1、。3 章 例題講解【案例一7】某車間有下列用電負荷：1）機床： 80kW 2 臺； 60kW 4 臺； 30kW 15 臺。2）通風機： 80kW4 臺，其中備用1 臺； 60kW4 臺，其中備用1 臺； 30kW 12 臺，其中備用 2 臺。3）電焊機：三相380V， 75kW 4 臺， 50kW 4 臺 30kW 10 臺，負載持續(xù)率 100%。4）起重機： 160kW 2臺， 100kW 2臺， 80 kW 1 臺，其負載持續(xù)率 25%。5）照明：采用高壓鈉燈，功率220V，400W，數(shù)量 90 個，鎮(zhèn)流器的功率消耗為燈管功率的8%。負荷計算系數(shù)表設備名稱需要系數(shù) Kxcbncos tg

2、 機床0.150.40.1450.51.73通風機0.80.250.6550.80.75電焊機0.500.3500.61.33起重機0.150.20.0630.51.73照明（高壓鈉燈0.90.451.98含鎮(zhèn)流器）有功和無功功率同時系數(shù)Kp、K q 均為 0.9。1。上述負荷中通風機為二類級負荷，其余為三類級負荷。請回答下列問題：1. 采用需要系數(shù)法確定本車間的照明計算負荷，并確定把照明負荷功率因數(shù)提高到 0.9 ，計算需要無功功率的補償容量是多少？（A）58.16kvar（B） 52.35 kvar（C）48.47 kvar（D） 16.94 kvar答案【B】解答過程：依據(jù)配電手冊P2、

3、P3、P21。氣體放電燈的設備功率應計入鎮(zhèn)流器損耗，即P e = 0.4 ×90×1.08 =38.88 kW；照明負荷計算功率P c = KxPe = 0.9 ×38.88 = 34.99 kW。功率因數(shù)提高到0.9 所需的補償容量QC = P c（tg 1 - tg 2）= 34.99 （1.98-0.484 ）= 52.35 kvar 。2. 采用二項式法計算本車間通風機組的視在功率應為（）。(A) 697.5 kVA(B) 716.2 kVA(C) 720 kVA(D) 853.6 kVA答案【A 】解答過程：依據(jù)鋼鐵手冊 。通風機設備功率不應包括備用設備

4、，即Pe = 80 ×3 + 60 ×3 + 30 ×10 = 720 kW；最大 5 臺設備功率之和 P5 = 80 × 3 + 60 ×2 = 360 kW。二項式法計算功率 Pc = cP5 + bPc =0.25 ×360 + 0.65 ×720 = 558 kW；。2。Qc = Pc tg = 558 ×0.75 = 418.5 kvar；Sc =Pc2Qc25582418.52697.5 kVA 。3.采用需要系數(shù)法計算本車間動力負荷的計算視在功率應為（）。(A) 1615.3 kVA(B) 1682.

5、6 kVA(C) 1792.0 kVA(D) 1794.7 kVA答案【A 】解答過程：依據(jù)配電手冊P3，列表計算如下：用電設設備需要計算功率備組名功率系數(shù)costg cccPQS稱PeKx（ ） （kvar） （）kWkVA（kW）機床8500.150.51.73127.5220.6通風機7200.80.80.75576432電焊機8000.50.61.33400532起重機6000.150.51.7390155.7小計1193.51340.3乘上同時系數(shù)K p= Kq=0.9共計29701074.2 1206.3 1615.3注 1、電焊機為三相、給出的是有功功率（kW），負載持續(xù)率為 1

6、00%；因此設備功率不需換算。注 2、起重機的負載持續(xù)率為 25%；因此設備功率不需換算。3。注 3、本小題為動力計算，不應計入照明負荷！引申思考：設備功率換算問題；照明負荷功率因數(shù)問題。4. 假設本車間的計算負荷為 1600 kVA，其中通風機的計算負荷為 900 kVA，車間變壓器的最小容量應選擇下列哪項？（不考慮變壓器過負載能力。）并請說明理由。(A) 2 × 800kVA(B) 2×1000kVA(C) 1 ×1600kVA(D) 2×1600kVA4.答案【B】解答過程：依據(jù)配電手冊 P41，有大量二級負荷時，宜裝設兩臺變壓器；一臺斷開時，其余

7、變壓器應滿足二級負荷900 kVA 用電。故變壓器最小容量應為2×1000 kVA。( 本題依據(jù)也可直接引用GB 50053 的 3.3.1 和 3.3.2 條。 )5. 本車間的低壓配電系統(tǒng)采用哪一種接地型式時，照明宜設專用變壓器供電？并請說明理由。(A) TN-C 系統(tǒng)(B) TN-C-S系統(tǒng)(C) TT 系統(tǒng)(D) IT系統(tǒng)答案【D 】解答過程：依據(jù)同 4 題，在 IT 系統(tǒng)的低壓電網中， 照明負荷應設專用變壓器。 ( 本題依據(jù)也可直接引用GB 50053的 3.3.4 條。 )。4。【案例二 6】 某企業(yè)在采用需要系數(shù)法計算負荷時，有下列用電設備組：* 水泵電動機 5 臺，每

8、臺額定容量為 100kW，其中 4 臺工作， 1 臺備用，需要系數(shù)為 KX=0 8 ，cos =0 8；* 生產用通風機，額定容量共計 120kW，需要系數(shù)為 KX=075，cos =08；* 大批生產金屬冷加工機床，額定容量共計 1400kW，需要系數(shù)為 KX=02， cos =0.5 ；* 起重機負荷共計 760kW，負載持續(xù)率為 =25 ，需要系數(shù)為 KX=0.15，cos =0.5 ；* 照明負荷為高強氣體放電燈及熒光燈 ( 不帶無功功率補償裝置 ) ，包括鎮(zhèn)流器功率損耗在內的容量為 84kW，需要系數(shù)為 KX=0.95 。1. 在用需要系數(shù)法計算負荷時，水泵電動機的設備功率應按 (

9、) 進行計算。A、500kW： B、400kW； C、300kW： D、200kW。答案【B】解答過程：依據(jù)工業(yè)與民用配電設計手冊，第2 頁之 2。設備功率不包括備用設備。2、照明負荷的計算功率因數(shù)cos 可采用的數(shù)值為 () 。A、1.0 ；B、0.9 ；C、0.5 ；D、0.4 。答案【C】解答過程：依據(jù)同上，第6 頁表 1-5。3、在用需要系數(shù)法進行負荷計算后（不考慮同時系數(shù)）的視在功率SJS為() 。A、1510kVA；B、1435kVA；C、1405kVA；D、1250kVA。答案【B】。5。解答過程：依據(jù)工業(yè)與民用配電設計手冊，第3 頁式 1-5 、1-6 、1-7 ，列表計算如下

10、：設備需要計算負荷用電設備組功率jsjsjs系數(shù)costan PQS名稱Pe(kW)（kvar)(kVA)x(kW)K水泵電動機4000.80.80.75320240生產用通風1200.750.80.759067.5機大批生產金屬冷加工機14000.20.51.73280484.4床起重機7600.150.51.73114197.2照明負荷840.950.51.7379.8138.1補償前合計883.81127.21432.4電容器-800補償后合計883.3327.29424、計算后的自然 功率因數(shù)為 () 。A、0.58 ： B、0.71 ； C、0.68 ； D、 0.62 。答案【D】

11、解答過程：依據(jù)計算表，cos= P/S =883.8/1432.4 = 0.617。6。5、在安裝補償電容器總功率為 800kvar 后的功率因數(shù)為 () 。A、0.88 ：B、0.92 ；C、0.90 ；D、0.94 。答案【D】解答過程：依據(jù)計算表， cos= P/S =883.8/942 = 0.938?！景咐?】某公寓 200 戶，每戶設備容量6 kVA，cos 0.9 ，需要系數(shù)取 0.3 ；空調設備功率 120kW，cos 0.8 ，需要系數(shù)0.75 ；電梯設備功率 60kW，cos0.65 ，需要系數(shù)取 0.8 ；生活泵設備功率 80kW，cos0.8 ，需要系數(shù) 0.75 ；

12、消防泵設備功率 90kW，cos 0.8 ，需要系數(shù) 1；消防風機設備功率 55kW，cos0.8 ，需要系數(shù) 1。有功功率、無功功率同時系數(shù)分別取 0.9 和 0.95 。計算負荷視在功率應為 （）： A.562 ；B.578；C.725；D.603。自然功率因數(shù)應為 （）： A.0.78；B.0.84 ；C.0.76 ；D.0.83 ?！痉治觥?本題有兩個干擾項： 一是每戶的設備容量 6kVA 應換算為有功功率（即乘 0.9 得 5.4kW，200 戶共 1080kW）。 二是消防泵和消防風機不進入計算（即計算表中根本不列這兩項） ?！居嬎恪恳娤卤恚盒枰禂?shù)法負荷計算表用電設設備功需要Pc

13、QcSc備組率 Pe系數(shù)costg (kW)(kvar)(kVA)（kW）Kx。7。住戶用10800.30.90.48324155.5電空調1200.750.80.759067.5電梯600.80.651.174856生活泵800.750.80.756045合計1340522324乘以同KP 0.9 ，KQ0.836470308562時系數(shù)0.95【答案】 計算負荷視在功率應為【 A 】；自然功率因數(shù)應為【 D 】。注：計算負荷應四舍五入；功率因數(shù)宜就低不就高。【引申思考題】1）消防電梯是否列入計算表？2）應急照明是否列入計算表？3）應急設備專用的配電線路，如何進行負荷計算？4）應急設備和正常

14、設備混用的配電線路，如何進行負荷計算？【思考題答案】1 ） 應列入：消防電梯通常是工作的，例如兼作服務梯。2 ） 分別對待：正常點燃者列入，應急點燃者不計。8。3 ） 同正常線路：剔除備用設備，需要系數(shù)可取1。4 ） 命題錯誤：應急線路應與正常線路完全分開。【案例四05】單相負荷計算UV相電焊機共 47kVA，功率因數(shù)為 0.6 ，負載持續(xù)率為 60；VW相電焊機共 47kVA，功率因數(shù)為 0.6 ，負載持續(xù)率為 60；電焊機的需要系數(shù)為 0.5 。W相照明共 6kW，功率因數(shù)為 0.9 ，需要系數(shù)為 0.9 。冷加工機床共 420 kW，功率因數(shù)為 0.5 ，需要系數(shù)為 0.14 。通風機共

15、 80 kW，功率因數(shù)為 0.8 ，需要系數(shù)為 0.8 。不考慮同時系數(shù)，試求出計算負荷?！敬鸢讣敖獯疬^程】1、電焊機設備功率：PeSr rcos4760%0. 6 21. 8 kW。2、單相負荷是否換算的判斷：單相負荷設備功率共21.8 X 2 649.6 kW ；三相負荷設備功率共 42080 500 kW 。單相負荷設備功率 /三相負荷設備功率 49.6 / 500 0.1 0.15 。不必換算！3、需要系數(shù)法負荷計算表用電設備設備容量需要系數(shù)costan計算負荷組名稱(kW)KxPj s (kW)Qjs （kvar)Sjs (kVA)冷加工機床4200.140.51.7358.8101

16、.7通風機800.80.80.7564.048.0電焊機43.60.50.61.3321.829.0照明60.90.90.485.42.6小計150181.3235.3（155.5（ 164.4（ 226.3）193.5 ）248.2 ） 注 括號中為網上原答案數(shù)據(jù)，其中單相負荷（電焊機和照明）是按下表換算的。12345678910設備功率（ kW）cos有功計算負荷無功計算負荷pqWKxtg (kW)(kvar)UVVWWUUVWUVW。9。U0.890.389.73.74.121.81.2V0.110.961.210.50.50.63.7V0.890.389.74.121.81.2W0.1

17、10.961.210.560.90.90.485.42.69.710.96.63.74.93.84.114.613.1通過計算， V 相為最大相，取其3 倍作為三相的等效負荷，其有功計算負荷為32.7 kW，無功計算負荷為14.7 43.8 kvar 。【評論】1、 上述換算是不必要的。2、 無功計算負荷算錯了！10 列 = 1列× 6 列× 4 列，而不是9列× 4 列。（cos為 0.6 ，Q應大于 P。）3、 從對比可知，換算后的計算負荷較大。 附原文“特別說明”單相負荷的計算，求三相等效設備功率有不同，以下舉例說明。P1 14kW cos=0.8 （ ta

18、n=0.75 ）； P2 20kW cos=0.65 （ tan=1.17 ）； P3 22kWcos=0.9 （ tan=0.48 ）； P4 10kW cos=1.0 （ tan=0 ）； P5 16kW cos =0.65（tan=1.17 ）； P6 6kW cos=0.8 （ tan=0.75 ）；解法 1線間 負荷 設備功率 P3>P2>P1,P1e3P3( 33)P2322( 33)2063. 46 kWQ1e3( 33 )2322 0. 48( 33) 20 1. 17 47. 99P3tg 3P2tgkvar相間 負荷 設備功率P5 為最大23531648 kWP

19、 eP23553161. 1756. 16 kvarQ ePtgPPP63. 4648111. 46 kWe1e2eQeQ1eQ2e47. 9956. 16 104. 15 kvarSePe2Qe2111. 462104. 152152. 55 kVA。10。解法 2UV VW WUpqUVWcos/有功 計算負荷 (kW)無功 計算負荷 (kvar)tgUVWUVWU0.720.090.810.13.91.39.4140.280.67VV0.64-0.050.914.17.9-1.111.7220.360.53WW0.840.300.653.216.817.66.0200.160.88U10

20、1/0100160.65/1.171618.760.8/0.7564.523.334.030.718.927.022.2V 相為 設備功率 的最大相，其等效的三相設備有功功率為334. 0102. 0kW等效的三相設備無功功率為327. 081. 0 kvar等效的三相設備視在功率為102. 0281. 02130. 3 kVA解法 1 較解法 2 的誤差較大，有線間及相間混合設備時，為了準確計算應采用解法2?！驹u論】 1 、既有線間又有相負荷時，不能采用簡化方法換算！2 、判斷是否要換算時，應采用設備功率！3、進入換算時，則應采用計算功率（需要功率或平均功率） ！4 、精確換算時請嚴格按 P

21、13表 1-15 的格式！5 、建議優(yōu)先采用需要系數(shù)法。【案例五】 利用系數(shù)法負荷計算， 見習題集 案例題 9。（案例題 8【附錄】關于無功補償容量計算問題十五次印刷以前配電手冊P21 式 1-57 的更正例1、 來自舊習題集 62 頁 81 題。某企業(yè)計算有功功率為2500kW，計算無功功率為1800kvar ，其年平均有功負荷系數(shù)為 0.75 ，年平均無功負荷系數(shù)為0.82 。采用并聯(lián)電容器將其功率因數(shù)補償?shù)?.93 ，應裝設的電容器容量約為（）。A.1400 kvar； B.1200 kvar； C.1000 kvar； D.800 kvar。11。【書中 313 頁答案】企業(yè)的自然平均

22、功率因數(shù)為110.786 , tan 1 0.787。cos 11 (n Qc ) 21 ( 0.82 1800 )2n Pc0.75 2500補償后功率因數(shù)為cos 0.93， tan 0.395 。22補償電容器容量為QP（ tan 1 tan 2） 2500X （ 0.787 0.395 ） 980 kvar 。答案：（C ）?！痉治鲈u論】我們來驗算一下補償后功率因數(shù)。按計算負荷驗算： P2500， Q1800980820，S2631；cos 2 2500 / 2631 0.95 0.93 。按平均負荷驗算： P2500X0.751875，Q1800X0.82980496，S1939.5

23、 ；cos2 1875 /1939.50.967 0.93 。驗算結果均不符合！其原因是：補償前用了平均功率因數(shù)，但 P 用的不是平均負荷，而是計算負荷?！窘ㄗh答案】1、計算過程：補償前功率因數(shù)為tan1 nQc 0.8218 00 0.787；n Pc0.752500（可直接求得?。┭a償后功率因數(shù)為tan2tan （cos-10.93 ）= 0.395 。補償電容器容量為QP（tan 1 tan 2） 0.75 X 2500（0.787 0.395） 735 kvar 。2、 按平均負荷驗算：P 2500X0.751875， Q1800X0.82735741，S2016； cos 21875

24、 /2016 0.93 。驗算結果準確相符。例 2、 來自互聯(lián)網的一個案例題。某廠 10kV 系統(tǒng)有功計算負荷4000kW，無功計算負荷為3000kvar ，其年平均有功負荷系數(shù) 0.75 ，年平均無功負荷系數(shù)0.8 ，如果用并聯(lián)電容器將其功率因數(shù)補償?shù)?.95 計算應加裝并聯(lián)電容器的容量。A 1419 kvarB 1660 kvarC 2213 kvarD 1809 kvar。12?！揪W上答案】1、采用 <<工業(yè)與民用配電設計手冊（第三版） >>第一章第十一節(jié)二、采用并聯(lián)電力電容器補償 功率因數(shù)計算公式（ P21）cos1110.781tan 10.8；n Q c ) 21( 0.83000) 21(n Pc0.754000cos20. 95tg 20. 329 。補償容量的計算公式QcPc(tg 1tg 2 )4000(0.80. 329)1884 kvar 。2、采用把答案數(shù)據(jù)代人法補償 1809 kvar后功率因數(shù)（P22）：cos1110.958QcQ3000180911911(2121)2Pc)()(40004000補償 1660 kvar后后功率因數(shù)：cos1110.948( QcQ ) 2(30001660