工厂电力负荷计算示例

工厂电力负荷计算示例22.1负荷计算2.1.1负荷计算的目的计算负荷是确定供电系统、选择变压器容量、电气设备、导线截面和仪表量程的依据，也是整定继电保护的重要数据。计算负荷确定的是否正确合理，直接影响到电器和导线的选择是否合理。如计算负荷确定过大，将使电器和导线截面选择过大，造成投资和有色金属的浪费；如计算负荷确定过小，又将使电器和导线运行时增加电能损耗，并产生过热，引起绝缘过早老化，甚至烧毁，以至发生事故。为此，正确进行负荷计算是供电设计的前提，也是实现供电系统安全、经济运行的必要手段。2.1.2负荷计算的方法目前负荷计算常用需要系数法、二项式法和利用系数法、利用各种用电指标的负荷计算方法。前两种方法在国内各电气设计单位的使用最为普遍。1.需要系数法适用范围：当用电设备台数较多、各台设备容量相差不太悬殊时，特别在确定车间和工厂的计算负荷时，宜于采用。组成需要系数的同时系数和负荷系数都是平均的概念，若一个用电设备组中设备容量相差过于悬殊，大容量设备的投入对计算负荷投入时的实际情况不符，出现不理想的结果。2.二项式法当用电设备台数较少、有的设备容量相差悬殊时，特别在确定干线和分支线的计算负荷时，宜于采用。3.利用系数法通过平均负荷来求计算负荷，计算依据是概率论和数理统计，但就算过程较为复杂。4.利用各种用电指标的负荷计算方法适用于在工厂的初步设计中估算符合、在各类建筑的初步设计中估算照明负荷用。根据计算法的特点和适用范围我们选取需要系数法来计算负荷。2.1.3计算负荷的公式按需要系数法确定计算负荷的公式有功（Kw）P=K·P（2-1）无功（Kvar）Q=P·tanφ（2-2）视在（KVA）S=（2-3）电流（A）=（2-4）3式中K——该用电设备组的需用系数；P——该用电设备组的设备容量总和，但不包括备用设备容量（kW）；PQS——该用电设备组的有功、无功和视在计算负荷（kW）；U——额定电压（kW）;tanφ——与运行功率因数角相对应的正切值；——该用电设备组的计算电流（A）;2.1.4负荷计算1.染车间动力（AP103B）P=K·P=67.5×0.75=50.6KwQ=P·tan(arccosφ)=50.6×tan(arccos0.8)=38.0KvarS==63.3KVA2.预缩力烘干机（AP104E）P=K·P=50×0.7=35.0KwQ=P·tan(arccosφ)=35.0×tan(arccos0.8)=26.3KvarS==43.8KVA3.树脂定型机（AP104J）P=K·P=150×0.7=105.0KwQ=P·tan(arccosφ)=105.0×tan(arccos0.8)=78.8KvarS==131.3KVA4.车间照明（AL105C1）P=K·P=7.77×0.9=7.0KwQ=P·tan(arccosφ)=7.0×tan(arccos0.6)=9.3KvarS==11.7KVA5.车间检修电源（AP105E2）P=K·P=30×0.65=19.5KwQ=P·tan(arccosφ)=19.5×tan(arccos0.8)=14.6KvarS==24.4KVA其余计算类似，最后得出整厂的PQS=0.55×694.9=382.2kw=0.55×564.1=310.3Kvar4S==492.3KVA式中———同时系数；2.1.5无功补偿因为cosφ===0.7760.92功率因素小于0.92的规定系数，故应该进行无功补偿。企业生产用耗电设备多为感性负荷，除由电源取用有功功率之外，还有大量无功功率由电源到负荷往返交换，导致功率因素降低，从而造成下述不利影响。1.引起线路电流增大，使供配电设备的容量不能充分利用，降低了供电能力；2.电流增大，使设备和线路的功率损耗和电能损耗急剧增加；3.线路电压损失增大，影响负荷端的电压质量；综上所述，无功功率对电源以及企业供配电系统都有不良的影响，从节约电能、改善变配电设备利用情况和提高电能质量等方面考虑，都必须设法减少负荷无功功率带来的不利影响。提高功率因素一般可以采取两方面措施，一是提高用电设备的自然功率因素，二是采取人工补偿的方式。人工补偿的方式有两种，一是采用同步电机补偿，二是采用并联电容的补偿。我们采用的是并联电容的补偿方式。它是目前供配电系统中普遍采用的一种无功补偿方式，具有功率损耗小、运行维护方便、补偿容量增减方便、个别电容的损坏不影响整体使用的特点。补偿前：P=382.2kwQ=310.3KvarS=492.3KVACosφ=0.776tanφ=0.813补偿后要达到：Cosφ=0.92tanφ=0.426根据公式Q=P×(tanφ－tanφ)（2-5）Q=382.2×（0.813－0.426）=147.9Kvar5考虑到以后设备的增加以及电容器的枯竭，以及所选取的电容器的型号等因素，将电力电容器设置在低压母线上来补偿母线前面的变压器，并且电容器采用三角形接法，型号为BCJM-15。根据型号的容量，选取BCJM-15Kvar*12，得Q=180Kvar补偿后P=382.2kwQ=130.3KvarS=403.8KVACosφ===0.947考虑变压器的损耗P=0.01S(2-6)Q=0.05S(2-7)6P=4.04kwQ=20.2Kvar最终计算负荷为:P=P+P=386.2kwQ=Q+Q=150.5KvarS==414.5KVACosφ===0.932根据上述计算得出奉贤明世染睁厂计算负荷表如下图