第章供配电系统的负荷计算与无功功率补偿

教学目标：掌握供配电系统的负荷计算；掌握供电系统无功功率的补偿；理解功率损耗与电能需要量的计算。第二章建筑供配电的负荷计算

与无功功率补偿1、计算负荷:将原始资料,结合考虑因素,变成供配电系统设计所需要的假想负荷。2、原始资料:用电负荷的产品铭牌数据。第一节供配电系统负荷计算一、计算负荷的意义及计算目的3、考虑因素:

非同时运行。4、意义和目的:求计算负荷,也称需用负荷。(1)作为按发热条件选择供配电系统各级电压供电网络变压器容量、导体和电气设备的依据。(2)在工程上为方便计算，亦可作为能量消耗量及无功功率补偿的计算依据。(1)连续工作制(2)短时工作制(3)断续周期工作制：采用负荷持续率（又称暂载率）表征其工作特征。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，用ε来表示，即第二节用电设备的主要特征一、分类：(按工作制分)式中：T---工作周期

tg---工作周期内的工作时间

tt---工作周期内的停歇时间1、连续工作制：连续工作制用电设备的Pe等于其铭牌额定功率PN。对多台设备，设备容量为：

Pe=∑PN对采用电感镇流器的电光源，需要考虑镇流器消耗的功率，此时：

Pe=1.2*∑PN2、短时工作制：短时运行工作制用电设备，求计算负荷时一般不考虑。二、设备容量Pe的确定3、断续周期工作制：将某一暂载率下的铭牌额定功率统一换算到一个标准暂载率的功率。第三节负荷计算的基本概念一、负荷曲线表示用电设备功率随时间变化关系的图形。可直观地反映用户用电特点，对同类型的用户，其负荷曲线形状大致相同。1.按负荷性质分：(1)有功负荷曲线(2)无功负荷曲线2.按持续工作时间分：(1)日负荷曲线(24h)(2)年负荷曲线（8760h〕二、与负荷计算相关的物理量1、年最大负荷和最大负荷利用小时数（1）年最大负荷全年中最大工作班内半小时平均功率的最大值。用Pm、Qm、Sm表示。（2）年最大负荷利用小时数一个假想时间，反映用户以年最大负荷Pm持续运行Tmh所消耗的能量恰好等于全年实际消耗的能量。2、平均负荷和负荷系数（1）平均负荷电力用户在一段时间内消耗功率的平均值。用Pav、Qav、Sav。（2）年平均负荷：（3）负荷系数：表征负荷曲线不平坦度的一个物理量用电负荷的平均负荷与最大负荷之比。3、计武算负尤荷的趴定义是按狗发热匹条件炒选择两导体姑和电纱气设颠备时西使用坦的一确个假想漫负荷，通束常规抖定取30分钟苹平均舞最大念负荷P30、Q30和S30作为民该用菠户的罗“计粘算负伤荷”脾。其物会理意宗义：览计尝算负不荷持扣续运矛行产铁生的榨热效滨应与圆实际健变动倚负荷光长期挽运行卖所产临生的巷最大曲热效神应相寨等。因此驾：P30=PmQ30=QmS30=Sm三、增求计秀算负爷荷的桌方法1、需颜要系蚕数法喊：设备酸功率纳乘以躺需要稀系数泄和同俩时系崖数(K∑=毛0.亡9胖)，直腊接求炎出计担算负间荷。需要万系数黑法比竟较简蛋便、岛应用貌广泛聚，尤拦其适驱用于脖配、每变电逗所的切负荷态计算政。2、利衡用系珍数法饰：结果悠比较恋接近魔实际驶。适用垄于各谅种范哲围的替负荷自计算酬，但计广算进患程稍柳繁求出牺最大辈负荷贺班的趁平均绵负荷塌，考隙虑设辱备台赌数和涛功率甜差异杂的影登响，掏乘以机与有蓄效台齐数有谣关的津最大林系数墨得出幼计算贸负荷:落(理论时依据拘：概挑率论席语数帅理统仪计)3、二罗项式归法：将负递荷分味为：咏基本袋部分+附加防部分膛，附畅加部点分考菊虑一摧定数言量大稠容量衰设备竞影响最。适用洽于机岭修类连用电痒设备稼计算膜，其羊他各宴类车某间和拾车间萝变电闲所施裕工设钉计亦协常采拍用，躬二项茶式法笋计算求结果策一般忌偏大车。bPN：用层电设帜备组妄的平鞭均负原荷，PN是用约电设畜备组赌的总教容量茫，是勾电动净机铭票牌功秤率的结总和链。cPx：用裕电设著备组海中X台容底量最存大的假设备熄投入抱运行执时，拌增加欺的附罪加负田荷，Px是X台容饥量最眼大的供设备乎总容担量。4、估引算法俩：单位错产品矩耗量久法、秩负荷成密度股法等厨单位鉴指标矛法。Sc＝K·N／10摇00式中:轿Sc——计算芬的视捷在功争率(kV住A)；K——单位比指标(W／m2)；N——建筑肯面积(m2)。用于代可行跨性研副究和颗初步盈设计齿阶段版电力花负荷共估算热。照明赢负荷平的用挠电设扯备容坐量应杰根据填所用丘光源脚的额坦定功洞率加春上附驴属设饱备的坊功率营。如宵气体笋放电摆灯、蒙金属搭卤化旗物灯啄，为缘瑞灯泡考的额锦定功低率加殃上镇浸流器串的功壤耗。年低压队卤钨应灯为列灯泡盾的额目定功肝率加喷上变违压器残的功幼率。用电怜设备有组的归设备掠容量拢不包着括备吨用设佣备，点消防决用电显设备凑容量臭不列共入总梅设备认容量洁。注1：进权行负栽荷计怖算时嗓，应僻先对耗用电丙设备竖容量陷进行选如下洗处理山：季节血性用躁电设兼备(如制戒冷设敲备和策采暖才设备)应择脱其大特者计隐入总悉设备语容量受。反复绕短时吼工作面制的调用电败设备雪功率受应换押算到驴负载斥持续树率为25％的喝设备失功率爷。单相投负荷赤应均擦衡的浮分配成到三薯相上总。当众单相直负荷耻的总鲜容量匀小于劝计算某范围漫内负玩荷的抱总容卷量的15％时扣，全更部按遍三相堂对称粗负荷恶计算唤；如甲单相雄用电麦设备赤不对温称容苏量大鼻于三护相用哑电设贯备总企容量鼠的15％时绢，则蛛设备罚容量冤应按解三倍裁最大兄相负支荷计街算。注2：住胆宅负拌荷的亡计算析：每套棵住宅醒用电恼负荷只，不蜻再按孕灯具歌、插远座等写容量丽逐一织计算妨，而碎是按狱套型源类别唤进行井确定差，根剧据我手国住趴宅发惹展，亿每套闯住宅辜供电卡容量浅标准牙，一堤般可嫌在4一12软kw范围让选取坐。高级巡寿公寓基的每婚户建广筑面滔积在l0忙0—视20禽0m湾2时用剖电标惠准可凯为10一15围kw。对用善电设在备进需行分询组计剩算时芝，同锣类用访电设些备的善总容该量为着算数唉相加剂。不续同类撑用电惯设备约的总净容量西应按混有功冷功率分和无脂功功表率负光荷分真别相威加求死得。配电例干线雨和变第电所沸的计柳算负银荷为这各用畅电设者备组晚的计第算负符荷之狸和再杆乘以俘同时吗系数K∑，一般设取为0.坐8~腹0.眼9。当不谈同类悠别的受建筑(如办款公楼厨和宿坦舍楼)共用庄一台会变压段器时诵，其狮同时庆系数赚可适匀当减秋小。计算昌负荷辞小结逮：（递总负恒荷计羡算）第四勺节恢尖峰育电流椒的计镜算－－刷用电亚设备仍的额士定电的流；－－络用电妻设备竹的起键动电坊流；－－云用电筹设备飘的起鸡动倍饺数：软笼型迁电动奖机为阶：5～7；绕线偶型电课动机务为：2～3；直流马电动袍机石为耳：1.晒7。一、挂单台梁用电钱设备尖峰麻电流集：指圾持续1～2及s的短脸时最笋大负愧荷电形流。誓用来窃计算欺电压庸波动两，选求择熔项断器眼和低霉压断循路器飞，整陆定继免电保灰护装领置及胳检验幼电动立机自款起动懒条件层等。二、搏多台文用电斗设备三、谢自起闲动电乱动机伟组第五线节傻无功祝功率维补偿一、壁什么帽是无侦功功梢率有功根功率校：电字能转回化为皮其他渔形式尊能量(机械惜能、沿光能逐、热超能)。无功秤功率们：建肆立和种维持乏旋转插磁场折。无功涌功率律对供崖、用捎电产恐生一熊定的想不良察影响押，主倘要表必现在顷：(1她)降低拾发电迷机有叉功功盾率的赤输出肤。(2丙)降低凑输、诱变电句设备及的供否电能啄力。(3众)造成霸线路谨电压舅损失插增大宁和电浴能损译耗的妨增加劳。(4梢)造成荐低功第率因绳数运设行和丸电压直下降奥，使险电气唇设备申容量耀得不到逮充分酬发挥桂。二、率无功幸功率逐补偿桐装置段类型悄及位跨置1、类饲型：并联圾电容嗓器补绝偿装蚀置：歉无功群功率卫变化扯速度躬较慢溉或无功功厚率需请求较历恒定耽的场许合。2、补母偿方施式：职高压复集中涛补偿俗；低压础集中恭补偿粪；低压卸就地酬补偿三、听补偿薯容量神计算电容揪器的塑补偿烦容量纠为：电容左器的担个数勇为：电容无器的歪电容狭大小语为：善（单龙位：μF）φ1：补膝偿前锣的相饥角；φ2：补钟偿后束的相缺角四、负无功板补偿铃后的渗计算突负荷优点虽：主烘变压牲器容报量减恼少；降低惨初投秒资；降低蛇电费系开支轨。计算语负荷混为：一、蚊供电赶线路愤的功顷率损狂耗式中沈：R--返-线路雕每相区电阻相；X--须-线路皮每相挨电抗式中尊：r0--奔-线路辈交流认电阻年；x0--孟-线路宽交流维电抗l--节-线路盈每相毛计算冰长度第六验节蜘功率所损耗羞与电皆能需谎要量堆的计箭算二、盟变压烂器的棉功率