0.75～0.85門診樓0.6～0.7食堂、餐廳0.8～0.9一般病房樓0.65～0.75高級餐廳0.7～0.8高級病房樓0.5～0.6火車站0.75～0.78鍋爐房0.9～1博物館0.82～0.92需要系數(shù)----考慮建筑內(nèi)內(nèi)各用電負(fù)負(fù)荷同時使使用概率而而確定的負(fù)負(fù)荷計算系系數(shù)民用建筑照照明負(fù)荷需需要系數(shù)KX戶數(shù)需要系數(shù)Kx多層住宅高層住宅全電氣化住宅1～100.8～10.8～10.93～110～200.7～0.80.75~0.850.93～0.9121～1000.54～0.60.55～0.630.45～0.85100～2000.46～0.540.45～0.550.32～0.38>2000.42～0.460.43～0.450.30～0.32《重慶地區(qū)住宅電氣設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》

綜合用電負(fù)荷(kW)戶型多層住宅高層住宅全電氣化住宅二室戶3~43.5～4.57～8三、四室戶4～54.5～5.58～91#電源2#電源10KV0.4KV三、供配電電系統(tǒng)總計計算負(fù)荷的的確定配電干線1111112低壓母線上的計算負(fù)荷1配電干線上上的負(fù)荷計計算（每回回干線帶一一組用電設(shè)設(shè)備）（1）有功計算算負(fù)荷：Pca·1=Kx∑PeKx—用電設(shè)備備組的需需要系數(shù)數(shù)見相關(guān)手手冊；∑Pe—用電設(shè)備備組的設(shè)設(shè)備額定定容量之之和，但但不包括括備用設(shè)設(shè)備容量量。（2）無功計算算負(fù)荷：Qca·1=Pca·1tanwmtanwm值見相關(guān)關(guān)手冊。（3）視在計算算負(fù)荷：計算目的的：用于于選擇各各配電干干線截面面積及保保護(hù)控制制該線路路的開關(guān)關(guān)設(shè)備。。2確定變電電所低壓壓母線上上的計算算負(fù)荷（1）總有功計計算負(fù)荷荷：Pca·2＝Ｋ∑pΣPca·1（2）總無功計計算負(fù)荷荷：Qca·2＝Ｋ∑qΣQca·1（3）總視在計計算負(fù)荷荷：Pca·2、Qca·2、Sca·2－變電所低低壓母線線上的有有功、無無功及視視在計算算負(fù)荷；；ΣPca·1、ΣQca·2－各配電干干線上的的有功、、無功計計算負(fù)荷荷的總和和Ｋ∑p、K∑q－有功功率率、無功功功率的的同時系系數(shù)。分分別取0.8～0.9和0.93～0.97；注意：當(dāng)當(dāng)變電所所的低壓壓母線上上裝有無無功補償償用的靜靜電電容容器組，，其容量量為Qc2,則當(dāng)計算算Qca··2時，要要減去去無功功補償償容量量，即即Qca··2＝Ｋq·ΣQca··2－Qc2計算目目的：：用于于變電電所電電力變變壓器器容量量的選選擇。。四、變變電所所的變變壓器器容量量和臺臺數(shù)的的確定定(1)變壓器器的總總?cè)萘苛勘仨氻毚笥谟诨虻鹊扔谟捎稍撟冏冸娝╇婋姷挠糜秒娫O(shè)設(shè)備的的總計計算負(fù)負(fù)荷；；(2)一般變變電所所只選選用l～2臺變壓壓器，，因為為變壓壓器臺臺數(shù)過過多，，不僅僅使電電氣主主接線線復(fù)雜雜，增增加基基本建建設(shè)投投資，，而且且給運運行管管理帶帶來麻麻煩；；(3)對于一一級、、二級級負(fù)荷荷較多多的變變電所所，應(yīng)應(yīng)采用用兩臺臺變壓壓器，，當(dāng)一一臺變變壓器器因故故障切切除時時，另另一臺臺變壓壓器及及時啟啟用，，以保保持重重要負(fù)負(fù)荷不不中斷斷供電電；凡是選選用兩兩臺變變壓器器的變變電所所，都都應(yīng)考考慮到到其中中任一一臺變變壓器器的容容量在在其單單獨運運行時時能滿滿足該該變電電所總總計算算負(fù)荷荷60％以上上的需需要。。(4)變電所所選用用的變變壓器器的單單臺容容量，，一般般采用用750kVA及以下下為宜宜，以以便使使變壓壓器接接近負(fù)負(fù)荷中中心，，縮短短配電電線路路，減減少線線路上上的電電能損損耗。。對于負(fù)荷荷不大的的建筑物物(群)，是否需需要設(shè)置置單獨的的變壓器器，應(yīng)視視負(fù)荷情情況及與與鄰近變變壓器的的距離而而定。下下表列出出了380V配電線路路允許送送電的最最大距離離。若變壓器器為動力力和照明明供電，，一般可可共用一一臺變壓壓器；若若動力設(shè)設(shè)備的啟啟、停嚴(yán)嚴(yán)重影響響照明質(zhì)質(zhì)量及燈燈泡壽命命時，應(yīng)應(yīng)考慮照照明與動動力分開開，單獨獨設(shè)專用用照明變變壓器。。輸送負(fù)荷／kVA

180240320320以上最大送電距離／m

300230175應(yīng)單獨設(shè)置變壓器380V配電線路允許送電的最大距離五、尖峰峰電流的的計算意義：尖尖峰電電流是持持續(xù)時間間為1-2秒的短時時最大負(fù)負(fù)荷電流流.為了選擇擇熔斷器器和自動動開關(guān)、、整定繼繼電保護(hù)護(hù)裝置，，以及檢檢驗電動動機自啟啟動，必必須計算算尖峰電電流。1、單臺用用電設(shè)備備尖峰電電流的計計算啟動電流流倍數(shù)，，設(shè)備啟啟動電流流與其額額定電流流的比值值鼠籠式異異步電動動機饒線式異異步電動動機交流電焊焊變壓器器：6~7：2~3：32.多臺用電電設(shè)備尖尖峰電流流的計算算供多臺電電動機的的配電線線路上的的尖峰電電流，一一般以啟啟動電流流與額定定電流之之差最大大的一臺臺電動機機的啟動動電流與與其余電電動機正正常運行行電流之之和，作作為該線線路的尖尖峰電流流，公式式如下：：式中：Istmax——啟動電流與額定電流之差最大的那臺電動機的啟動電流；——其余的n-1臺電動機額定電流之和；Kt——為n-1臺電動機的同時系數(shù)，一般取0.7～1.0。例1一車車間間的的380V線路路上上，，接接有有冷冷加加工工金金屬屬切切削削機機床床電電動動機機35臺共共98kW；通風(fēng)風(fēng)機機4臺共共5kW；電爐爐4臺共10kW；行車2臺共5.6kW（FCN=15%）；電焊機3臺共17.5kVA（FCN=65%）試求計算負(fù)荷荷。解：冷加工電電動機組：查查教材P17表2-2可得Kx=0.17~0.2（取0.2），cos=0.5，tan=1.73，因此Pca(1)=Kx∑Pe=0.2×96=19.60(kW)Qca(1)=Pca(1)tanwm=19.6×1.73=33.91(kvar)Sca(1)=Pca(1)/coswm=19.60/0.5=59.58(kVA)通風(fēng)機組：查查表2-2可得Kx=0.75~0.85（取0.8），cos=0.8，tan=0.75，因此Pca(2)=Kx∑Pe=0.8×5=4(kW)Qca(2)=Pca(2)tanwm=4×0.75=3(kvar)Sca(2)=Pca(2)/coswm=4/0.8=5(kVA)3）電爐：查表表2-2，cos=0.98，Kx＝0.7-0.8，因此Pca(3)=Kx∑Pe=0.8×10.0=8.00(kW)Qca(3)=Pca(3)tanwm=8×0=0.00(kvar)Sca(3)=Pca(3)/coswm=8/1=8.00(kVA)4）行車：cos=0.8，Kx＝0.8 Pca(4)=Kx∑Pe=0.8×4.34=3.47(kW) Qca(4)=Pca(4)tanwm=3.47×0.75=2.60(kvar) Sca(4)=Pca(4)/coswm=3.47/0.8=4.34(kVA)5）電焊機組：：查表2-2，cos=0.6，Kx＝0.35，因此Pca(5)=Kx∑Pe=0.35××8.47=2.96(kW)Qca(5)=Pca(5)tanwm=2.96××1.33=3.94(kvar)Sca(5)=Pca(5)/coswm=2.96/0.6=4.93(kVA)取同時系數(shù)數(shù)Ｋ∑為0.9，因此總計計算負(fù)荷為為Pca(∑)＝Ｋ∑ΣPca=0.9×（19.6+4++8+3.47+2.96）=34.23(kW)Qca(∑)＝Ｋ∑ΣQca=0.95×（33.91+3+0+2.60+3.94）=41.23(kW)序號用電設(shè)

備名稱設(shè)備容量（kW）計算系數(shù)計算負(fù)荷

臺數(shù)容量暫載率KXcosφtanφP（kW）Q（kvar）S（kVA）I（kA）1機床組3598

0.20.51.7319.6033.9539.2059.392通風(fēng)機組45

0.80.80.754.003.005.007.583電爐組410

0.810.008.000.008.0012.124行車25.60.150.80.80.753.472.604.346.575電焊機317.5kVA0.650.350.61.332.963.954.947.48

同時系數(shù)

0.900.95

小

計48118.6

34.2341.3353.6681.3為了使結(jié)果果一目了然然，便于審審核，實際際工程設(shè)計計中常采用用計算表格格形式，如如下表所示示。例2某建筑工地地用電負(fù)荷計算解：(1)確定各用電電設(shè)備的設(shè)設(shè)備容量PS例2某建筑工地地用電負(fù)荷計算解：(1)確定各用電電設(shè)備的設(shè)設(shè)備容量PS(2)確定各組的的計算負(fù)荷荷PC、QC解：(1)確定各用電電設(shè)備的設(shè)設(shè)備容量PS得例2某建筑工地地用電負(fù)荷計算(2)確定各組的的計算負(fù)荷荷PC、QC解：(1)確定各用電電設(shè)備的設(shè)設(shè)備容量PS例2某建筑工地地用電負(fù)荷計算(3)確定總計算算負(fù)荷(2)確定定各各組組的的計計算算負(fù)負(fù)荷荷PC、QC解：：(1)確定定各各用用電電設(shè)設(shè)備備的的設(shè)設(shè)備備容容量量PS例2某建建筑筑工工地地用用電電負(fù)荷荷計計算算例題題3某高高層層綜綜合合樓樓1~3層商商場場（（空空調(diào)調(diào)））每每層層1500m2：P1～P3（Kx=0.7，90W/m2)1~3層商商場場（（照照明明））每每層層1500m2：P8（Kx=0.7，30W/m2)4~15層住住宅宅每每層層8戶：：P4～P7（Kx=0.6，5.5kW/戶)負(fù)一一層層車車庫庫及及設(shè)設(shè)備備用用房房（（照照明明））1100m2（Kx=1，10W/m2)樓道道照照明明10KW：（Kx=1)電梯梯2*15KW：P10生活水泵2*22KW（一備一用）：P11消防中心10KW：P12（Kx=1)消火栓泵2*30KW（一備一用）噴淋水泵2*55KW（一備一用）P9電源PJ一層空調(diào)P1二層空調(diào)P2三層空調(diào)P34-6層住宅P47-9層住宅P510-12住宅P613-15住宅P7車庫樓道P9電梯P10泵房P11消防中心P121-3層照明P8電容補償計算負(fù)荷P1(P2.P3)=1500m20.09KW/m20.7=94.5KW負(fù)荷密度需要系數(shù)面積P8=31500m20.03KW/m20.7=94.5KWP4(P5.P6.P7)=24戶5.5KW/戶0.6=79.2KWP9=1100m20.01KW/m2+10=21KWP10=215KW=30KW電梯負(fù)荷P’10=21.515KW=45KW泵房負(fù)荷P11=222KW0.5=22KW消防泵房負(fù)荷荷P’11=55+30=85KW（不計入總負(fù)荷荷）消防控制中心心：P12=10KW1~3層商場（空調(diào)調(diào)）每層1500m2：P1～P3（Kx=0.7，90W/m2)1~3層商場（照照明）每層1500m2：P8（Kx=0.7，30W/m2)4~15層住宅每每層8戶：P4～P7（Kx=0.6，5.5kW/戶)負(fù)一層車庫及及設(shè)備用房1100m2（Kx=1，10W/m2)樓道照明10KW：（Kx=1)電梯梯2*15KW：P10生活水泵2*22KW（一備一用）：P11消防中心10KW：P12（Kx=1)消火栓泵2*30KW（一備一用）噴淋水泵2*55KW（一備一用）P9解：一、負(fù)荷分組組二、計算負(fù)荷荷電源PJ一層動力P1二層動力P2三層動力P34-6層照明P47-9層照明P510-12照明P613-15照明P7車庫樓道P9電梯P10泵房P11消防中心P121-3層照明P8電容補償77794.594.594.579.279.279.279.294.521302210三、總計算負(fù)負(fù)荷PJ=0.9（494.5+479.2+21+30+22+10）=776.8KW四、變壓器容容量S===1170(KVA)PΣC

?COS776.80.7?0.95cosφ是無功補償后后的功率因數(shù)數(shù)第四節(jié)功功率因數(shù)與無無功補償一、功率因數(shù)數(shù)提高的意義義2.功率因數(shù)低的的影響（1）使電力系統(tǒng)內(nèi)內(nèi)的電氣設(shè)備備容量不能得得到充分利用用；（2）增加電力網(wǎng)中中輸電線路上上的有功功率率損耗和電能能損耗；（3）影響供電質(zhì)量量。3.提高功率因數(shù)數(shù)的意義提高功率因數(shù)數(shù)，可以充分分利用系統(tǒng)內(nèi)內(nèi)各發(fā)電變電電設(shè)備的容量量，增加其輸輸電能力，減減少供電線路路導(dǎo)線的截面面，節(jié)約有色色金屬，減少少電力網(wǎng)中的的功率損耗和和電能損耗，，并降低線路路中的電壓損損失，達(dá)到節(jié)節(jié)約電能和提提高供電質(zhì)量量的目的。1.功率因數(shù)低低的原因功率因數(shù)低低的根本原原因是由于于供配電系系統(tǒng)中有無無功功率的的存在。變變壓器和電電動機利用用電磁感應(yīng)應(yīng)原理工作作，其繞組組有電感存存在，需要要線路供給給大量的無無功功率；；而線路本本身存在有有一定的電電抗，也會會需要無功功功率；氣氣體放電燈燈鎮(zhèn)流器是是電感性負(fù)負(fù)荷，也需需要無功功功率。0.90為標(biāo)準(zhǔn)值的的功率因數(shù)數(shù)調(diào)整電費費表減收電費增收電費實際功率因數(shù)月電費減少％實際功率因數(shù)月電費增加％實際功率因數(shù)月電費增加％0.900.000.890.50.757.50.910.150.881.00.748.00.920.300.871.50.738.50.930.450.862.00.729.00.940.600.852.50.719.50.95~1.000.750.843.00.7010.00.833.50.6911.00.824.00.6812.00.814.50.6713.00.805.00.6614.00.795.50.6515.00.786.0功率因數(shù)自0.64及以下，每降低0.01電費增加2％0.776.50.767.0表二以0.85為標(biāo)準(zhǔn)值的的功率因數(shù)數(shù)電費調(diào)整整表二、功率因因數(shù)的計算算1均權(quán)（平均均）功率因因數(shù)平均功率因因數(shù)指某一一規(guī)定時間間內(nèi)，功率率因數(shù)的平平均值。其其計算公式式為式中：WP----某一時間間內(nèi)消耗耗的有功功電能（（kW·h）；由有功電電度表讀讀出。WQ----某一時間間內(nèi)消耗耗的無功功電能（（kvar·h）；由無功電電度表讀讀出。我國電業(yè)業(yè)部門每每月向工工業(yè)用戶戶收取電電費，就就規(guī)定電電費要按按月平均均功率因因數(shù)來調(diào)調(diào)整。上上式用以以計算已已投入運運行的用用電單位位計算功功率因數(shù)數(shù)用。。對于正在在進(jìn)行設(shè)設(shè)計的工工業(yè)企業(yè)業(yè)則采用用下述的的計算方方法：2總平均功率因因數(shù)二、功率因數(shù)數(shù)的計算式中：Pca----全企業(yè)的有功功功率計算負(fù)負(fù)荷，kW；Qca----全企業(yè)的無功功功率計算負(fù)負(fù)荷，kvar；α----有功負(fù)荷系數(shù)數(shù)，一般為0.7~0.75；β----無功負(fù)荷系數(shù)數(shù)，一般為0.76~0.82。三、提高功率率因數(shù)的方法法采用降低各用用電設(shè)備所需需無功功率的的措施，稱為為提高自然功功率因數(shù)的方方法，主要有有：1正確選用異步步電動機2合理使用電力力變壓器3合理安排和調(diào)調(diào)整工藝流程程4減少線路感抗抗（二）功率因因數(shù)的人工補補償方法采用供應(yīng)無功功功率設(shè)備來來補償用電設(shè)設(shè)備所需無功功功率，以提提高功率因數(shù)數(shù)的措施，稱稱為功率因數(shù)數(shù)人工補償法法。用人工補償無無功功率的方方法有電容器補償法法、同步電動動機補償法和和同步調(diào)相機機補償法。在建筑電氣供供配電系統(tǒng)中中，廣泛采用用電容器補償償法。（一）提高自自然功率因數(shù)數(shù)的方法四、并聯(lián)電容容值的補償原原理CuiRLi1提高了整個電電路的功率因因數(shù)但原負(fù)載載cosφ1未變呈電容性。呈電感性功率因數(shù)補償償?shù)绞裁闯潭榷龋坷碚撋峡梢匝a補償成以下三種情況況:呈電阻性結(jié)論：在角相同的情況下，補償成容性要求使用的電容容量更大，經(jīng)濟(jì)上不合算，所以一般工作在欠補償狀態(tài)。感性（較?。┤菪裕ㄝ^大）C較大功率因數(shù)補償成感性好，還是容性好？一般情況下很難做到完全補償（即：）過補償欠補償補償容量也可可以用功率三三角形確定：：可見并聯(lián)C前后：有功功率P不變；無功功率Q減少，視在功率減少少。如圖：QCQPQLj1S1jS五、補償電容容的容量的計計算PJ----總計算負(fù)荷（（KW）----平均負(fù)荷因數(shù)數(shù)(0.8~0.9)Pmax----運行時最常出出現(xiàn)的最大有有功功率（KW）＝ＣOS-1---無功補償后的的功率因數(shù)（要求達(dá)到0.90以上）1＝ＣOS-11---無功補償前的的負(fù)荷功率因因數(shù)QC=?PJ(tg1－tg）（（Kvar)（設(shè)計計用用））QC=Pmax(tg1－tg）（Kvar)（運行用）或第四四節(jié)節(jié)功功率率因因數(shù)數(shù)與與無無功功補補償償在確確定定總總補補償償容容量量Qc之后后，，就就可可根根據(jù)據(jù)所所選選并并聯(lián)聯(lián)電電容容器器單單只只容容量量Qc1決定定并并聯(lián)聯(lián)電電容容器器的的個個數(shù)數(shù)：：n=Qc/Qc1三相相電電容容器器，，通通常常在在其其內(nèi)內(nèi)部部接接成成三三角角形形，，單單相相電電容容器器的的電電壓壓，，若若與與網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)額額定定電電壓壓相相等等時時則則應(yīng)應(yīng)將將電電容容器器接接成成三三角角形形接接線線，，只只有有當(dāng)當(dāng)電電容容器器的的電電壓壓低低于于運運行行電電壓壓時時，，才才接接成成星星形形接接線線。。由上上式式計計算算所所得得的的數(shù)數(shù)值值對對三三相相電電容容器器應(yīng)應(yīng)取取相相近近偏偏大大的的整整數(shù)數(shù)。。若若為為單單相相電電容容器器,則應(yīng)應(yīng)取取3的整整數(shù)數(shù)倍倍,以便便三三相相均均衡衡分分配配。。相同同的的電電容容器器，，接接成成三三角角形形接接線線，，因因電電容容器器上上所所加加電電壓壓為為線線電電壓壓，，所所補補償償?shù)牡臒o無功功容容量量則則是是星星形形接接線線的的三三倍倍。。若若是是補補償償容容量量相相同同，，采采用用三三角角形形接接線線比比星星形形接接線線可可