第2章工廠供配電的負荷計算§2.1電力負荷和負荷曲線§2.2計算負荷的確定§2.3變配電所總計算負荷的確定§2.4尖峰電流的計算

小結(jié)第2章工廠供配電的負荷計算§2.1電力負荷和負荷§2.1.1計算負荷的目的和意義

1．“電力負荷”在不同的場合可以有不同的含義，它可以指用電設(shè)備或用電單位，也可以指用電設(shè)備或用電單位的功率或電流的大小。

2．供配電系統(tǒng)進行電力設(shè)計時，需要根據(jù)計算負荷選擇校驗供電系統(tǒng)的導(dǎo)線截面，確定變壓器的容量，制定改善功率因數(shù)的措施，選擇及整定保護設(shè)備等。計算負荷的確定是否合理，將直接影響到電器設(shè)備和導(dǎo)線電纜的選擇是否經(jīng)濟合理，系統(tǒng)是否正?？煽康倪\行?！?.1.1計算負荷的目的和意義1．“電力負荷”在不同的2.1.2用電設(shè)備容量的確定(2)斷續(xù)周期工作制的設(shè)備容量是將某負荷持續(xù)率下的銘牌額定功率換算到統(tǒng)一的負荷持續(xù)率下的功率。常用設(shè)備的換算要求如下：用電設(shè)備的銘牌“額定功率”，經(jīng)過換算至統(tǒng)一規(guī)定的工作制下的“額定功率”稱為設(shè)備容量，用pe表示。1．用電設(shè)備的工作制用電設(shè)備按照工作制可以分為三類：(1)長期工作制設(shè)備能長期連續(xù)運行，每次連續(xù)工作時間超過8小時，而且運行時負荷比較穩(wěn)定，如通風機、水泵、空壓機、電熱設(shè)備、照明設(shè)備、電鍍設(shè)備、運輸機等。(2)短時工作制設(shè)備工作時間較短，而間歇時間相對較長，如有些機床上的輔助電動機。(3)斷續(xù)周期工作制設(shè)備工作具有周期性，時而工作、時而停歇、反復(fù)運行，如吊車用電動機、電焊設(shè)備、電梯等。通常這類設(shè)備的工作特點用負荷持續(xù)率來表征，即一個工作周期內(nèi)的工作時間與整個工作周期的百分比值。2．設(shè)備容量的確定(1)長期工作制和短時工作制的設(shè)備容量就是設(shè)備的銘牌額定功率，即

2.1.2用電設(shè)備容量的確定(2)斷續(xù)周期工作制的設(shè)備容量

式中――與銘牌額定容量對應(yīng)的負荷持續(xù)率(計算中用小數(shù))；――其值為100％的負荷持續(xù)率(計算中用1)；Cos――銘牌規(guī)定的功率因數(shù)。

2)起重機(吊車電動機)要求統(tǒng)一換算到25％時的額定功率，即式中――其值為25％的負荷持續(xù)率(用0.25計算)。

3)電爐變壓器組設(shè)備容量是指在額定功率下的有功功率，即式中—－電爐變壓器的額定容量；Cos――電爐變壓器的額定功率因數(shù)。2.1.2用電設(shè)備容量的確定1)電焊設(shè)備要求統(tǒng)一換算到100％時的功率，即2)起重機(吊車電動機)式中――其值

③照明設(shè)備的設(shè)備容量還可按建筑物的單位面積容量法估算：S/1000式中ω――建筑物單位面積的照明容量(W／m2)；S――建筑物的面積(m2)。S/1000

2.1.2用電設(shè)備容量的確定4)照明設(shè)備①不用鎮(zhèn)流器的照明設(shè)備(如白熾燈、碘鎢燈)的設(shè)容量指燈頭的額定功率，即

②用鎮(zhèn)流器的照明設(shè)備(如熒光燈、高壓水銀燈、金屬鹵化物燈)的設(shè)備容量要包括鎮(zhèn)流器中的功率損失。熒光燈：高壓水銀燈、金屬鹵化物燈：③照明設(shè)備的設(shè)備容量還可按建筑物的單位面積容量法1．負荷曲線的繪制負荷曲線是表征電力負荷隨時間變動情況的一種圖形，可以直觀地反映用戶用電的特點和規(guī)律。（1）日有功負荷曲線代表負荷在一晝夜間(0～24h)變化情況，如圖2-1所示。其時間間隔取的愈短，曲線愈能反映負荷的實際變化情況。日負荷曲線與橫坐標所包圍的面積代表全日所消耗的電能。(a)折線形負荷曲線(b)階梯形負荷曲線2.1.3電力負荷曲線2-1日有功負荷曲線1．負荷曲線的繪制(a)折線形負荷曲線(b)階梯形負（2）年負荷曲線反映負荷全年(8760h)變動情況，如圖2-2所示。年負荷曲線又分為年運行負荷曲線和年持續(xù)負荷曲線。年運行負荷曲線可根據(jù)全年日負

(a)夏季日負荷曲線(b)冬季日負荷曲線(c)年負荷持續(xù)時間曲線荷曲線間接制成；年持續(xù)負荷曲線的繪制，要借助一年中有代表性的冬季日負荷曲線和夏季日負荷曲線。通常用年持續(xù)負荷曲線來表示年負荷曲線，繪制方法如圖2-2所示。其中夏季。和冬季在全年中占的天數(shù)視地理位置和氣溫情況而定。一般在北方，近似認為冬季200天，夏季165天；在南方，近似認為冬季165天，夏季200天。圖2-2是南方某廠的年負荷曲線，圖中P1在年負荷曲線上所占的時間計算為Tl=200t1+165t2。2.1.3電力負荷曲線（2）年負荷曲線反映負荷全年(8760h)變動情況，如2．與負荷曲線有關(guān)的參數(shù)1）年最大負荷年最大負荷是指全年中負荷最大的工作班內(nèi)(為防偶然性，這樣的工作班至少要在負荷最大的月份出現(xiàn)2—3次)30分鐘平均功率的最大值，因此年最大負荷有時也稱為30分鐘最大負荷。。

2.1.3電力負荷曲線2）年最大負荷利用小時如圖2-3所示，陰影部分即為全年實際消耗的電能。如果以表示全年實際消耗的電能，則有：

一班制工廠，約為1800—3000h；兩班制工廠，約為3500—4800h；三班制工廠，約為5000～7000h。

＝2．與負荷曲線有關(guān)的參數(shù)1）年最大負荷年最大負荷是指全年

3）平均負荷和年平均負荷（1）平均負荷就是指電力負荷在一定時間內(nèi)消耗的功率的平均值。

（2）年平均負荷為；

圖2－4年平均負荷4)負荷系數(shù)（1）負荷系數(shù)是指平均負荷與最大負荷的比值，負荷系數(shù)越接近1，負荷曲線越平坦。

（2）對于單個用電設(shè)備或用電設(shè)備組，負荷系數(shù)是指設(shè)備的輸出功率和設(shè)備額定容量之比值，即其表征該設(shè)備或設(shè)備組的容量是否被充分利用。

2.1.3電力負荷曲線3）平均負荷和年平均負荷（1）平均2.2計算負荷的確定、

計算負荷也可以認為就是半小時最大負荷，即用半小時最大負荷來表示有功計算負荷，用、和分別表示無功計算負荷、視在計算負荷和計算電流。2.2.1單個用電設(shè)備的負荷計算1．對單臺電動機，供電線路在30min內(nèi)出現(xiàn)的最大平均負荷即計算負荷為

式中――電動機的額定功率;――電動機在額定負荷下的效率。2．對單個白熾燈、單臺電熱設(shè)備、電爐變壓器等，設(shè)備額定容量就作為計算負荷。即：

3．對單臺反復(fù)短時工作制的設(shè)備，其設(shè)備容量均作為計算負荷。不過對于吊車類和電焊類設(shè)備，則應(yīng)按公式進行相應(yīng)的換算。2.2計算負荷的確定、計算負荷用電設(shè)備組求計算負荷的常用方法有需要系數(shù)法和二項式系數(shù)法。1．需要系數(shù)法2.2.2用電設(shè)備組的負荷計算在所計算的范圍內(nèi)(如一條干線、一段母線或一臺變壓器)，將用電設(shè)備按其設(shè)備性質(zhì)不同分成若干組，對每一組選用合適的需要系數(shù)，算出每組用電設(shè)備的計算負荷，然后由各組計算負荷求總的計算負荷，這種方法稱為需要系數(shù)法。所以需要系數(shù)法一般用來求多臺三相用電設(shè)備的計算負荷。

式中,――設(shè)備容量。令＝,就稱為需要系數(shù)。附錄表1中列出了各種用電設(shè)備的需要系數(shù)值，供計算參考。下面結(jié)合例題講解按需要系數(shù)法確定三相用電設(shè)備組的計算負荷的計算公式。（1）單組用電設(shè)備組的計算負荷為：

用電設(shè)備組求計算負荷的常用方法有需要系數(shù)法和二項式系數(shù)法。1例2-1已知某機修車間的金屬切削機床組，有電壓為380V的電動機30臺，其總的設(shè)備容量為120kW。試求其計算負荷。

（2－17）

（2－18）

(2－20）

（2－19）

解查附錄表1中的“小批生產(chǎn)的金屬冷加工機床電動機”項，可得=0.16～0.2(取0.2計算)，＝0.5，＝1．73。2.2.2用電設(shè)備組的負荷計算例2-1已知某機修車間的金屬切削機床組，有電壓為380V（2）多組用電設(shè)備組的計算負荷在計算多組用電設(shè)備的計算負荷時，應(yīng)先分別求出各組用電設(shè)備的計算負荷，并且要考慮各用電設(shè)備組的最大負荷不一定同時出現(xiàn)的因素，計入一個同時系數(shù)，該系數(shù)的取值見表2－1?？偟挠泄τ嬎阖摵蔀椤?/p>

(2-21)

(2-22)

(2-23)

總的無功計算負荷為總的視在計算負荷為總的計算電流為式中,i為用電設(shè)備組的組數(shù)；為同時系數(shù)，見表2-1。

(2-24

)

2.2.2用電設(shè)備組的負荷計算（2）多組用電設(shè)備組的計算負荷在計算多組用電設(shè)備的計算負荷時例2-2一機修車間的380V線路上，接有金屬切削機床電動機20臺共50kW，其中較大容量電動機有7．5kW2臺，4kW2臺，2．2kW8臺；另接通風機2臺共2．4kW；電阻爐1臺2kW。試求計算負荷(設(shè)同時系數(shù)為0．9)。表2－1同時系數(shù)0.93～0.970.90～0.95直接相加0.85～0.950.80～0.90直接相加低壓母線0.90～0.970.85～0.95車間干線應(yīng)用范圍2.2.2用電設(shè)備組的負荷計算例2-2一機修車間的380V線路上，接有金屬切削機床電解冷加工電動機查附錄表1，取通風機

查附

錄表1，取

2.2.2用電設(shè)備組的負荷計算解冷加工電動機通風機錄表1，取2.2.2用電設(shè)備2.2.2用電設(shè)備組的負荷計算電阻爐查附錄表1，取kWkW12)4.192.110(9.0=++′=2.2.2用電設(shè)備組的負荷計算電阻爐kWkW12)4

注意：需要系數(shù)值與用電設(shè)備的類別和工作狀態(tài)有關(guān)，計算時一定要正確判斷，否則會造成錯誤。如機修車間的金屬切削機床電動機屬于小批生產(chǎn)的冷加工機床電動機；壓縮機、拉絲機和鍛造等應(yīng)屑熱加工機床；起重機、行車或電葫蘆等都屬吊車。2．二項式法用二項式法進行負荷計算時，既考慮用電設(shè)備組的設(shè)備總?cè)萘浚挚紤]幾臺最大用電設(shè)備引起的大于平均負荷的附加負荷。單組用電設(shè)備組的計算負荷(2-25)式中b、c――二項式系數(shù)；B――用電設(shè)備組的平均功率，其中是該用電設(shè)備組的設(shè)備總?cè)萘浚?；C――為每組用電設(shè)備組中x臺容量較大的設(shè)備投入運行時增加的附加負荷，其中是x臺容量最大設(shè)備的總?cè)萘?b、c、x的值可查附錄表1)。（2）多組用電設(shè)備組的計算負荷2.2.2用電設(shè)備組的負荷計算注意：需要系數(shù)值與用電設(shè)備的類別和工作狀態(tài)有關(guān)，計算時一同樣要考慮各組用電設(shè)備的最大負荷不同時出現(xiàn)的因素，因此在確定總計算負荷時，只能在各組用電設(shè)備中取一組最大的附加負荷，再加上各組用電設(shè)備的平均負荷，即。

（2－26）

（2－27）式中(c)max一為附加負荷最大的一組設(shè)備的附加負荷；――最大附加負荷設(shè)備組的平均功率因數(shù)角的正切值(可查附錄表1)。例2-3試用二項式法來確定例2-2中的計算負荷。解求出各組的平均功率b，和附加負荷c金屬切削機床電動機組查附錄表1，取2.2.2用電設(shè)備組的負荷計算同樣要考慮各組用電設(shè)備的最大負荷不同時出現(xiàn)的因素，因此在確定顯然，三組用電設(shè)備中，第一組的附加負荷最大，因此總計算負荷為通風機組查表錄表2，取。

則，則

電阻爐查附錄表3，取

2.2.2用電設(shè)備組的負荷計算顯然，三組用電設(shè)備中，第一組的附加負荷最大，因此總計算負荷為需要系數(shù)法和二項式系數(shù)法的比較：從例2-2和例2-3的計算結(jié)果可以看出，由于二項式系數(shù)法考慮了用電設(shè)備中幾臺功率較大的設(shè)備工作時對負荷影響的附加功率，計算的結(jié)果比按需要系數(shù)法計算的結(jié)果偏大，所以一般適用于低壓配電支干線和配電箱的負荷計算。而需要系數(shù)法比較簡單，該系數(shù)是按照車間以上的符合情況來確定的，普遍應(yīng)用于求全廠和大型車間變電所的計算負荷。而在確定設(shè)備臺數(shù)較少，而且容量差別懸殊的分支干線的計算負荷時，一般采用二項式系數(shù)法。2.2.2用電設(shè)備組的負荷計算需要系數(shù)法和二項式系數(shù)法的比較：2.2.2用電設(shè)備組的負2.2.3單項用電設(shè)備計算負荷的確定

基本原則：單相設(shè)備接于三相線路中，應(yīng)盡可能地均衡分配，使三相負荷盡可能平衡。如果三相線路中單相設(shè)備的總?cè)萘坎怀^三相設(shè)備總?cè)萘康?5％，可將單相設(shè)備總?cè)萘康刃槿嘭摵善胶膺M行負荷計算。如果超過15％，則應(yīng)該將單項設(shè)備容量換算為等效三相設(shè)備容量，再進行負荷計算。2.2.3單項用電設(shè)備計算負荷的確定基本原則：單相2.3變配電所總計算負荷的確定2.3.1供電系統(tǒng)的功率損耗供電系統(tǒng)的功率損耗主要包括線路功率損耗和變壓器的功率損耗兩部分。下面分別介紹兩部分功率損耗的計算。1．線路功率損耗的計算

由于供配電線路存在電阻和電抗，所以線路上會產(chǎn)生有功功率損耗和無功功率損耗。其值分別按下式計算（1）有功功率損耗

（2－30）

（2）無功功率損耗(2－31)式中

――線路的計算電流

――線路每相的電阻，為線路單位長度的電阻值，為線路長度;2.3變配電所總計算負荷的確定2.3.1供電系統(tǒng)的

――線路每相的電抗,為線路單位長度的電抗值，可查相關(guān)手冊或產(chǎn)品樣本。

（2－32）

如果導(dǎo)線為等邊三角形排列，則

如果導(dǎo)線為水平等距離排列，則

2．變壓器功率損耗的計算變壓器功率損耗包括有功和無功兩大部分。（1）變壓器的有功功率損耗變壓器的有功功率損耗由兩部分組成：1）鐵心中的有功功率損耗，即鐵損

?？梢杂勺儔浩鞯目蛰d實驗得到近似值

值不僅要參考導(dǎo)線的截面積，還要參考線間的幾何均距。線間幾何均距是指三相線路各導(dǎo)線之間距離的幾何平均值。其值按下式計算（3）線間幾何均距

2.3.1供電系統(tǒng)的功率損耗――線路每相的電抗,為線路單位長度的電抗值，（2）變壓器的無功功率損耗．變壓器的無功功率損耗也由兩部分組成：1）用來產(chǎn)生主磁通即產(chǎn)生勵磁電流的一部分無功功率，用表示。它只與繞組電壓有關(guān)，與負荷無關(guān)。它與勵磁電流(或近似地與空載電流)成正比。2）消耗在變壓器一、二次繞組電抗上的無功功率。額定負荷下的這部分無功損耗用表示。由于變壓器繞組的電抗遠大于電阻，因此近似地與短路電壓(即阻抗電壓)成正比．因此，變壓器的無功功率損耗的計算為?？梢杂勺儔浩鞯亩搪穼嶒灥玫浇浦郸?/p>

2）有負荷時一、二次繞組中的有功功率損耗，即銅損。

因此，變壓器的有功功率損耗的計算為

（2－33）2.3.1供電系統(tǒng)的功率損耗（2）變壓器的無功功率損耗．（2－34）

――變壓器短路電壓占額定電壓的百分值。在負荷計算中，SL7、S7、S9等型低損耗電力變壓器的功率損耗可按下列簡化公式近似計算。

式中

――變壓器空載電流占額定電流的百分值；

（2－35）

有功損耗無功損耗2.3.1供電系統(tǒng)的功率損耗（2－34）――變壓2.3.2車間或全廠計算負荷的確定

計算工廠及變電所低壓側(cè)總的計算負荷、、和時，其中=0.8～0.95，=0.85～0.97。2．按需要系數(shù)法確定工廠計算負荷將全廠用電設(shè)備的總?cè)萘?不含備用設(shè)備容量)乘上一個需要系數(shù)，即得到全廠的有功計算負荷，即。1．按逐級計算法確定工廠計算負荷圖2－5供電系統(tǒng)中各部分的負荷計算和有功功率損耗如圖2-5所示，工廠的計算負荷(這里舉有功負荷為例)，應(yīng)該是高壓母線上所有高壓配電線計算負荷之和，再乘上一個同時系數(shù)。高壓配電線的計算負荷，應(yīng)該是該線所供車間變電所低壓側(cè)的計算負荷，加上變壓器的功率損耗和高壓配電線的功率損耗……如此逐級計算。但對一般工廠供電系統(tǒng)來說，由于線路一般不很長，因此在確定計算負荷時往往略去不計。

（2-36）

2.3.2車間或全廠計算負荷的確定計算工廠及變電所低圖2－5供電系統(tǒng)中各部分的負荷計算和有功功率損耗2.3.2車間或全廠計算負荷的確定圖2－5供電系統(tǒng)中各部分的負荷計算和有功功率損耗2.3.2§2.3.3無功功率補償1．工廠的功率因數(shù)（1）瞬時功率因數(shù)瞬時功率因數(shù)可由功率因數(shù)表(相位表)直接測量，亦可由功率表、電流表和電壓表的讀數(shù)按下式求出(間接測量)：

瞬時功率因數(shù)用來了解和分析工廠或設(shè)備在生產(chǎn)過程中無功功率的變化情況，以便采取適當?shù)难a償措施。平均功率因數(shù)平均功率因數(shù)亦稱加權(quán)平均功率因數(shù)，按下式計算：（2-37）

(2-38)式中，為某一時間內(nèi)消耗的有功電能，由有功電度表讀出；為某一時間內(nèi)消耗的無功電能，由無功電度表讀出。我國電業(yè)部門每月向工業(yè)用戶收取電費，就規(guī)定電費要按月平均功率因數(shù)的高低來調(diào)整?！?.3.3無功功率補償1．工廠的功率因數(shù)瞬時功率因數(shù)最大負荷時的功率因數(shù)最大負荷時功率因數(shù)指在年最大負荷(即計算負荷)時的功率因數(shù)，按下式計算：我國電力工業(yè)部規(guī)定：除電網(wǎng)有特殊要求的用戶外，用戶在當?shù)毓╇娖髽I(yè)規(guī)定的電網(wǎng)高峰負荷時的功率因數(shù)，一般應(yīng)達到下列規(guī)定：100千伏安及以上高壓供電的用戶功率因數(shù)為0.90以上。其他電力用戶和大、中型電力排灌站、躉購轉(zhuǎn)售電企業(yè)，功率因數(shù)為0.85以上。農(nóng)業(yè)用電，功率因數(shù)為0.80及以上。2．無功功率補償如在充分發(fā)揮設(shè)備潛力、改善設(shè)備運行性能、提高其自然功率因數(shù)的情況下，尚達不到規(guī)定的功率因數(shù)要求時，則需考慮人工無功功率補償。功率因數(shù)提高與無功功率和視在功率變化的關(guān)系如圖2-6所示。

(2-39)§2.3.3無功功率補償最大負荷時的功率因數(shù)最大負荷時功率因數(shù)指在年最大負荷(即

圖2－6無功功率補償原理圖3．無功補償后的總計算負荷確定供配電系統(tǒng)在裝設(shè)了無功補償裝置后在確定補償裝置裝設(shè)地點的總計算負荷時，應(yīng)先扣除無功補償?shù)娜萘?，即補償后的總的無功計算負荷為：§2.3.3無功功率補償圖2－6無功功率補償原理圖3．無功補償后的總計算負荷確定由上式可以看出，在變電所低壓側(cè)裝設(shè)了無功補償裝置以后，由于低壓側(cè)總的視在計算負荷減小，從而可使變電所主變壓器的容量選得小一些。這不僅降低了變電所的初投資，而且可減少用戶的電費開支。對于低壓配電網(wǎng)的無功補償，通常采用負荷側(cè)集中補償方式，即在低壓系統(tǒng)(如變壓器的低壓側(cè))利用自動功率因數(shù)調(diào)整裝置，隨著負荷的變化，自動地投入或切除電容器的部分或全部容量。

補償后的總的視在計算負荷應(yīng)為：。

(2-42)(2-43)

例2-4某廠擬建一降壓變電所，裝設(shè)一臺主變壓器。已知變電所低壓側(cè)有功計算負荷為650kW無功計算負荷為800kvar。為了使工廠(變電所高壓側(cè))的功率因數(shù)不低于0，9，如在低壓側(cè)裝設(shè)并聯(lián)電容器進行補償時，需裝設(shè)多少補償容量?并問補償前后工廠變電所所選主變壓器的容量有何變化?§2.3.3無功功率補償由上式可以看出，在變電所低壓側(cè)裝設(shè)了無功補償裝置以后，由于低解（1）補償前的變壓器容量和功率因數(shù)：變電所低壓側(cè)的視在計算負荷為：

因此未考慮無功補償時，主變壓器的容量應(yīng)選擇為1250（參見附表3）變電所低壓側(cè)的功率因數(shù)為0.92。

因此，低壓側(cè)需要裝設(shè)的并聯(lián)電容器容量為側(cè)的功率因數(shù)不應(yīng)低于0.9，即（2）無功補償容量按相關(guān)規(guī)定，補償后變電所高壓≥0.9。在變壓器低壓側(cè)進行補償時，因為考慮到變壓器的無功功率損耗遠大于有功功率損耗，所以低壓側(cè)補償后的低壓側(cè)功率因數(shù)應(yīng)略高于0.9。這里取補償后低壓側(cè)功率因數(shù)

§2.3.3無功功率補償解（1）補償前的變壓器容量和功率因數(shù)：因此未考取

（3）補償后重新選擇變壓器容量變電所低壓側(cè)的視在計算負荷為：704

（參見附表3）。補償后的工廠功率因數(shù)補償后變壓器的功率損耗為

因此無功功率補償后的主變壓器容量可選為800

變電所高壓側(cè)的計算負荷為§2.3.3無功功率補償?。?）補償后重新選擇變壓器容量704補償后工廠的功率因數(shù)為由此可見，補償后主變壓器的容量減少了450，不僅減少了投資，而且減少電費的支出，提高了功率因數(shù)。滿足相關(guān)規(guī)定的要求。（5）無功補償前后的比較1250kV·A-800

=450§2.3.3無功功率補償補償后工廠的功率因數(shù)為由此可見，補償后主變壓器的容量減少了42.4.1概述尖峰電流：是指持續(xù)時間1～2s的短時最大負荷電流。作用：主要用來選擇熔斷器和低壓斷路器，整定繼電保護裝置及檢驗電動機自起動條件等。

2.4尖峰電流的計算2.4.1概述尖峰電流：是指持續(xù)時間1～2s的短時最大負荷2.4.2單臺用電設(shè)備尖峰電流的計算單臺用電設(shè)備的尖峰電流就是其起動電流，

為用電設(shè)備的起動電流倍數(shù)，籠型電動機為5～7，繞線型電動機為2～3，直流電動機為1.7，電焊變壓器為3或稍大。為用電設(shè)備的額定電流；為用電設(shè)備的起動電流；式中：2.4.2單臺用電設(shè)備尖峰電流的計算單臺用電設(shè)備的尖峰電流§2.4.3多臺用電設(shè)備尖峰電流的計算引至多臺用電設(shè)備的線路上的尖峰電流按下式計算。

（2-45）

（2-46）式中：為用電設(shè)備中起動電流與額定電流之差為最大的那臺設(shè)備的起動電流；為用電設(shè)備中起動電流與額定電流之差為最大的那臺設(shè)備的起動電流與額定電流之差；。

為將起動電流與額定電流之差為最大的那臺設(shè)備除外的其它n－1臺設(shè)備的額定電流之和；§2.4.3多臺用電設(shè)備尖峰電流的計算引至多臺用電設(shè)備的線為上述n-1臺的同時系數(shù)，按臺數(shù)多少選取，一般為0.7～1；為全部投入運行時線路的計算電流。例2-5有一380V三相線路，供電給表2-5所示4臺電動機。試計算該線路的尖峰電流。參數(shù)表2-2例2-5的負荷資料193.21973540.6起動電流

27.635.855.8額定電流

M4M3M2M1電動機參數(shù)

§2.4.3多臺用電設(shè)備尖峰電流的計算為上述n-1臺的同時系數(shù)，按解:由表2-2可知，電動機M4的為最大。取=0.9,該線路的尖峰電流為。

§2.4.3多臺用電設(shè)備尖峰電流的計算解:由表2-2可知，電動機M4的小結(jié)本章介紹了負荷曲線的基本概念、類別及有關(guān)物理量，講述了用電設(shè)備設(shè)備容量的確定方法；重點談了負荷計算的方法；討論了工廠功率損耗和電能損耗；詳細地論述了全廠負荷計算的步驟，并重點討論了功率因數(shù)對供配電系統(tǒng)的影響及怎樣進行無功補償。1．負荷曲線是表征電力負荷隨時間變動情況的一種圖形。按照時間單位的不同，可畫成日負荷曲線和年負荷曲線。日負荷曲線以時間先后繪制，而年持續(xù)負荷曲線以負荷的大小為序繪制，要求掌握兩者的區(qū)別。2．與負荷曲線有關(guān)的物理量有年最大負荷、年最大負荷利用小時、計算負荷、平均負荷和負荷系數(shù)等。年最大負荷利用小時用以反映工廠的負荷是否均勻；年平均負荷是指電力負荷在一年內(nèi)消耗的功率的平均值；要求能分清這些物理量各自的物理涵義。3．確定負荷計算的方法有多種，本章介紹了需要系數(shù)法、二項式法和單相負荷的計算，需要系數(shù)法適用于求多組三相用電設(shè)備的計算負荷；二項式法適用于確定設(shè)備臺數(shù)較少而容量差別懸殊的分支干線的計算負荷；每個工廠都不可避免的有單相負荷，故單相負荷的計算也很重要。要求能用這些計算方法進行負荷計算。小結(jié)

4．在電流流過工廠供配電線路和變壓器時，勢必要引起功率和電能損耗。故在進行全廠負荷計算時，應(yīng)計入這部分損耗。本章也講述線路和變壓器的功率損耗和電能損耗的計算方法。5．進行全廠負荷計算時，通常采用需要系數(shù)法逐級進行計算，重點掌握逐級法。6．功率因數(shù)太低對電力系統(tǒng)有不良影響，所以要提高功率因數(shù)。提高功率因數(shù)的方法是首先提高自然功率因數(shù)然后進行人工補償,其中人工補償最常用的是并聯(lián)電容器補償。要求能熟練計算補償容量，掌握電容器的裝設(shè)。7．尖峰電流是指單臺或多臺用電設(shè)備持續(xù)1～2秒的短時最大負荷電流。計算尖峰電流的目的是用在選擇熔斷器和低壓斷路器，整定繼電保護裝置、計算電壓波動及檢驗電動機自啟動條件等。

小結(jié)4．在電流流過工廠供配電線路和變壓器時，勢必要引起功第2章工廠供配電的負荷計算§2.1電力負荷和負荷曲線§2.2計算負荷的確定§2.3變配電所總計算負荷的確定§2.4尖峰電流的計算

小結(jié)第2章工廠供配電的負荷計算§2.1電力負荷和負荷§2.1.1計算負荷的目的和意義

1．“電力負荷”在不同的場合可以有不同的含義，它可以指用電設(shè)備或用電單位，也可以指用電設(shè)備或用電單位的功率或電流的大小。

2．供配電系統(tǒng)進行電力設(shè)計時，需要根據(jù)計算負荷選擇校驗供電系統(tǒng)的導(dǎo)線截面，確定變壓器的容量，制定改善功率因數(shù)的措施，選擇及整定保護設(shè)備等。計算負荷的確定是否合理，將直接影響到電器設(shè)備和導(dǎo)線電纜的選擇是否經(jīng)濟合理，系統(tǒng)是否正?？煽康倪\行。§2.1.1計算負荷的目的和意義1．“電力負荷”在不同的2.1.2用電設(shè)備容量的確定(2)斷續(xù)周期工作制的設(shè)備容量是將某負荷持續(xù)率下的銘牌額定功率換算到統(tǒng)一的負荷持續(xù)率下的功率。常用設(shè)備的換算要求如下：用電設(shè)備的銘牌“額定功率”，經(jīng)過換算至統(tǒng)一規(guī)定的工作制下的“額定功率”稱為設(shè)備容量，用pe表示。1．用電設(shè)備的工作制用電設(shè)備按照工作制可以分為三類：(1)長期工作制設(shè)備能長期連續(xù)運行，每次連續(xù)工作時間超過8小時，而且運行時負荷比較穩(wěn)定，如通風機、水泵、空壓機、電熱設(shè)備、照明設(shè)備、電鍍設(shè)備、運輸機等。(2)短時工作制設(shè)備工作時間較短，而間歇時間相對較長，如有些機床上的輔助電動機。(3)斷續(xù)周期工作制設(shè)備工作具有周期性，時而工作、時而停歇、反復(fù)運行，如吊車用電動機、電焊設(shè)備、電梯等。通常這類設(shè)備的工作特點用負荷持續(xù)率來表征，即一個工作周期內(nèi)的工作時間與整個工作周期的百分比值。2．設(shè)備容量的確定(1)長期工作制和短時工作制的設(shè)備容量就是設(shè)備的銘牌額定功率，即

2.1.2用電設(shè)備容量的確定(2)斷續(xù)周期工作制的設(shè)備容量

式中――與銘牌額定容量對應(yīng)的負荷持續(xù)率(計算中用小數(shù))；――其值為100％的負荷持續(xù)率(計算中用1)；Cos――銘牌規(guī)定的功率因數(shù)。

2)起重機(吊車電動機)要求統(tǒng)一換算到25％時的額定功率，即式中――其值為25％的負荷持續(xù)率(用0.25計算)。

3)電爐變壓器組設(shè)備容量是指在額定功率下的有功功率，即式中—－電爐變壓器的額定容量；Cos――電爐變壓器的額定功率因數(shù)。2.1.2用電設(shè)備容量的確定1)電焊設(shè)備要求統(tǒng)一換算到100％時的功率，即2)起重機(吊車電動機)式中――其值

③照明設(shè)備的設(shè)備容量還可按建筑物的單位面積容量法估算：S/1000式中ω――建筑物單位面積的照明容量(W／m2)；S――建筑物的面積(m2)。S/1000

2.1.2用電設(shè)備容量的確定4)照明設(shè)備①不用鎮(zhèn)流器的照明設(shè)備(如白熾燈、碘鎢燈)的設(shè)容量指燈頭的額定功率，即

②用鎮(zhèn)流器的照明設(shè)備(如熒光燈、高壓水銀燈、金屬鹵化物燈)的設(shè)備容量要包括鎮(zhèn)流器中的功率損失。熒光燈：高壓水銀燈、金屬鹵化物燈：③照明設(shè)備的設(shè)備容量還可按建筑物的單位面積容量法1．負荷曲線的繪制負荷曲線是表征電力負荷隨時間變動情況的一種圖形，可以直觀地反映用戶用電的特點和規(guī)律。（1）日有功負荷曲線代表負荷在一晝夜間(0～24h)變化情況，如圖2-1所示。其時間間隔取的愈短，曲線愈能反映負荷的實際變化情況。日負荷曲線與橫坐標所包圍的面積代表全日所消耗的電能。(a)折線形負荷曲線(b)階梯形負荷曲線2.1.3電力負荷曲線2-1日有功負荷曲線1．負荷曲線的繪制(a)折線形負荷曲線(b)階梯形負（2）年負荷曲線反映負荷全年(8760h)變動情況，如圖2-2所示。年負荷曲線又分為年運行負荷曲線和年持續(xù)負荷曲線。年運行負荷曲線可根據(jù)全年日負

(a)夏季日負荷曲線(b)冬季日負荷曲線(c)年負荷持續(xù)時間曲線荷曲線間接制成；年持續(xù)負荷曲線的繪制，要借助一年中有代表性的冬季日負荷曲線和夏季日負荷曲線。通常用年持續(xù)負荷曲線來表示年負荷曲線，繪制方法如圖2-2所示。其中夏季。和冬季在全年中占的天數(shù)視地理位置和氣溫情況而定。一般在北方，近似認為冬季200天，夏季165天；在南方，近似認為冬季165天，夏季200天。圖2-2是南方某廠的年負荷曲線，圖中P1在年負荷曲線上所占的時間計算為Tl=200t1+165t2。2.1.3電力負荷曲線（2）年負荷曲線反映負荷全年(8760h)變動情況，如2．與負荷曲線有關(guān)的參數(shù)1）年最大負荷年最大負荷是指全年中負荷最大的工作班內(nèi)(為防偶然性，這樣的工作班至少要在負荷最大的月份出現(xiàn)2—3次)30分鐘平均功率的最大值，因此年最大負荷有時也稱為30分鐘最大負荷。。

2.1.3電力負荷曲線2）年最大負荷利用小時如圖2-3所示，陰影部分即為全年實際消耗的電能。如果以表示全年實際消耗的電能，則有：

一班制工廠，約為1800—3000h；兩班制工廠，約為3500—4800h；三班制工廠，約為5000～7000h。

＝2．與負荷曲線有關(guān)的參數(shù)1）年最大負荷年最大負荷是指全年

3）平均負荷和年平均負荷（1）平均負荷就是指電力負荷在一定時間內(nèi)消耗的功率的平均值。

（2）年平均負荷為；

圖2－4年平均負荷4)負荷系數(shù)（1）負荷系數(shù)是指平均負荷與最大負荷的比值，負荷系數(shù)越接近1，負荷曲線越平坦。

（2）對于單個用電設(shè)備或用電設(shè)備組，負荷系數(shù)是指設(shè)備的輸出功率和設(shè)備額定容量之比值，即其表征該設(shè)備或設(shè)備組的容量是否被充分利用。

2.1.3電力負荷曲線3）平均負荷和年平均負荷（1）平均2.2計算負荷的確定、

計算負荷也可以認為就是半小時最大負荷，即用半小時最大負荷來表示有功計算負荷，用、和分別表示無功計算負荷、視在計算負荷和計算電流。2.2.1單個用電設(shè)備的負荷計算1．對單臺電動機，供電線路在30min內(nèi)出現(xiàn)的最大平均負荷即計算負荷為

式中――電動機的額定功率;――電動機在額定負荷下的效率。2．對單個白熾燈、單臺電熱設(shè)備、電爐變壓器等，設(shè)備額定容量就作為計算負荷。即：

3．對單臺反復(fù)短時工作制的設(shè)備，其設(shè)備容量均作為計算負荷。不過對于吊車類和電焊類設(shè)備，則應(yīng)按公式進行相應(yīng)的換算。2.2計算負荷的確定、計算負荷用電設(shè)備組求計算負荷的常用方法有需要系數(shù)法和二項式系數(shù)法。1．需要系數(shù)法2.2.2用電設(shè)備組的負荷計算在所計算的范圍內(nèi)(如一條干線、一段母線或一臺變壓器)，將用電設(shè)備按其設(shè)備性質(zhì)不同分成若干組，對每一組選用合適的需要系數(shù)，算出每組用電設(shè)備的計算負荷，然后由各組計算負荷求總的計算負荷，這種方法稱為需要系數(shù)法。所以需要系數(shù)法一般用來求多臺三相用電設(shè)備的計算負荷。

式中,――設(shè)備容量。令＝,就稱為需要系數(shù)。附錄表1中列出了各種用電設(shè)備的需要系數(shù)值，供計算參考。下面結(jié)合例題講解按需要系數(shù)法確定三相用電設(shè)備組的計算負荷的計算公式。（1）單組用電設(shè)備組的計算負荷為：

用電設(shè)備組求計算負荷的常用方法有需要系數(shù)法和二項式系數(shù)法。1例2-1已知某機修車間的金屬切削機床組，有電壓為380V的電動機30臺，其總的設(shè)備容量為120kW。試求其計算負荷。

（2－17）

（2－18）

(2－20）

（2－19）

解查附錄表1中的“小批生產(chǎn)的金屬冷加工機床電動機”項，可得=0.16～0.2(取0.2計算)，＝0.5，＝1．73。2.2.2用電設(shè)備組的負荷計算例2-1已知某機修車間的金屬切削機床組，有電壓為380V（2）多組用電設(shè)備組的計算負荷在計算多組用電設(shè)備的計算負荷時，應(yīng)先分別求出各組用電設(shè)備的計算負荷，并且要考慮各用電設(shè)備組的最大負荷不一定同時出現(xiàn)的因素，計入一個同時系數(shù)，該系數(shù)的取值見表2－1?？偟挠泄τ嬎阖摵蔀?。

(2-21)

(2-22)

(2-23)

總的無功計算負荷為總的視在計算負荷為總的計算電流為式中,i為用電設(shè)備組的組數(shù)；為同時系數(shù)，見表2-1。

(2-24

)

2.2.2用電設(shè)備組的負荷計算（2）多組用電設(shè)備組的計算負荷在計算多組用電設(shè)備的計算負荷時例2-2一機修車間的380V線路上，接有金屬切削機床電動機20臺共50kW，其中較大容量電動機有7．5kW2臺，4kW2臺，2．2kW8臺；另接通風機2臺共2．4kW；電阻爐1臺2kW。試求計算負荷(設(shè)同時系數(shù)為0．9)。表2－1同時系數(shù)0.93～0.970.90～0.95直接相加0.85～0.950.80～0.90直接相加低壓母線0.90～0.970.85～0.95車間干線應(yīng)用范圍2.2.2用電設(shè)備組的負荷計算例2-2一機修車間的380V線路上，接有金屬切削機床電解冷加工電動機查附錄表1，取通風機

查附

錄表1，取

2.2.2用電設(shè)備組的負荷計算解冷加工電動機通風機錄表1，取2.2.2用電設(shè)備2.2.2用電設(shè)備組的負荷計算電阻爐查附錄表1，取kWkW12)4.192.110(9.0=++′=2.2.2用電設(shè)備組的負荷計算電阻爐kWkW12)4

注意：需要系數(shù)值與用電設(shè)備的類別和工作狀態(tài)有關(guān)，計算時一定要正確判斷，否則會造成錯誤。如機修車間的金屬切削機床電動機屬于小批生產(chǎn)的冷加工機床電動機；壓縮機、拉絲機和鍛造等應(yīng)屑熱加工機床；起重機、行車或電葫蘆等都屬吊車。2．二項式法用二項式法進行負荷計算時，既考慮用電設(shè)備組的設(shè)備總?cè)萘?，又考慮幾臺最大用電設(shè)備引起的大于平均負荷的附加負荷。單組用電設(shè)備組的計算負荷(2-25)式中b、c――二項式系數(shù)；B――用電設(shè)備組的平均功率，其中是該用電設(shè)備組的設(shè)備總?cè)萘?；；C――為每組用電設(shè)備組中x臺容量較大的設(shè)備投入運行時增加的附加負荷，其中是x臺容量最大設(shè)備的總?cè)萘?b、c、x的值可查附錄表1)。（2）多組用電設(shè)備組的計算負荷2.2.2用電設(shè)備組的負荷計算注意：需要系數(shù)值與用電設(shè)備的類別和工作狀態(tài)有關(guān)，計算時一同樣要考慮各組用電設(shè)備的最大負荷不同時出現(xiàn)的因素，因此在確定總計算負荷時，只能在各組用電設(shè)備中取一組最大的附加負荷，再加上各組用電設(shè)備的平均負荷，即。

（2－26）

（2－27）式中(c)max一為附加負荷最大的一組設(shè)備的附加負荷；――最大附加負荷設(shè)備組的平均功率因數(shù)角的正切值(可查附錄表1)。例2-3試用二項式法來確定例2-2中的計算負荷。解求出各組的平均功率b，和附加負荷c金屬切削機床電動機組查附錄表1，取2.2.2用電設(shè)備組的負荷計算同樣要考慮各組用電設(shè)備的最大負荷不同時出現(xiàn)的因素，因此在確定顯然，三組用電設(shè)備中，第一組的附加負荷最大，因此總計算負荷為通風機組查表錄表2，取。

則，則

電阻爐查附錄表3，取

2.2.2用電設(shè)備組的負荷計算顯然，三組用電設(shè)備中，第一組的附加負荷最大，因此總計算負荷為需要系數(shù)法和二項式系數(shù)法的比較：從例2-2和例2-3的計算結(jié)果可以看出，由于二項式系數(shù)法考慮了用電設(shè)備中幾臺功率較大的設(shè)備工作時對負荷影響的附加功率，計算的結(jié)果比按需要系數(shù)法計算的結(jié)果偏大，所以一般適用于低壓配電支干線和配電箱的負荷計算。而需要系數(shù)法比較簡單，該系數(shù)是按照車間以上的符合情況來確定的，普遍應(yīng)用于求全廠和大型車間變電所的計算負荷。而在確定設(shè)備臺數(shù)較少，而且容量差別懸殊的分支干線的計算負荷時，一般采用二項式系數(shù)法。2.2.2用電設(shè)備組的負荷計算需要系數(shù)法和二項式系數(shù)法的比較：2.2.2用電設(shè)備組的負2.2.3單項用電設(shè)備計算負荷的確定

基本原則：單相設(shè)備接于三相線路中，應(yīng)盡可能地均衡分配，使三相負荷盡可能平衡。如果三相線路中單相設(shè)備的總?cè)萘坎怀^三相設(shè)備總?cè)萘康?5％，可將單相設(shè)備總?cè)萘康刃槿嘭摵善胶膺M行負荷計算。如果超過15％，則應(yīng)該將單項設(shè)備容量換算為等效三相設(shè)備容量，再進行負荷計算。2.2.3單項用電設(shè)備計算負荷的確定基本原則：單相2.3變配電所總計算負荷的確定2.3.1供電系統(tǒng)的功率損耗供電系統(tǒng)的功率損耗主要包括線路功率損耗和變壓器的功率損耗兩部分。下面分別介紹兩部分功率損耗的計算。1．線路功率損耗的計算

由于供配電線路存在電阻和電抗，所以線路上會產(chǎn)生有功功率損耗和無功功率損耗。其值分別按下式計算（1）有功功率損耗

（2－30）

（2）無功功率損耗(2－31)式中

――線路的計算電流

――線路每相的電阻，為線路單位長度的電阻值，為線路長度;2.3變配電所總計算負荷的確定2.3.1供電系統(tǒng)的

――線路每相的電抗,為線路單位長度的電抗值，可查相關(guān)手冊或產(chǎn)品樣本。

（2－32）

如果導(dǎo)線為等邊三角形排列，則

如果導(dǎo)線為水平等距離排列，則

2．變壓器功率損耗的計算變壓器功率損耗包括有功和無功兩大部分。（1）變壓器的有功功率損耗變壓器的有功功率損耗由兩部分組成：1）鐵心中的有功功率損耗，即鐵損

?？梢杂勺儔浩鞯目蛰d實驗得到近似值

值不僅要參考導(dǎo)線的截面積，還要參考線間的幾何均距。線間幾何均距是指三相線路各導(dǎo)線之間距離的幾何平均值。其值按下式計算（3）線間幾何均距

2.3.1供電系統(tǒng)的功率損耗――線路每相的電抗,為線路單位長度的電抗值，（2）變壓器的無功功率損耗．變壓器的無功功率損耗也由兩部分組成：1）用來產(chǎn)生主磁通即產(chǎn)生勵磁電流的一部分無功功率，用表示。它只與繞組電壓有關(guān)，與負荷無關(guān)。它與勵磁電流(或近似地與空載電流)成正比。2）消耗在變壓器一、二次繞組電抗上的無功功率。額定負荷下的這部分無功損耗用表示。由于變壓器繞組的電抗遠大于電阻，因此近似地與短路電壓(即阻抗電壓)成正比．因此，變壓器的無功功率損耗的計算為?？梢杂勺儔浩鞯亩搪穼嶒灥玫浇浦郸?/p>

2）有負荷時一、二次繞組中的有功功率損耗，即銅損。

因此，變壓器的有功功率損耗的計算為

（2－33）2.3.1供電系統(tǒng)的功率損耗（2）變壓器的無功功率損耗．（2－34）

――變壓器短路電壓占額定電壓的百分值。在負荷計算中，SL7、S7、S9等型低損耗電力變壓器的功率損耗可按下列簡化公式近似計算。

式中

――變壓器空載電流占額定電流的百分值；

（2－35）

有功損耗無功損耗2.3.1供電系統(tǒng)的功率損耗（2－34）――變壓2.3.2車間或全廠計算負荷的確定

計算工廠及變電所低壓側(cè)總的計算負荷、、和時，其中=0.8～0.95，=0.85～0.97。2．按需要系數(shù)法確定工廠計算負荷將全廠用電設(shè)備的總?cè)萘?不含備用設(shè)備容量)乘上一個需要系數(shù)，即得到全廠的有功計算負荷，即。1．按逐級計算法確定工廠計算負荷圖2－5供電系統(tǒng)中各部分的負荷計算和有功功率損耗如圖2-5所示，工廠的計算負荷(這里舉有功負荷為例)，應(yīng)該是高壓母線上所有高壓配電線計算負荷之和，再乘上一個同時系數(shù)。高壓配電線的計算負荷，應(yīng)該是該線所供車間變電所低壓側(cè)的計算負荷，加上變壓器的功率損耗和高壓配電線的功率損耗……如此逐級計算。但對一般工廠供電系統(tǒng)來說，由于線路一般不很長，因此在確定計算負荷時往往略去不計。

（2-36）

2.3.2車間或全廠計算負荷的確定計算工廠及變電所低圖2－5供電系統(tǒng)中各部分的負荷計算和有功功率損耗2.3.2車間或全廠計算負荷的確定圖2－5供電系統(tǒng)中各部分的負荷計算和有功功率損耗2.3.2§2.3.3無功功率補償1．工廠的功率因數(shù)（1）瞬時功率因數(shù)瞬時功率因數(shù)可由功率因數(shù)表(相位表)直接測量，亦可由功率表、電流表和電壓表的讀數(shù)按下式求出(間接測量)：

瞬時功率因數(shù)用來了解和分析工廠或設(shè)備在生產(chǎn)過程中無功功率的變化情況，以便采取適當?shù)难a償措施。平均功率因數(shù)平均功率因數(shù)亦稱加權(quán)平均功率因數(shù)，按下式計算：（2-37）

(2-38)式中，為某一時間內(nèi)消耗的有功電能，由有功電度表讀出；為某一時間內(nèi)消耗的無功電能，由無功電度表讀出。我國電業(yè)部門每月向工業(yè)用戶收取電費，就規(guī)定電費要按月平均功率因數(shù)的高低來調(diào)整?！?.3.3無功功率補償1．工廠的功率因數(shù)瞬時功率因數(shù)最大負荷時的功率因數(shù)最大負荷時功率因數(shù)指在年最大負荷(即計算負荷)時的功率因數(shù)，按下式計算：我國電力工業(yè)部規(guī)定：除電網(wǎng)有特殊要求的用戶外，用戶在當?shù)毓╇娖髽I(yè)規(guī)定的電網(wǎng)高峰負荷時的功率因數(shù)，一般應(yīng)達到下列規(guī)定：100千伏安及以上高壓供電的用戶功率因數(shù)為0.90以上。其他電力用戶和大、中型電力排灌站、躉購轉(zhuǎn)售電企業(yè)，功率因數(shù)為0.85以上。農(nóng)業(yè)用電，功率因數(shù)為0.80及以上。2．無功功率補償如在充分發(fā)揮設(shè)備潛力、改善設(shè)備運行性能、提高其自然功率因數(shù)的情況下，尚達不到規(guī)定的功率因數(shù)要求時，則需考慮人工無功功率補償。功率因數(shù)提高與無功功率和視在功率變化的關(guān)系如圖2-6所示。

(2-39)§2.3.3無功功率補償最大負荷時的功率因數(shù)最大負荷時功率因數(shù)指在年最大負荷(即

圖2－6無功功率補償原理圖3．無功補償后的總計算負荷確定供配電系統(tǒng)在裝設(shè)了無功補償裝置后在確定補償裝置裝設(shè)地點的總計算負荷時，應(yīng)先扣除無功補償?shù)娜萘?，即補償后的總的無功計算負荷為：§2.3.3無功功率補償圖2－6無功功率補償原理圖3．無功補償后的總計算負荷確定由上式可以看出，在變電所低壓側(cè)裝設(shè)了無功補償裝置以后，由于低壓側(cè)總的視在計算負荷減小，從而可使變電所主變壓器的容量選得小一些。這不僅降低了變電所的初投資，而且可減少用戶的電費開支。對于低壓配電網(wǎng)的無功補償，通常采用負荷側(cè)集中補償方式，即在低壓系統(tǒng)(如變壓器的低壓側(cè))利用自動功率因數(shù)調(diào)整裝置，隨著負荷的變化，自動地投入或切除電容器的部分或全部容量。

補償后的總的視在計算負荷應(yīng)為：。

(2-42)(2-43)

例2-4某廠擬建一降壓變電所，裝設(shè)一臺主變壓器。已知變電所低壓側(cè)有功計算負荷為650kW無功計算負荷為800kvar。為了使工廠(變電所高壓側(cè))的功率因數(shù)不低于0，9，如在低壓側(cè)裝設(shè)并聯(lián)電容器進行補償時，需裝設(shè)多少補償容量?并問補償前后工廠變電所所選主變壓器的容量有何變化?§2.3.3無功功率補償由上式可以看出，在變電所低壓側(cè)裝設(shè)了無功補償裝置以后，由于低解（1）補償前的變壓器容量和功率因數(shù)：變電所低壓側(cè)的視在計算負荷為：

因此未考慮無功補償時，主變壓器的容量應(yīng)選擇為1250（參見附表3）變電所低壓側(cè)的功率因數(shù)為0.92。

因此，低壓側(cè)需要裝設(shè)的并聯(lián)電容器容量為側(cè)的功率因數(shù)不應(yīng)低于0.9，即（2）無功補償容量按相關(guān)規(guī)定，補償后變電所高壓≥0.9。在變壓器低壓側(cè)進行補償時，因為考慮到變壓器的無功功率損耗遠大于有功功率損耗，所以低壓側(cè)補償后的低壓側(cè)功率因數(shù)應(yīng)略高于0.9。這里取補償后低壓側(cè)功率