负荷计算_例题讲解_百度文库

1、3章 例题讲解【案例一7】 某车间有下列用电负荷：1） 机床：80kW 2台；60kW 4台；30kW 15台。2） 通风机：80kW 4台，其中备用1台；60kW 4台，其中备用1台；30kW 12台，其中备用2台。3） 电焊机：三相380V，75kW 4台，50kW 4台30kW 10台，负载持续率 100%。4） 起重机：160kW 2台，100kW 2台，80 kW 1台，其负载持续率 25%。5） 照明：采用高压钠灯，功率220V，400W，数量 90个，镇流器的功率消耗为灯管功率的8%。负荷计算系数表设备名称需要系数Kxcbncostg机床0.150.40.1450.51.73通风

2、机0.80.250.6550.80.75电焊机0.500.3500.61.33起重机0.150.20.0630.51.73照明（高压钠灯含镇流器）0.90.451.98有功和无功功率同时系数Kp、Kq均为0.9上述负荷中通风机为二类级负荷，其余为三类级负荷。请回答下列问题：1. 采用需要系数法确定本车间的照明计算负荷，并确定把照明负荷功率因数提高到0.9，计算需要无功功率的补偿容量是多少？（A）58.16kvar （B）52.35 kvar （C）48.47 kvar （D）16.94 kvar答案【 B 】解答过程：依据配电手册P2、P3、P21。气体放电灯的设备功率应计入镇流器损耗，即 P

3、e = 0.4×90×1.08 = 38.88 kW；照明负荷计算功率 Pc = KxPe = 0.9×38.88 = 34.99 kW。功率因数提高到0.9所需的补偿容量 QC = Pc（tg1- tg2）= 34.99（1.98-0.484）= 52.35 kvar。2. 采用二项式法计算本车间通风机组的视在功率应为（ ）。(A 697.5 kVA (B 716.2 kVA (C 720 kVA (D 853.6 kVA答案【 A 】解答过程：依据钢铁手册。通风机设备功率不应包括备用设备，即Pe = 80×3 + 60×3 + 30

4、5;10 = 720 kW；最大5台设备功率之和P5 = 80×3 + 60×2 = 360 kW。二项式法计算功率Pc = cP5 + bPc =0.25×360 + 0.65×720 = 558 kW；Qc = Pc tg = 558×0.75 = 418.5 kvar；Sc = 697.5 kVA。3. 采用需要系数法计算本车间动力负荷的计算视在功率应为（ ）。(A 1615.3 kVA (B 1682.6 kVA (C 1792.0 kVA (D 1794.7 kVA答案【 A 】解答过程：依据配电手册P3，列表计算如下：用电设备组名称

5、设备功率 Pe（kW）需要系数Kxcostg计算功率Pc（kW）Qc（kvar）Sc（kVA）机床8500.150.51.73127.5220.6通风机7200.80.80.75576432电焊机8000.50.61.33400532起重机6000.150.51.7390155.7小计1193.51340.3乘上同时系数Kp= Kq=0.9共计29701074.21206.31615.3注1、电焊机为三相、给出的是有功功率（kW），负载持续率为100%；因此设备功率不需换算。注2、起重机的负载持续率为25%；因此设备功率不需换算。注3、本小题为动力计算，不应计入照明负荷！引申思考：设备功率换算

6、问题；照明负荷功率因数问题。4. 假设本车间的计算负荷为1600 kVA，其中通风机的计算负荷为900 kVA，车间变压器的最小容量应选择下列哪项？（不考虑变压器过负载能力。）并请说明理由。(A 2×800kVA (B 2×1000kVA (C 1×1600kVA (D 2×1600kVA4. 答案【 B 】解答过程：依据配电手册P41，有大量二级负荷时，宜装设两台变压器；一台断开时，其余变压器应满足二级负荷900 kVA用电。故变压器最小容量应为2×1000 kVA。(本题依据也可直接引用GB 50053的3.3.1和3.3.2条。5. 本车

7、间的低压配电系统采用哪一种接地型式时，照明宜设专用变压器供电？并请说明理由。(A TN-C系统 (B TN-C-S 系统 (C TT系统 (D IT系统答案【 D 】解答过程：依据同4题，在IT系统的低压电网中，照明负荷应设专用变压器。 (本题依据也可直接引用GB 50053的3.3.4条。【案例二6】 某企业在采用需要系数法计算负荷时，有下列用电设备组：* 水泵电动机5台，每台额定容量为100kW，其中4台工作，1台备用，需要系数为KX=0 8，cos =08；* 生产用通风机，额定容量共计120kW，需要系数为KX=075，cos =08；* 大批生产金属冷加工机床，额定容量共计1400k

8、W，需要系数为KX=02，cos =0.5；* 起重机负荷共计 760kW，负载持续率为 =25，需要系数为KX=0. 15，cos =0.5；* 照明负荷为高强气体放电灯及荧光灯(不带无功功率补偿装置，包括镇流器功率损耗在内的容量为84kW，需要系数为KX=0.95。1.在用需要系数法计算负荷时，水泵电动机的设备功率应按(  进行计算。A、500kW：    B、400kW；    C、300kW：    D、200kW。答案【 B 】解答过程：依据工业

9、与民用配电设计手册，第2页之2。设备功率不包括备用设备。2、照明负荷的计算功率因数cos 可采用的数值为(    。A、1.0；    B、0.9；    C、0.5；    D、0.4。答案【 C 】解答过程：依据同上，第6页表1-5。3、在用需要系数法进行负荷计算后（不考虑同时系数）的视在功率SJS为(    。A、1510kVA；   B、1435kVA； &#

10、160; C、1405kVA；   D、1250kVA。答案【 B 】解答过程：依据工业与民用配电设计手册，第3页式1-5、1-6、1-7，列表计算如下：用电设备组名称设备功率Pe(kW需要系数Kxcostan 计算负荷Pjs(kWQjs（kvarSjs(kVA水泵电动机4000.80.80.75320240生产用通风机1200.750.80.759067.5大批生产金属冷加工机床14000.20.51.73280484.4起重机7600.150.51.73114197.2照明负荷840.950.51.7379.8138.1补偿前合计883.81127.21432

11、.4电容器-800补偿后合计883.3327.29424、计算后的自然功率因数为(    。A、0.58：    B、0.71；    C、0.68；    D、0.62。答案【 D 】解答过程：依据计算表，cos= P/S = 883.8/1432.4 = 0.617。5、在安装补偿电容器总功率为800kvar后的功率因数为(    。 A、0.88：   

12、; B、0.92；    C、0.90；    D、0.94。答案【 D 】解答过程：依据计算表，cos= P/S = 883.8/942 = 0.938。【案例三5】 某公寓200户，每户设备容量6 kVA，cos0.9，需要系数取0.3；空调设备功率120kW，cos0.8，需要系数0.75；电梯设备功率60kW，cos0.65，需要系数取0.8；生活泵设备功率80kW，cos0.8，需要系数0.75；消防泵设备功率90kW，cos0.8，需要系数1；消防风机设备功率55kW，cos0.8，需要系数1

13、。有功功率、无功功率同时系数分别取0.9和0.95。计算负荷视在功率应为（ ）： A.562；B.578；C.725；D.603。自然功率因数应为（ ）： A.0.78；B.0.84；C.0.76；D.0.83。【分析】 本题有两个干扰项：一是每户的设备容量6kVA 应换算为有功功率（即乘0.9得5.4kW，200户共1080kW）。 二是消防泵和消防风机不进入计算（即计算表中根本不列这两项）。【计算】 见下表：需要系数法负荷计算表用电设备组设备功率Pe（kW）需要系数KxcostgPc(kWQc(kvarSc(kVA住户用电10800.30.90.48324155.5空调1200.750.8

14、0.759067.5电梯600.80.651.174856生活泵800.750.80.756045合计1340522324乘以同时系数KP 0.9，KQ 0.950.836470308562【答案】 计算负荷视在功率应为【 A 】；自然功率因数应为【 D 】。注：计算负荷应四舍五入；功率因数宜就低不就高。【引申思考题】1）消防电梯是否列入计算表？2）应急照明是否列入计算表？3）应急设备专用的配电线路，如何进行负荷计算？4）应急设备和正常设备混用的配电线路，如何进行负荷计算？【思考题答案】1） 应列入：消防电梯通常是工作的，例如兼作服务梯。2） 分别对待：正常点燃者列入，应急点燃者不计。3） 同

15、正常线路：剔除备用设备，需要系数可取1。4） 命题错误：应急线路应与正常线路完全分开。【案例四05】单相负荷计算UV相电焊机共47kVA，功率因数为0.6，负载持续率为60；VW相电焊机共47kVA，功率因数为0.6，负载持续率为60；电焊机的需要系数为0.5。W相照明共6kW，功率因数为0.9，需要系数为0.9。冷加工机床共420 kW，功率因数为0.5，需要系数为0.14。通风机共80 kW，功率因数为0.8，需要系数为0.8。不考虑同时系数，试求出计算负荷。【答案及解答过程】1、电焊机设备功率： kW。2、单相负荷是否换算的判断：单相负荷设备功率共21.8 X 2 6 49.6 kW ；

16、三相负荷设备功率共42080 500 kW。单相负荷设备功率 / 三相负荷设备功率 49.6 / 500 0.1 0.15。不必换算！3、需要系数法负荷计算表用电设备组名称设备容量(kW需要系数Kxcostan计算负荷Pj s(kWQjs （kvarSjs (kVA冷加工机床4200.140.51.7358.8101.7通风机800.80.80.7564.048.0电焊机43.60.50.61.3321.829.0照明60.90.90.485.42.6小计150（155.5）181.3（164.4 193.5）235.3（226.3 248.2）注 括号中为网上原答案数据，其中单相负荷（电焊机

17、和照明）是按下表换算的。12345678910设备功率（ kW）pqWKxcostg有功计算负荷(kW无功计算负荷(kvarUVVWWUUVWUVW21.8U0.890.380.50.69.73.74.1V0.110.961.21.210.521.8V0.890.389.73.74.1W0.110.961.21.210.560.90.90.485.42.69.710.96.63.74.14.914.63.813.1通过计算，V相为最大相，取其3倍作为三相的等效负荷，其有功计算负荷为32.7 kW，无功计算负荷为14.7 43.8 kvar。【评论】 1、 上述换算是不必要的。2、 无功计算负荷

18、算错了！10列 = 1列×6列×4列，而不是9列×4列。（cos为0.6，Q应大于P。）3、 从对比可知，换算后的计算负荷较大。附原文“特别说明” 单相负荷的计算，求三相等效设备功率有不同，以下举例说明。P114kW cos=0.8（tan=0.75）；P220kW cos=0.65（tan=1.17）；P322kW cos=0.9（tan=0.48）；P410kW cos=1.0（tan=0）；P516kW cos=0.65（tan=1.17）；P66kW cos=0.8（tan=0.75）；解法1线间负荷设备功率P3>P2>P1,kWkvar相间负

19、荷设备功率P5为最大 kW kvar kW kvarkVA解法2UVVWWUpqUVWcos/ tg有功计算负荷(kW无功计算负荷(kvarUVWUVW14U0.720.090.810.13.91.39.4V0.280.6722V0.64-0.050.914.17.9-1.111.7W0.360.5320W0.840.300.653.216.817.66.0U0.160.88101/0100160.65/1.171618.760.8/0.7564.523.334.030.718.927.022.2V相为设备功率的最大相，其等效的三相设备有功功率为 kW等效的三相设备无功功率为 kvar等效的三

20、相设备视在功率为 kVA解法1较解法2的误差较大，有线间及相间混合设备时，为了准确计算应采用解法2。【评论】 1、既有线间又有相负荷时，不能采用简化方法换算！2、判断是否要换算时，应采用设备功率！3、进入换算时，则应采用计算功率（需要功率或平均功率）！4、精确换算时请严格按P13表1-15的格式！5、建议优先采用需要系数法。【案例五】利用系数法负荷计算，见习题集案例题9。（案例题8【附录】关于无功补偿容量计算问题十五次印刷以前配电手册P21式1-57的更正例1、 来自旧习题集62页81题。某企业计算有功功率为2500kW，计算无功功率为1800kvar，其年平均有功负荷系数为0.75，年平均无

21、功负荷系数为0.82。采用并联电容器将其功率因数补偿到0.93，应装设的电容器容量约为（ ）。A.1400 kvar； B.1200 kvar； C.1000 kvar； D.800 kvar。【书中313页答案】 企业的自然平均功率因数为, tan10.787。补偿后功率因数为 cos20.93， tan20.395。补偿电容器容量为 QP（tan1 tan2） 2500X（0.7870.395） 980 kvar。答案：（ C ）。【分析评论】 我们来验算一下补偿后功率因数。按计算负荷验算：P2500，Q1800980820，S2631；cos22500 / 26310.95 0.93。按

22、平均负荷验算：P2500X0.751875，Q1800X0.82980496，S1939.5；cos21875 /1939.50.967 0.93。验算结果均不符合！其原因是：补偿前用了平均功率因数，但P用的不是平均负荷，而是计算负荷。【建议答案】1、计算过程：补偿前功率因数为 tan1 0.787；（可直接求得！）补偿后功率因数为 tan2tan（cos-1 0.93）= 0.395。补偿电容器容量为 QP（tan1 tan2） 0.75 X 2500（0.7870.395） 735 kvar。2、 按平均负荷验算：P2500X0.751875，Q1800X0.82735741，S2016；cos21875 /20160.93。验算结果准确相符。例2、 来自互联网的一个案例题。某厂10kV系统有功计算负荷4000kW，无功计算负荷为3000kvar，其年平均有功负荷系数0.75，年平均无功负荷系数0.8，如果用并联电容器将其功率因数补偿到0.95计算应加装并联电容器的容量 。A 1419 kvar B 1660 kvar C 2213 kvar D 1809 kvar 【网上答案】1、采用<<工业与民用配电设计手册（第三版）>>第一章第十一节二、采