负荷计算与功率因数

是根据已知工厂的已知工厂的用电设备安装容量来确定预期不变的最大假象负荷。它是按发热条件选择工厂电力系统供电线路的导线截面、变压器容量、开关电器及互感器等的额定参数的依据，所以非常重要。如估算过高，将增加供电设备的容量，使工厂电网负责、浪费有色金属，增加初投资和运行管理工作量。特别是由于工厂企业是国家电力的主要用户，以不合理的工厂电力需要量作为基础的国家电力系统的建设，将给整个国民经济建设带来很大的危害。但是如果估算过低，又会使工厂投入生产后，供电系统的线路及电器设备由于承担不了实际负荷电流过热，加速其绝缘老化的速度，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。因此，我们在设计时必须认真确定。 负荷计算的方法：

我国目前普遍采用的确定计算负荷的方法有需要系数法和二项式法。需要系数法的优点是简便，适用于全厂和车间变电所负荷的计算，二项式法适用于机加工车间，有较大容量设备影响的干线和分支干线的负荷计算。但在确定设备台数较少而设备容量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需要系数法合理，且计算也较简便。 需要系数法的主要步骤：

（1） 将用电设备分组，求出各组用电设备的总额定容量。 （2） 查出各组用电设备相应需要系数及对应的功率因数。

（3） 用需要系数法求车间或全厂的计算负荷时，需要在各级配电点乘以同期系数K。

机械厂负荷统计表 厂房编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 厂房名称 金工车间 工具车间 电镀车间 热处理车间 装配车间 机修车间 锅炉房 仓库 铸造车间 锻压车间 负荷性质 动力 照明 动力 照明 动力 照明 动力 照明 动力 照明 动力 照明 动力 照明 动力 照明 动力 照明 动力 照明 11 住宅区 照明 设备容量（KW） 360 10 360 10 310 10 260 10 260 10 180 5 180 2 130 2 360 10 360 10 460 需要系数Kx 0.2~0.3 0.7~0.9 0.2~0.3 0.7~0.9 0.4~0.6 0.7~0.9 0.4~0.6 0.7~0.9 0.3~0.4 0.7~0.9 0.2~0.3 0.7~0.9 0.4~0.6 0.7~0.9 0.2~0.3 0.7~0.9 0.3~0.4 0.7~0.9 0.2~0.3 0.7~0.9 0.6~0.8 功率因数cosψ 0.60~0.65 1.0 0.60~0.65 1.0 0.70~0.80 1.0 0.70~0.80 1.0 0.65~0.75 1.0 0.60~0.70 1.0 0.60~0.70 1.0 0.60~0.70 1.0 0.65~0.70 1.0 0.60~0.65 1.0 1.0 计算公式：

有功功率 P30= Pe*Kx(kW) 无功功率 Q30= P30*TanΦ(kVar) 视在功率 S30= P30/ CosΦ(KVA) 计算电流 I30= S30/（√3*UN)(A)

1.金工车间

(1)动力: Pe360KW,Kd0.3,cos0.65,tan1.17 P300.3360KW108KW

Q30108KW1.17126.36Kvar

(2)照明： Pe10KW,Kd0.9,cos1.0,tan0

P300.910KW9KWQ300

2.工具车间 （1）动力：

Pe360KW,Kd0.3,cos0.65,tan1.17

P300.3360KW108KW

Q30108KW1.17126.36Kvar

(2)照明： Pe10KW,Kd0.9,cos1.0,tan0

P300.910KW9KWQ300

3.电镀车间: （1）动力：Pe310KW,Kd0.6,cos0.8,tan0.75

P300.6310KW186KW

Q30186KW0.75139.5Kvar

(2)照明： Pe10KW,Kd0.9,cos1.0,tan0

P300.910KW9KWQ300

4.热处理车间：

（1）动力： Pe260KW,Kd0.6,cos0.8,tan0.75

P300.6260KW156KW

Q30156KW0.75117Kvar

（2）照明：Pe10KW,Kd0.9,cos1.0,tan0

P300.910KW9KWQ300

5.装配车间：

（1）动力：查表1得，Pe260KW,Kd0.4,cos0.75,tan0.88

P300.4260KW104KW

Q30104KW0.8891.52Kvar

（2）照明： Pe10KW,Kd0.9,cos1.0,tan0

P300.910KW9KWQ300

6.机修车间：

（1）动力： Pe180KW,Kd0.3,cos0.70,tan1.02

P300.3180KW54KW

Q3054KW1.0255.08Kvar

（2）照明： Pe5KW,Kd0.9,cos1.0,tan0 7.锅炉房：

（1）动力：Pe180KW,Kd0.6,cos0.70,tan1.02

P300.95KW4.5KWQ300

P300.6180KW108KW

Q30108KW1.02110.16Kvar

（2）照明： Pe2KW,Kd0.9,cos1.0,tan0 8.仓库:

（1）动力： Pe130KW,Kd0.3,cos0.70,tan1.02

P300.3130KW39KW

P300.92KW1.8KWQ300

Q3039KW1.0239.78Kvar

（2）照明： Pe2KW,Kd0.9,cos1.0,tan0

P300.92KW1.8KWQ300

9．铸造车间：

（1）动力： Pe360KW,Kd0.4,cos0.70,tan1.02

P300.4360KW144KW

Q30144KW1.02146.88Kvar

（2）照明： Pe10KW,Kd0.9,cos1.0,tan0

P300.910KW9KWQ300

10.锻压车间：

（1）动力： Pe360KW,Kd0.3,cos0.65,tan1.17 P300.3360KW108KW

Q30108KW1.17126.36Kvar

（2）照明： Pe10KW,Kd0.9,cos1.0,tan0

P300.910KW9KWQ300

宿舍住宅区：

照明： Pe460KW,Kd0.8,cos1.0,tan0 P300.8460KW368KW

Q300

所有厂房总的计算负荷： 取Kp0.95,Kq0.97

P300.95(108910891089368)KW1476.40KWQ300.97(126.36126.36)Kvar1046.63KvarS301476.4021046.632KV•A1809.75KV•AI301809.75KV•A3380KV2.75A

机械厂负荷统计表 序号 车间名称 容量 KW 计算负荷 P30 KW 1 金工车间 动力 360 108 Q30 S30 KV•A 108.58 I30 KA 0.16 Kvar 126.36 照明 2 工具车间 动力 照明 3 电镀车间 动力 10 360 9 108 0 126.36 9 108.58 0.04 0.16 10 310 9 186 0 139.5 9 232.50 0.04 0.35 照明 4 热处理车间 动力 照明 5 装配车间 动力 照明 6 机修车间 动力 照明 7 锅炉房 动力 照明 8 仓库 动力 照明 动力 照明 10 锻压车间 动力 照明 11 12 宿舍住宅区 总结 照明 10 260 9 156 0 117 9 195.00 0.04 0.30 10 9 0 9 0.04 260 10 180 5 180 2 130 2 360 10 360 10 460 取 104 9 54 4.5 108 1.8 39 1.8 144 9 108 9 368 1476.40 91.52 0 55.08 0 110.16 0 39.78 0 146.88 0 126.36 0 0 1046.63 138.53 9 77.13 4.5 154.27 1.80 55.71 1.80 205.69 9 166.23 9 368 1809.75 0.21 0.04 0.12 0.02 0.23 0.01 0.08 0.01 0.31 0.04 0.25 0.04 0.56 2.75 9 铸造车间 KK

车间总体负荷的计算

pq0.95,0.97车间名称 金工车间 工具车间 电镀车间 热处理车间 装配车间 机修车间 锅炉房 仓库 铸造车间 锻压车间 宿舍住宅区

P30 117 117 195 165 113 58.5 109.80 40.8 153 117 368 Q30 126.36 126.36 139.5 117 91.52 55.08 110.16 39.78 146.88 126.36 0 S30 172.21 172.21 239.76 202.27 145.41 80.35 155.54 56.98 212.09 172.21 368 I30 0.26 0.26 0.36 0.31 0.22 0.12 0.24 0.09 0.32 0.26 0.56 无功补偿电网中的电力负荷如电动机、变压器等，大部分属于感性负荷，在运行过程中需向这些设备提供相应的无功功率。在电网中安装并联电容器等无功补偿设备以后，可以提供感性负载所消耗的无功功率，减少了电网电源向感性负荷提供、由线路输送的无功功率，由于减少了无功功率在电网中的流动，因此可以降低线路和变压器因输送无功功率造成的电能损耗，这就是无功补偿。电网输出的功率包括两部分;一是有功功率;二是无功功率.直接消耗电能,把电能转变为机械能,热能,化学能或声能,利用这些能作功,这部分功率称为有功功率;不消耗电能;只是把电能转换为另一种形式的能,这种能作为电气设备能够作功的必备条件,并且,这种能是在电网中与电能进行周期性转换,这部分功率称为无功功率.

功率因数的降低生产的不良影响：

（1） 系统中输送的总电流增加，使得供电系统中的电气原件容量增加，从而使工厂内部

的启动控制设备规格尺寸增大。

（2） 由于无功功率的增大而引起的总电流的增加，使得设备及供电线路的有功功率损耗

相应增大。

（3） 由于供电系统中的电压损失正比于系统中流过的电流，因此总电流增大，就使得供

电系统中的点损失增加，调压困难。

（4） 对电力系统的发电设备来说，无功电流增大，使磁效应增加，电压降低，过度增大

激磁电流，使温度升出允许范围，达不到预定的出力。 S，视在功率(KVA或VA)。 P，有功功率(KW或W)。

Q，无功功率，也就是通常要计算的无功补偿量（Kvar或var）。 cosΦ，功率因数。

电动机这类负载还存在一个效率比，即有用功率对驱动功率之比值。

要计算Q，要知道S，P，cosΦ这三个中的任何2个值，通常设备上会标注设备的额定功率，功率因数以及效率比。 有功功率P=额定功率Pe/效率比 视在功率S=P/cosΦ或Q/sinΦ，

S,P,Q存在一个总的关系是S²=P²+Q²，P即设备的有功功率是固定不变的。

计算公式：

COSΦ=有功功率P／视在功率S 。