某工厂电力负荷计算示例.doc

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);
Pc Qc Sc—— 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)
Pc= Kd·Pe= 67、5×0、75= 50、6kW
Qc= Pc·tan(arccosφ) = 50、6×tan(arccos0、8) = 38、0 kvar
Sc= = 63、3 kVA
2、预缩力烘干机(AP104E)
Pc= Kd·Pe= 50×0、7= 35、0kW
Qc= Pc·tan(arccosφ) = 35、0×tan(arccos0、8) = 26、3 kvar
Sc= = 43、8 kVA
3、树脂定型机(AP104J)
Pc= Kd·Pe= 150×0、7= 105、0kW
Qc= Pc·tan(arccosφ) = 105、0×tan(arccos0、8) = 78、8 kvar
Sc= = 131、3 kVA
4、车间照明(AL105C1)
Pc= Kd·Pe= 7、77×0、9= 7、0kW
Qc= Pc·tan(arccosφ) = 7、0×tan(arccos0、6) = 9、3 kvar
Sc= = 11、7 kVA
5、车间检修电源(AP105E2)
Pc= Kd·Pe= 30×0、65= 19、5kW
Qc= Pc·tan(arccosφ) = 19、5×tan(arccos0、8) = 14、6 kvar
Sc= = 24、4 kVA
其余计算类似,最后得出整厂得Pc Qc Sc
Pc= 0、55×694、9 = 382、2 kW
Qc= 0、55×564、1 = 310、3 kvar
Sc= = 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。
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:
Pc= 382、2 kW  Qc=310、3 kvar  Sc= 492、3 kVA
Cosφ1 = 0、776  tanφ1= 0、813
补偿后要达到:
Cosφ2 = 0、92  tanφ2= 0、426
根据公式 Q= Pc×( tanφ1－tanφ2 ) (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
Pc= 382、2 kW  Qc=130、3 kvar   Sc= 403、8 kVA
cosφ = Pc/Sc= 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:
ΣPc= Pc + P= 386、2 kW
ΣQc= Qc + Q= 150、5 kvar
ΣSc= = 414、5 kVA
Cosφ =ΣPc /ΣSc= 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