高低压配电室负荷计算变压器选择变配电室布置.ppt

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1、负荷计算、变压器选负荷计算、变压器选择、变配电室布置择、变配电室布置主要内容主要内容变压器选择变压器选择变配电室布置变配电室布置负荷计算负荷计算无功补偿计算无功补偿计算1)企业用电总量2)选择各级变压器的容量3)架空线和电缆的截面积4)继电保护整定5)电器设备型号6)选择无功补偿装置高压柜高压柜变压器变压器变压器变压器低压开关柜低压开关柜低低压压联联络络柜柜低压开关柜低压开关柜末端配电柜末端配电柜末端配电柜末端配电柜线路线路线路线路建筑供配电系统简介建筑供配电系统简介配电系统架构配电系统架构 估算估算过高过高：增加供电设备的容量，使电网复杂；增加供电设备的容量，使电网复杂；浪费有色金属，增加初

2、投资和运行管理工作量；浪费有色金属，增加初投资和运行管理工作量；由于由于工厂企业工厂企业是国家电力的是国家电力的主要用户主要用户，将给电力系统及整个国民经，将给电力系统及整个国民经济建设带来很大的危害；济建设带来很大的危害；估算估算过低过低：投入生产后，线路及电气设备过热；投入生产后，线路及电气设备过热；绝缘老化加快，降低使用寿命，增大电能损耗；绝缘老化加快，降低使用寿命，增大电能损耗；影响供电系统的正常可靠运行。影响供电系统的正常可靠运行。负荷分类：负荷分类：1 1）按用途可分为：照明负荷和动力负荷）按用途可分为：照明负荷和动力负荷2 2）按行业分：工业负荷、非工业负荷和居民生活负荷（民用电

3、）按行业分：工业负荷、非工业负荷和居民生活负荷（民用电）3 3）电力负荷（设备）按工作制的分类）电力负荷（设备）按工作制的分类 长期连续工作制长期连续工作制 短时工作制短时工作制 断续周期工作制断续周期工作制能长期连续运行，每次连续工作时间超过能长期连续运行，每次连续工作时间超过8小时，运行时负荷比小时，运行时负荷比较稳定。如：照明设备、电动扶梯、空调风机、电炉等。较稳定。如：照明设备、电动扶梯、空调风机、电炉等。这类设备的工作时间较短，停歇时间较长。如：金属切削用的这类设备的工作时间较短，停歇时间较长。如：金属切削用的辅助机械辅助机械(龙门刨横梁升降电动机、刀架快速移动装置龙门刨横梁升降电动

4、机、刀架快速移动装置)、水闸用、水闸用电动机等。电动机等。这类设备的工作呈周期性，时而工作时而停歇，如此反复，且工这类设备的工作呈周期性，时而工作时而停歇，如此反复，且工作时间与停歇时间有一定比例。如起重机、电焊机、电梯等。作时间与停歇时间有一定比例。如起重机、电焊机、电梯等。我国目前普遍采用的确定用电设备组计我国目前普遍采用的确定用电设备组计算负荷的方法，有需要系数法和二项式法。算负荷的方法，有需要系数法和二项式法。需要系数法是世界各国普遍采用的确定计算负荷的基本方法，二项式法应用的局限性较大，但二项式法应用的局限性较大，但在确定设备台数较少而设备容量差别悬殊的分在确定设备台数较少而设备容量

5、差别悬殊的分支干线的计算负荷时，采用二项式法较之采用支干线的计算负荷时，采用二项式法较之采用需要系数法合理，且计算也较简便。需要系数法合理，且计算也较简便。需要系数需要系数Kd 由于一个用电设备组中的设备并不一定同时工作，工作的设备也不一定都工作在额定状态下，另外考虑到线路的损耗、用电设备本身的损耗等因素，设备或设备组的计算负荷等于用电设备组的总容量乘以一个小于1的系数，叫做需要系数，用Kd表示。llodKKKe需要需要系数系数同时系数同时系数K：并并非供电范围内的非供电范围内的所有用电设备都所有用电设备都会同时投入使用会同时投入使用负荷系数负荷系数KLo：并并非投入使用的所有非投入使用的所有

6、电气设备任何时候电气设备任何时候都会满载运行都会满载运行线路的平均效率线路的平均效率l：考虑直接向电气设考虑直接向电气设备配电的配电线路备配电的配电线路上的功率损耗后，上的功率损耗后，电气设备输入功率电气设备输入功率与系统向设备提供与系统向设备提供的功率不一定相同的功率不一定相同 注：注：工程实际中，很难通工程实际中，很难通过过Kd的表达式来求得需要的表达式来求得需要系数，一般都是通过查表系数，一般都是通过查表求得其经验值求得其经验值负荷计算负荷计算-各用电设备组的需要系数各用电设备组的需要系数KdKd及功率因数表及功率因数表 各用电设备组的需要系数各用电设备组的需要系数K Kd d及功率因数

7、及功率因数 序号照明类型需用系数序号照明类型需用系数1商店0.850.9514大型体育馆0.652医院0.50.615博物馆0.830.923学校0.60.716展览馆、影剧院0.70.84普通旅馆0.70.817高层建筑0.40.55星级宾馆0.450.6518单身宿舍0.60.76餐厅、食堂0.91.01920户以下住宅建筑0.60.77设计室、办公楼0.850.95202050户住宅建筑0.50.68实验室、教室0.80.92151100户住宅建筑0.40.59多功能厅、会议厅0.50.622100户以上住宅建筑0.30.410文化场馆0.7123白炽灯安装容量5Kw及以下0.951.0

8、11车站码头0.7624白炽灯安装容量5Kw以上0.850.9512机场0.7525碘钨灯、霓虹灯0.951.013普通体育馆0.8626通道照明0.95负荷计算负荷计算-民用建筑照明负荷需用系数民用建筑照明负荷需用系数 各用电设备组的需要系数各用电设备组的需要系数K Kd d及功率因数及功率因数 负荷计算负荷计算-民用建筑照明负荷需用系数民用建筑照明负荷需用系数 一般用电设备一般用电设备(需要系数及功率因素需要系数及功率因素)表表序号负荷名称规模（台数）需要系数功率因数备注1照明面积15000m20.6-0.45商场照明0.9-0.76冷冻机房锅炉房1-3台0.9-0.70.8-0.8573

9、台0.7-0.68热力站、水泵房、通风机1-5台1-0.80.8-0.8595台0.8-0.610电梯（客梯）0.35-0.550.6(交流梯）110.35-0.550.7（直流梯）12电梯（自动扶梯）0.6-0.80.6(交流梯）130.6-0.80.7（直流梯）14电梯（货梯）0.2-0.250.6(交流梯）150.2-0.250.7（直流梯）16洗衣机房、厨房100KW0.4-0.50.8-0.917100KW0.3-0.418窗式空调4-10台0.8-0.60.81910-50台0.6-0.42050台以上0.4-0.321舞台照明200KW0.6-0.4光源类别光源类别cos光源类别

10、光源类别cos白炽灯、卤钨灯、钨灯1.0高压钠灯0.45荧光灯(无补偿)0.55金属卤化物灯0.400.61荧光灯(有补偿)0.90镝灯0.52高压水银灯(50175w)0.450.5氙灯0.9高压水银灯(2001kW)0.650.67霓虹灯0.400.50负荷计算负荷计算-常用电光源的功率因数常用电光源的功率因数 1）采用需要系数法时，首先将用电设备按类型分组，并算出该组用电设备的设备容量Pe。2）对于长期工作制的用电负荷（如空调机组等），其设备空量就是设备铭牌上所标注的额定功率。3）对于照明设备：白炽灯的设备容量按灯泡上标的额定功率取值；带自感式镇流器的荧光灯和高压汞灯等照明装置，由于自感

11、式镇流器的影响，不仅功率很低，在计算设备容量时，还应考虑镇流器上的功率消耗。因此，对采用自感式镇流器的荧光灯装置，其设备容量取灯管额定功率的1.2倍，高压灯装置的设备容量取灯光额定功率的1.1倍。计算功率注意事项n（1）对）对1台用电设备宜取台用电设备宜取n (2)用电设备组的计算负荷用电设备组的计算负荷 有功计算负荷：有功计算负荷：无功计算负荷：无功计算负荷：视在计算负荷视在计算负荷：计算电流：计算电流：1dKedcPKPtanccPQ 22cccQPSNccUSI3Kd:设备组的需要系数；设备组的需要系数；Pe:设备组设备容量；设备组设备容量；:用电设备功率因数角；用电设备功率因数角；U：

12、电压；：电压；Ic:计算电流；计算电流；n例例 2-12-1某小批量生产车间某小批量生产车间380V380V线路上接有金属切削机床共线路上接有金属切削机床共2020台（其中台（其中10.5kW-410.5kW-4台，台，7.5kW-87.5kW-8台，台，5kW-85kW-8台），车间有台），车间有380V380V电焊机电焊机2 2台（每台容量台（每台容量20kVA20kVA，），车间有），车间有吊车吊车1 1台台11kW11kW，试计算此车间的，试计算此车间的计算负荷计算负荷。5.0cosN解：（解：（1 1）金属切削机床组的计算负荷）金属切削机床组的计算负荷 查表取需要系数和功率因数为：查

13、表取需要系数和功率因数为：73.1tan 5.0cos 2.0，dKkW4.281422.0)1(30Pvark1.494.2873.1)1(30QkVA8.561.494.2822)1(30SA3.8638.038.56)1(30I所以，有所以，有（2 2）电焊机组的计算负荷）电焊机组的计算负荷查表查表 取需要系数和功率因数为取需要系数和功率因数为：68.2tan 35.0cos 35.0，dKkW6.51.1635.0)2(30Pkvar0.1568.26.5)2(30QkVA0.160.156.522)2(30SA3.2438.0316)2(30I所以，有所以，有负荷计算负荷计算-例题例

14、题（3 3）吊车组的计算负荷）吊车组的计算负荷查表取需要系数和功率因数为查表取需要系数和功率因数为73.1tan 5.0cos 15.0，dKkW11)3(30Pvark03.1973.111)3(30QkVA2203.191122)3(30SA47.3338.0*322)3(30I所以，有所以，有（4 4）全车间的总计算负荷）全车间的总计算负荷 查表取同时系数为查表取同时系数为0.80.8，所以全车间的计算负荷为，所以全车间的计算负荷为：8.0KkW36)116.54.28(8.030eiPKPvark504.66)03.19151.49(8.030eiqQKQkVA75504.663622

15、30SA08.11438.037530I所以，有所以，有负荷计算负荷计算-例题例题 1、供电线路的功率损耗供电线路的功率损耗 (kvar)103(kw)1033232XIQRIPclcl 供电系统的功率损耗和电能损耗供电系统的功率损耗和电能损耗式中式中 IcIc线路中的计算电流，线路中的计算电流，A A；R R线路每相电阻线路每相电阻，等于单位长度的电阻，等于单位长度的电阻R0R0乘以长度乘以长度L L；X X线路每相电抗线路每相电抗，等于单位长度的电抗，等于单位长度的电抗X0X0乘以长度乘以长度L L。变压器选择变压器选择-损耗损耗2、变压器的功率损耗、变压器的功率损耗 变压器的功率损耗包括

16、有功功率损耗PT和无功功率损耗QT。变压器的有功功率损耗由两部分组成：变压器选择变压器选择-变压器损耗变压器损耗说明：一般情况下 变压器空载损耗（称为铁损)约为变压器容量的千分之一；变压器额定损耗（称为铜损）约为变压器容量的百分之一。一部分是变压器在额定电压UN时不变的空载损耗P0，也就是铁损PFe；另一部分是随负荷而变化的绕组损耗，即有载损耗Pl，也就是铜损PCu。变压器的短路损耗Pk可认为是额定电流下的铜损PCuN。一部分是变压器空载时不变的无功损耗Q0，另一部分是随着变压器负荷而变化在绕组中产生的无功损耗。什么是无功功率？什么是无功功率？答：电网中电力设备大多是根据电磁感应原理工作的，他们在能量转换过程中建立交变的磁场，在一个周期内吸收的功率和释放的功率相等。电源能量在通过纯电感或纯电容电路时并没有能量消耗，仅在负荷与电源之间往复交换，在三相之间流动，由于这种交换功率不对外做功，因此称为无功功率。无功补偿无功补偿-熟悉几个概念熟悉几个概念从物理概念来解释感性无功功率：从物理概念来解释感性无功功率：由于电感线圈是贮藏磁场能量的元件，当线圈加上交流电压后，电压交变时，相应的磁场能量也