第2章+建筑供配电的负荷计算与无功功率补偿

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1、内容提要：建筑供配电系统的负荷计算与无功功率补偿是建筑电气设计的基础，是选择电气设备的依据之一。本章主要讲授建筑用电负荷的特征、计算负荷和无功功率补偿的基本理论，以及这些基本理论在典型建筑负荷计算中的具体应用。第2章建筑供配电的负荷计算与无功功率补偿第2章建筑供配电的负荷计算与无功功率补偿8/18/20211第2章建筑供配电的负荷计算与无功功率补偿第2章建筑供配电的负荷计算与无功功率补偿2.1计算负荷的意义与计算目的2.2用电设备的主要特征2.3负荷计算的方法2.4建筑用电负荷的特征2.5建筑供配电系统无功功率的补偿2.6典型建筑工程的负荷计算2.7供配电系统中的能量损耗8

2、/18/20212第2章建筑供配电的负荷计算与无功功率补偿在进行建筑供配电设计时，电气设计人员是根据一个假想负荷----计算负荷，按照允许发热条件选择供配电系统的导线截面、确定变压器容量，制订提高功率因数的措施，选择及整定保护设备。设计人员根据用电设备原始资料及设备的工作特性，选择适当的计算方法，通过一系列的计算将设计中的设备安装容量变成计算负荷。2.1计算负荷的意义与计算目的实际上，负荷不可能一成不变，它与设备的性能、生产的组织及能源供应的状况等多种因素有关，因此负荷计算也只能力求接近实际。1.计算负荷的意义为什么不用设备额定容量作为计算负荷呢？计算负荷如何而来？8/18

3、/20213第2章建筑供配电的负荷计算与无功功率补偿负荷曲线是反映电力负荷随时间变化情况的曲线。它直观地反映了用户用电的特点和规律。同类型的工厂（或）车间的负荷曲线大致相同。表示方法：负荷曲线制在直角坐标内，横坐标表示时间，纵坐标表示电力负荷。曲线种类：有功负荷曲线、无功负荷曲线；日负荷曲线、年负荷曲线。2.负荷曲线8/18/20214第2章建筑供配电的负荷计算与无功功率补偿冬季213天，夏季152天，全年365天，8760h8/18/20215第2章建筑供配电的负荷计算与无功功率补偿负荷曲线中的几个物理量：（1）年最大负荷——Pmax（Qmax、Smax）（2）最大负荷利

4、用小时数——Tmax如果用户以年最大负荷（如Pmax）持续运行Tmax小时所消耗的电能恰好等于全年实际消耗的电能，那么Tmax即为年最大负荷利用小时数。年最大负荷是负荷曲线上的最高点，指全年中最大工作班内半小时平均功率的最大值，并用符号Pmax、Qmax和Smax分别表示年有功、无功和视在最大负荷。所谓最大工作班，是指一年中最大负荷月份内最少出现2～3次的最大负荷工作班，而不是偶然出现的某一个工作班。8/18/20216第2章建筑供配电的负荷计算与无功功率补偿Tmax=Wp/Pmax(h)Tmax(无功)=Wq/Qmax(h)WP—有功电量，(kWh)；Wq—无功电量，(k

5、Varh)。（3）平均负荷——Pav（Qav、Sav）t——0~t小时数，Wp—0~t消耗的有功电能（kWh）。Pav=Wp/t(kW)平均负荷是指电力用户在一段时间内消费功率的平均值，记作Pav、Qav、Sav。（2）最大负荷利用小时数——Tmaxt——全年小时数取8760h，Wp—是全年消费的总电能。8/18/20217第2章建筑供配电的负荷计算与无功功率补偿（4）负荷系数——α、ß负荷系数愈大，则负荷曲线愈平坦，负荷波动愈小。根据一般经验数字，一般工厂负荷系数平均值为负荷系数也称负荷率，又叫负荷曲线填充系数。它是表征负荷变化规律的一个参数。（5）需要系数——KXPma

6、x(=PC)—用电设备组负荷曲线上最大有功负荷（kW）Pe—用电设备组的设备功率（kW）常用需要系数KX：见书P17~20：表2-2~表2-78/18/20218第2章建筑供配电的负荷计算与无功功率补偿用电设备组在最大负荷班内的平均负荷。（6）利用系数——K1Pav—用电设备组在最大负荷工作班内消耗的平均功负荷（kＷ）；Pe―用电设备组的设备功率（kＷ）K1―用电设备组在最大负荷工作班内的利用系数见表2-8tgφ―用电设备组功率因数的正切值见表2-7，表2-8有功功率无功功率(kW)(kVar)8/18/20219第2章建筑供配电的负荷计算与无功功率补偿3.负荷计算的主要内

7、容（1）设备容量——Pe设备容量也称安装容量，它是用户安装的所有用电设备的额定容量或额定功率（设备铭牌上的数据）之和，是配电系统设计和负荷计算的基础资料和依据。计算容量也称为计算负荷、需要负荷或最大负荷。它标志用户的最大用电功率。计算负荷是一个假想的持续性负荷。其热效应与同一时间内实际变动负荷所产生的最大热效应相等。是配电设计时选择变压器、确定备用电源容量、无功补偿容量和季节性负荷的依据，也是计算配电系统各回路中电流的依据。（2）计算容量——Pc8/18/202110第2章建筑供配电的负荷计算与无功功率补偿（3）计