供配電技術(shù)[唐志平主編][電子教案(PPT版本)].rar,唐志平主編,電子教案PPT版本,配電,技術(shù),唐志平,主編,電子,教案,PPT,版本 第二章 供配電的負(fù)荷計算,第一節(jié) 負(fù)荷曲線 第二節(jié) 用電設(shè)備的設(shè)備容量 第三節(jié) 負(fù)荷計算的方法 第四節(jié) 功率損耗和電能損耗 第五節(jié) 全廠負(fù)荷計算 第六節(jié) 尖峰電流的計算 第七節(jié) 功率因數(shù)及無功功率補(bǔ)償,第一節(jié) 負(fù)荷曲線,負(fù)荷曲線是電力負(fù)荷隨時間變化的圖形。 一、日負(fù)荷曲線：負(fù)荷在一晝夜間（0~24h）變化情況。 制作： （1）以某個監(jiān)測點為參考點，在24h中各個時刻記錄有功功率表的讀數(shù)，逐點繪制而成折線形狀，稱折線形負(fù)荷曲線。 （2）通過接在供電線路上的電度表，每隔一定的時間間隔（一般為半小時）將其讀數(shù)記錄下來，求出0.5h的平均功率，再依次將這些點畫在坐標(biāo)上，把這些點連成階梯狀的是階梯形負(fù)荷曲線。,,二、年持續(xù)負(fù)荷曲線 年負(fù)荷曲線又分為年運行負(fù)荷曲線和年持續(xù)負(fù)荷曲線。 年運行負(fù)荷曲線可根據(jù)全年日負(fù)荷曲線間接制成。 年持續(xù)負(fù)荷曲線的繪制，要借助一年中有代表性的冬季日負(fù)荷曲線和夏季日負(fù)荷曲線。 繪制方法如圖2-2所示。圖2-2是南方某廠的年負(fù)荷曲線，圖中P1在年負(fù)荷曲線上所占的時間計算為 T1=200t1+165t2。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核定。 一般在北方，近似認(rèn)為冬季200天，夏季165天；在南方，近似認(rèn)為冬季165天，夏季200天。,,圖2-2 年負(fù)荷持續(xù)時間曲線的繪制 （a）夏季日負(fù)荷曲線 （b）冬季日負(fù)荷曲線 （c）年負(fù)荷持續(xù)時間曲線,三、負(fù)荷曲線的有關(guān)物理量,1.年最大負(fù)荷和年最大負(fù)荷利用小時 （1）年最大負(fù)荷Pmax 年最大負(fù)荷是指全年中負(fù)荷最大的工作班內(nèi)30分鐘平均功率的最大值。 （2）年最大負(fù)荷利用小時Tmax 如圖2-3所示，陰影為全年實際消耗電能，如果以Wa表示全年實際消耗的電能,則有：,,圖2-3 年最大負(fù)荷和年最大負(fù)荷利用小時,圖2-4 年平均負(fù)荷,2.平均負(fù)荷和負(fù)荷系數(shù) （1）平均負(fù)荷Pav 平均負(fù)荷就是指電力負(fù)荷在一定時間內(nèi)消耗的功率的平均值。,年平均負(fù)荷Pav,如圖2-4所示，陰影部分表示全年實際消耗的電能Wa，則：,（2）負(fù)荷系數(shù) KL 負(fù)荷系數(shù)是指平均負(fù)荷與最大負(fù)荷的比值，有功負(fù)荷系數(shù)KaL和無功負(fù)荷系數(shù)KrL，即,有時也用α表示有功負(fù)荷系數(shù)，用β表示無功負(fù)荷系數(shù)。一般工廠α=0.7~0.75，β=0.76~0.82 注意：對單個用電設(shè)備或用電設(shè)備組，有：,第二節(jié) 用電設(shè)備的設(shè)備容量,一、 設(shè)備容量的定義 設(shè)備的銘牌額定功率PN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來表示。,二、 設(shè)備容量的確定 1.長期工作制和短期工作制的用電設(shè)備 長期工作制和短時工作制的設(shè)備容量就是所有設(shè)備的銘牌額定功率，即 Pe=PN 2.反復(fù)短時工作制的用電設(shè)備 反復(fù)短時工作制的設(shè)備容量是指某負(fù)荷持續(xù)率的額定功率換算到統(tǒng)一的負(fù)荷持續(xù)率下的功率。,式中，PN為電焊機(jī)額定有功功率；SN為額定視在功率；εN為額定負(fù)荷持續(xù)率； cosφN為額定功率因數(shù)。,1）電焊機(jī)和電焊裝置組 要求統(tǒng)一換算到∈=100%時的功率，即：,2）起重機(jī)（吊車電動機(jī)） 要求統(tǒng)一換算到∈=25%時的功率，即：,3）電爐變壓器組 設(shè)備容量是指額定功率下的有功功率，即： Pe=SN*cosφN,4）照明設(shè)備 ①不用鎮(zhèn)流器的照明設(shè)備的設(shè)備容量指燈頭的額定功率，即： Pe= PN ②用鎮(zhèn)流器的照明設(shè)備的設(shè)備容量要包括鎮(zhèn)流器中的功率損失。 熒光燈： Pe=1.2PN 高壓水銀燈、金屬鹵化物燈： Pe= 1.1 PN 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：,,,式中：,,,是建筑物單位面積的照明容量，S為建筑物的面積。,第三節(jié) 負(fù)荷計算的方法,一、 計算負(fù)荷的估算法 1、單位產(chǎn)品耗電量法 有功計算負(fù)荷為：,式中，Wa為全年電能，Wa=a·m，m為年產(chǎn)量，a為單位產(chǎn)品的耗電量；Tmax為年最大負(fù)荷利用小時數(shù)。,2、單位面積負(fù)荷密度法 若已知車間生產(chǎn)面積S和負(fù)荷密度指標(biāo)ρ時， 車間平均負(fù)荷為: Pav=ρ*S， 車間計算負(fù)荷為:,二、需要系數(shù)法 Kd 所有用電設(shè)備的計算負(fù)荷并不等于其設(shè)備容量，兩者之間存在一個比值關(guān)系，因此引進(jìn)需要系數(shù)的概念，即,1、單組用電設(shè)備的計算負(fù)荷,式中，Kd為需要系數(shù)；Pe為設(shè)備容量；tgφ為設(shè)備功率因數(shù)角的正切值。,例2-1 已知某機(jī)修車間的金屬切削機(jī)床組，有電壓為380V的電動機(jī)30臺，其總的設(shè)備容量為120kw。試求其計算負(fù)荷。,解：查表可得，Kd=0.16 ~ 0.2(取0.2計算)，cosФ=0.15, tgФ=1.73。 根據(jù)公式得： PC= KdPe= 0.2×120 = 24(KW) QC= PCtgФ= 24×1.73 = 41.52 (kvar) Sc= Pc/cosφ = 24/ 0.5 = 48 (kVA),2、多組用電設(shè)備的計算負(fù)荷,式中，n為用電設(shè)備組的組數(shù)，K∑p、K∑q分別為有功、無功同時系數(shù)，Pci，Qci為各用電設(shè)備組的計算負(fù)荷。,解 : (1) 冷加工機(jī)床：查附錄表1可得Kd1=0.2，cosφ1=0.5，tgφ1=1.73 Pc1= Kd1Pe1=0.2×50=10kW Qc1=Pc1tgφ1=10×1.73=17.3kvar (2)通風(fēng)機(jī)：Kd2=0.8，cosφ2=0.8，tgφ2=0.75 Pc2= Kd2Pe2=0.8×2.4=1.92kW Qc2=Pc2tgφ2=1.92×0.75=1.44kvar,例2-2 一機(jī)修車間的380V線路上，接有金屬切削機(jī)床電動機(jī)20臺共50kW，其中較大容量電動機(jī)有7.5kW2臺，4kW2臺，2.2kW8臺；另接通風(fēng)機(jī)1.2kW2臺；電阻爐1臺2kW。試求計算負(fù)荷（設(shè)同時系數(shù)K∑p、K∑q均為0.9）。,(3)電阻爐：因只1臺，故其計算負(fù)荷等于設(shè)備容量 Pc3=Pe3=2kW Qc3=0 (4)車間計算負(fù)荷：,三、二項式法,(1)單組用電設(shè)備的計算負(fù)荷,式中，b、c為二項式系數(shù)；Pe∑是該組用電設(shè)備組的設(shè)備總?cè)萘?；Px為x臺最大設(shè)備的總?cè)萘浚?dāng)用電設(shè)備組的設(shè)備總臺數(shù)n＜2x時，則最大容量設(shè)備臺數(shù)取x=n/2，且按“四舍五入”法取整，當(dāng)只有一臺設(shè)備時，可認(rèn)為Pc=Pe；tgφ為設(shè)備功率因數(shù)角的正切值。,(2)多組用電設(shè)備的計算負(fù)荷,式中，（bPe∑）i為各用電設(shè)備組的平均功率,Pe∑是各用電設(shè)備組的設(shè)備總?cè)萘?；cPx為每組用電設(shè)備組中x臺容量較大的設(shè)備的附加負(fù)荷；（cPx）max為附加負(fù)荷最大的一組設(shè)備的附加負(fù)荷； tgφmax為最大附加負(fù)荷設(shè)備組的功率因數(shù)角的正切值。,例2-3 試用二項式法來確定例2-2中的計算負(fù)荷。 解: 求出各組的平均功率bPe和附加負(fù)荷cPx （１）金屬切削機(jī)床電動機(jī)組 查附錄表1，取b1=0.14，c1=0.4，x1=5，cosφ1=0.5，tgφ1=1.73，x=5，則 (bPe∑)1=0.14×50=7kW (cPx)1=0.4(7.5×2+4×2+2.2×1)=10.08kW,（２）通風(fēng)機(jī)組 查附錄表1，取b2=0.65，c2=0.25，cosφ2=0.8，tgφ2=0.75，n=2＜2x，取x2=n/2=1，則 (bPe∑)2=0.65×2.4=1.56kW (cPx)2=0.25×1.2=0.3kW （３） 電阻爐 (bPe∑)3=2kW (cPx)3=0,顯然，三組用電設(shè)備中，第一組的附加負(fù)荷(cPx)1最大，故總計算負(fù)荷為 ： Pc=∑（bPe∑）i+（cPx）1 =(7+1.56+2)+10.08=20.64kW,比較例2-2和例2-3的計算結(jié)果可知，按二項式法計算的結(jié)果比按需要系數(shù)法計算的結(jié)果大得多。 可見二項式法更適用于容量差別懸殊的用電設(shè)備的負(fù)荷計算。,Qc=∑（bPe∑tgφ）i+（cPx） tgφ1 =(7×1.73+1.56×0.75+0)+10.08×1.73=30.72kvar,四、單相負(fù)荷計算,單相設(shè)備應(yīng)盡可能地均勻分布在三相上，以使三相負(fù)荷保持平衡。 單相負(fù)荷的計算如下： 1.三相線路中單相設(shè)備的總?cè)萘坎怀^三相總?cè)萘康?5%時，單相設(shè)備可按三相負(fù)荷平衡計算。 2.三相線路中單相設(shè)備的總?cè)萘砍^三相總?cè)萘康?5%時，應(yīng)把單相設(shè)備容量換算為等效三相設(shè)備容量，再算出三相等效計算負(fù)荷。單相設(shè)備組等效三相設(shè)備容量的計算如下：,（1）單相設(shè)備接于相電壓時 Pe = 3Pemφ 式中，Pemφ為最大負(fù)荷相所接的單相設(shè)備容量 （2）單相設(shè)備接于線電壓時,①接于同一線電壓時,②接于不同線電壓時 設(shè)接于三個線電壓的設(shè)備容量分別為P1、P2、P3，且cosφ1≠cosφ2≠cosφ3，P1＞P2＞P3，則等效三相設(shè)備容量為,（3）有的單相設(shè)備接于線電壓、有的單相設(shè)備接于相電壓時 應(yīng)將接于線電壓的單相設(shè)備容量換算為接于相電壓的設(shè)備容量，然后分別計算各相的設(shè)備容量。 將線電壓的單相設(shè)備容量換算為相電壓的設(shè)備容量的換算公式為：,PAB、PBC、PCA為接于AB、BC、CA相間的有功設(shè)備容量；PeA、PeB、PeC為換算為 A、B、C相的有功設(shè)備容量； QeA、QeB、QeC為換算為A、B、C相的無功設(shè)備容量；pAB-A、qAB-A等為有功和無功換算系數(shù)。,等效三相設(shè)備容量計算出來后，就可以算出等效三相計算負(fù)荷： 第（1）和第（2）種情況可直接用需要系數(shù)法算出等效三相計算負(fù)荷； 第（3）種情況的等效三相計算負(fù)荷取其最大有功負(fù)荷相的計算負(fù)荷的3倍，即,式中，Pcmφ為最大有功負(fù)荷相的有功計算負(fù)荷；Qcmφ為最大有功負(fù)荷相的無功計算負(fù)荷。,例2-4,某220/380V三相四線制線路上，裝有220V單相電熱干燥箱6臺、單相電加熱器2臺和380V單相對焊機(jī)6臺。電熱干燥箱20kW2臺接于A相，30kW1臺接于B相，10kW3臺接于C相；電加熱器20kW2臺分別接于B相和C相；對焊機(jī)14kW（ε=100%）3臺接于AB相，20kW（ε=100%）2臺接于BC相，46kW（ε=60%）1臺接于CA相。試求該線路的計算負(fù)荷。 解: 1.電熱干燥箱及電加熱器的各相計算負(fù)荷 查附錄表1得 Kd=0.7，cosφ=1，tgφ=0，因此只要計算有功計算負(fù)荷 A相 PcA1=KdPeA=0.7×20×2=28kW B相 PcB1=KdPeB=0.7×(30×1+20×1)=35kW C相 PcC1=KdPeC=0.7×(10×3+20×1)=35kW,2.對焊機(jī)的各相計算負(fù)荷 查附錄表1得 Kd=0.35，cosφ=0.7，tgφ=1.02 查表2-4得 cosφ=0.7時pAB-A=pBC-B=pCA-C=0.8 pAB-B=pBC-C=pCA-A=0.2 qAB-A=qBC-B=qCA-C=0.22 qAB-B=qBC-C=qCA-A=0.8,先將接于CA相的46kW（ε=60%）換算至ε=100%的設(shè)備容量，即,（1）各相的設(shè)備容量為 A相 PeA=pAB-APAB+pCA-APCA =0.8×14×3+0.2×35.63=40.73kW QeA=qAB-APAB+qCA-APCA =0.22×14×3+0.8×35.63=37.74kvar,B相 PeB=pBC-BPBC+pAB-BPAB =0.8×20×2+0.2×14×3=40.4kW QeB=qBC-BPBC+qAB-BPAB =0.22×20×2+0.8×14×3=42.4kvar C相 PeC=pCA-CPCA+pBC-CPBC =0.8×35.63+0.2×20×2=36.5kW QeC=qCA-CPCA+qBC-CPBC =0.22×35.63+--0.8×20×2=39.84kvar,（2）各相的計算負(fù)荷為 A相 PcA2=KdPeA=0.35×40.73=14.26kW QcA2=KdQeA=0.35×37.74=13.21kvar B相 PcB2=KdPeB=0.35×40.4=14.14kW QcB2=KdQeB=0.35×42.4=14.84kvar C相 PcC2=KdPeC=0.35×36.5=12.78kW QcC2=KdQeC=0.35×39.84=13.94kvar,3.各相總的計算負(fù)荷（設(shè)同時系數(shù)為0.95） A相 PcA=K∑（PcA1+PcA2） =0.95×（28+14.26）=40.15kW QcA= K∑（QcA1+QcA2） =0.95×（0+13.21）=12.55kvar B相 PcB= K∑（PcB1+PcB2） =0.95×（35+14.14）=46.68kW QcB= K∑（QcB1+QcB2） =0.95×（0+14.84）=14.10kvar,,C相 PcC= K∑（PcC1+PcC2） =0.95×（35+12.78）=45.39kW QcC= K∑（QcC1+QcC2） =0.95×（0+13.94）=13.24kvar 4.總的等效三相計算負(fù)荷 因為B相的有功計算負(fù)荷最大，所以 Pcmφ= PcB=46.68kW Qcmφ=QcB=14.10kvar Pc=3Pcmφ=3×46.68=140.04kW Qc=3Qcmφ=3×14.10=42.3kvar,第四節(jié) 功率損耗和電能損耗,一、 供配電系統(tǒng)的功率損耗 供配電系統(tǒng)的功率損耗是指最大功率時功率損耗 。 1、線路的功率損耗： (1)線路功率損耗 ΔPWL=3IC2RWL*10-3 ΔQWL= 3IC2XWL*10-3 式中，Ic為線路的計算電流（A）；RWL為線路每相的電阻（Ω），RWL=R0L，R0為線路單位長度的電阻（Ω/km），L為線路的計算長度（km）；XWL為線路每相的電抗（Ω），XWL =X0L，X0為線路單位長度的電抗（Ω/km）。 (2)變壓器的功率損耗 ㈠估算法 ΔPT=0.015Sc ΔQT=0.06 Sc,㈡精確法 ①有功功率損耗 ●鐵損△PFe 空載損耗△P0可認(rèn)為就是鐵損，所以鐵損又稱為空載損耗。 ●銅損△PCu 負(fù)載損耗△Pk可認(rèn)為就是額定電流下的銅損△PCu。 變壓器的有功功率損耗為,△PT ≈△P0+△Pkβ2,式中，SN為變壓器的額定容量；Sc為變壓器的計算負(fù)荷；β為變壓器的負(fù)荷率（β= Sc/SN）,②無功功率損耗 ●空載無功功率損耗 △Q0 ●負(fù)載無功功率損耗 △QL 變壓器的無功功功率損耗為：,式中，I0%為變壓器空載電流占額定電流的百分值;Uk%為變壓器的短路電壓百分值。,二、供配電系統(tǒng)的電能損耗 （1） 線路電能損耗 最大損耗時間τ：當(dāng)線路或變壓器中以最大計算電流Ic流過τ小時后所產(chǎn)生的電能損耗，等于全年流過實際變化的電流時所產(chǎn)生的電能損耗。 線路電能損耗 △WL=△PWL*τ （2） 變壓器的電能損耗 △WT=△P0*8760+△Pk( SC/SN)2*τ,第五節(jié) 用戶負(fù)荷計算,一、負(fù)荷計算原則 是選擇電源進(jìn)線和一、二次設(shè)備的基本依據(jù)。 逐級計算法（用需要系數(shù)法）：從用電設(shè)備向電源方向逐級計算負(fù)荷。 二、負(fù)荷計算的步驟（以下圖為依據(jù)）,1.供給單臺用電設(shè)備的支線的計算負(fù)荷確定（如圖中1點處）計算目的：用于選擇其開關(guān)設(shè)備和導(dǎo)線截面 計算負(fù)荷為：,2.用電設(shè)備組計算負(fù)荷的確定（如圖中2點處） 計算目的：用來選擇車間配電干線及干線上的電氣設(shè)備。 計算負(fù)荷為：,3.車間干線或多組用電設(shè)備的計算負(fù)荷確定（如圖中3點處）計算公式為：,4.車間變電所低壓母線計算負(fù)荷的確定（如圖中4點處） 計算目的：以此選擇車間變電所的變壓器容量。,5.車間變電所高壓母線的計算負(fù)荷確定（如圖中5點處）計算目的：以次選擇高壓配電線及其上的電氣設(shè)備。 計算公式：,估算：,,,6.總降變電所二次側(cè)的計算負(fù)荷確定（如圖中6點處） 計算負(fù)荷為：,7.總降變電所高壓側(cè)的計算負(fù)荷確定（如圖中7點處） 計算負(fù)荷為：,第六節(jié) 尖峰電流的計算,尖峰電流Ipk是指單臺或多臺用電設(shè)備持續(xù)1~2秒的短時最大負(fù)荷電流。 它是由于電動機(jī)起動、電壓波動等原因引起的，尖峰電流比計算電流大的多。 計算尖峰電流的目的是選擇熔斷器、整定低壓斷路器和繼電保護(hù)裝置、計算電壓波動及檢驗電動機(jī)自起動條件等。,1、單臺用電設(shè)備供電的支線尖峰電流計算 尖峰電流就是用電設(shè)備的起動電流，即 Ipk = Ist = KstIN 式中，Ist為用電設(shè)備的起動電流；IN為用電設(shè)備的額定電流；Kst為用電設(shè)備的起動電流倍數(shù) 。,2、給多臺用電設(shè)備供電的干線尖峰電流計算 計算公式為：,或,式中，Istmax為用電設(shè)備組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；（Ist－IN）max為用電設(shè)備組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電流之和； K∑為上述n–1臺設(shè)備的同時系數(shù)，其值按臺數(shù)多少選取，一般為0.7~1；Ic為全部設(shè)備投入運行時線路的計算電流。,例2-5 有一380V配電干線，給三臺電動機(jī)供電，已知IN1 =5A，IN2 =4A，IN3 =10A， Ist1 =35A，Ist2 =16A，Kst3=3，求該配電線路的尖峰電流。,解： Ist1 –IN1=35–5=30A Ist2 –IN2=16–4=12A Ist3 –IN3= Kst3IN 3–IN3=3×10–10=20A 可見，（Ist–IN）max=30A，則Istmax=35A，取K∑=0.9，因此該線路的尖峰電流為 Ipk= K∑（IN2 +IN3）+ Istmax =0.9×（4+10）+35=47.6A,第七節(jié) 功率因數(shù)和無功功率補(bǔ)償 一、功率因數(shù)的計算,1.瞬時功率因數(shù),2.最大負(fù)荷功率因數(shù),3.平均功率因數(shù) （1）由消耗的電能計算,式中，Wa為某一時間內(nèi)消耗的有功電能（kWh）；Wr為某一時間內(nèi)消耗的無功電能（kVAh）。,（2）由計算負(fù)荷計算,4.供電部門對用戶功率因數(shù)的要求 cosφ≥0.9,,,二、功率因數(shù)對供配電系統(tǒng)的影響及提高功率因數(shù)的方法,1、功率因數(shù)對供電系統(tǒng)的影響 ● 電能損耗增加 △P=3I2R,● 電壓損失增大,在功率因數(shù)降低后，不得不降低輸送的有功功率P來控制電流I的值，這樣就降低了供電設(shè)備的供電能力。,2. 提高功率因數(shù)的方法 (1) 提高自然功率因數(shù) 自然功率因數(shù)是指未裝設(shè)任何補(bǔ)償裝置的實際功率因數(shù)。提高自然功率因數(shù)，采用科學(xué)措施減少用電設(shè)備的無功功率的需要量，使供配電系統(tǒng)總功率因數(shù)提高。,● 供電設(shè)備利用率降低,①合理選擇電動機(jī)的規(guī)格、型號 ②防止電動機(jī)空載運行 ③保證電動機(jī)的檢修質(zhì)量 ④合理選擇變壓器的容量 ⑤交流接觸器的節(jié)電運行 (2) 人工補(bǔ)償功率因數(shù) ●并聯(lián)電容器 ●同步電動機(jī)補(bǔ)償 ●調(diào)相機(jī)(僅發(fā)無功功率的同步發(fā)電機(jī))補(bǔ)償 ●動態(tài)無功補(bǔ)償,三、并聯(lián)電容器補(bǔ)償,1、并聯(lián)電容器的型號 并聯(lián)電容器的型號由文字和數(shù)字兩部分組成，型號各部分所表示的意義如下：,例如：BW0.4-12-1型即為單相戶內(nèi)型十二烷基苯浸漬的并聯(lián)電容器，額定電壓為0.4kV、容量為12kvar。,2. 補(bǔ)償容量和電容器臺數(shù)的確定 （1）采用固定補(bǔ)償 Qcc=Pav（tgφav1－tgφav2）,式中，Qcc為補(bǔ)償容量；Pav為平均有功負(fù)荷，Pav =αPc或Wa/t，Pc為負(fù)荷計算得到的有功計算負(fù)荷，α為有功負(fù)荷系數(shù)，Wa為時間t內(nèi)消耗的電能； tgφav1為補(bǔ)償前平均功率因數(shù)角的正切值；tgφav2為補(bǔ)償后平均功率因數(shù)角的正切值；,（2）采用自動補(bǔ)償 Qcc=Pc（tgφ1－tgφ2）,式中，QcN為單個電容器的額定容量（kvar）,例2-6 如某一工廠的計算負(fù)荷為2400kW，平均功率因數(shù)為0.67。要使其平均功率因數(shù)提高到0.9（在10kV側(cè)固定補(bǔ)償），問需要裝設(shè)多大容量的并聯(lián)電容器？如果采用BWF-10.5-40-1型電容器，需裝設(shè)多少個？ 解 tgφav1=tg(arccos0.67)=1.1080 tg φav2=tg(arccos0.9)=0.4843,Qcc=Pav（tgφav1－tgφav2） =0.75×2400×(1.1080-0.4843)＝1122.66kvar n= Qcc /qcN=1122.66/40=28個 考慮三相均衡分配，應(yīng)裝設(shè)30個，每相10個，此時并聯(lián)電容器的實際值為30×40=1200kvar，此時的實際平均功率因數(shù)為,滿足要求。,四、 并聯(lián)電容器的裝設(shè)與控制 1. 并聯(lián)電容器的結(jié)線 不同的接線方法其補(bǔ)償?shù)目側(cè)萘坎煌?△形結(jié)線時,Ｙ形結(jié)線時,高壓電容器組接Ｙ形；容量較小(450Kvar)或低壓電容器組接△形。,2. 并聯(lián)電容器的裝設(shè)地點 (1) 高壓集中補(bǔ)償 高壓集中補(bǔ)償是指將高壓電容器組集中裝設(shè)在工廠變電所的6~10kV母線上。 補(bǔ)償范圍小，運行維護(hù)方便，投資少，利用率高，大中企業(yè)用。 (2) 低壓集中補(bǔ)償 低壓集中補(bǔ)償是指將低壓電容器集中裝設(shè)在車間變電所的低壓母線上。 補(bǔ)償范圍中，經(jīng)濟(jì)，維護(hù)方便，用戶普遍應(yīng)用。,(3) 單獨就地補(bǔ)償 單獨就地補(bǔ)償（個別補(bǔ)償或分散補(bǔ)償）是指在個別功率因數(shù)較低的設(shè)備旁邊裝設(shè)補(bǔ)償電容器組。 補(bǔ)償范圍最大，效果最好，利用率低。,,,3.并聯(lián)電容器的控制方式 并聯(lián)電容器的投切是隨著負(fù)荷的變化，以某個參量進(jìn)行分組投切控制的，有：按功率因數(shù)進(jìn)行控制；按負(fù)荷電流進(jìn)行控制。,五、補(bǔ)償后全廠負(fù)荷和功率因數(shù)計算 1.負(fù)荷計算 若補(bǔ)償裝置裝設(shè)地點在變壓器一次側(cè)，計算負(fù)荷為：,若補(bǔ)償裝置裝設(shè)地點在變壓器二次側(cè)，則還要考慮變壓器的損耗：,其中△PT′、△QT′為考慮了補(bǔ)償容量Qcc后的變壓器的有功功率和無功功率損耗。 補(bǔ)償后總的視在計算負(fù)荷為,2.功率因數(shù)計算 （1）固定補(bǔ)償 一般計算其平均功率因數(shù)，補(bǔ)償后平均功率因數(shù),（2）自動補(bǔ)償 一般計算其最大負(fù)荷時的功率因數(shù)，補(bǔ)償后功率因數(shù)為,例2-6 有一工廠修建10/0.4kV的車間變電所，已知車間變電所低壓側(cè)的視在功率Sc1為800kVA，無功計算負(fù)荷Qc1為540kvar，現(xiàn)要求車間變電所高壓側(cè)功率因數(shù)不低于0.9，如果在低壓側(cè)裝設(shè)自動補(bǔ)償電容器，問補(bǔ)償容量需多少？補(bǔ)償后車間總的視在計算負(fù)荷（高壓側(cè)）降低了多少？ 解 （1）補(bǔ)償前 低壓側(cè)的有功計算負(fù)荷,低壓側(cè)的功率因數(shù) cosφ1=590.25/800=0.74 變壓器的功率損耗（設(shè)選低損耗變壓器） △PT=0.015Sc=0.015×800=12kW △QT=0.06Sc=0.06×800=48kvar 變電所高壓側(cè)總的計算負(fù)荷為 Pc2=Pc1+△PT=590.25+12=602.25kW Qc2=Qc1+△Q T=540+48=588kvar,變電所高壓側(cè)的功率因數(shù)為 cosφ=602.25/841.7=0.716,(2)確定補(bǔ)償容量 現(xiàn)要求在高壓側(cè)不低于0.9，而補(bǔ)償在低壓側(cè)進(jìn)行，所以我們考慮到變壓器損耗，可設(shè)低壓側(cè)補(bǔ)償后的功率因數(shù)為0.92，來計算需補(bǔ)償?shù)娜萘?Qcc=Pc1（tgφ1–tgφ2） =590.25×（tgarccos0.74－tgarccos0.92） =285.03kvar 查附錄表2選BW0.4–14–1型電容器，需要的個數(shù)為 n=285.03/14=21個 實際補(bǔ)償容量為Qcc =21×14=294kvar,,,(3)補(bǔ)償后 變電所低壓側(cè)視在計算負(fù)荷,此時變壓器的功率損耗,變電所高壓側(cè)總的計算負(fù)荷,△S=841.7–663.84=177.86kVA 變電所高壓側(cè)的功率因數(shù),符合要求。如果結(jié)果小于0.9，則需重新計算，同時把一開始的設(shè)定值0.92取大一點，到cosφ＇的值滿足要求為止。 通過上述計算可得：需補(bǔ)償?shù)娜萘繛?94kvar，補(bǔ)償后車間變電所高壓側(cè)功率因數(shù)達(dá)到0.904，高壓側(cè)的總視在功率減少了177.86kVA。補(bǔ)償前車間變電所變壓器容量應(yīng)選1000kVA，補(bǔ)償后選800kVA即滿足要求。,