功率因数角对应正切值
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) Pc = Kd·Pe(2-1)无功(kvar) Qc = Pc·tanφ(2-2)视在(kVA) Sc= (2-3)电流 (A) Ic= (2-4)式中Kd——该用电设备组得需用系数;Pe——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 QcSc——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; Ic——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 = Kd·Pe= 67、5×0、75= 50、6kWQ c = Pc·tan(arccosφ) = 50、6×tan(arccos0、8) = 38、0 kvarSc= = 63、3 kVA2、预缩力烘干机(AP104E)P c = Kd·Pe= 50×0、7= 35、0kWQ c = Pc·tan(arccosφ) = 35、0×tan(arccos0、8) = 26、3 kvarSc= = 43、8 kVA3、树脂定型机(AP104J)P c = Kd·Pe= 150×0、7= 105、0kWQ c = Pc·tan(arccosφ) = 105、0×tan(arccos0、8) = 78、8 kvarSc= = 131、3 kVA4、车间照明(AL105C1)P c = Kd·Pe= 7、77×0、9= 7、0kWQ c = Pc·tan(arccosφ) = 7、0×tan(arccos0、6) = 9、3 kvarSc= = 11、7 kVA5、车间检修电源(AP105E2)P c = Kd·Pe= 30×0、65= 19、5kWQ c = Pc·tan(arccosφ) = 19、5×tan(arccos0、8) = 14、6 kvarSc= = 24、4 kVA其余计算类似,最后得出整厂得Pc QcScPc= 0、55×694、9 = 382、2 kWQc= 0、55×564、1 = 310、3 kvarSc= = 492、3 kVA式中 0、55——同时系数;2、1、5无功补偿因为cosφ = Pc /Sc= 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。
电气设计需要系数利用系数功率因数等系数参照表---1-11
项目
需要系数〔Kd）
cosφ值
全馆总负荷
0:4~
全馆总电力
~
全馆总照明
~
冷冻机房
锅炉房
水泵房
通风机
电梯
DC AC
厨房
~
洗衣机房
~
窗式空调器
~
客房
餐厅
会议室
办公室
车库
1
生活水泵、污水泵.
建设部《小康住宅设计导则》推荐的住宅用电负荷需要系数表
表3-11建设部《小康住宅设计导则》推荐的住宅用电负荷需要系数表
户数
3
6
10
14
18
22
25
101
200
备注
需要系数（kd）
1
住宅的公用照 明及公用电力负 荷需要系数，一般可按一1选 仅，Kd指接在同 一相上的户数
6.照明用电需要系数表(见表3-12)
表3-12 照明用电需要系数
处所
需要系数(Kd)
处所
需要系数(Kd)
生产厂房(有天然采光)
科研楼
生产厂房（无天然采光)
卷烟机械:切丝机，抽筋机，卷 烟，包装机
弧焊变压器
保养机床类
电热设备，化验设备
电梯，起重机
吊轨传动装置，输送带
注: 同一性质的用电设备数量在3台以上者可以使用上述系数。
13.各种用电设备组需要系数(Kd)及平均功率因数(cosφ)(见表3-19)
表3-19各种用电设备组需要系数及平均功率因数
用电设备组名称
宿舍
商店、锅炉房
仓库
办公楼、展览馆
医院
设计室、食堂
电动机无功补偿容量的选择及注意事项
电动机无功补偿容量的选择及注意事项浙江省宁海县供电局高补林采用低压静电电容器，在对感应电动机进行无功补偿时．准确、合理地选择补偿容量，可以最大限度地减少系统中流过的无功功率，降低电能的损耗，提高电压质量。
目前，我们对城关公用低压线路上的感应电动机，普遍推行无功就地补偿，以减少公用线路日益上升的线损，我局已作为技改措施计划落实。
1 容量选择1．l 单台三相电动机补偿容量，应把电动机空载时的功率因数补偿至1为原则、若以满载时耗用的无功功率作为补偿依据，空载时必为过补偿。
因此，补偿容量按下式计算：（1）式中U——电动机的额定电压kVI0——电动机的空载电流 AQ——无功补偿容量kvar1．2 补偿容量的校正。
当电网的实际运行电压低于电容器的额定电压，则电容器输出容量达不到额定值，应按下式进行校正。
校正后为实际应补偿的容量：Q′=K2Q （2）式中U eB——电容器的额定电压U L——电网的代表日均方根电压值1．3 对电动机组的补偿，应根据其行业的特点，确定需要系数及同期率，然后由（1）、（2）式求得补偿容量。
2 运行时注意事项2．l 正常巡视电容器的运行情况，如发现有外壳鼓涨、漏油、绝缘放电及温升过高等情况．应及时处理，以防止事故扩大。
2．2在实际运行中，尤其是用电低谷，网络的电压将大大上升，当电网电压超过电容的额定电压的10％时，或电容器电流超过额定电流的1．3倍时，电容器应退出运行。
2.3补偿电容器一定要装设放电装置，放电装置按附图接线，运行时，K1闭合。
放电时，K2闭合。
放电回路不得装设熔丝。
2．4 低压电容器的保护可采用刀闸开关与低压熔断器或空气开关相配合的办法。
10KV线路变压器及电动机无功补偿1．怎样进行无功补偿应采取就地平衡的原则，使电网任一时刻无功总出力（含无功补偿）与无功总负荷（含无功总损耗）保持平衡。
某供电局已实现了变电所的集中补偿，本文不再涉及，仅就10KV线路，配变与电动机的补偿加以讨论。
电气计算符号应用
计算符号1，有功功率Pjs；又叫平均功率。
交流电的瞬时功率不是一个恒定值，功率在一个周期内的平均值叫做有功功率，它是指在电路中电阻部分所消耗的功率，以字母P表示，单位瓦特2，无功功率Qjs；----在具有电感和电容的电路里，这些储能元件在半周期的时间里把电源能量变成磁场（或电场）的能量存起来，在另半周期的时间里对已存的磁场（或电场）能量送还给电源。
它们只是与电源进行能量交换，并没有真正消耗能量。
我们把与电源交换能量的速率的振幅值叫做无功功率。
用字母Q表示，单位为芝。
3，需要系数K；需要系数可能不是一个正规的叫法,一般叫做换算系数,是一个统计值,或者可认为是一个经验值,。
供配电系统在实际运行中的负荷容量往往小于其铭牌容量，这是由于系统设备工作的同时率是随机变化的，且设备的负荷情况不同，所以考虑到上述二种情况及系统，设备的工作效率在统计系统负荷容量时引入一科学的计算系数Kx，称为需用系数，亦称需要系数。
4，功率因数COS∮；----在直流电路里，电压乘电流就是有功功率。
但在交流电路里，电压乘电流是视在功率，而能起到作功的一部分功率（即有功功率）将小于视在功率。
有功功率与视在功率之比叫做功率因数，以COSφ表示。
5，有功功率同时系数K∑p6，无功功率同时系数K∑q7，视在功率Sjs；在具有电阻和电抗的电路内，电压与电流的乘积叫做视在功率，用字母Ps来表示，单位为瓦特8，有功功率损耗△Pb设备容量S消耗功率P设备功率：P设备容量约为：PEPjs---计算负荷Ps---设备容量1， K∑---同时系数同时系数，是电器设备同时使用的几率计算电流IjsUe=380--额定电压Pe=6kw--设备功率Pjs=5kw--计算功率Ijs=29A--计算电流Qj=18kvar--无功功率Sj=19kva--有功功率Kl=0.7--需用系数、Pmax---系统实际运行最大有功负荷；Ps--- 系统设备功率Kx--- 系统需用系Tgφ----用电设备功率因数角相对应的正切值设备容量P e。
功率因数与电费之间的关系 (1).
功率因数与力率电费的关系详解C Q ：需要的补偿容量η：平均负载率0.7-0.8总P ：系统最大有功负荷功率（取总容量的0.9）2ψ：补偿后功率因数角1ψ：补偿前功率因数角由=1cos ψ0.75得4.411=ψ，再得88.0tan 1=ψ；95.0cos 2=ψ得︒=19.182ψ，再得33.0tan 2=ψ；得var116)33.088.0(9.031575.0kK Q C =-⨯⨯⨯=CQ ：需要的补偿容量η：平均负载率0.7-0.8总P ：系统最大有功负荷功率（取总容量的0.9）2ψ：补偿后功率因数角1ψ：补偿前功率因数角由=1cos ψ0.75得4.411=ψ，再得88.0tan 1=ψ；95.0cos 2=ψ得︒=19.182ψ，再得33.0tan 2=ψ；得var234)33.088.0(9.063075.0kK Q C =-⨯⨯⨯=也就是说，此用户需要增加250kVar 的电容补偿装置，功率因数可以达到0.95。
这个时候，假设用户有功电量不变，依旧为272160KW ·H ，再对照《力率调整电费增减查对表》得出调整百分数为：-0.75%。
所需缴纳电费为：（630*23+272160*0.6）*（1-0.75%）=176453元，奖励电费为：177786*0.75%=1333元。
同比补偿前所交电费191119元，这个月只有176453元，节约了近7%的电费。
由可见，添加合适的补偿装置不仅可以节省十分可观的电费，对变压器的运行环境和使用率都有很大的提高。
需要注意的时候，以上计算过程只适用于高压侧计量的现场。
目前，我国相关规定中称，在考核用户的功率因数时，通常是考核变压器一次侧的功率因数，所以大部分用户的计量点都是在高压侧。
但是不排除，小企业为了节约配电设备经费，将计量点安装在低压侧。
这个时候，在计算力率电费的时候，要把变压器的无功变损和有功变损计算在内。
附录功率因素调整电费增减查对表无功有功(比值)力率(COS￠)电费+%力率标准0.900.850.800.0000～0.1003100-0.75-1.10-1.30 0.1004～0.175199-0.75-1.10-1.30 0.1752～0.227998-0.75-1.10-1.30 0.2280～0.271797-0.75-1.10-1.30 0.2718～0.310596-0.75-1.10-1.30 0.3106～0.346195-0.75-1.10-1.30 0.3462～0.379394-0.60-1.10-1.30 0.3794～0.410793-0.45-0.95-1.30 0.4108～0.440992-0.30-0.80-1.30 0.4410～0.470091-0.15-0.65-1.15 0.4701～0.4983900.00-0.50-1.00 0.4984～0.5260890.50-0.40-0.90 0.5261～0.553288 1.00-0.30-0.80 0.5533～0.580087 1.50-0.20-0.70 0.5801～0.606586 2.00-0.10-0.60 0.6066～0.632885 2.500.00-0.50 0.6329～0.658984 3.000.50-0.40 0.6590～0.685083 3.50 1.00-0.30 0.6851～0.710982 4.00 1.50-0.20 0.7110～0.736981 4.50 2.00-0.10 0.7370～0.763080 5.00 2.500.00 0.7631～0.789179 5.50 3.000.50 0.7892～0.815478 6.00 3.50 1.00 0.8155～0.841877 6.50 4.00 1.50 0.8419～0.8685767.00 4.50 2.00 0.8686～0.8953757.50 5.00 2.50 0.8954～0.9225748.00 5.50 3.00 0.9226～0.9499738.50 6.00 3.50 0.9500～0.9777729.00 6.50 4.000.9778～ 1.0059719.507.00 4.501.0060～ 1.03457010.007.50 5.00 1.0346～ 1.06356911.008.00 5.50 1.0636～ 1.09306812.008.50 6.00 1.0931～ 1.12306713.009.00 6.501.1231～ 1.15366614.009.507.00 1.1537～ 1.18476515.0010.007.50 1.1848～ 1.21656417.0011.008.00 1.2166～ 1.24796319.0012.008.50 1.2480～ 1.28216221.0013.009.00 1.2822～ 1.31606123.0014.009.50 1.3161～ 1.35076025.0015.0010.00 1.3508～ 1.38635927.0017.0011.00 1.3864～ 1.42285829.0019.0012.00 1.4229～ 1.46035731.0021.0013.00 1.4604～ 1.49885633.0023.0014.00 1.4989～ 1.53845535.0025.0015.00 1.5385～ 1.57915437.0027.0017.00 1.5792～ 1.62115339.0029.0019.00 1.6212～ 1.66445241.0031.0021.00 1.6645～ 1.70915143.0033.0023.00 1.7092～ 1.75535045.0035.0025.00 1.7554～ 1.80314947.0037.0027.00 1.8032～ 1.85264849.0039.0029.00 1.8527～ 1.90384751.0041.0031.00 1.9039～ 1.95714653.0043.0033.001.9572～2.01244555.0045.0035.002.0125～ 2.06994457.0047.0037.00 2.0700～ 2.12984359.0049.0039.00 2.1299～ 2.19234261.0051.0041.00 2.1924～ 2.25754163.0053.0043.00 2.2576～ 2.32574065.0055.0045.00 2.3258～ 2.39713967.0057.0047.00 2.3972～ 2.47203869.0059.0049.00 2.4721～ 2.55073771.0061.0051.00 2.5508～ 2.63343673.0063.0053.00 2.6335～ 2.72053575.0065.0055.00 2.7206～ 2.81253477.0067.0057.00 2.8126～ 2.90983379.0069.0059.002.9099～3.01293281.0071.0061.003.0130～ 3.12243183.0073.0063.00 3.1225～ 3.23893085.0075.0065.00 3.2390～ 3.36322987.0077.0067.00 3.3633～ 3.49612889.0079.0069.00 3.4962～ 3.63862791.0081.0071.00 3.6387～ 3.79192693.0083.0073.00 3.7920～ 3.95722595.0085.0075.003.9573～4.13612497.0087.0077.004.1362～ 4.33022399.0089.0079.00 4.3303～ 4.542322101.0091.0081.00 4.5424～ 4.774421103.0093.0083.004.7745～5.029720105.0095.0085.005.0298～ 5.312119107.0097.0087.00 5.3122～ 5.626118109.0099.0089.00 5.6262～ 5.977517111.00101.0091.005.9776～6.373616113.00103.0093.006.3737～ 6.823615115.00105.0095.006.8237～7.339514117.00107.0097.007.3396～7.937213119.00109.0099.007.9373～8.337912121.00111.00101.008.3380～9.471111123.00113.00103.009.4712～10.478710125.00115.00105.0010.4788～11.72219127.00117.00107.0011.7222～13.29578129.00119.00109.00 13.2958～15.35207131.00121.00111.00 15.3521～18.15426133.00123.00113.00 18.1543～22.19975135.00125.00115.00 22.1998～28.55394137.00127.00117.00 28.5540～39.98743139.00129.00119.00 39.9875～66.65912141.00131.00121.00 66.6592～79.99741143.00133.00123.00说明:无功/有功=比值，即将当月实用无功电量与倒送的无功电量两者的绝对值之和，除以当月有功电量所得数值,即可在表中找出当月的用电功率因数,同时在电费增减栏内查出相应的电费增减百分率。
三相三线电能计量装置失压分析及电量更正方法
MACHINERY & ELECTRICITY |机械电力摘要：文章分析了多功能电子表标准配置的三相三线电能计量裝置的电压电路结构和失压故障类型，并探讨根据失压故障数据，准确判断故障位置和计算更正电量的方法。
关铤词：三相三线电能计量电子表标准配置电压电路结构：失压故障类型：电量更正方法I三相三线电能计量装置失压分析及电量更正方法■文/温酬钦在电能计量工作中，由于各种原因，常常会在电压电 路中出现一些故障而引发计量失压。
在发生失压故障后，要有一种有效的方法来分析、判断和更正错误，以弥补错 误带来的损失。
本文介绍三相三线电能计量电子表标准配 置的计量装置中发生失压故障后的故障诊断与电量更正方法。
1.基本概述1. 1标准配置接线方式根据《南方电网公司典型设计》（电能计量篇）规范，三相三相电能计量装置标准配置是2个电压互感器V/V6接 法，2个电流互感器的四线分相接法，2个计量表则是多功 能电子表和负控终端。
1.2电能计量装置失压故障的分类失压故障就是计量装置电压元件发生故障改变了表计 所测量的电压向量。
按照故障位置或者原因可以分为一次侧 断线（一次保险烧断）、二次侧断线（二次空气开关跳开、接线盒电压连片松脱、电压端子螺丝松脱、二次电压导线断 线等）。
2.三相三线电能计量装置失压的判别方法要准确判别失压故障需要分析计量装置电压电路，电压 电路是电压测量元件组成的电路，包括一次测量元件电压互 感器，二次测量元件电能表内的电压元件。
分析电压电路结 构可以确定失压故障元件的电压向量及其量值大小。
2.1计量标准配置多功能电能表内有功、无功共享测量单元，负控终端也 相当于一个多功能电能表。
现有电能表及负控终端电压测量 元件有V型和A型两种接线，两者均有用于电能计量的测 量元件，而△型接线在A、C相之间还存在一个测量元件。
那么，要分析组合电压电路必须与具体的电能表、负控终端 的电压测量电路结合起来。
这里选取电能表与负控终端均为 △型接线作为实例讲解。
电气设计需要系数利用系数功率因数等系数参照表
民用建筑照明负荷需要系数
表3-5 民用建筑照明负荷需要系数
建筑物名称需要系数(Kd) 备注
单身宿舍楼~ 一开间内I一2盏灯，2一3个插座
一般办公楼~一开间内2盏灯，2一3个插座
高级办公楼~
科研楼一开间内2盏灯，2一3个插座
发展与交流中心~
教学楼三开间内6-11灯，1一2个插座
图书馆~
毛儿所、幼儿园
小型商业·务业用房
综合商业、服务楼
食堂、餐厅
高级餐厅~
一般旅馆、招待所~ 一开间I盏灯，2一3个插座，集中卫生间高级旅馆、·招待所带卫生间
旅游宾馆单间客房4一5盏灯，4一6个插座
电影院、文化馆~
剧场~
礼堂~
体育练习馆~
体育馆
展览厅
门诊楼~
一般病房楼
高级病房楼
锅炉房。
临电编制要求
施工现场临时用电施组编制的有关规定按照建设部JGJ46一2005（施工现场临时用电安全技术规范）的规定及城建技字第478号文的要求，凡新开工程用电设备在5台及5台以上或设备总容量在50KW及以上者，应单独编制临时用电施工组织设计，己开工的结构工程，未编用电施组者，应做补充设计。
编制临时用电施组的目的在于使施工现场临时用电工程的设置有一个科学的依据，从而保证人身和设备的安全。
供电的可靠。
同时也有助于加强对临时用电工程的技术管理。
现场临时用电施组设计的任务是为现场施工用电设计一个安全可靠的供电方式，制定一套安全用电的技术措施和电气防火措施，既满足现场安全用电的需要，又要兼顾用电方便和经济。
现场临时用电施组设计主要包括以下内容：一、工程概况该项内容应包括两个方面，一是土建概况，主要是指与供电有关的内容：如：工程特点。
建筑总面积，建设地点，现场占地面积。
施工阶段划分等。
二是用电概况，周围有无高低压电源可利用，施工中用电量较大的设备有多少，同时使用情况等。
二、用电负荷及负荷计算用电负荷主要是指现场施工中所使用的机械设备的总电量，对于供电设备来说如变压器、线路是指它供出的电流或功率。
此项依据是按土建总的施工组织设计中，根据工程施工特点。
流水段划分等所使用的全部用电施工机械一览表进行用电量统计。
统计表中应有以下内容：机械名称。
型号规格。
单台容量（Kw）。
台数。
总容量（Kw）（见附表一），单台容量就是该设备铭牌上的额定功率，对于电焊机铭牌标出的是（KV A）。
其中包括照明设备用电量。
负荷计算，是指施工中全部用电机械的总用电计算容量是多少，总电流是多少，目的是以此选择供电系统的总进线截面。
变压器容量。
总开关的大小，计算时一般是采用需要系数法或者使用估算公式，计算时应考虑各种机械设备的具体使用情况及施工高峰时同时使用的机械设备的总数量。
例如：消防水泵不做为施工供水使用，只是事故时才起动，蛙式打夯机只在基础回填时用，就可以不计算在总容量中。