照明设备的额定容量可按建筑物的单位面积容量法估算采用公式如下：
Pe?W?S1000 (2-3)
式中W表示建筑物单位面积照明容量（W/m2）；S表示建筑物面积（m2）。 2）用电设备的计算负荷
1、单台用电设备的计算负荷就是其设备容量
Pc?Pe （2—4）
2、单组用电设备的计算负荷
有功功率为:Pc?Kd?Pe （2—5）
无功功率为：视在功率为：
Qc?PC?tan? （2—6）
Sc?Pc?QcIc?22 （2—7）
计算电流为：
Sc3?UN （2—8）
式中Pe 为设备容量；Kd 该用电设备组的需要系数；tanφ功率因数角的正切值
P在多组设备中公式大多相同只需要乘以一个同时系数?K,K?Q。
2.2负荷计算的方法
表2-1 第一车间 各用电设备额定容量
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 C6163车床 C630车床 SI25车床 C6163车床 C620车床 C62--M车床 CW61100车床 Z39摇臂钻床 Z35摇臂钻床 用电设备型号名称 台 数 1 1 2 3 1 1 1 1 1 1 1 6
每台设备 额定容量 （千瓦） 10.5 10.151 8 4 10.1 23.65 31.9 11.4 8.6 17 9.2 备注 10 T612卧式镗床 11 T68卧式镗床
12 C516立式车床 13 C512立式车床 14 B2020龙门刨床 15 B20104龙门刨床 16 导轨磨床 17 M3030砂轮机 18 15吨电动桥式吊车 19 5吨电动桥式吊车
1 1 1 1 1 4 1 1 38.1 24.2 77.1 66.8 16.1 1.5 46.5 20.5 JC=40% JC=40% （1）C6163车床按照冷加工车间系数
Kd?0.15,COS??0.5,tan??1.73
Pc?kd?Pe
单组用电设备的计算负荷有功功率公式如下：则
PC1?1?0.15?10.5?1.575
同理1到16号的用电设备的计算负荷有功功率如下：
Pc1?16?0.15?(10.5?10.151?2?8?3?4?10.1?23.65?31.9?11.4?8.6?17?9.2?38.1?24.2?77.1?66.8?16.1)?383.4?0.15?57.51Kw 无功功率如下：
Qc1?16?Pc1?16?tan??57.51?1.73?100.64KVar
(2)M3030砂轮机
查表得Kd?0.8,cos??0.8,tan??0.75 则
Pc1?17?0.8?4?1.5?4.8kw
Qc1?17?4.8?0.75?3.6kvar
(3)15吨电动桥式吊车
同一换算到??25%时的额定功率为：
Pe1?18?2?NPN?2?40%?46.5?58.82kw查表得则
Kd?0.25,cos?0.5,tan??1.73
PC1?18?0.25?58.82?14.70
Qc1?18?14.7?1.73?25.44
7
同理对于5吨吊车
PC1?19?0.25?25.93?6.48 QC1?19?6.48?1.73?11.22
综上取同时系数为
K?p?0.95,K?q?0.97，则第一车间的计算负荷为：
PC1?0.95?(57.51?4.8?14.7?6.84)?79.32Kw QC1?0.97?(100.64?3.6?25.44?11.22)?136.7KVar
SC1?PC1?QC1?79.322?136.72?158.10kVA计算电流：
IC1?SC1158.10??138.7A3?UN3?0.3822
工厂照明设备的计算负荷：
由工厂图3可得需要照明的面积为：
S?20?(1.7?0.7?2?0.5?1.8?4?4.6?1.4?2.2?1.2?1.1?1.3?0.4?0.8?0.5?1.6?0.5?1.4?1.2?3.1?2.5?0.6?0.6?0.8?1.8?0.6?0.6?0.8)?450.2m2
则照明的设备容量为：
Pe?10?450.2?4.5kw1000
荧光灯要考虑镇流器功率损耗，电子镇流器
Kd?1.1则
Pe1?1.1?4.5?4.95
查表得工厂
Kd?0.9,荧光灯cos??0.98,tan??0.2则
Pkw C1?S?0.9?4.95?4.455QC1?S?4.455?0.2?0.89kVar
由其它车间信息如下表格2-2
车间序号 2号车间 3号车间 4号车间 5号车间
有功功率Pc(kw) 221 654 167 223 8
无功功率Qc（kvar） 298 455 113 122
综上取同时系数为
K?p?0.95,K?q?0.97，则
P（79.32?221?654?167?4.455?223）?1281.4kw C总?0.95?QC总?0.97?(136.7?298?455?113?122?0.89)?1091.8kVar
SC总?1281.42?1091.82?1683.5kVA序 号 用电设设备容量 Kd 备分组 kW
表2—3 1号车间负荷计算汇总表
tan? 计算负荷 计算电流PC kW QC kvar 100.64 SC kVA / IC A / 第 一 车 间 大批量384.3 冷加工组 吊车组 84.75 总计 469.05 0.15 1.73 57.51 0.25 / / 1.73 / / 21.2 / 79.32 36.7 / 136.7 / / 158.1 / / 138.7 同时系/ 数0.95
2.3无功功率补偿
1、功率因数的概念和意义
功率因数是衡量供配电系统是否经济运行的一个重要指标。用户中绝大多数用电设备，如感应电动机、电力变压器、电焊机及交流接触器等，它们都要从电网吸收大量无功电流来产生交变磁场，其功率因数均小于1，需要进行无功功率补偿，提高功率因数。
2、功率因数对供配电系统的影响及提高功率因数的方法
感性用电设备都需要从供配电系统中吸收无功功率，从而降低功率因数。功率因数太低将会给供配电系统带来电能损耗增加、电压损失增大和供电设备利用率降低等不良影响。所以要求电力用户功率因数必须达到一定值，低于某一定值就必须进行补偿。国家标准GB/T3485―1998《评价企业合理用电技术导则》中规定∶“在企业中最大负荷时的功率因数应不低于0.9，凡功率因数未达到上述规定的，应在负荷侧合理的装置几种与就地无功功率补偿设备” 。 3、提高功率因数的方法
功率因数不满足要求时，首先应提高自然功率因数，然后再进行人工补偿。 （1）提高自然功率因数
①合理选择电动机的规格和型号。
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②防止电动机长时间空载运行。 ③保证电动机的检修质量。 ④合理选择变压器的容量。 ⑤交流接触器的节电运行。 （2）人工补偿功率因数 ①并联电容器补偿。 ②同步电动机补偿。 ③动态无功功率补偿。
考虑到厂为机械厂，如果采用提高自然功率因数的话，设备台数太多，不太容易实现，故在这采用人工补偿来功率因数，为了方便控制和管理，应该选用动态无功功率补偿更为合理。 全厂低压侧的功率因数为∶
cos??1281.4?0.76?0.9,1683.5要使高压侧的功率因数
在0.9 以上，则设低压侧补偿后的功率因数为0.95，则计算如下：
tanφ?＝tan﹙arccos0.76﹚＝0.855 tanφ?＝tan﹙arccos0.95﹚＝0.329
Qc.c＝1281.4﹙tanφ?－tanφ?﹚＝674.4kvar
查表A-2可选B2MJ0.4-40-3型电容器，需要的数量为：
n?QCC?17QNC
实际补偿的容量为
QCC?17?40?680kvar。
补偿后的计算负荷和功率因数求解 变电所低压侧视在功率为：
SC?PC1?(QC1?nQNC)?1345.9kVA''2
'此时变压器的功率损耗为：
?PT?0.015SC?1345.9?0.015?20.2kW?QT?0.06SC?0.06?1345.9?80.8kvar'''''
变电所高压侧总的计算负荷为：
PC2?PC1??PT?1281.4?20.2?1301.6kWQC2?QC1??QT?411.4?80.8?492.2kvar''' 则补偿后的高压侧的功率因数为：
SC2?1301.62?492.22?1391.6kVA'
cos?C2?'1301.6?0.941391.6大于0.9满足要求。
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