關(guān)于電力負(fù)荷計(jì)算第1頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五教學(xué)目標(biāo)

1了解工廠的電力負(fù)荷曲線及相關(guān)物理量

2掌握需要系數(shù)法和二項(xiàng)式法，會(huì)用其計(jì)算用電設(shè)備組的電力負(fù)荷了解尖峰電流及其計(jì)算方法掌握工廠的功率因數(shù)和無(wú)功功率補(bǔ)償措施第2頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五§2.1

負(fù)荷曲線1.日負(fù)荷曲線

2.1.1負(fù)荷曲線

(a)折線形負(fù)荷曲線(b)階梯形負(fù)荷曲線第3頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2.年負(fù)荷曲線

圖2.2年負(fù)荷持續(xù)時(shí)間曲線圖2.3年每日負(fù)荷最大曲線第4頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五§2.1.2

負(fù)荷曲線有關(guān)的物理量1.年最大負(fù)荷和年最大負(fù)荷利用小時(shí)

分析負(fù)荷曲線可以了解負(fù)荷變化的規(guī)律

年最大負(fù)荷是指全年中負(fù)荷最大的工作班內(nèi)消耗電能最多的半小時(shí)平均負(fù)荷年最大負(fù)荷又稱(chēng)為半小時(shí)最大負(fù)荷

第5頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五年最大負(fù)荷利用小時(shí)

是指負(fù)荷以年最大負(fù)荷持續(xù)運(yùn)行一段時(shí)間后，消耗的電能恰好等于該電力負(fù)荷全年實(shí)際消耗的電能，這段時(shí)間就是年最大負(fù)荷利用小時(shí)

第6頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2.平均負(fù)荷和負(fù)荷系數(shù)

平均負(fù)荷就是指電力負(fù)荷在一定時(shí)間內(nèi)消耗的功率的平均值

年平均負(fù)荷是指電力負(fù)荷一年內(nèi)消耗的功率的平均值

第7頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五負(fù)荷系數(shù)

負(fù)荷系數(shù)又稱(chēng)負(fù)荷率，指平均負(fù)荷與最大負(fù)荷的比值

負(fù)荷系數(shù)可表示負(fù)荷曲線不平坦的程度，負(fù)荷系數(shù)越接近1，負(fù)荷越平坦

對(duì)于單個(gè)用電設(shè)備或用電設(shè)備組，負(fù)荷系數(shù)就是指設(shè)備的輸出功率P和設(shè)備額定容量PN

的比值

的含義是指某個(gè)用電設(shè)備或用電設(shè)備組的容量是否被充分利用

第8頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五§2.2三相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定“計(jì)算負(fù)荷”是指用統(tǒng)計(jì)計(jì)算求出的，按發(fā)熱條件選擇和校驗(yàn)變壓器容量、開(kāi)關(guān)設(shè)備和導(dǎo)線載流截面的負(fù)荷值。同時(shí)，它也是選擇儀器儀表、整定繼電保護(hù)的重要依據(jù)

根據(jù)計(jì)算負(fù)荷選擇的電器設(shè)備和導(dǎo)線電纜，如果以計(jì)算負(fù)荷連續(xù)運(yùn)行，則導(dǎo)線和用電設(shè)備的發(fā)熱溫度不會(huì)超過(guò)允許值.中小截面(35mm2以下)的載流導(dǎo)體，大約經(jīng)30min(半小時(shí))后可達(dá)到穩(wěn)定溫升值“計(jì)算負(fù)荷”通常用、、、分別表示負(fù)荷的有功計(jì)算負(fù)荷、無(wú)功計(jì)算負(fù)荷、視在計(jì)算負(fù)荷和計(jì)算電流第9頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五

負(fù)荷計(jì)算的主要目的是確定計(jì)算負(fù)荷，常用的負(fù)荷計(jì)算方法有需要系數(shù)法和二項(xiàng)式法

第10頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五§2.2.1需要系數(shù)法

在所計(jì)算的范圍內(nèi)(如一條干線、一段母線或一臺(tái)變壓器)，將用電設(shè)備按其設(shè)備性質(zhì)不同分成若干組，對(duì)每一組選用合適的需要系數(shù)，算出每組用電的計(jì)算負(fù)荷，然后由各組計(jì)算負(fù)荷求出總的計(jì)算負(fù)荷，這種方法就是需要系數(shù)法需要系數(shù)是用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷與其設(shè)備容量的比例系數(shù),即

第11頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五實(shí)際上，用電設(shè)備組的設(shè)備不一定都同時(shí)運(yùn)行，運(yùn)行的設(shè)備也不太可能都滿負(fù)荷，同時(shí)設(shè)備本身還有功率損耗，因此

令

則

第12頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五1.單組用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷

用電設(shè)備組的需要系數(shù)與其工作性質(zhì)、設(shè)備臺(tái)數(shù)、設(shè)備效率及線路損耗等因素有關(guān)，附表1列出工廠各種用電設(shè)備組的需要系數(shù)值

由于需要系數(shù)值的類(lèi)別和工作狀態(tài)有很大關(guān)系，因此采用需要系數(shù)法計(jì)算時(shí)，首先要正確判別用電設(shè)備的類(lèi)別和工作狀態(tài)，否則將造成錯(cuò)誤。例如，機(jī)修車(chē)間的金屬切削機(jī)床電動(dòng)機(jī)應(yīng)屬小批生產(chǎn)的冷加工機(jī)床電動(dòng)機(jī)，因?yàn)榻饘偾邢骶褪抢浼庸?，而機(jī)修車(chē)間不可能是大批生產(chǎn)。又如壓塑機(jī)、拉絲機(jī)和鍛錘機(jī)等應(yīng)屬熱加工機(jī)床。至于起重機(jī)、行車(chē)、電動(dòng)葫蘆等，則屬于吊車(chē)類(lèi)

第13頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五有功計(jì)算負(fù)荷計(jì)算公式無(wú)功計(jì)算負(fù)荷視在計(jì)算負(fù)荷計(jì)算電流第14頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五

以上公式中的單位如下：有功功率為千瓦(kW)，無(wú)功功率為千乏(kvar)，視在功率為千伏安(kV.A)，電流為安(A)，電壓為千伏(kV)。為用電設(shè)備組的平均功率因數(shù)，為用電設(shè)備組的平均阻抗角的正切值

【例2-1】已知某機(jī)修車(chē)間的金屬切削機(jī)床組擁有380V的三相電動(dòng)機(jī)22kW1臺(tái)，11kW2臺(tái)，7.5kW4臺(tái)，1.5kW8臺(tái)，0.75kW10臺(tái)。試求其計(jì)算負(fù)荷

解：此機(jī)床組電動(dòng)機(jī)的總?cè)萘繛?/p>

第15頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五

查附表1中“小批生產(chǎn)的金屬冷加工機(jī)床電動(dòng)機(jī)”項(xiàng)，得(取0.2)，，。因此可求得

有功計(jì)算負(fù)荷無(wú)功計(jì)算負(fù)荷視在計(jì)算負(fù)荷計(jì)算電流第16頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2.設(shè)備容量及其換算

1)對(duì)于連續(xù)工作制和短時(shí)工作制的用電設(shè)備組

設(shè)備容量是所有設(shè)備的銘牌額定容量之和

2)對(duì)于重復(fù)短時(shí)工作制的用電設(shè)備組

設(shè)備容量為各設(shè)備在不同負(fù)荷持續(xù)率(暫載率)下的銘牌容量換算到統(tǒng)一的負(fù)荷持續(xù)率下的容量之和需要系數(shù)法基本公式中的設(shè)備容量不含備用設(shè)備的容量

第17頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五

(1)電焊機(jī)組的容量換算

書(shū)上公式（2-13）

重復(fù)短時(shí)工作制的用電設(shè)備常用的有電焊機(jī)和起重機(jī)的電動(dòng)機(jī)(電動(dòng)葫蘆、起重機(jī)、吊車(chē)行車(chē)等)，其容量換算要求如下:(2)起重機(jī)的電動(dòng)機(jī)組容量換算

書(shū)上公式（2-14）第18頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五

解：起重機(jī)的電動(dòng)機(jī)容量要統(tǒng)一換算到，由式(2-14)可得4臺(tái)起重機(jī)的電動(dòng)機(jī)的總?cè)萘繛椤纠?-2】某裝配車(chē)間380V線路供電給4臺(tái)起重機(jī)的電動(dòng)機(jī)，其中2臺(tái)11kW()，2臺(tái)3kW()。試求起重機(jī)的電動(dòng)機(jī)總?cè)萘康?9頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五3.多組用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷

計(jì)算多組用電設(shè)備的干線上或車(chē)間變電所低壓母線上的計(jì)算負(fù)荷時(shí)，應(yīng)考慮各組用電設(shè)備的最大負(fù)荷不同時(shí)出現(xiàn)的因素。對(duì)有功/無(wú)功負(fù)荷分別計(jì)入一個(gè)同時(shí)系數(shù)對(duì)車(chē)間干線對(duì)低壓母線由用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷直接相加來(lái)計(jì)算時(shí)

由計(jì)算車(chē)間干線計(jì)算負(fù)荷直接相加來(lái)計(jì)算時(shí)

第20頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五總的有功計(jì)算負(fù)荷計(jì)算公式總的計(jì)算電流總的無(wú)功計(jì)算負(fù)荷總的視在計(jì)算負(fù)荷第21頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五【例2-3】某機(jī)修車(chē)間380V線路上接有金屬切削機(jī)床電動(dòng)機(jī)20臺(tái)共50kW(其中較大容量電動(dòng)機(jī)有7.5kW1臺(tái)，4kW3臺(tái)，2.2kW7臺(tái))，通風(fēng)機(jī)2臺(tái)共3kW，電阻爐1臺(tái)2kW。試求此線路上的計(jì)算負(fù)荷

(2) 通風(fēng)機(jī)組

解：先求各組的計(jì)算負(fù)荷(1)金屬切削機(jī)床組查附表1，取

則有

第22頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五(2) 通風(fēng)機(jī)組

查附表1，取

則有

(3) 電阻爐

查附表1，取

則有

第23頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五因此總的計(jì)算負(fù)荷為(取，)

第24頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五

從上面的基本公式和應(yīng)用舉例可以看出，用需要系數(shù)法求計(jì)算負(fù)荷，其特點(diǎn)是簡(jiǎn)單方便，計(jì)算結(jié)果較符合實(shí)際，而且長(zhǎng)期使用已經(jīng)積累了各種設(shè)備的需要系數(shù)，因此是世界各國(guó)均普遍采用的基本方法

實(shí)際上，只有當(dāng)設(shè)備臺(tái)數(shù)較多，總?cè)萘孔銐虼?，沒(méi)有特大型用電設(shè)備時(shí)，附表1中的需要系數(shù)值才較符合實(shí)際

需要系數(shù)法普遍應(yīng)用于求用戶、全廠和大型車(chē)間變電所的計(jì)算負(fù)荷。而在確定設(shè)備臺(tái)數(shù)較少而容量差別懸殊的分支干線的計(jì)算負(fù)荷時(shí)，則一般采用二項(xiàng)式法

第25頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五§2.2.2二項(xiàng)式法

用二項(xiàng)式法進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算時(shí)，既考慮了用電設(shè)備組的平均負(fù)荷，又考慮了幾臺(tái)最大用電設(shè)備引起的附加負(fù)荷第26頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五1.單組用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷

二項(xiàng)式法確定有功計(jì)算負(fù)荷的基本公式為：

附表1中也列有部分用電設(shè)備組的二項(xiàng)式系數(shù)b、c和最大容量的設(shè)備臺(tái)數(shù)x值

由于二項(xiàng)式法不僅考慮了用電設(shè)備組最大負(fù)荷時(shí)的平均負(fù)荷，而且考慮了少數(shù)容量最大的設(shè)備投入運(yùn)行時(shí)對(duì)總計(jì)算負(fù)荷的額外影響，所以二項(xiàng)式法比較適合于確定設(shè)備臺(tái)數(shù)較少而容量差別較大的低壓干線和分支線的計(jì)算負(fù)荷

第27頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五【例2-4】試用二項(xiàng)式法確定例2-1所述機(jī)修車(chē)間金屬切削機(jī)床組的計(jì)算負(fù)荷

因此，按式(2-19)可求得其有功計(jì)算負(fù)荷為解：由附表1查得

而設(shè)備總?cè)萘繛?見(jiàn)例2-1)。則臺(tái)最大容量的設(shè)備容量為第28頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五按式(2-10)可求得其無(wú)功計(jì)算負(fù)荷為按式(2-11)可求得其視在計(jì)算負(fù)荷為按式(2-12)可求得其計(jì)算電流為第29頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五比較例2-1和例2-4的計(jì)算結(jié)果可以看出，按二項(xiàng)式法計(jì)算的結(jié)果比按需要系數(shù)法計(jì)算的結(jié)果要大。我國(guó)《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》和供配電設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)都表明：“用電設(shè)備臺(tái)數(shù)較少，各臺(tái)設(shè)備容量相差懸殊時(shí)，適宜采用二項(xiàng)式法”

第30頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2.多組用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷

采用二項(xiàng)式法確定多組用電設(shè)備總的計(jì)算負(fù)荷時(shí)，也應(yīng)考慮各組用電設(shè)備的最大負(fù)荷不同時(shí)出現(xiàn)的因素。但不是計(jì)入一個(gè)同時(shí)系數(shù)，而是在各組用電設(shè)備中取其中一組最大的附加負(fù)荷，再加上各組的平均負(fù)荷，由此求得其總的有功計(jì)算負(fù)荷為

總的無(wú)功計(jì)算負(fù)荷為

第31頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五【例2-5】試用二項(xiàng)式法確定例2-3所述機(jī)修車(chē)間380V線路的計(jì)算負(fù)荷

則解：先求各組的和

(1)金屬切削機(jī)床組

查附表1得

第32頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五

則

(2)通風(fēng)機(jī)組

查附表1得

(3)電阻爐

查附表1得

則第33頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五

以上各組設(shè)備中，附加負(fù)荷以為最大，因此總的計(jì)算負(fù)荷為

第34頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五比較例2-3和例2-5的計(jì)算結(jié)果，同樣得出按二項(xiàng)式法計(jì)算的結(jié)果較之按需要系數(shù)法計(jì)算的結(jié)果要大許多，這是比較合理的

第35頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五§2.3單相用電設(shè)備容量的確定

2.3.1單相負(fù)荷的計(jì)算原則

(1) 如果三相線路中單相設(shè)備的總?cè)萘坎怀^(guò)三相總?cè)萘康?5%時(shí)，則不論單相設(shè)備如何分配，單相設(shè)備可與三相設(shè)備綜合按三相負(fù)荷平衡計(jì)算(2) 如果三相線路中單相設(shè)備的總?cè)萘砍^(guò)三相總?cè)萘康?5%，則應(yīng)將單相設(shè)備容量換算為等效三相設(shè)備，再與三相設(shè)備的容量相加

(3) 只要三相負(fù)荷不平衡，就應(yīng)以最大負(fù)荷相有功負(fù)荷的3倍作為等效三相有功負(fù)荷，以滿足線路安全運(yùn)行的要求

第36頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五

2.3.2單相設(shè)備組等效三相負(fù)荷的計(jì)算

1．單相設(shè)備接于相電壓時(shí)的負(fù)荷計(jì)算

2．單相設(shè)備接于線電壓時(shí)的負(fù)荷計(jì)算

3．單相設(shè)備分別接于線電壓和相電壓時(shí)的負(fù)荷計(jì)算

首先應(yīng)將接于線電壓的單相設(shè)備容量換算為接于相電壓的設(shè)備容量，然后分相計(jì)算各相的設(shè)備容量

第37頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五§2.4尖峰電流及其計(jì)算

1概述

尖峰電流(PeakCurrent)是指持續(xù)時(shí)間1～2s的短時(shí)最大負(fù)荷電流；尖峰電流主要用于選擇熔斷器和低壓斷路器、整定繼電保護(hù)及檢驗(yàn)電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)條件等

2單臺(tái)用電設(shè)備尖峰電流的計(jì)算

單臺(tái)用電設(shè)備的尖峰電流就是其啟動(dòng)電流，因此尖峰電流為

第38頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五

3多臺(tái)用電設(shè)備(線路)尖峰電流的計(jì)算

多臺(tái)用電設(shè)備的線路上的尖峰電流按下式計(jì)算或

第39頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五【例2-6】有一380V三相線路，給表2.1所示4臺(tái)電動(dòng)機(jī)供電。試計(jì)算該線路的尖峰電流.

解：由表2.1可知，電動(dòng)機(jī)M4

為最大，因此按式(2-27)計(jì)算(因設(shè)備臺(tái)數(shù)較少，故取稍大值)得線路的尖峰電流為

第40頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五§2.5功率因數(shù)和無(wú)功功率補(bǔ)償

反映了無(wú)功功率消耗量在系統(tǒng)總?cè)萘恐兴嫉谋戎?，也反映了供配電系統(tǒng)的供電能力有功功率是在用電設(shè)備中真正做功和消耗的功率視在功率是電源所提供的電壓和電流的乘積有功功率小于視在功率，說(shuō)明在電源向用電設(shè)備供電的電流中存在著并不做功的成分，稱(chēng)為無(wú)功電流。無(wú)功電流只是在電源和用電設(shè)備間起著能量交換的作用。無(wú)功電流的存在增加了電源的負(fù)擔(dān)第41頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五§2.5.1功率因數(shù)的計(jì)算

1．瞬時(shí)功率因數(shù)

瞬時(shí)功率因數(shù)是指某一時(shí)刻的功率因數(shù)，是隨設(shè)備的類(lèi)型、運(yùn)行方式、電源電壓的波動(dòng)而隨時(shí)變化的，可由功率因數(shù)表(相位表)直接測(cè)量，也可以根據(jù)電流表、電壓表、有功功率表在同一瞬間的讀數(shù)通過(guò)下式計(jì)算(間接測(cè)量)瞬時(shí)功率因數(shù)用于反映瞬時(shí)的無(wú)功功率變化情況，以確定是否需要和如何進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償

第42頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五

2．平均功率因數(shù)

平均功率因數(shù)是指在某一時(shí)間內(nèi)的功率因數(shù)，也稱(chēng)加權(quán)平均功率因數(shù)，按下式計(jì)算：

為某一時(shí)間內(nèi)消耗的有功電能(kW·h，由有功電度表讀數(shù)求出)

為某一時(shí)間內(nèi)消耗的無(wú)功電能(kvarh，由無(wú)功電度表讀數(shù)求出)

第43頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五

3．最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)

最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)是指在年最大負(fù)荷(計(jì)算負(fù)荷)時(shí)的功率因數(shù)，計(jì)算公式為

為工廠的有功計(jì)算負(fù)荷(kW)

為工廠的視在計(jì)算負(fù)荷(kV.A)

第44頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五§2.5.2功率因數(shù)的作用及提高功率因數(shù)的方法

1．功率因數(shù)對(duì)供配電系統(tǒng)的作用

感性用電設(shè)備都需要從供配電系統(tǒng)中吸收無(wú)功功率，從而降低功率因數(shù)。功率因數(shù)太低將會(huì)給供配電系統(tǒng)帶來(lái)電能損耗增加、電壓損失增大和供電設(shè)備利用率降低等不良影響。因此，要求電力用戶功率因數(shù)必須達(dá)到一定數(shù)值（0.9）以上，低于某一定值時(shí)就必須進(jìn)行補(bǔ)償

為鼓勵(lì)用戶提高功率因數(shù)，我國(guó)的供電企業(yè)每月向工廠收取電費(fèi)，規(guī)定按月平均功率因數(shù)進(jìn)行調(diào)整，月平均功率因數(shù)高于規(guī)定值，可減收電費(fèi)；而低于規(guī)定值，則要加收電費(fèi)

第45頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五

提高功率因數(shù)的意義主要體現(xiàn)在以下4個(gè)方面：減少線路的有功損耗

提高設(shè)備的利用率，提高電網(wǎng)的輸送能力

可使發(fā)電機(jī)按照額定容量（最佳經(jīng)濟(jì)狀態(tài)）輸出改善電壓質(zhì)量

第46頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五

2．提高功率因數(shù)的方法

提高功率因數(shù)的實(shí)質(zhì)，就是解決無(wú)功電源問(wèn)題采用供應(yīng)無(wú)功功率的設(shè)備以補(bǔ)償用電設(shè)備所需的無(wú)功功率，以提高其功率因數(shù)的方法，稱(chēng)為提高功率因數(shù)的補(bǔ)償法

采用降低各用電設(shè)備所需的無(wú)功功率改善其功率因數(shù)的方法，稱(chēng)為提高自然功率因數(shù)法

第47頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五§2.5.3功率三角形及人工補(bǔ)償計(jì)算

1．功率三角形及人工補(bǔ)償計(jì)算

第48頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五

由教材圖2.6可知，要使功率因數(shù)由提高到，必須裝設(shè)無(wú)功補(bǔ)償裝置(并聯(lián)電容器)，其容量為或稱(chēng)為無(wú)功補(bǔ)償率

表征1kW的有功功率由提高到所需要的無(wú)功補(bǔ)償容量kvar值

第49頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五

附表2列出了并聯(lián)電容器的無(wú)功補(bǔ)償率，可利用補(bǔ)償前和補(bǔ)償后的功率因數(shù)直接查出。確定了總的無(wú)功補(bǔ)償容量后，即可根據(jù)所選并聯(lián)電容器的單個(gè)容量來(lái)確定電容器的數(shù)量，即

常用的并聯(lián)電容器的主要技術(shù)數(shù)據(jù)可查閱附表3

在負(fù)荷計(jì)算中，電力變壓器的功率損耗按簡(jiǎn)化公式求解有功損耗為無(wú)功損耗為第50頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五

2．無(wú)功補(bǔ)償后的工廠計(jì)算負(fù)荷及功率因數(shù)

工廠(或車(chē)間)裝設(shè)了并聯(lián)電容器(無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備)后，在計(jì)算并聯(lián)電容器裝設(shè)地點(diǎn)前的總計(jì)算負(fù)荷時(shí)，應(yīng)減去無(wú)功補(bǔ)償?shù)娜萘?，則補(bǔ)償后總的無(wú)功計(jì)算負(fù)荷為補(bǔ)償后總的視在計(jì)算負(fù)荷為第51頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五

從計(jì)算公式及補(bǔ)償示意圖可以看出，在變電所低壓側(cè)裝設(shè)了并聯(lián)電容器以后，由于低壓側(cè)補(bǔ)償后總的視在計(jì)算負(fù)荷減小了，則變電所主變壓器的容量可相應(yīng)選小一些，這不僅可降低變電所的初投資，而且可減少工廠的電費(fèi)開(kāi)支

兩部電費(fèi)制：一部分電費(fèi)稱(chēng)為基本電費(fèi)，是按所裝用的主變壓器容量大小計(jì)費(fèi)的；另一部分電費(fèi)稱(chēng)為電能電費(fèi)，是按每月實(shí)際所用有功電能的數(shù)量計(jì)費(fèi)的

凡月平均功率因數(shù)高于規(guī)定值的，可按一定百分率減收電費(fèi)，以資鼓勵(lì)；而低于規(guī)定值時(shí)，則要按一定百分率加收電費(fèi)，以示懲罰第52頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五

【例2-7】某小型機(jī)械廠擬建造一個(gè)降壓變電所，裝設(shè)一臺(tái)低損耗變壓器。已經(jīng)計(jì)算出變電所低壓側(cè)有功計(jì)算負(fù)荷為650kW，無(wú)功計(jì)算負(fù)荷為800kvar。按規(guī)定，工廠(變電所高壓側(cè))的功率因數(shù)不得低于0.9。如果在低壓側(cè)裝設(shè)并聯(lián)電容器進(jìn)行補(bǔ)償(見(jiàn)圖2.6)，需裝設(shè)多少補(bǔ)償容量？補(bǔ)償前后總的視在計(jì)算負(fù)荷有何變化？所選主變壓器的容量又有何變化？

解：(1)補(bǔ)償前的變壓器容量和功率因數(shù)變電所低壓側(cè)的視在計(jì)算負(fù)荷為

第53頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五此時(shí)變電所低壓側(cè)的功率因數(shù)為主變壓器的功率損耗為第54頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五變電所高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷為工廠的功率因數(shù)為

第55頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五主變壓器容量選擇條件為

≥

因此未進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償時(shí)，主變壓器容量應(yīng)選為1250(2)無(wú)功補(bǔ)償容量

由于要求工廠(變電所高壓側(cè))的功率因數(shù)而目前只有0.61，因此需進(jìn)行無(wú)功功率的人工補(bǔ)償

不得低于0.9，取第56頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五(3)補(bǔ)償后的變壓器容量和功率因數(shù)

變電所低壓側(cè)的視在計(jì)算負(fù)荷為因此主變壓器容量可改選為800kV·A(查附表4)

則新選擇的主變壓器的功率損耗為

第57頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五變電所高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷為

無(wú)功補(bǔ)償后，工廠的功率因數(shù)為這一功率因數(shù)正好滿足要求

第58頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五(4)補(bǔ)償前后比較工廠視在計(jì)算負(fù)荷在補(bǔ)償后減少的數(shù)值為

因改選主變壓器，其額定容量在補(bǔ)償后減少的數(shù)值為

由此例可以看出，采用并聯(lián)電容器無(wú)功補(bǔ)償來(lái)提高功率因數(shù)能使工廠取得可觀的經(jīng)濟(jì)效果第59頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五§2.5.4并聯(lián)電容器的裝設(shè)位置

按并聯(lián)電容器在用戶供配電系統(tǒng)中的裝設(shè)位置，并聯(lián)電容器的補(bǔ)償方式可分為低壓就地補(bǔ)償、低壓集中補(bǔ)償和高壓集中補(bǔ)償，具體如下圖所示第60頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五

1．低壓就地補(bǔ)償

將補(bǔ)償電容器組裝設(shè)在需要運(yùn)行無(wú)功補(bǔ)償?shù)母鱾€(gè)用電設(shè)備附近。這種補(bǔ)償方式能夠補(bǔ)償安裝部位以前的所有高低壓線路和變壓器中的無(wú)功功率，其補(bǔ)償范圍最大，補(bǔ)償效果最好，優(yōu)先采用

第61頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五

2．低壓集中補(bǔ)償

電容器采用△形接法，一般利用220V、15～25W的白熾燈的燈絲電阻放電(也可以用專(zhuān)門(mén)的放電電阻)，這些白熾燈同時(shí)也作為電容器組運(yùn)行的指示燈

這種補(bǔ)償能使車(chē)間主變壓器的視在功率減小，從而可選較小容量的主變壓器，因而比較經(jīng)濟(jì)

第62頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五

3．高壓集中補(bǔ)償

電容器采用△形接法，并選用成套的高壓電容器柜。熔斷器FU用于保護(hù)電容器擊穿時(shí)引起的相間短路第63頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五

由于電容器從電網(wǎng)上切除時(shí)有殘余電壓，其值最高可達(dá)電網(wǎng)電壓的峰值，這對(duì)人身是很危險(xiǎn)的，因此高壓電容器組必須裝設(shè)放電裝置。一般用電壓互感器TV作為電容器的放電裝置。電壓互感器與電容器裝在同型的高壓柜內(nèi)。為了確保可靠放電，電容器的放電回路中不得裝設(shè)熔斷器或開(kāi)關(guān)設(shè)備，以免放電回路斷開(kāi)，危及人身安全

高壓集中補(bǔ)償是將高壓電容器組集中裝設(shè)在工廠變配電所的6～10kV母線上。這種補(bǔ)償方式只能補(bǔ)償6～10kV母線前所有線路上的無(wú)功功率高壓集中補(bǔ)償方式在一些大中型工廠中應(yīng)用比較普遍第64頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五§2.5.5并聯(lián)電容器的接線、控制與運(yùn)行維護(hù)

1．并聯(lián)電容器的接線

并聯(lián)補(bǔ)償?shù)碾娏﹄娙萜鞔蠖嗖捎谩餍谓泳€，廠商一般已將低壓(0.5kV以下)并聯(lián)電容器做成三相，其內(nèi)部接成△形。少數(shù)大容量高壓電容器采用Y形接線

但是，當(dāng)電容器采用△形接線時(shí)，任一電容器擊穿短路時(shí)，將造成三相線路的兩相短路，短路電流很大，有可能引起電容器爆炸，這對(duì)高壓電容器特別危險(xiǎn)。而電容器采用Y形接線時(shí)，當(dāng)任一相電容器擊穿短路時(shí)，其短路電流僅為正常工作電流的3倍，運(yùn)行相對(duì)比較安全第65頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五

2．并聯(lián)電容器的控制