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小型冶金试验工厂供电系统设计 学 院： 专业班级： 姓 名： 学 号： 指导老师: 第2章负荷计算、无功补偿及变压器选型 2.1负荷计算 1. 1负荷计算的意义 “计算电荷”是按发热条件选择导体和电器设备时所运用的一个 假象负荷，其物理量意义是按这个计算负荷持续运行所产生的热效 应，及按实际变动负荷长期及运行所产生的最大热效应相等。也可用 持续时间为半小时平均有功负荷的最大值来描述计算负荷。实际状况 表明，一般导体要达到最稳定温升需负荷曲线上求得的半小时最大负 荷(年最大负荷)^皿相当.所以计算负荷也可以认为就是持续半小时 最大负荷，用符号'、Q。、S3。、，30表示，并用和心、&、I,,和 必分别表示有功、无功、视在和电流计算负荷。 计算负荷也称须要负荷或最大负荷，目的是为了合理地选择工厂 各级电压供电网络、变压器容量和设备型号等。 负荷计算的内容包括： (1)求尖峰电流，用于计算电压波动、电压损失、选熔断器和爱 护元件等。 (2)求平均负荷，用来计算全厂电能须要量、电能损耗和选择无 功补偿装置等。 1.2负荷计算的方法 常用的负荷计算方法有需用系数法、二项式法、利用系数法、ABC 法、单位产品耗电量法和面积功率法等。在实际工程配电设计中，广 泛采纳系数法，因其计算便利，多采纳方案估算，初步设计和全厂大 型车间变电所的施工设计。 在本设计中我多采纳的是需用系数法来确定计算负荷。需用系数 法是把设备功率R乘以需用系数(&；&),干脆求出计算负荷的 一种简洁计算方法。因而在实际应用中被广泛采纳。 按须要系数法确定计算，应从实际每台用电设备起先，逐级向电 源推动，始终计算到电源，用每一级的计算负荷为选择该用电器的依 据。需用系数法的计算，现在己普遍应用于供配电设计中，其缺点是 它未考虑到用电设备中少数容量特大的设备对计算负荷的影响。因而 在用电台数较少而容量差别较大的场合中，应用二项式系数法来计算 负荷。这种场合用需用系数法来计算负荷所得值往往偏小。本设计的 状况符合需用系数法，因此，在本设计中采纳按需用系数法来确定计 算负荷。 1.3负荷计算的步骤 (1)用电设备的计算负荷。 (2)求车间变压器低压侧的计算负荷。求低压各用电设备组的计 算负荷总和乘以同时系数即为该车间变压器低压侧计算负荷。 (3)求车间变压器高压侧的计算负荷。计算车间变压器的功率损 耗，变压器 低压侧计算负荷加该变压器有功、无功损耗即得变压器高压侧计 算负荷尸3。=。3。+P该值可用于选择车间变电所高压侧进线导线侧面。 (4)配电所进线的计算负荷。 (5)总降压变电所低压侧计算负荷。 (6)主变压器的功率损耗，计算“% (7)全厂计算负荷。 2. 1.4负荷计算示意图 本设计所采纳的电力负荷计算示意图如图2-1所示，将每个计算 点编号，由用电设备依次逆推到电源侧。 图2-1电力负荷计算示意图 2. 1. 5负荷计算基本公式和举例 (1)设备组的负荷计算公式 P30(F尸 Kd,PNZ (KW) (2-1) Q3o(f)= P3o(j)tg(p(K var) ( 2-2 ) S30(F)- J—30(F/+ Q()(F)2 (AV ? 4) ( 2-3 ) (2)车间变电所的负荷计算公式 P30(d) = KZ P ?⑸(KW) (2—4) Q3O(D)=KZ q ?，03()( E)i (Kvar) ( 2 -5 ) (2-6)530(D) = JP30(D)2 + 030(7))2 (KV # (2-6) 以上公式中Pnf用电气设备组的设备额定功率； 融—须要系数； 火。.用电设备的功率因数角的正切值； Kz PKe q ― , 有功、无功同时系数，分别取0.8-0.9及 0. 93-0. 97o (3)配电所的负荷计算公式 Ke q Ke p 为各车间变电所计算负荷之和再乘以同时系数 和 。 一对配电所分别取0. 85-1和0. 95-1 o (4)计算有关设备的计算负荷 表1.某小型冶金试验工厂用电状况 序 号 用电设备 名称 数 星 ( 台) 单台设备额定参数 Kx 备注 Pe (kw ) Ie (A) COS 6 Kq Kx/ cos . 车间I 中频感应 电炉低压 电气 设备容量 Pe E =180kw 125 n 二 0.9 1 0. 88 6. 5 指其中最大一 台 中频感应 发电机组 Ve=6kv 1 250 27 2 降压启动 * 车间口（全 部为低压 负荷） Pjs=170kw cos =0. 8 内含二级负荷 50kw 一 车 间 111（全部 为低压负 荷） Pjs=75kw cos 4) =0. 65 四 车间IV （全 部为低压 负荷） Pjs=220kw cos 巾 =0.85 五 车间V（全 部为低压 负荷） Pjs=