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1、输配电技术,第二章 电力负荷计算,第二章 电力负荷计算,第二章 电力负荷计算,本章内容: 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。 教学要求: 掌握负荷设备容量的计算，用需要系数 法确定负荷的计算方法，掌握功率因数的计 算和无 功功率补偿计算。,1。什么是计算负荷？计算负荷的物理意义是 什么？负荷计算的方法有哪些？各适用什么 场合？ 2。为什么要进行功率因数补偿？如何进行功 率补偿？,第二章 电力负荷计算,内容一：电力负荷基本概念,第二章 电力负荷计算,一、知识目标 1、了解负荷计算的意义 2、深刻理解计算负荷的定义和物理意义 3、熟悉用电设备的设备容量计算,二、能
2、力目标 1、为下面进行负荷计算打下基础 2、会对实际中各种用电设备归类并确定其设备容量,内容一：电力负荷基本概念,（一）负荷计算工作的意义与要求：新建一个企业或对现有的企业进行扩 建或改建时，都要进行供电系统的设计，而供电系统设计时又首先需要确定企业的负荷，负荷计算得准确，可使设计工作建立在可靠的基础资料之上，得出的工程设计方案也会经济合理。所以正确合理地确定计算负荷具有很大的意义。,1,2,3,准 确,可 靠,经 济,在确定用户负荷时应选择合适的负荷计算方法，使得出的计算负荷准确。,准确的计算负荷能使设计建立在可靠的基础上。,使工程设计方案合理，在满足用户对电能需求的前提下投资少，运行费用低
3、，并尽可能地节约电能。,第二章 电力负荷计算,内容一：电力负荷基本概念,“电力负荷”在不同的场合可以有不同的含义，它可以指用电设备或 用电单位，也可以指用电设备或用电单位的功率或电流的大小。,1.计算负荷的定义 计算负荷是指按发热条件选择电气设备的一个“假想负荷”。计算负荷 产生的热效应和实际变动负荷产生的最大热效应应相等。通常把根据半小 时平均负荷所绘制的负荷曲线上的最大负荷称为计算负荷。,2.计算负荷的物理意义 设有一根电阻为R的导体，在某一时间内通过一变动负荷，其最高温 升达值；如果这根导体在相同时间内通过另一不变的负荷，其最高温升 也达到值，那么这个不变的负荷就叫做变动负荷的计算负荷。
4、,第二章 电力负荷计算,内容二：负荷计算方法,二、能力目标,对各种实际负荷能选用合适的负荷计算方法,第二章 电力负荷计算,内容二：负荷计算方法,第二章 电力负荷计算,内容三：电能用户总计算负荷的确定,一、知识目标,1、了解电能用户各级负荷情况 2、掌握电能用户总计算负荷的确定,二、能力目标,会运用需要系数法对各类电能用户确定总计算负荷,第二章 电力负荷计算,内容三：电能用户总计算负荷的确定,第二章 电力负荷计算,用逐级推算法计算全厂的计算负荷,P30.5= K5 P30.6i P304=P30.5+PwL2 P30.3= K3 P304i P302=P303+PT+PwL1 P301= K1
5、P302i,内容三：电能用户总计算负荷的确定,第二章 电力负荷计算,用逐级推算法计算全厂的计算负荷,线路功率损耗: PWL=3I302RWL10-3 QWL= 3I302XWL10-3,P30.5= K5 P30.6i P30.4=P30.5+PwL2 P30.3= K3 P304i P302=P303+PT+PwL1 P301= K1 P302i,内容四：提高功率因数和无功补偿,一、知识目标,二、能力目标,1、理解提高功率因数的意义 2、掌握无功补偿的方法和适用范围,具备高低压无功补偿的设计能力,第二章 电力负荷计算,1功率因数分类和计算,瞬时功率因数,平均功率因数,最大负荷时功率因数,自然
6、功率因数,总功率因数,内容四：提高功率因数和无功补偿,第二章 电力负荷计算,2无功功率补偿,高压供电的工业用户和高压供电装有带负荷调压装置的电力用户，功率因数应达到0.9以上，其他用户功率因数应在0.85以上。,224功率因数及无功补偿,人工补偿无功功率,提高功率因数,内容四：提高功率因数和无功补偿,第二章 电力负荷计算,内容四：提高功率因数和无功补偿,第二章 电力负荷计算,并联电容器的装设地点,选择无功补偿点的条件,(1) 高压集中补偿 (2)低压集中补偿 (3) 分散补偿 (4) 单独就地补偿,内容四：提高功率因数和无功补偿,第二章 电力负荷计算,内容四：提高功率因数和无功补偿,第二章 电
7、力负荷计算,举例1,例1如某一工厂的计算负荷为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），问需要装设多大容量的并联电容器？如果采用BWF-10.5-40-1型电容器，需装设多少个？(B：并联；W：十二烷基苯；F：纸、薄膜复合),内容四：提高功率因数和无功补偿,第二章 电力负荷计算,举例1,解： tanjav1=tan(arccos0.67)=1.1080 tan jav2=tan(arccos0.9)=0.4843 Qcc=Pav（tanjav1tanjav2） =0.752400(1.1080-0.4843)1122.66kvar n= Qc
8、c /QcN=1122.66/40=28个,举例1,考虑三相均衡分配，应装设30个，每相10个，此时并联电容器的实际值为 3040=1200kvar 此时的实际平均功率因数为,满足要求。,内容四：提高功率因数和无功补偿,第二章 电力负荷计算,举例2,例2 有一工厂修建10/0.4kV的车间变电所，已知车间变电所低压侧的视在功率S30.1为800kVA，无功计算负荷Q30.1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，问补偿容量需多少？补偿后车间总的视在计算负荷（高压侧）降低了多少？,内容四：提高功率因数和无功补偿,第二章 电力负荷计算,举例2,
9、解 （1）补偿前 低压侧的有功计算负荷,内容四：提高功率因数和无功补偿,第二章 电力负荷计算,举例2,低压侧的功率因数 cosj1=590.25/800=0.74 变压器的功率损耗（设选低损耗变压器） PT=0.015S30.1=0.015800=12kW QT=0.06S30.1=0.06800=48kvar 变电所高压侧总的计算负荷为 P30.2=P30.1+PT=590.25+12=602.25kW Q30.2=Q30.1+QT=540+48=588kvar,内容四：提高功率因数和无功补偿,第二章 电力负荷计算,举例2,变电所高压侧的功率因数为 ： cosj=602.25/841.7=0
10、.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，所 以我们考虑到变压器损耗，可设低压侧补偿后的功率因数为 0.92，来计算需补偿的容量： Qc=P30.1(tgj1tgj2) =590.25(tgarccos0.74tgarccos0.92)=285.03kvar 查附表A-2-2选BW0.4143型电容器，需要的个数为： n=285.03/14=21个实际补偿容量为： Qc =2114=294kvar,内容四：提高功率因数和无功补偿,第二章 电力负荷计算,举例2,(3)补偿后 变电所低压侧视在计算负荷 此时变压器的功率损耗,内容四：提高功率因数和无功补偿,第二章
11、 电力负荷计算,举例2,变电所高压侧总的计算负荷 S=841.7663.84=177.86kVA 变电所高压侧的功率因数 符合要求。如果结果小于0.9，则需重新计算，同时把一 开始的设定值0.92取大一点，到cosj的值满足要求为止。,内容四：提高功率因数和无功补偿,第二章 电力负荷计算,举例2,通过上述计算可得：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（841.7kvar-663.84kvar）。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。,内容四：提高功率因数和无功补偿
12、,第二章 电力负荷计算,课后复习与预习,思考题： 课后归纳总结本次课程的知识。 预习第三章供电系统常用的电气设备和主结线的内容 1。供电系统常用的电气设备有哪些？并列表说明各 电气设备的作用、文字符号和图形符号。 2。什么是主结线？如何分类的？各种主结线的适用 范围？,课后作业,1.试确定下图所示供电系统的发电机G和变压器1T、2T和3T的额定电压。,课后作业,2.某车间380V线路供电给下列设备：长期工作的设备有7.5kW的电动机2台，4kW的电动机有3台，3kW的电动机有10台；反复短时工作的设备有42kVA的电焊机1台（额定占载率为60%，cosjN=0.62，hN=0.85），10t吊车1台（在占载率为40%的条件下，其额定功率为39.6kW， cosjN=0.5， ）。试确定它们的设备容量。,课后作业,3.某用户35/6kV总降压变电所，分别供电给1#4#车间变电所及6台冷却水泵用的高压电动机。 1#4#车间变电所的计算负荷分别为：Pc1=840kW，Qc1=680kvar， Pc2=920kW，Qc2=750kvar， Pc3=850kW，Qc3=700kvar， Pc4=900kW，Qc4=720kvar。高压电动机每台容量为300kW，试确定该总降压变电所中的计算负荷（忽略线损）。,
