负荷计算与功率因数补偿

1、第二章 负荷计算与功率因数补偿第一节 负荷曲线及参数一、负荷曲线1 什么是负荷曲线？ 电力负荷随时间变化的曲线，反映了用户用电的特点和规律。描述负荷变化趋势的数学手段：可用来预测负荷变化趋势。2 负荷曲线用途确定系统运行方式；安排供电计划；安排设备检修计划3.分类（1）按负荷性质分有功负荷曲线；无功负荷曲线（2)按负荷变动的时间分日负荷曲线(24h)；年负荷曲线（8760h 4日负荷曲线的绘制 24小时内负荷随时间的变化，随季节、地区不同而变绘制的方法 （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，

2、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。5 年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。反映一年内逐月（或逐日）电力系统最大负荷的变化。年持续负荷曲线的绘制，是不分日月先后，仅按全年的负荷变化，按不同负荷值在年内累计持续时间重新排列组成。二、有关负荷计算的几个物理量1. 年最大负荷和年最大负荷利用小时2. 平均负荷和负荷系数3. 需用系数和利用系数4. 计算负荷第二节 负荷计算方法一、设备容量的确定1. 长期连续工作制 PNµ

3、;=PN 2. 短时工作制 PNµ=PN3.短时连续工作制用电设备 负荷持续率为一个工作周期内工作时间与工作周期的百分比值，用表示同一设备在不同的暂载率下工作时，其输出功率是不同的。在计算其设备容量时，必须先转换到一个统一的下。反复短时工作制的设备容量是指某负荷持续率的额定功率换算到统一的负荷持续率下的功率。二、需用系数法1. 需用系数的含义2. 用需用系数法计算电力负荷(1）用电设备组计算负荷的确定用电设备组是由工艺性质相同、需用系数相近的一些设备合并成的一组用电设备。在一个车间中，可根据具体情况将用电设备分为若干组，再分别计算各用电设备组的计算负荷。其计算公式为(2)多个用电设备

4、组的计算负荷在配电干线上或车间变电所低压母线上，常有多个用电设备组同时工作，而各个用电设备组的最大负荷也非同时出现，因此在求配电干线或车间变电所低压母线的计算负荷时，应再计入一个同时系数Ksi。具体计算公式为3对需用系数法的评价三、二项系数法当确定的用电设备台数较少而容量差别相当大的低压支线和干线的 计算负荷时，采用二项式法。对于同一工作制的单组用电设备，二项式系数法 的基本公式为:      多组用电设备计算负荷的确定四、单位产品电耗法第三节 企业负荷的确定与变压器选择一、 功率损耗及电能损耗计算1. 供电线路的功率损耗三相供电线路的三相有功

5、功率损耗P和三相无功功率损耗Q可按下式计算2.变压器的功率损耗 kvar3. 企业年电能损耗计算供电线路电能损耗 变压器的电能损耗 AT=AT1+AT2=P0×8760+Pk 2二、企业计算负荷的确定企业计算负荷可以按逐级计算法来确定。以图28企业供电系统图为例可按以下步骤进行。1. 求用电设备组的计算负荷2. 求车间低压变压器侧的计算负荷3. 求车间变压器高压侧计算负荷4. 总降压站610kV侧的计算负荷5. 企业总计算负荷的确定三、 供电变压器选择（一）变压器台数选择原则1确定车间变电站变压器台数原则2确定企业总降压变电站变压器台数的原则3两台变压器互为备用的方式（二）变压器容量

6、选择1车间变电所变压器容量选择2企业35kV总降压变电所主变压器容量选择四、供电变压器的经济运行使自身与电力系统的有功损耗最小而获得最佳经济效益的运行方式称为电力设备的经济运行。对于供电变压器，就是在多大的负荷率下运行最经济的问题。（一）无功功率经济当量Kq（二）单台变压器的经济运行条件变压器的经济负荷为变压器的经济负荷与其额定容量之比称为变压器的经济负荷系数，即（三）两台变压器的经济运行方案所谓两台变压器的经济运行方案，就是应确定在多大负荷时宜于一台运行，在多大负荷时宜于两台同时运行的方案。方案的依椐是两台变压器经济运行的临界负荷（经济负荷临界值）。第四节 功率因数补偿技术一、功率因数概论（

7、一）功率因数的定义在交流电路中，有功功率与视在功率的比值称为功率因数，用cos表示。三相交流电路功率因数的数学表达式为（二）企业供电系统的功率因数1瞬时功率因数瞬时功率因数由功率因数表（相位表）直接读出，或由功率表、电压表和电流表读得并按求出。2平均功率因数平均功率因数指某一规定时间内功率因数的平均值，也称加权平均功率因数。平均功率因数按下式计算（三）提高负荷功率因数的意义1提高电力系统的供电能力2降低网络中的功率损耗3减少网络中的电压损失，提高供电质量4降低电能成本（四）供电部门对用户功率因数的要求二、提高功率因数的方法（一）正确选择电气设备（二）电气设备的合理运行（三）人工补偿提高功率因数

8、三、并联电力电容器组提高功率因数（一）电容器并联补偿的工作原理（二）无功补偿区的概念对于用户供电系统，电力电容器组的设置有高压集中补偿、低压成组补偿和分散就地补偿3种方式。（三）补偿电容器组的接线方式在无功补偿中，10kV及以下线路的补偿电容器组常按三角形接线，讲解原因。四、高压集中补偿提高功率因数的计算（一）确定用户610kV母线上的自然功率因数（二）计算使功率因数从cos1提高到cos2所需的补偿容量Qc=K10Pca(tan1tan2) （三）计算三相所需电容器的总台数N和每相电容器台数n在三相系统中，当单个电容器的额定电压与电网电压相同时，电容器应按三角形接法；当低于电网电压时，应将若干单个电容器串联后接成三角形。按三角形联接时，单相电容器总台数N为每相电容器的台数为n = N3（四）选择实际台数算出N值后，考虑高压为单相电容器，故实际取值应为3的倍数（610kV为单母