第二章负荷计算课件.ppt

《第二章负荷计算课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第二章负荷计算课件.ppt（76页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、第二章负荷计算,内容:负荷曲线，负荷的设备容量，负荷的计算方法，功率因数和无功功率补偿。 难点:掌握负荷设备容量的计算，需要系数法负荷的计算方法，掌握功率因数的计算和无功功率补偿计算。,第二章 负荷计算,第一节 负荷曲线第二节 用电设备的设备容量第三节 负荷计算的方法第四节 功率损耗和电能损耗 第五节 全厂负荷计算第六节 尖峰电流的计算 第七节 功率因数和无功功率补偿,第一节 负荷曲线,负荷曲线是电力负荷随时间变化的一种图形。分类：按负荷的功率性质分有功负荷曲线和无功负荷曲线；按时间单位分日负荷曲线和年负荷曲线；按负荷对象分用户、车间或某类设备负荷曲线。一、日负荷曲线：负荷在一昼夜间（024h

2、）变化情况。 制作方法：（1）以某个监测点为参考点，在24h中各个时刻记录有功功率表的读数，逐点绘制而成折线形状，称折线形负荷曲线。（2）通过接在供电线路上的电度表，每隔一定的时间间隔（一般为半小时）将其读数记录下来，求出0.5h的平均功率，再依次将这些点画在坐标上，把这些点连成阶梯状的是阶梯形负荷曲线。,二、年持续负荷曲线 年负荷曲线又分为年运行负荷曲线和年持续负荷曲线。年运行负荷曲线可根据全年日负荷曲线间接制成。年持续负荷曲线的绘制，要借助一年中有代表性的冬季日负荷曲线和夏季日负荷曲线。绘制方法如图2-2所示。图2-2是南方某厂的年负荷曲线，图中P1在年负荷曲线上所占的时间计算为 T1=2

3、00t1+165t2。其中夏季和冬季在全年中占的天数视地理位置和气温情况核定。一般在北方，近似认为冬季200天，夏季165天；在南方，近似认为冬季165天，夏季200天。,图2-2 年负荷持续时间曲线的绘制（a）夏季日负荷曲线（b）冬季日负荷曲线（c）年负荷持续时间曲线,三、负荷曲线的有关物理量,1.年最大负荷和年最大负荷利用小时（1）年最大负荷Pmax年最大负荷是指全年中负荷最大的工作班内30分钟平均功率的最大值。（2）年最大负荷利用小时Tmax年最大负荷利用小时是指负荷以年最大负荷Pmax持续运行一段时间后，消耗的电能恰好等于该电力负荷全年实际消耗的电能。如图2-3所示，阴影为全年实际消耗

4、电能，如果以Wa表示全年实际消耗的电能,则有：,图2-3 年最大负荷和年最大负荷利用小时,图2-4 年平均负荷,2.平均负荷和负荷系数（1）平均负荷Pav平均负荷就是指电力负荷在一定时间内消耗的功率的平均值。,年平均负荷Pav,如图2-4所示，阴影部分表示全年实际消耗的电能Wa，则：,（2）负荷系数 KL 负荷系数是指平均负荷与最大负荷的比值，分有功负荷系数KaL和无功负荷系数KrL，即,有时也用表示有功负荷系数，用表示无功负荷系数。一般工厂=0.7-0.75，=0.76-0.82。注意：对单个用电设备或用电设备组，负荷系数是指设备的输出功率P与设备额定容量PN之比，即：,第二节 用电设备的设

5、备容量,一、 设备容量的定义 设备的銘牌额定功率PN经过换算至统一规定的工作制下的“额定功率”称为设备容量，用Pe来表示。,二、 设备容量的确定 1.长期工作制和短时工作制的用电设备 长期工作制和短时工作制的设备容量就是该设备的銘牌额定功率，即 Pe=PN,长期连续工作制 这类设备长期连续运行，每次连续时间超过8小时，而且运行时负荷比较稳定，如通风机、水泵、,2.反复短时工作制的用电设备 这类设备周期性地时而工作，时而停歇，如此反复运行，而工作周期一般不超过10min，如电焊机和吊车电动机等。该类设备的工作性质通常用负荷持续率来表征。,空气压缩机、电动发电机、电炉、照明灯等。机床电动机的负荷虽

6、然变动较大，但也属于长期连续运行的。对该类设备容量的计算，可直接查取铭牌上的额定功率，就是设备的计算容量而不用转换。,短时工作制 这类设备工作时间短，而停歇时间相对较长，如机床上的辅助电动机等。 这类设备在工厂负荷中所占的比例很小，计算设备容量时，可直接查取铭牌上的额定功率。,式中，PN为电焊机额定有功功率；SN为额定视在功率；N为额定负荷持续率； cosN为额定功率因数。,1）电焊机和电焊装置组 要求统一换算到=100%时的功率，即：,2）起重机（吊车电动机） 要求统一换算到 =25%时的功率，即：,反复短时工作制的设备容量是指某负荷持续率下的额定功率换算到统一的负荷持续率下的功率。,3）照

7、明设备不用镇流器的照明设备的设备容量指灯头的额定功率，即： Pe= PN用镇流器的照明设备（如荧光灯、高压水银灯）的设备容量要包括镇流器中的功率损失。 Pe= Kbl PN 照明设备的设备容量还可按建筑物的单位面积容量法估算：,式中：,是建筑物单位面积的照明容量，S为建筑物的面积。,概述供电系统要能够在正常条件下可靠地运行则其中各个元件（电力变压器、开关设备及导线、电缆等）都必须选择恰当，除满足工作电压和频率的要求外，最重要的就是要满足负荷电流的要求。因此有必要对供电系统中各个环节的电力负荷进行统计计算。计算负荷定义：计算负荷是指导体中通过一个等效负荷时，导体的最高温升正好和通过实际的变动负荷

8、时其产生的最高温升相等，该等效负荷称之为“计算负荷”。,第三节 负荷计算的方法,根据计算负荷选择的电气设备和导线电缆，其发热温度都不会超过允许温度值。由于导体通过电流后达到稳定温升的时间大约有34 (为发热时间常数)，对中小截面（35mm2以下）导体，其发热时间常数约为10min，也就是载流导体大约经过半小时(即30min)后可以达到稳定的温升值，因此计算负荷实际上与从负荷曲线上测得的半小时最大负荷 P30 是基本相等的。所以计算负荷也可认为就是半小时最大负荷P30。,通常用P30 、 Q30 、 S30 、 I30分别表示负荷的有功计算负荷、无功计算负荷、视在计算负荷和计算电流。,目前负荷计

9、算的常用方法：估算法、需要系数法、二项式法、利用系数法和单相负荷计算法等。,一、 估算法 1、单位产品耗电量法 已知某企业的年产量为m，单位产品的耗电量为，则企业全年电能为Wa=m，则有功计算负荷为： 式中，Tmax为年最大负荷利用小时数。,2、负荷密度法 若已知车间生产面积S和负荷密度指标时，车间平均负荷为: Pav=*S， 车间计算负荷为:,二、用电设备组计算负荷的确定需要系数法用电设备组的计算负荷，是指用电设备组从供电系统中取用的半小时最大负荷P30。计算范围内用电设备的计算负荷并不等于其设备容量，两者之间存在一个比值关系，因此引进需要系数的概念。,考虑到实际情况下，用电设备在传送功率的

10、过程中，设备本身有功率损耗，故引入一个额定效率N，配电线路也有功率损耗，引入一个线路平均效率WL ；用电设备组的所有设备不一定都同时运行，故引入一个同时系数K；运行的设备也不可能都处于满载运行，故引入一个负荷系数KL 。因此用电设备组的有功计算负荷则可表示为：,上式也可以写成：,其中：Kd为一个小于1的数，将其称为需要系数。,1、单组用电设备的计算负荷,式中，Kd为需要系数；Pe为设备容量；tg为设备功率因数角的正切值。,解：查表A-1-1中的“小批生产的金属冷加工机床”项，可得Kd=0.16-0.2(取0.2计算)，cos=0.15, tg=1.73。根据公式得：PC= KdPe= 0.21

11、20 = 24(KW) QC= PCtg= 241.73 = 41.52 (kvar) Sc= Pc/cos = 24/ 0.5 = 48 (kVA),例2-1 已知某机修车间的金属切削机床组，有电压为380V的电动机30台，其总的设备容量为120kw。试求其计算负荷。,2、多组用电设备组的计算负荷,式中，n为用电设备组的组数，Pci，Qci为各用电设备组的计算负荷;Pci和Qci 分别表示所有各组设备的有功和无功计算负荷之和。,确定有多组用电设备的干线上或车间变电所低压母线上的计算负荷时，应该考虑各组用电设备的最大负荷不同时出现的因素。因此在确定低压母线或低压干线上的计算负荷时，应该结合具体

12、情况对其有功负荷和无功负荷分别计入一个同时系数Kp和Kq 。,车间干线取Kp=0.850.95，Kq=0.90.97。低压母线当由用电设备组的计算负荷组直接相加来计算时，可取Kp=0.850.9，Kq=0.850.95；当由车间干线计算负荷直接相加来计算时，可取Kp=0.90.95，Kq=0.930.97。,注意：由于各组设备的功率因数不一定相同，因此总的视在计算负荷和计算电流不能用各组的视在计算负荷或计算电流之和来计算。,解 : (1) 冷加工机床：查附录表1可得Kd1=0.2，cos1=0.5，tg1=1.73 Pc1= Kd1Pe1=0.250=10kW Qc1=Pc1tg1=101.7

13、3=17.3kvar(2)通风机：Kd2=0.8，cos2=0.8，tg2=0.75 Pc2= Kd2Pe2=0.82.4=1.92kW Qc2=Pc2tg2=1.920.75=1.44kvar,例2-2 一机修车间的380V线路上，接有金属切削机床电动机20台共50kW，其中较大容量电动机有7.5kW 2台，4kW 2台，2.2kW 8台；另接通风机1.2kW 2台；电阻炉1台 2kW。试求计算负荷（设同时系数Kp、Kq均为0.9）。,(3)电阻炉：因只1台，故其计算负荷等于设备容量 Pc3=Pe3=2kW Qc3=0 (4)车间计算负荷：,2.3.3 单相负荷计算,单相设备应尽可能地均匀分

14、布在三相上，以使三相负荷保持平衡。 如果三相线路中单相设备的总容量不超过三相总容量的15%时，单相用电设备可按三相负荷平衡计算; 如果三相线路中单相设备的总容量超过三相总容量的15%时，应把单相设备容量换算为等效三相设备容量，再与三相设备容量相加。,由于确定计算负荷的目的，主要是为了选择线路上的设备和导线电缆，使线路上的设备和导线电缆在计算,电流通过时不至于过热或损坏，因此在接有较多单相设备的三相线路中，不论单相设备接于相电压还是线电压，只要三相负荷不平衡，就应以最大负荷相有功负荷的3倍作为等效三相有功负荷，以满足系统安全运行的要求。,（1）单相设备接于相电压时的负荷计算Pe = 3Pem (

15、2-20)式中，Pem为最大负荷相所接的单相设备容量。等效三相计算负荷则按前述需要系数法计算。,1.单相设备组等效三相负荷的计算,2.3.3 单相负荷计算,（2）单相设备接于线电压时 接于同一线电压时等效三相设备容量 接于不同线电压时等效三相设备容量 先将接于线电压的单相设备容量换算为接于相电压的设备容量，再根据式（2-20）计算出等效三相设备容量。,将线电压的单相设备容量换算为相电压的设备容量的换算公式:,（3）有的单相设备接于线电压、有的单相设备接于相电压时应将接于线电压的单相设备容量换算为接于相电压的设备容量，然后分别计算各相的设备容量。,等效三相设备容量为最大负荷相设备容量的3倍，即,

16、（2-25）,2.单相用电设备组的等效三相负荷的计算单相用电设备组的等效三相计算负荷可直接用需要系数法，按式（2-18）算出其等效三相计算负荷。,（2-18）,例2-3 某220/380V三相四线制线路上，装有220V单相电热干燥箱6台、单相电加热器2台和380V单相对焊机6台。电热干燥箱20kw2台接于A相，30kw1台接于B相，10kw3台接于C相；电加热器20kw2台分别接于B相和C相；对焊机21kVA（=100%）3台接于AB相，28kVA（=100%）2台接于BC相，46kW（=60%）1台接于CA相。试求该线路的计算负荷。,解: 1.电热干燥箱及电加热器的各相计算负荷 查附录表1得

17、 Kd=0.7，cos=1，tg=0，因此只要计算有功计算负荷： A相 PcA1=KdPeA=0.7202=28kW B相 PcB1=KdPeB=0.7(301+201)=35kW C相 PcC1=KdPeC=0.7(103+201)=35kW,下一张,2.电焊机的各相计算负荷 接于各线电压对焊机的设备容量将CA相对焊机设备容量换算至=100%的设备容量则CA相对焊机=100%的视在功率为AB、BC相对焊机=100%的视在功率为,下一张,对焊机的相设备容量接于各线电压对焊机的功率因数角分别为,下一张,A相设备容量为,同理可算出B、C相设备容量为,对焊机的各相计算负荷 查附录表A-1-1,对焊机

18、 Kd=0.35，其计算负荷为 A相 PC.A2=KdPeA=0.35*43.78=15.32kW QC.A2=KdQeA=0.3535.76=12.52Kvar B相 PC.B2=KdPeB=0.35*41.16=14.41kW QC.B2=KdQeB=0.3539.10=13.69KvarC相 PC.C2=KdPeC=0.35*39.39=13.86kW QC.C2=KdQeC=0.3535.16=12.31Kvar,下一张,3.各相总的计算负荷（设同时系数为0.95）A相:PcA=K（PcA1+PcA2）=0.95（28+15.32）=45.6kW QcA=K（QcA1+QcA2）=0.

19、95（0+12.52）=11.89kvarB相:PcB=K（PcB1+PcB2）=0.95（35+14.41）=46.94kW QcB=K（QcB1+QcB2）=0.95（0+13.69）=13.01kvarC相:PcC=K（PcC1+PcC2）=0.95（35+13.86）=46.42kWQcC=K（QcC1+QcC2）=0.95（0+12.31）=11.69kvar,4.总的等效三相计算负荷因为B相的有功计算负荷最大，即 Pcm= PcB=46.94kW Qcm=QcB=13.01kvar总的等效三相计算负荷为： Pc=3Pcm=346.94=140.82kW Qc=3Qcm=313.01

20、=39.03kvar,第四节 功率损耗和电能损耗,一、 功率损耗 供配电系统的功率损耗是指最大功率时功率损耗 ,主要包括线路功率损耗和变压器功率损耗。1、线路的功率损耗： 由于供配电线路存在电阻和电抗，所以线路上会产生有功功率损耗和无功功率损耗。(1) 线路有功损耗 PWL=3IC2RWL*10-3 kW 式中，Ic为线路的计算电流（A）；R WL 为线路每相的电阻（），RWL = R0L，R0为线路单位长度的电阻（/km），可查R0；L为线路的计算长度（km）。,XWL为线路每相的电抗（），XWL =X0L，X0为线路单位长度的电抗（/km)，也可以查附表A-15。一般架空线路为0.4 /k

21、m左右，电缆线路为0.08 /km左右。,(2) 线路无功功率损耗,QWL= 3IC2XWL*10-3 kVar,2.变压器的功率损耗,变压器的功率损耗可分为铜损和铁损。铁损是变压器主磁通在铁芯中产生的损耗。铜损是变压器负荷电流在一次和二次绕组中产生的损耗。有功功率损耗 铁损PFe空载损耗P0可认为就是铁损，所以铁损又称为空载损耗。铜损PCu 负载损耗PK可认为就是额定电流下的铜损PCu。 变压器的有功功率损耗为PT P0+PKKL2 式中，SN为变压器的额定容量；SC为变压器的计算负荷； P0 为变压器额定负荷时的有功功率损耗；Pk为变压器的负载损耗；KL为变压器的负荷系数（KL= SC/S

22、N）。,无功功率损耗空载无功功率损耗 Q0 负载无功功率损耗 QL 变压器的无功功功率损耗为： 式中，I0%为变压器空载电流百分值;Uk%为变压器短路阻抗百分值，KL为变压器的负荷系数。 低损耗变压器的功率损耗估算式：,（Sc为变压器二次侧的计算视在功率）,Company Logo,2.4.2 电能损耗,最大损耗时间：当线路或变压器中以最大计算电流Ic流过小时后所产生的电能损耗，等于全年流过实际变化的电流时所产生的电能损耗。 是一个假想时间，它与年最大负荷利用小时Tmax和负荷功率因素有关.,Company Logo,1. 线路电能损耗2. 变压器的电能损耗铁损引起的年电能损耗铜损引起的年电能

23、损耗变压器全年的电能损耗,2.4.2 供配电系统的电能损耗,第五节 用户负荷计算,一、负荷计算原则负荷计算是选择电源进线和一、二次设备的基本依据。逐级计算法（用需要系数法）：从用电设备向电源方向逐级计算负荷。1.将用电设备分类，采用需要系数法确定各用电设备组计算负荷；2.根据用户供配电系统图，从用电设备朝电源方向逐级计算负荷；3.在配电点要考虑同时系数； 4.在变压器的安装处要考虑变压器的损耗； 5.用户电力线路较短时，可不计电力线路损耗；6.在并联电容安装处计及无功补偿容量。,图2-6 确定用户总计算负荷的供配电系统示意图,1.供给单台用电设备的支线的计算负荷确定（如图中1点处）目的：用于选

24、择其开关设备和导线截面计算负荷为：,2.用电设备组计算负荷的确定（如图中2点处）计算目的：用来选择车间配电干线及干线上的电气设备。,3.车间干线或多组用电设备的计算负荷确定（如图中3点处）,4.车间变电所低压母线计算负荷的确定（如图中4点处）计算目的：以此选择车间变电所的变压器容量。,5.车间变电所高压母线的计算负荷确定（如图中5点处）计算目的：以次选择高压配电线及其上的电气设备。,其中可估算：,6.总降变电所二次侧的计算负荷确定（如图中6点处）,7.总降变电所高压侧的计算负荷确定（如图中7点处）,例题： 见教材p29,第六节 尖峰电流的计算,尖峰电流Ipk是指单台或多台用电设备持续12秒的短

25、时最大负荷电流。 它是由于电动机起动、电压波动等原因引起的，尖峰电流比计算电流大的多。 计算尖峰电流的目的是选择熔断器、整定低压断路器和继电保护装置、计算电压波动及检验电动机自起动条件等。,1、单台用电设备供电的支线尖峰电流计算 尖峰电流就是用电设备的起动电流，即 Ipk = Ist = KstIN 式中，Ist为用电设备的起动电流；IN为用电设备的额定电流；Kst为用电设备的起动电流倍数 。,2、给多台用电设备供电的干线尖峰电流计算,式中，Istmax为用电设备组中起动电流与额定电流之差为最大的那台设备的起动电流；（IstIN）max为用电设备组中起动电流与额定电流之差为最大的那台设备的起动

26、电流与额定电流电流之差；I30(IC) 为全部设备投入运行时线路上的计算电流值；K为上述n1台设备的同时系数，其值按台数多少选取，一般为0.71。,或,对n台用电设备线路上尖峰电流的计算可有两种计算方法。,例2-5 有一380V配电干线，给三台电动机供电，已知IN1 =5A，IN2 =4A，IN3 =10A,Kst1 =7，Kst2 =4，Kst3=3，求该配电线路的尖峰电流。,解：（1）计算启动电流与额定电流之差 (Kst1-1) IN1=30A (Kst2-1) IN2=12A (Kst3-1) IN3= 20A第1台用电设备电动机的启动电流与额定电流之差最大。（2）计算供电干线的尖峰电流

27、Ipk=Ic+(Ist-IN)max=0.15（5+4+10）+30=32.85A,第七节 功率因数和无功功率补偿,一、功率因数的计算,功率因数是供电系统的一项重要的技术经济指标，它反映了供用电系统中有功功率消耗量在系统总容量中所占的比重，反映了供电系统的供电能力。根据测量方法和用途的不同，工厂的功率因数常有以下几种：,瞬时功率因数,瞬时功率因数是指运行中的工厂供电系统在某一时刻的功率因数值。它随设备的类型、运行方式、电压高低而随时变化，可由功率因数表直接读出，或由功率表、电流表和电压表在同一瞬间的读数由下列公式求出。,P功率表测出的三相有功功率读数,kWU电压表测出的线电压读数，KVI 电流

28、表测出的线电流读数,A 瞬时功率因数只用来了解和分析工厂或设备在生产过程中无功功率的变化情况，以便采取适当的补偿措施。,2.平均功率因数,平均功率因数是指某一规定时间段内功率因数的平均值，也称加权平均功率因数。,瞬时功率因数,Company Logo,（1）由消耗的电能计算 式中，Wa为某一时间内消耗的有功电能（kWh）；Wr为某一时间内消耗的无功电能（kVAh）。（2）由计算负荷计算 式中， 为有功负荷系数（一般为0.7-0.75）；为无功负荷系数（一般为0.76-0.82）。 我国电业部门每月向工业用户收取电费，就规定电费要按月平均功率因数的高低来调整。,3. 最大负荷时的功率因数最大负荷

29、时的功率因数是指在年最大负荷(计算负荷)时的功率因数，可按下式计算：,我国有关规程规定：高压供电的工厂最大负荷时的功率因数不得低于0.9，其他工厂功率因数不得低于0.85。如达不到上述要求，则必须采取人工补偿措施。因此供电设计时考虑无功功率补偿时，就应该按此最大负荷时的功率因数来计算。,2.7.2 功率因数对供配电系统的影响及提高功率因数的方法,1. 功率因数对供电系统的影响 感性用电设备需要从供配电系统中吸收无功功率，从而降低功率因数。功率因数太低将会给供配电系统带来不良影响： 电能损耗增加 电压损失增大 供电设备利用率降低所以，要求电力用户功率因数必须达到一定值，低于某一数值就须进行补偿。

30、,Company Logo,2. 提高功率因数的方法(1) 提高自然功率因数自然功率因数是指未装设任何补偿装置的实际功率因数。提高自然功率因数，采用科学措施减少用电设备的无功功率的需要量，使供配电系统总功率因数提高。合理选择电动机的规格、型号；防止电动机长时间空载运行；保证电动机的检修质量；合理选择变压器的容量；交流接触器的节电运行。,Company Logo,2. 提高功率因数的方法(2) 人工补偿功率因数 并联电容器 同步电动机补偿 动态无功补偿,2.7.3 并联电容器补偿1.并联电容器的型号,Company Logo,2.补偿容量和电容器的台数的确定,(1) 补偿容量的确定 采用固定补偿

31、时的补偿容量 在变电所6-10kV高压母线上进行人工补偿时，一般采用固定补偿，即补偿电容器不随负荷变化而变化。补偿容量按下式计算 Qcc=Pav（tgav1tgav2）式中，Qcc为补偿容量；Pav为平均有功负荷；tgav1，tgav2为补偿前后平均功率因数角的正切值。,Company Logo, 采用自动补偿时的补偿容量在变电所0.38kV母线上进行补偿时，都采用自动补偿，即根据cos测量值按功率因数设定值,自动投入或切除电容器。其补偿容量按下式计算 Qcc=Pc（tg1tg2）,Company Logo,（2） 电容器台数的确定 在确定了并联电容器的容量后，根据产品目录（见表A-2）可以选

32、择并联电容器的型号规格，并确定其数量。 式中，QN.c为单个电容器的额定容量（kvar）对于上式计算所得数值，应取相近偏大的整数。若为单相电容器，n为3的整数倍，以便三相均衡分配；若为三相电容器，n为整数。,例2-7某一企业的计算负荷为2400kW，平均功率因数为0.67。要使其平均功率因数提高到0.9,在10kV侧固定补偿，问需要装设并联电容器的容量？如果采用BWF-10.5-40-1型电容器，需装设多少个？,解 ： tgav1=tg(arccos0.67)=1.1080，tgav2=tg(arccos0.9)=0.4843 需要装设并联电容器的容量为Qcc=Pav（tgav1tgav2）=

33、0.752400(1.1080-0.4843)1122.66kvar 安装电容器的台数n= Qcc /qNC=1122.66/40=28个电容器为单相电容器，应装设30个，用三角形连接，此时并联电容器的实际值为 Qcc=3040=1200kvar， 实际平均功率因数为 功率因数满足要求。,2.7.4 并联电容器的装设与控制,1.并联电容器的接线并联补偿的电力电容器大多采用三角形接线。2.并联电容器的装设地点 并联电力电容器在供配电系统中的装设有三种，即：（1）高压集中补偿 高压集中补偿将电容器组集中装设在变电所的6kv10kV母线上。补偿范围最小，经济效果较差。但装设集中，运行条件较好，维护管

34、理方便，投资较少。,（2）低压集中补偿 低压集中补偿将电容器集中装设在变电所的0.38kV低压母线上，低压电容器补偿屏安装在低压配电室。补偿范围比高压集中补偿大，比较经济，运行维护安全方便。（3）单独就地补偿 单独就地补偿将电容器装设在功率因数较低的设备旁。补偿范围最大，效果最好。但投资较大，电容器的利用率较低。,3.并联电容器的控制方式并联电容器的控制方式：固定控制方式：并联电容器不随负荷的变化而投切；自动控制方式：并联电容器的投切随负荷的变化而变化，且按某个参量进行分组投切控制，包括：按功率因数进行控制；按负荷电流进行控制；按受电端的无功功率进行控制。电容器分组采用循环投切或编码投切的工作

35、方式。,Company Logo,2.7.5 补偿后用户的负荷和功率因数的计算,1. 补偿后的计算负荷 （1）若补偿装置装设地点在变压器一次侧，补偿后的计算负荷为 （2）若补偿装置装设地点在变压器二次侧，如图示 补偿电容器接于变压器二次侧示图 补偿后的计算负荷为,2. 补偿后的功率因数计算 固定补偿补偿后的平均功率因数为 自动补偿一般计算其最大负荷时的功率因数，补偿后的功率因数为,例2-8某企业10/0.4kV的车间变电所低压侧的视在功率SC1为800kVA,无功计算负荷QC为540kvar。现要求车间变电所高压侧功率因数不低于0.9，如果在低压侧装设自动补偿电容器，问补容量需多少？补偿后车间

36、总的视在计算负荷（高压侧）降低了多少？,解：（1）补偿前的功率因数低压侧的有功计算负荷 低压侧的功率因数为 cos1= 590.25 / 800 =0.74变压器的功率损耗（设选低损耗变压器）PT = 0.015SC =0.015800=12(kW) QT = 0.06 SC =0.06800=48(kvar)变电所高压侧总的计算负荷为 PC2=PC1+PT=590.25+12=602.25(kW) QC2=QC1+QT=540+48=588(kvar） 变电所高压侧的功率因数为 cos=602.25/841.7=0.716,（2）确定补偿容量现要求在高压侧不低于0.9，而补偿在低压侧进行，可

37、设低压侧补偿后的功率因数为0.92，计算需补偿的容量 QC.C= PC1(tg1- tg2) =590.25(tgarccos0.74tgarccos0.92) =285.03(kvar) 若选BZMJ0.4-14-3 型电容器，需要的个数为 n= 285.03 / 14 =20.41(个) 应装设BW0.4-14-3 型电容器21个,实际补偿容量为 QCC=2114=294(kvar),变电所低压侧视在计算负荷 此时变压器的功率损耗 PT = 0.015SC =0.015639.5 = 9.6(kW) QT = 0.015SC =0.06639.5 = 38.37(kvar)变电所高压侧总的

38、计算负荷 变电所高压侧总的视在计算负荷减少 S=841.7-663.84=177.86(kVA),（3）补偿后的计算负荷和功率因数,变电所高压侧的功率因数 功率因数大于0.9，符合要求。 通过上述计算所得：需补偿的容量为294kvar，补偿后车间变电所高压侧功率因数达到0.904，高压侧的总视在功率减少了177.86kVA。补偿前车间变电所变压器容量应选1000kVA， 补偿后选800kVA即满足要求。,小 结,掌握用电设备的工作制、设备容量的计算掌握用需要系数法确定计算负荷理解几种常用的功率因数的用途及无功补偿的意义了解供配电系统的功率损耗确定供配电系统计算负荷的步骤。,习 题 1.负荷曲线分和。 2.计算负荷的方法一般有、三种。 3.尖峰电流是指的电流。 4.提高功率因数的方法是。 5.人工补偿最常用的方法是。,填空题答案1. 日负荷曲线、年负荷曲线2. 估算法、需要系数法、二项式法3. 单台或多台用电设备持续1-2秒的短时最大负荷4. 首先提高自然功率因数，然后进行人工补偿5. 并联电容器补偿,