④ 计算电流:
22S30?P30?Q30?P30co?s (7)
I30? (3)利用系数法
S303UN (8)
先根据利用系数求出各用电设备组在最大负荷时的平均负荷,然后求总的平均利用系数和用电设备的有效台数,并由此查出对应的最大系数,最后由各平均负荷之和乘以最大系数,从而求得总的有功计算负荷。利用系数法对于用电设备组无论台数多少和容量差别大小,计算结果都比较准确。但此法计算繁复,因此应用不甚普遍。
(4)多组用电设备计算负荷的确定
确定拥有多组用电设备的干线上或车间变电所低压母线上的计算负荷时,应考虑各组用电设备的最大负荷不同时出现的因数。因此在确定多组用电设备的计算负荷时,应结合具体情况对其有功负荷和无功负荷分别记入一个同时系数
K?p 、
K?q;
对车间干线取:
K?p?0.85~0.95对低压母线取:
;
K?q?0.90~0.97
① 由用电设备组计算负荷直接相加来计算时取
K?p?0.80~0.90 ;
K?q?0.85~0.95
② 由车间干线计算负荷直接相加计算时取
K?p?0.90~0.95 ;
K?q?0.93~0.97
③总的有功计算负荷为
P30?K?p?P30,i (9)
④总的无功计算负荷为
Q30?K?q?Q30,i (10)
(以上两式中的∑P30,i和∑Q30,i分别为各组设备的有功和无功计算负荷之和。) 总的视在计算负荷为
22S30?P30?Q30 (11)
总的计算电流为
I30?S301.3 变压器功率损耗的计算
对于双绕组变压器,(有功功率损耗)和(无功功率损耗)分别为
P2?Q2?PT??P0?RT2V (13) I0%P2?Q2?QT?SN?XT2100V (14)
?3U?
N (12)
式中,?P0—变压器器空载有功损耗; I0%—变压器空载电流百分数; SN—变压器的额定容量; P—通过变压器的有功负荷; Q—通过变压器的无功负荷; V—变压器运行线电压; RT—变压器每相电阻;XT—变压器每相电抗。
精确计算时,P、Q、V为同一点的功率和电压。近似计算中,可用变压器额定电压代替实际运行电压。在V≈VN的条件下,将RT及XT的公式代入上式,就可得到用变压器实验数据直接求其功率损耗的表达式了,即
?S?PT??P0??Ps??S?N
???? (15)
?S??S?N???? (16)
22
I%V%SN?QT?0SN?s100100式中,n—变压器台数;?PS—变压器短路损耗;
S—通过变压器的负荷视在计算功率;VS%—变压器短路电压百分数。 当有n台同型号同容量的变压器并联对功率为S的负荷供电时,其总功率损耗为
?P?PT?n?P0?sn?S??S?N???? (17)
2
I%V%SN?QT?n0SN?s100100n?S??S?N???? (18)
2在负荷计算中,SL7、S7、S9等型低损耗电力变压器的功率损耗可按下列简化公式近似计算。
?PT?0.015S30 (19) ?QT?0.06S30 (20) 1.4 工厂的计算负荷和年电能消耗量 1.4.1 工厂计算负荷的确定
工厂计算负荷是选择工厂电源进线一、二次设备的基本依据,也是计算工厂的功率因数和工厂需电量的基本依据。 (1)按逐级计算法确定工厂计算负荷
如图1所示,工厂的计算负荷P30。①应该是高压母线上所有高压配电线计算负荷之和,在乘上一个同时系数。高压配电线的计算负荷P30。②应该是该线所供车间变电所低压侧的计算负荷P30。工厂及变电所低压侧总的计算负荷P30、Q30、S30和I30的计算公式,分别如前面式(9)~(12)所示,其
K?p?K?q?0.8~0.95, 0.85~0.97。
(2)按需要系数法确定工厂计算负荷
将全厂用电设备的总容量Pe(不含备用设备容量)乘上一个需要系数Kd,即得到全厂的有功计算负荷,
即P30?KdPe (21) 全厂的无功计算负荷、视在计算负荷和计算电流按式(6)~(8)计算。 (3)按年产量估算工厂计算负荷
将工厂年产量A乘上单位产品耗电量a,就得到工厂全年的需电量
Wa?Aa (22) 各类工厂的单位产品耗电量a可由有关设计单位根据实测统计资料确定,亦可查有关设计手册。
在求出年需电量Wa后,除以工厂的年最大负荷利用小时Tmax,就可求出工厂的有功计算负荷
P30?WaTmax (23) 其他计算负荷Q30、S30、I30的计算,与上述需要系数法相同。 (4)工厂的功率因数、无功补偿及补偿后的工厂计算负荷 1)工厂的功率因数
① 瞬时功率因数 瞬时功率因数可由功率因数表(相位表)直接测量,亦可以由功率表、电流表和电压表的读数按下式求出(间接测量) cos??P?3IU? (24)
式中,P为功率表测出的三相功率读数(kW); I为电流表测出的线电流读数(A); U为电压表测出的线电压读数(kV)
瞬时功率因数只用来了解和分析工厂或设备在生产过程中无功功率的变化情况, 以便采取适当的补偿措施。
② 平均功率因数 平均功率因数亦称加权平均功率因数,按下式计算
cos??WpWp2?Wq2?1?Wq1???W?p???? (25)
2式中,Wp为某一时间内消耗的有功电能,由有功电度表读出; WQ为某一时间内消耗的无功电能,由无功电度表读出。
我国电业部门每月向工业用户收取电费,就规定电费要按月平均功率因数的高低