全厂计算负荷的确定

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1、全厂计算负荷的确定为了选择工厂变电站各种主要电气设备的规格型号，以及向供电部门提出用电容量申请，必须确定工厂总的计算负荷S30和I30。在前述的内容中，我们已经用需要系数法或二项式系数法确定了单台设备、低压干线、车间低压母线的计算负荷。但要确定全厂的计算负荷，还要考虑线路和变压器的功率损耗以及无功补偿。(1)有功功率损耗有功功率损耗是电流流过线路电阻所引起的，故其计算公式为△PWL=3I302RWL×10－3(kw)式中，I30为线路的计算电流（A）；RWL为线路每相的电阻（Ω），RWL=R0L，R0为线路单位长度的电阻（Ω/km），L为线路的

2、计算长度（km）。(2)无功功率损耗无功功率损耗是电流流过线路电抗所引起的，故其计算公式为△QWL=3I302XWL×10－3(kvar)式中，XWL为线路每相的电抗（Ω），XWL=X0L，X0为线路单位长度的电抗（Ω/km），一般对架空线路，其值为0.4Ω/km左右，对电缆线路，其值为0.08Ω/km左右。(3)线路上全年的电能损耗用ΔW表示，其计算公式为：线路的功率损耗τ（年最大负荷损耗小时）的物理含义：当线路或变压器中以最大计算电流流过τ小时后所产生的电能损耗，恰与全年流过实际变化的电流时所产生的电能损耗相等。τ与Tmax之间的关系如左图

3、示。τ与Tmax的关系可用公式表达为：当cosφ=1，且线路电压不变时，全年的电能损耗为：例：有一条35kV高压线路给某工厂变电所供电。已知该线路长度为12km；采用钢芯铝线LGJ－70，导线的几何均距为2.5m，变电所的总视在计算负荷S30＝4917kVA，计算此高压线路的有功和无功功率损耗。解：△PWL=3I302RWL×10－3(kw)＝S302RWL/UN2×10－3(kw)=49172/352×0.48×12×10－3＝105kW△QWL=3I302XWL×10－3(kvar)＝S302XWL/UN2×10－3(kvar)=×4917

4、2/352×0.4×12×10－3＝94.7kvar导线表变压器的功率损耗变压器同样具有电阻和电抗，所以其功率损耗也包括有功功率损耗和无功功率损耗两部分。(1)有功功率损耗变压器的有功功率损耗又由两部分组成：①铁损△PFe:铁损是变压器主磁通在铁芯中产生的有功损耗。变压器主磁通只与外加电压有关，当外加电压和频率恒定时，铁损与负荷无关，是定值，且近似于空载损耗ΔP0。②铜损△PCu：铜损是变压器负荷电流在一次、二次绕组的电阻中产生的有功损耗，其值与负荷电流（或功率）的平方成正比。且近似于短路损耗ΔPk。因此变压器的有功功率损耗为△PT≈ΔP0+Δ

5、Pkβ2式中，β为变压器的负荷率（β=Sc/SN），SN为变压器的额定容量；Sc为变压器的计算负荷；(2)无功功率损耗变压器的无功功率损耗也由两部分组成：①△Q0，是变压器空载时，由产生主磁通的励磁电流所造成的。和绕组电压有关，与负荷无关。即式中，I0%为变压器空载电流占额定电流的百分值。②△QN，是变压器负荷电流在一次、二次绕组电抗上所产生的无功功率损耗，其值与负荷电流（或功率）的平方成正比。即式中，Uk%为变压器的短路电压百分值。因此，变压器的无功功率损耗为在工程设计中变压器的有功损耗和无功损耗也可以用下式估算对普通变压器△PT≈0.02S

6、30,△QT≈0.08S30对低损耗变压器△PT≈0.015S30,△QT≈0.06S30例：已知某车间变电所选用变压器型号为SJL1－1000/10，电压10/0.4kV，其技术数据如下：空载损耗△P0＝2kW，短路损耗△PK＝13.7kW，短路电压百分值UK％＝4.5，空载电流百分值I0％＝1.7，该车间的S30＝800kVA，试计算该变压器的有功损耗和无功损耗。解:△PT≈ΔP0+ΔPkβ2=2＋13.7×（800/1000）2＝10.8kW△QT=SN(I0％/100+β2UK％/100)=1000×（1.7/100+4.5×0.82/

7、100）＝45.8kvar变压器表SJL1－1000（额定容量KVA）/10（高压侧额定电压KV）工厂的功率因数和无功补偿功率因数cosφ值的大小反映了用电设备在消耗了一定数量有功功率的同时向供电系统取用无功功率的多少,功率因数高,则取用的无功功率少,功率因数低,则无功功率大。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直接测量，也可间接测量，即由功率表、电流表和电压表的读数按下式求出：瞬时功率因数只是用来了解和分析工厂用电设备在生产过程中无功功率的变化情况，以便采取相应的补偿措施。工厂的功率因数和无功补偿式中WP是某一时间内消耗

8、的有功电能；Wq是某一时间内消耗的无功电能。我国电业部门每月向工业用户收取的电费，规定要按月平均功率因数的高低来调整。（其中实际功率因数0.85至0.