某工厂电力负荷计算示例

某工厂电力负荷计算示例

2、1 负荷计算

2、1、1负荷计算得目得

计算负荷就是确定供电系统、选择变压器容量、电气设备、导线截面与仪表量程得依据,也就是整定继电保护得重要数据。计算负荷确定得就是否正确合理,直接影响到电器与导线得选择就是否合理。如计算负荷确定过大,将使电器与导线截面选择过大,造成投资与有色金属得浪费;如计算负荷确定过小,又将使电器与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,正确进行负荷计算就是供电设计得前提,也就是实现供电系统安全、经济运行得必要手段。

2、1、2负荷计算得方法

目前负荷计算常用需要系数法、二项式法与利用系数法、利用各种用电指标得负荷计算方法。前两种方法在国内各电气设计单位得使用最为普遍。

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,特别在确定车间与工厂得计算负荷时,宜于采用。组成需要系数得同时系数与负荷系数都就是平均得概念,若一个用电设备组中设备容量相差过于悬殊,大容量设备得投入对计算负荷投入时得实际情况不符,出现不理想得结果。

2、二项式法

当用电设备台数较少、有得设备容量相差悬殊时,特别在确定干线与分支线得计算负荷时,宜于采用。

3、利用系数法

通过平均负荷来求计算负荷,计算依据就是概率论与数理统计,但计算过程较为复杂。

4、利用各种用电指标得负荷计算方法

适用于在工厂得初步设计中估算符合、在各类建筑得初步设计中估算照明负荷用。

根据计算法得特点与适用范围我们选取需要系数法来计算负荷。

2、1、3计算负荷得公式

按需要系数法确定计算负荷得公式

有功(kW) P

c = K

d

·P

e

(2-1)

无功(kvar) Q

c = P

c

·tanφ(2-2)

视在(kVA) S

c

= (2-3)

电流 (A) I

c

= (2-4)

式中

K

d

——该用电设备组得需用系数;

P

e

——该用电设备组得设备容量总与,但不包括备用设备容量(kW);

P c Q

c

S

c

——该用电设备组得有功、无功与视在计算负荷(kW kvar kVA);

U——额定电压(kW);

tanφ——与运行功率因数角相对应得正切值; I

c

——该用电设备组得计算电流(A);

2、1、4负荷计算

1、染车间动力(AP103B)

P c = K

d

·P

e

= 67、5×0、75= 50、6kW

Q c = P

c

·tan(arccosφ) = 50、6×tan(arccos0、8) = 38、0 kvar

S

c

= = 63、3 kVA

2、预缩力烘干机(AP104E)

P c = K

d

·P

e

= 50×0、7= 35、0kW

Q c = P

c

·tan(arccosφ) = 35、0×tan(arccos0、8) = 26、3 kvar

S

c

= = 43、8 kVA

3、树脂定型机(AP104J)

P c = K

d

·P

e

= 150×0、7= 105、0kW

Q c = P

c

·tan(arccosφ) = 105、0×tan(arccos0、8) = 78、8 kvar

S

c

= = 131、3 kVA

4、车间照明(AL105C1)

P c = K

d

·P

e

= 7、77×0、9= 7、0kW

Q c = P

c

·tan(arccosφ) = 7、0×tan(arccos0、6) = 9、3 kvar

S

c

= = 11、7 kVA

5、车间检修电源(AP105E2)

P c = K

d

·P

e

= 30×0、65= 19、5kW

Q c = P

c

·tan(arccosφ) = 19、5×tan(arccos0、8) = 14、6 kvar

S

c

= = 24、4 kVA

其余计算类似,最后得出整厂得P

c Q

c

S

c

P

c

= 0、55×694、9 = 382、2 kW

Q

c

= 0、55×564、1 = 310、3 kvar

S

c

= = 492、3 kVA

式中 0、55——同时系数;

2、1、5无功补偿

因为cosφ = P

c /S

c

= 382、2/492、3= 0、776<0、92

功率因数小于0、92得规定值,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,使供配电设备得容量不能充分利用,降低了供电能力;

2、电流增大,使设备与线路得功率损耗与电能损耗急剧增加;

3、线路电压损失增大,影响负荷端得电压质量;

综上所述,无功功率对电源以及企业供配电系统都有不良得影响,从节约电能、改善变配电设备利用情况与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得不利影响。

提高功率因素一般可以采取两方面措施,一就是提高用电设备得自然功率因素,二就是采取人工补偿得方式。人工补偿得方式有两种,一就是采用同步电机补偿,二就是采用并联电容得补偿。我们采用得就是并联电容得补偿方式。它就是目前供配电系统中普遍采用得一种无功补偿方式,具有功率损耗小、运行维护方便、补偿容量增减方便、个别电容得损坏不影响整体使用得特点。

补偿前:

P c = 382、2 kW Q

c

=310、3 kvar S

c

= 492、3 kVA

Cosφ

1 = 0、776 tanφ

1

= 0、813

补偿后要达到:

Cosφ

2 = 0、92 tanφ

2

= 0、426

根据公式 Q= P

c ×( tanφ

1

－tanφ

2

) (2-5)

Q = 382、2×(0、813－0、426)=147、9 kvar

考虑到以后设备得增加以及电容器得枯竭,以及所选取得电容器得型号等因素,将电力电容器设置在低压母线上来补偿母线前面得变压器,并且电容器采用三角形接法,型号为BCJM-15。根据型号得容量,选取BCJM-15 kvar×12,得Q = 180 kvar

补偿后

P c = 382、2 kW Q

c

=130、3 kvar S

c

= 403、8 kVA

cosφ = P

c /S

c

= 382、2/403、8= 0、947

考虑变压器得损耗

P= 0、01 S (2-6) Q= 0、05 S (2-7) P= 4、04 kW Q= 20、2 kvar

最终计算负荷为:

ΣP

c = P

c

+ P= 386、2 kW

ΣQ

c = Q

c

+ Q= 150、5 kvar

ΣS

c

= = 414、5 kVA

Cosφ =ΣP

c /ΣS

c

= 386、2/414、5= 0、932

根据上述计算得出某工厂计算负荷表如下图