电气设计需要系数利用系数功率因数等系数参照表111
民用建筑照明负荷需要系数
表3-5 民用建筑照明负荷需要系数
建筑物名称需要系数(Kd) 备注
单身宿舍楼0.6~0.7 一开间内I一2盏灯，2一3个插座
一般办公楼0.7~0.8一开间内2盏灯，2一3个插座
高级办公楼0.6~0.7
科研楼0.8-0.9一开间内2盏灯，2一3个插座
发展与交流中心0.6~0.7
教学楼0.8-0.9三开间内6-11灯，1一2个插座
图书馆0.6~0.7
毛儿所、幼儿园0.8-0.9
小型商业·务业用房0.85-0.9
综合商业、服务楼0.75-0.85
食堂、餐厅0.8-0.9
高级餐厅0.7~0.8
一般旅馆、招待所0.7~0.8 一开间I盏灯，2一3个插座，集中卫生间高级旅馆、·招待所0.6-0.7带卫生间
旅游宾馆0.35-0.45单间客房4一5盏灯，4一6个插座
电影院、文化馆0.7~0.8
剧场0.6~0.7
礼堂0.5~0.7
体育练习馆0.7~0.8
体育馆0.65-0.75
展览厅0.5-0.7
门诊楼0.6~0.7
一般病房楼0.65-0.75
高级病房楼0.5-0.6
锅炉房0.9-1
平均利用系数Kav 平均利用系数Kav
2.平均利用系数Kav
Kav = ∑Pav/∑Pe 式中：∑Pav——各用电设备组平均负荷的有功功率之和(kW) ;
∑Pe ——各用电设备组的设备功率之和(kW) 。
3.用电设备有效台数neq
neq = (∑Pe)2/ ∑P21e 式中：P1e单个用电设备的设备功率(kW)。
4.计算负荷
P=Km∑Pav
Q= Km∑Qav
S= √P2+Q2
式中：Km——最大系数，Km= f (Kav, neq) 见图3-1。
其它符号意义同前。
图3-1 最大系数Km
需要系数法确定计算负荷
需要系数法确定计算负荷： 建筑电气图中：Pe，Pj，Ij，Kx，cosφ各代表什么 建筑电气图中：Pe设备容量，Pjs计算容量，Ijs计算电流，Kx需要系数，cosφ功率因数Pjs=Kx*Pe. Ijs=Pjs/(1.732*Ue*cosφ) , ue=380v -------------------------------------------- 关于：Pjs=Pe*Kx (单相)Ijs=Pjs/0.22CosΦ = (Pjs * 4.5454)/ CosΦ (三相)Ijs=Pjs/0.38*1.732*CosΦ(1.732为3开根号)=( Pjs*1.5193)/CosΦ 上面式中:Pe----负荷总功率；Kx----需用系数；CosΦ---功率因数。 另外也可以根据我提供的符合计算程序进行计算； --------------------------------------------- 负荷计算的目的是为了合理地选择导线截面，确保电气线路和设备经济、安全地运行。常用计算负荷的方法中有“需要系数”法，该法较简单、 精确度较高，且是实用的工程计算方法，因而得到广泛的应用。 一、电器负荷的计算 确定了各用电设备容量之后，将各用电设备分类，即将感性负荷与纯阻性负荷分类。现在民宅中的感性负荷主要有洗衣机、空调器、电冰箱、电风扇、荧光灯中的电感性镇流器；纯阻性负荷主要有电饭（火）锅、电热水器、电热取暖器、白炽灯、加热器等。要进行分类计算。 有功计算负荷等于同类用电设备的容量总和乘以一个需要系数，即 Ｐｊｓ＝Ｋｘ?∑Ｐｅ 式中Ｐｊｓ——有功计算负荷（ｋＷ） ∑Ｐｅ——同类设备的总容量（ｋＷ） Ｋｘ——设备的需要系数，它表示不同性质的民宅对电器负荷的需要和同时使用的一个系数，与用电设备的工作性质、使用效率、数量等因素有关。附表是推荐值，仅供参考。 二、工作电流的计算 由于各类用电设备的功率因素不完全相同，又存在感性负荷和纯阻性负荷，因此应分开计算。 １．计算电流 Ｉｊｓ＝Ｐｊｓ／Ｕｃｏｓ∮ ------------------------------- 电气负荷计算方法与公式 负荷计算的目的是为了合理地选择导线截面,确保电气线路和设备经济、安全地运行。常用计算负荷的方法中有“需要系数”法,该法较简单、精确度较高,且是实用的工程计算方法,因而得到广泛的应用。 一、电器负荷的计算 确定了各用电设备容量之后,将各用电设备分类,即将感性负荷与纯阻性负荷分类。现在民宅中的感性负荷主要有洗衣机、空调器、电冰箱、电风扇、荧光灯中的电感性镇流器;纯阻性负荷主要有电饭(火)锅、电热水器、电热取暖器、白炽灯、加热器等。要进行分类计算。 有功计算负荷等于同类用电设备的容量总和乘以一个需要系数,即 Pjs=Kx?∑Pe 式中Pjs——有功计算负荷(kW)
功率因数补偿的原理方法及意义
功率因数补偿 功率因数补偿概述 功率因数补偿的理论分析 功率因数补偿方法 功率因数补偿的意义 编辑本段功率因数补偿概述 在交流电路中，电压与电流之间的相位差(Φ)的余弦叫做功率因数，用符号cosΦ表示，在数值上，功率因数是有功功率和视在功率的比值，即cosΦ=P/S。 电网中的电力负荷如电动机、变压器、日光灯及电弧炉等，大多属于电感性负荷，这些电感性的设备在运行过程中不仅需要向电力系统吸收有功功率，还同时吸收无功功率。因此在电网中安装并联电容器无功补偿设备后，将可以提供补偿感性负荷所消耗的无功功率，减少了电网电源侧向感性负荷提供及由线路输送的无功功率。减少了无功功率在电网中的流动，可以降低输配电线路中变压器及母线因输送无功功率造成的电能损耗，这种措施称作功率因数补偿。 由于功率因数提高的根本原因在于无功功率的减少，因此功率因数补偿通常称之为无功补偿。 在大系统中，无功补偿还用于调整电网的电压，提高电网的稳定性。 在小系统中，通过恰当的无功补偿方法还可以调整三相不平衡电流。按照wangs定理：在相与相之间跨接的电感或者电容可以在相间转移有功电流。因此，对于三相电流不平衡的系统，只要恰当地在各相与相之间以及各相与零线之间接入不同容量的电容器，不但可以将各相的功率因数均补偿至1，而且可以使各相的有功电流达到平衡状态。 编辑本段功率因数补偿的理论分析 功率因数的大小与电路的负荷性质有关，如白炽灯泡、电阻炉等电阻负荷的功率因数为1，一般具有电感或电容性负载的电路功率因数都小于1。功率因数是电力系统的一个重要的技术数据。功率因数是衡量电气设备效
率高低的一个系数。功率因数低，说明电路用于交变磁场转换的无功功率大，从而降低了设备的利用率，增加了线路供电损失。所以，供电部门对用电单位的功率因数有一定的标准要求。 (1)最基本分析：拿设备作举例。例如：设备功率为100个单位，也就是说，有100个单位的功率输送到设备中。然而，因大部分电器系统存在固有的无功损耗，只能使用70个单位的功率。很不幸，虽然仅仅使用70个单位，却要付100个单位的费用。在这个例子中，功率因数是0.7(如果大部分设备的功率因数小于0.9时，将被罚款)，这种无功损耗主要存在于电机设备中(如鼓风机、抽水机、压缩机等)，又叫感性负载。功率因数是马达效能的计量标准。 (2)基本分析：每种电机系统均消耗两大功率，分别是真正的有用功(叫千瓦)及电抗性的无用功。功率因数是有用功与总功率间的比率。功率因数越高，有用功与总功率间的比率便越高，系统运行则更有效率。 (3)高级分析：在感性负载电路中，电流波形峰值在电压波形峰值之后发生。两种波形峰值的分隔可用功率因数表示。功率因数越低，两个波形峰值则分隔越大。保尔金能使两个峰值重新接近在一起，从而提高系统运行效率。 编辑本段功率因数补偿方法 无功补偿的主要目的就是提升补偿系统的功率因数。因为供电局发出来的电是以KVA或者MVA来计算的，但是收费却是以KW，也就是实际所做的有用功来收费，两者之间有一个无效功率的差值，一般而言就是以KVAR 为单位的无功功率。大部分的无效功都是电感性，也就是一般所谓的电动机、变压器、日光灯……，几乎所有的无效功都是电感性，电容性的非常少见。也就是因为这个电感性的存在，造成了系统里的一个KVAR值，三者之间是一个三角函数的关系 KVA的平方=KW的平方+KVAR的平方 简单来讲，在上面的公式中，如果今天的KVAR的值为零的话，KVA 就会与KW相等，那么供电局发出来的1KVA的电就等于用户1KW的消耗，此时成本效益最高，所以功率因数是供电局非常在意的一个系数。用户如果没有达到理想的功率因数，相对地就是在消耗供电局的资源，所以这也是为什么功率因数是一个法规的限制。目前就国内而言功率因数规定是必须介于电感性的0.9～1之间，低于0.9，或高于1.0都需要接受处罚。这就是为什么我们必须要把功率因数控制在一个非常精密的范围，过多过少都不行。 供电局为了提高他们的成本效益要求用户提高功率因数，那提高功率因数对我们用户端有什么好处呢？
功率因数过补偿
功率因数过补偿 由于大部分用电负荷都是感性的，未补偿前功率因数为滞后，如果为补偿无功电流而投入的电容器过多，则会使功率因数变为超前，这就是过补偿。在过补偿的情况下，系统中出现容性的无功电流，使视在电流增大，因此使系统的损耗加大，多投入了电容器反而使系统损耗加大当然不是好事。另外，由于投入电容器会使电压升高（这里电压升高主要是因为供电线路的电感及变压器的漏感造成，与同步发电机的关系不大），在过补偿的情况下电压进一步升高，在夜间负荷较低电网电压较高的情况下影响更大。因此人们总是不希望发生过补偿。 但是事物都有两面性，过补偿不一定总是坏事。 通常的补偿装置都是安装在变压器的低压侧，在低压侧进行检测并进行控制将负荷的无功电流补偿掉，却无法补偿变压器自身的无功电流。一般人总认为变压器自身的无功只能在高压侧进行补偿，其实不然，通过在低压侧适量过补偿的办法，同样可以补偿变压器自身的无功电流。因为变压器属于理想元件，所谓理想元件就是能量传送没有方向的元件，同一台变压器，如果将高压侧接电源低压侧接负荷就是一台降压变压器，如果将低压侧接电源高压侧接负荷就是一台升压变压器。根据这个原理，对变压器进行无功补偿在低压侧进行与在高压侧进行没有区别。 对于为降低用户力率电费（功率因数调整电费）而安装的无功补偿装置，如果不采取适量过补偿的方法，就有可能出问题。 设某一单位，变压器为S7-500KV A，高压计量，用电设备主要是金属切削机床，一班生产，无夜班，每周5天生产，不生产时无负荷，月均用电量为2万度。未安装补偿装置之前月平均功率因数为0.5，按功率因数0.9为标准值需加收45%的力率电费。按功率因数0.85为标准值需加收35%的力率电费。 假定安装补偿装置后，在生产期间可以将低压侧功率因数补偿到0.95，停产期间由于无负荷没有电容器投入。那么根据cos（x）=0.95 我们可以算出x=18.2°, sin（x）=0.31 无功与有功的比值为0.31/0.95=0.33 由负荷形成的无功电量为20000×0.33=6600 度。 由于该单位是高压计量，因此变压器自身的无功电流也会使无功表走数。该单位的变压器为500KV A，按空载电流2%计算则变压器的无功功率为500×2% =10Kvar，每月形成的无功电量为10×24×30 = 7200 度，每月的总无功电量为6600+7200=13800度，无功与有功的比值为13800/20000=0.69即tg（x）=0.69 ，x=34.6°，cos（x）=0.82，还是要交利率电费。 从以上的分析我们可以看出，对于这样的用户，不补偿变压器自身的无功电流是不可能消除力率电费的。 解决的方案有三种: 方案1，在变压器的高压侧固定接一台10Kvar的高压电容器，这种方案为保证安全性较难操作。 方案2，在变压器的低压侧固定接一台10Kvar的低压电容器，这就是一种低压侧过补偿方法，并且这台电容器可以装在补偿装置柜内，比方案1的操作简单。但是要注意，这台电容器的电源线必须单独引出接在补偿装
负荷计算方法
负荷计算方法 供电设计常采用的电力负荷计算方法有：需用系数法、二项系数法、利用系数法和单位产品电耗法等。需用系数法计算简便，对于任何性质的企业负荷均适用，且计算结果基本上符合实际，尤其对各用电设备容量相差较小，且用电设备数量较多的用电设备组，因此，这种计算方法采用最广泛。二项系数法主要适用于各用电设备容量相差大的场合，如机械加工企业、煤矿井下综合机械化采煤工作面等。利用系数法以平均负荷作为计算的依据，利用概率论分析出最大负荷与平均负荷的关系，这种计算方法目前积累的实用数据不多，且计算步骤较繁琐，故工程应用较少。单位产品电耗法常用于方案设计。 一、设备容量的确定 用电设备铭牌上标出的功率（或称容量）称为用电设备的额定功率P N ，该功率是指用电设备（如电动机）额定的输出功率。 各用电设备，按其工作制分，有长期连续工作制、短时工作制和断续周期工作制三类。因而，在计算负荷时，不能将其额定功率简单地直接相加，而需将不同工作制的用电设备额定功率换算成统一规定的工作制条件下的功率，称之为用电设备功率P N μ。 （一）长期连续工作制 这类工作制的用电设备长期连续运行，负荷比较稳定，如通风机、空气压缩机、水泵、电动发电机等。机床电动机，虽一般变动较大，但多数也是长期连续运行的。 对长期工作制的用电设备有 P N μ=P N （2－9） （二）短时工作制 这类工作制的用电设备工作时间很短，而停歇时间相当长。如煤矿井下的排水泵等。 对这类用电设备也同样有 P N μ=P N （2－10） （三）短时连续工作制用电设备 这类工作制的用电设备周期性地时而工作，时而停歇。如此反复运行，而工作周期一般不超过10分钟。如电焊机、吊车电动机等。断续周期工作制设备，可用“负荷持续率”来表征其工作性质。 负荷持续率为一个工作周期内工作时间与工作周期的百分比值，用ε表示 0100%100%t t T t t ε=?=?+ （2－11） 式中 T ——工作周期，s ； t ——工作周期内的工作时间，s ； t 0——工作周期内的停歇时间，s 。 断续周期工作制设备的设备容量，一般是对应于某一标准负荷持续率的。 应该注意：同一用电设备，在不同的负荷持续率工作时，其输出功率是不同的。因此，不同负荷持续率的设备容量（铭牌容量）必须换算为同一负荷持续率下的容量才能进行相加运算。并且，这种换算应该是等效换算，即按同一周期内相同发热条件来进行换算。由于电流I 通过设备在t 时间内产 生的热量为I 2Rt ，因此，在设备电阻不变而产生热量又相同的条件下，I ∝ 备容量P ∝I 。由式（2－11）可知，同一周期的负荷持续率ε∝t 。因此，P ∝
怎样提高功率因数
关于提高功率因数的研究 1、什么叫功率因数？ 有功功率和视在功率的比叫功率因数。 2、提高功率因数的意义。 提高功率因数非常重要：①可减少有功损失；②减少电力线路的电压损失，改善电压质量；③可提高设备利用率；④可减少输送同容量有功的电流，因而可使线路及变电设备的容量降低。 3、提高功率因数的方法？ 提高功率因数的方法有：①提高自然功率因数，包括合理选择电器设备．避免变压器轻载运行，合理安排工艺流程，改善机电设备的运行状况；②通过人工补偿提高功率因数、最常用的是并联电容器补偿。并不是经补偿后的功率因数越高越好，因为补偿装置消耗有功发出无功，随着补偿容量的增加，其有功损耗也增加，初投资增大。就经济运行角度而言，补偿后的功率因数过高或过低均会使总功率损耗增加；若补偿功率因数恰当，能使总有功损耗最小，此时的补偿容量及功率因数称为按经济运行原则确定的补偿容量及功率因数。 并联移相电容提高功率因数 由于我公司实际生产工艺中没有使用同步电机，所以我们采用并联移相电容器的方式进行功率因数补偿。 （一）、补偿方式的选择： 根据移相电容器在工厂供电系统中的装设位置，①、有高压集中补偿、②、低压成组补偿和③、低压分散补偿三种方式。 高压集中补偿是将高压移相电容器集中装设在变配电所的10KV母线上，这种补偿方式只能补偿10KV 母线前（电源方向）所有线路上的无功功率。 低压分散补偿，又称个别补偿，是将移相电容器分散地装设在各个车间或用电设备的附近。这种补偿方式能够补偿安装部位前的所有高低压线路和变电所主变压器的无功功率，因此它的补偿范围最大，效果也较好。但是这种补偿方式总的设备投资较大，且电容器在用电设备停止工作时，它也一并被切除，所以利用率不高。现有我厂没有采用。 低压成组补偿是将移相电容器装设在车间变电所的低压母线上，这种补偿方式能补偿车间变电所低压母线前的车间变电所主变压器和厂内高压配电线及前面电力系统的无功功率，其补偿范围较大。由于这种补偿能使变压器的视在功率减小从而使变压器容量选得小一些，比较经济，而且它安装在变电所低压配电室内，运行维护方便。同时由于我厂存在谐波源，车间变压器的存在，也起到了隔离和衰减谐波的作用。有利于低压移相电容器的安全稳定运行。 4、影响我厂功率因数的主要原因及对策： 一、异步电动机对功率因数的影响 我厂绝大部分动力负荷都是异步电动机, 异步电动机转子与定子间的气隙是决定异步电动机需要较多无功的主要因素,而异步电动机所耗用的无功功率是由其空载时的无功功率和一定负载下无功功率增加值两部分所组成。所以要改善异步电动机的功率因数就要防止电动
需要系数法和单位面积功率法计算负荷
需要系数法计算负荷 1、车间变电所的计算负荷 有功、无功功率的同时系数分别取、 配电所或总降压变电所的计算负荷为各车间变电所计算负荷之和再乘以同时系数。配电所的同时系数分别为、，总降压变电所的同时系数分别为、单位面积功率法确定计算负荷 Pe=Pe'.S/1000 kW Pe----计算有功功率 Pe'----单位面积功率（负荷密度）w/m2（见下表1） S------建筑面积m2 用以上方法计算负荷时，还应结合工程具体情况，乘以不同的系数，系数见下表2 电能计算 W=η*Pe*365*24 η-----平均负荷系数，缺少经验数据时取民用建筑负荷密度指标（表1） 建筑类别负荷密度（w/m2) 住宅建筑 基本型 50 提高型 75 先进型 100 公寓建筑 30-50 旅馆建筑 40-70
办公建筑 30-70 商业建筑 一般 40-80 大中型 60-120 体育建筑 40-70 剧场建筑 50-80 医疗建筑 40-70 教育建筑 大专院校 20-40 中小学校 12-20 展览建筑 50-80 演播室 250-500 汽车库 8-15 住宅建筑用电负荷需要系数（表2） 户数系数户数系数 3 1 18 4 21 6 24 8 25-100 10 125-200 12 260-300 14 16 注：1、表中户数是指单相配电时接于同一相上的户数，按三相配电
时连接的户数应乘以3。 住宅的公用照明和电力负荷需要系数可按选取。 国家发改委2010年10月出台的居民阶梯电价方案中：居民生活阶梯电价全国平均电量分档标准表 项目 第三档 全国 平均 分档 标准 全国 平均 分档 标准 用户 覆盖 率 全国 平均 分档 标准%%%度/月%%%度/月%度/月 方案一70%51%79%11090%82%95%210100% 210以 上 方案二80%65%88%14095%90%98%270100% 270以 上天然气每户每月9-12立方米 管道煤气每户每月30立方米左右 用电设备组名称Kx cosφtgφ
配电室的电容补偿及功率因数
配电室的电容补偿及功率因数 功率因数是电力系统的一个重要的技术数据，是衡量电气设备效率高低的一个系数，我们都知道功率因数过低，说明电路用于交变磁场转换的无功功率大，从而降低了设备的利用率，增加了线路供电损失。一般电容补偿柜容量按变压器容量的百分之三十计算。 A，为什么要用电容来补偿？ 因为电容器有贮能的功能，无功功率是不消耗能量的功率，只是在交流电的半个周期内暂时将电能以磁场（感性无功）或电场（容性无功）的形式储存起来，然后再另外半个周期内将所储存的能量返还给电网。 电容吸收无功功率的时候，正是电机放出无功功率的时候，反之，电机吸收无功功率时，又正好是电容放出无功功率的时候。这样，电机和电容就相互交换无功功率，电机等等负载就不需要从电源上吸收或释放无功功率了，这就相当于电容代替电源向电机提供无功功率，也就是补偿无功功率。 电容补偿提高负载功率因数，降低无功功率，提高有用功的利用率；降低网损，增加电网传输容量，提高稳定极限。 B，电容补偿的定义 电容补偿就是功率因数补偿或者是无功补偿。电力系统的用电设备在使用时会产生无功功率，而且通常是电感性的，它会使电源的容量使用效率降低，而通过在系统中适当地增加电容的方式就可以得以改善。电力电容补偿也称功率因数补偿。 C，配电室电容柜的基本组成 它是指合断路器和刀熔开关，无功功率补偿控制器根据进线柜电压和电流的相位差输出控制信号，控制交流接触器闭合和断开，从而控制电容器投入和退出。
一般来说，电容补偿柜由柜壳、母线、隔离开、容断器、接触器、热继电器、电容器、避雷器、一、二次导线、端子排、功率因数自动补偿控制装置、盘面仪表等组成。 D，电容补偿对于电路的基本作用 D-1，电容在交流电路里可将电压维持在较高的平均值!(近峰值).(高充低放),可改善增加电路电压的稳定性! D-2，对大电流负载的突发启动给予电流补偿!电力补偿电容组可提供巨大的瞬间电流!可减少对电网的冲击! D-3，电路里大量的感性负载会使电网的相位产生偏差,(感性元件会使交流电流相位滞后,电压相位超前90度!）.而电容在电路里的特性与电感正好相反，起补偿作用。
电力负荷计算公式
电力负荷及计算 (electrical load and load calculation) 用电设备在运行时消耗的功率及其计算。电力负荷包括基本负荷和冲击负荷。基本负荷是生产过程中比较平稳、幅值变化不大的电力负荷，冲击负荷是在较短的时间内幅值变化大的突加、突减负荷。冲击负荷的负荷曲线有较规则的，如带钢连轧机的负荷曲线，也有不规则的，如炼钢电弧炉的负荷曲线。在开展设计时，根据用电设备容量(或耗电量)和工作制度进行负荷计算。 冶金工厂电力负荷特点主要为：(1)生产规模大，单体设备容量和总用电量都比较大。在中国，一个年产量为300万t的钢铁联合企业，用电最大负荷在250Mw左右，一个年产量为10万t的铝厂，用电最大负荷在230Mw左右。吨钢耗电量在450～650kw．h 之间，吨铝耗电量在15000～17000kw?h之间。150t超高功率炼钢电弧炉变压器容量为90MVA，大型电解整流变压器容量为58MVA。(2)冶金工厂是连续生产部门，供电不能间断，一般采用多电源供电。(3)大功率炼钢电弧炉、大型轧钢机主传动晶闸管变流装置，电diarl在生产过程中产生有功和无功冲击负荷，引起电网周波变化、电压波动、电压闪变及波形畸变，均须采取抑制措施。 电力负荷分级及供电要求冶金工厂电力负荷按用电设备对供电可靠性的不同要求，可划分为三个等级： (1)一级负荷。突然停电将造成人身伤亡或重大设备损坏，且难以修复者，或在经济上造成重大损失者。如炼铁高炉的泥炮机、开口机、热风炉助燃风机、鼓风机站、水泵站；炼钢转炉吹氧管升降机构、烟罩升降机构、炉体倾动机构；大型连续轧钢机；铝电解装置；焦炉推焦车、消火车、拦焦车、煤气加压站和氧气站等的电力负荷。 (2)二级负荷。突然停电将产生大量废品、引起大量减产、企业内运输停顿等，在经济上造成较大损失者。如高炉上料系统、转炉上料系统、电炉电极升降机构、倾动机构、电磁搅拌机、连铸机、轧钢机和金属制品生产系统等的电力负荷。 (3)三级负荷。所有不属于一级和二级的电力负荷。如机械修理设施、电气修理设施等的电力负荷。 各级电力负荷的供电要求，一般不低于以下所列：1)一级负荷由两个独立电源供电，对特殊重要的一级负荷应由两个独立电源点供电(见供电电源)2)二级负荷由两回线路供电，该两回线路应尽可能引自不同的变压器和母线段。3)三级负荷按实际需要容量供电。 负荷计算冶金工厂电力负荷分为最大负荷、尖峰负荷和最大负荷班的平均负荷。最大负荷是30min的最大平均负荷。最大负荷分别乘以适当系数，便可求得尖峰负荷和最大负荷班的平均负荷。它们又分别作为选择供配电设备、计算电压降、选择保护装置、计算电能消耗和选择补偿装置的依据。
功率因数计算公式及提高功率因数的方法
功率因数计算公式功率因数统计计算公式 视在功率S 有功功率P 无功功率Q 功率因数cos＠（符号打不出来用＠代替一下） 视在功率S＝（有功功率P的平方＋无功功率Q 的平方）再开平方而功率因数cos＠＝有功功率P／视在功率S 功率因数统计计算公式 可分为提高自然功率因数和采用人工补尝两种方法： 提高自然因数的方法： 1). 恰当选择电动机容量，减少电动机无功消耗，防止“大马拉小车”。 2). 对平均负荷小于其额定容量40%左右的轻载电动机，可将线圈改为三角形接法（或自动转换）。 3). 避免电机或设备空载运行。 4). 合理配置变压器，恰当地选择其容量。 5). 调整生产班次，均衡用电负荷，提高用电负荷率。
6). 改善配电线路布局，避免曲折迂回等。 人工补偿法： 实际中可使用电路电容器或调相机，一般多采用电力电容器补尝无功，即：在感性负载上并联电容器。一下为理论解释： 在感性负载上并联电容器的方法可用电容器的无功功率来补偿感性负载的无功功率，从而减少甚至消除感性负载于电源之间原有的能量交换。 在交流电路中，纯电阻电路，负载中的电流与电压同相位，纯电感负载中的电流滞后于电压90o，而纯电容的电流则超前于电压90o，电容中的电流与电感中的电流相差180o，能相互抵消。 电力系统中的负载大部分是感性的，因此总电流将滞后电压一个角度，如图1所示，将并联电容器与负载并联，则电容器的电流将抵消一部分电感电流，从而使总电流减小，功率因数将提高。 并联电容器的补偿方法又可分为： 1．个别补偿。即在用电设备附近按其本身无功功率的需要量装设电容器组，与用电设备同时投入运行和断开，也就是再实际中将电容器直接接在用电设备附近。 适合用于低压网络，优点是补尝效果好，缺点是电容器利用率低。 2．分组补偿。即将电容器组分组安装在车间配电室或变电所各分路出线上，它可与工厂部分负荷的变动同时投入或切除，也就是再实际中将电容器分别安装在各车间配电盘的母线上。 优点是电容器利用率较高且补尝效果也较理想（比较折中）。 3．集中补偿。即把电容器组集中安装在变电所的一次或二次侧的母线上。在实际中会将电容器接在变电所的高压或低压母线上，电容器组的容
功率因数调整电价
关于颁发《功率因数调整电费办法》的通知 发表日期：2008年12月16日【编辑录入：base】 水利电力部、国家物价局文件--(83)水电财字第215号 各电业管理局，各省、市、自治区物价局（委）、电力局： 家现行电价制度中的《力率调整电费办法》，自五十年代制订并实施以来，对促进用户装设无功补偿设备，节约电能，起了一定作用。但是，二十多年来，电网和用户的情况均发生了很大变化，该办法已不能适应节能、改善电压质量和提高社会经济效益的需要。在长期、反复调查研究的基础上，我们根据国家经委最近批准颁发的《全国供用电规划》的有关规定，对现行《力率调整电费办法》作了修改，经多次讨论、征求意见后，拟订了新的《功率因数调整电费办法》，现予颁发执行。 虑到用户和电业部门执行新的《功率因数调整电费办法》，尚需一定时间进行准备，各电业管理局可根据本地区的不同情况，按下述要求组织实施： 一、现已实现《力率调整电费办法》的用户，凡原执行0.90功率因数标准值者和原执行0.85功率因数标准值而一九八三年十二月的实际功率因数 已达0.90及以上者，自一九八四年一月一日起按新规定执行；其余用户可延至一九八四年七月一日起执行，其中实际功率因数0.85至0.90者，在此期间可不减收电费，0.85以下者应增收电费。 二、现未实行《力率调整电费办法》的用户，可由各电业管理局按新的《功率因数调整电费办法》的有关规定，区别不同情况，拟订措施，分步实施。但执行新规定的时间，不应晚于一九八六年底。 三、实行两部制电价的范围不变。 四、各地执行中遇到的问题，请随时报水利电力部。 附件：《功率因数调整电费办法》及附表一、二、三。 中华人民共和国水利电力部 国家物价局 一九八三年十二月二日 base】功率因数调整电费办法
电气设计中负荷计算方法选择
电气设计中负荷计算方法选择 电力负荷计算方法包括:利用系数法、单位产品耗电量法、需要系数法、二项式系数法。我国一般使用需要系数法和二项式系数法，前者适用于确定全厂计算负荷、车间变电所计算负荷及负荷较稳定的干线计算负荷;后者用于负荷波动较大的干线或支线。在实际设计和实践中.电力负荷计算的有关计算系数和特征参数的选择都会影响电负荷计算结果，使其偏大、偏高。 电力负荷的正确计算非常重要，它是正确选择供电系统中导线、开关电器及变压器等的基础，也是保障供电系统安全可靠运行必不可少的重要一环。在方案设计与初步设计时，其电力负荷计算过小或过大，都会引起严重的后果。如果电力负荷计算过小，就会引起供电线路过热，加速其绝缘的老化;同时，还会过多损耗能量，引起电气线路走火，引发重大事故。而电力负荷计算过大，将会引起变压器容量过剩，以及供电线路截面过大，相应的保护整定值就会定得过高，从而降低了电气设备保护的灵敏度;与此同时，电力负荷计算过大还增加了投资，降低了工程的经济性。 一般说来，当电力负荷值大于实际使用负荷的10%时，变压器容量要增加11%一12%，电线电缆等有色金属的消耗量也要增加巧%一20%，同时还会增加变压器无功功率所造成的有功电力损耗。由此可见，电力负荷计算在供电设计中，特别是在确定变压器容量时所占据的重要位置。故正确地选择计算负荷方法与特征参数，对电气设计具有特别重要的意义。 电力负荷计算方法概述 电力负荷的变化是受多种因素制约的，难以用简单的计算公式来表示。在实际的工程计算工作中，通常采用的方法有需要系数法、利用系数法、二项式系数法、单位产品耗电量法等进行工业企业供电设计中的电力负荷计算。 1.利用系数法 以平均负荷为基础，利用概率论分析出最大负荷与平均负荷的关系。 2.单位产品耗电量法 在初步设计阶段对供电方案作比较时，可根据车间的单位产品耗电定额，产品的年产量和年工作小时数来估算。 3.二项系数法 考虑用电设备数量和大容量设备对计算负荷的影响的经验公式。 由于在一条干线上或一个车间里，当有多组性质不同的用电设备时，应根据其工作性质
(83)水电财字第215号-关于颁发《功率因数调整电费办法》的通知
水利电力部、国家物价局文件 关于颁发《功率因数调整电费办法》的通知 (83)水电财字第215号 各电业管理局，各省、市、自治区物价局（委），电力局：国家现行电价制度中的《力率调整电费办法》，自五十年代制订并实施以来，对促进用户装设无功补偿没备，节约电能，起了一定作用。但是，二十多年来，电网和用户的情况均发生了很大变化，该办法已不能适应节能、改善电压质量和提高社会经济效益的需要。在长期、反复调查研究的基础上我们根据国家经委最近批准颁发的《全国供用电规则》的有关规定，对现行《力率调整电费办法》作了修改，经多次讨论、征求意见后，拟订了新的《功率因数调整电费办法》现予颁发执行。 考虑到用户和电业部门执行新的《功率因数调整电费办法》，尚需一定时间进行准备，各电业管理局可根据本地区的不同情况，按下述要求组织实施： 一、现已实行《力率调整电费办法》的用户，凡原执行0.90功率因数标准值者和原执行0.85功率因数标准值而一九八三年十二月的实际功率因数已达0.90及其以上者，自一九八四年一月一日起按新规定执行，其余用户可延至一九八四年七月一日起执行，其中实际功率困数0.85至0.90者，在此期间可不减收电费，0.85以下者应增收电费。 二、现未实行《力率调整电费办法》的用户，可由各电业管理局按新的《功率困数调整电费办法》的有关规定，区别不同情况，拟订措施，分步实施，但执行新规定的时间，不应晚于一九八六年底。
三、实行两部制电价的范围不变。 四、各地执行中遇到的问题，请随时报水利电力部。 附件：《功率因数调整电费办法》及附表一、二、三： 水利电力部国家物价局 一九八三年十二月二月 附件： 功率因数调整电费办法 一、鉴于电力生产的特点，用户用电功率因数的高低，对发、功、用电设备的充分利用，节约电能和改善电压质量有着重要影响，为了提高用户的功率困数并保持其均衡，以提高供用电双方和社会的经济效益，特制定本办法。 二、功率因数的标准值及其适用范围： 1.功率因数标准0.90，适用于160千伏安以上的高压供电的工业用户（包括社队工业用户）、装有带负荷调整电压装置的高压供电电力用户和3200千伏安及以上的高压供电电力排灌站； 2.功率因数标准0.85，适用于100千伏安（千瓦）及以上的其他工业用户（包括社队工业用户）、100千伏安（千瓦）及以上的非工业用户和100千伏安（千瓦）及以上的电力排灌站； 3.功率因数标准0.80，适用于100千伏安（千瓦）及以上的农业用户和趸售用户，但在工业用户未划由电业直接管理的趸售用户，功率因数标准应为0.85。
利用需要系数法来确定负荷计算
利用需要系数法来确定负荷计算 许振西 （厦门华电开关有限公司，福建厦门361006） 1负荷计算的意义和目的 工厂进行电力设计的基本原始资料是各工艺部门提供的用电设备安装容量，这些用电设备种类多，数量大，工作情况复杂。如果只是简单的把各用电设备的容量加起来作为选择导线和电气设备容量的依据，那么必然会造成投资和资源的浪费。因为，各用电设备通常并不同时运行，使用时也并不是都能达到额定容量，工作制也不一样。若估算过小，将造成导线及电气设备因过流而发热，加速绝缘老化，降低使用寿命，严重时引起火灾事故，影响供电系统的正常可靠运行。 为避免这种情况，设计时用的总负荷是一个假想负荷，即计算负荷。计算负荷也称为需要负荷或最大负荷，是根据已知的用电设备安装容量确定的、用于按发热条件选择导体和电气设备时所使用的一个假想的持续负荷。计算负荷产生的热效应与某一段时间内实际变动负荷产生的最大热效应相等。 求计算负荷的这项工作称为负荷计算。负荷计算的目的是为了合理的选择供电系统的导线、开关电器、变压器等设备，使电气设备和材料既能充分得到利用，又能满足电网的安全运行。同时，也是选择仪表量程，整定继电保护的重要依据。 2负荷计算的方法 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实用，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。《民用建筑电气设计规范》（JGJ/T 16-2008）将需要系数法作为民用建筑电气负荷计算的主要方法，下面将加以详细介绍。 1、将用电设备按类型分组，同一类型的用电设备归为一组，并算出该组用电设备 的设备容量Pe。 对于长期工作制的用电负荷（如空调机组等），其设备容量就是设备铭牌上所标注的额定功率。 对于断续或短时工作制的用电设备，是将额定功率统一换算到负载持续率为25%时的有功功率。电焊机的设备功率是指将额定功率换算到负载持续率为100%时的有功功率。 对于照明设备：白炽灯的设备容量按灯泡上标注的额定功率取值；带自感式镇流器的荧光灯和高压汞灯等照明装置，由于自感式镇流器的影响，不仅功率因数很低，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倍，高压汞灯装置的设备容量取灯泡额定功率的倍。 另外，成组用电设备的设备功率不应包括备用设备。 2、根据用电设备组的设备容量Pe，即可算出设备的计算负荷： 计算有功功率P c=K x P e 计算无功功率Q c=P c tanφ 计算视在功率S c= 计算电流I c=S c/U n 式中：K x为需要系数，φ为功率因数角，U n为额定线电压。
功率因数低的影响及补偿方式
前言 在现代用电企业中，有数量众多、容量大小不等的感性设备连接于电力系统中，以致电网传输功率除有功功率外，还需提供大量的无功功率。 系统中各种无功功率输出应能满足系统负荷和网络损耗在额定电压下对无功功率的需求，否则会产生一系列的影响，对系统和用户设备的安全运行及使用寿命造成很大危害。 功率因数是无功功率与视在功率的比值，当无功功率不足时，直接导致功率因数偏低。 1功率因数偏低所带来的不良影响 如果企业自然平均功率因数在～之间，企业消耗电网的无功功率约占消耗有功功率的60%～90%,当功率因数从～提高到时，有功损耗将降低20%～45%，则无功消耗只占有功消耗的30%左右。 功率因数的偏低不仅是系统中的无功功率消耗过大，还会产生其他的危害：1．网络的损耗大 补偿前后线路传送的视在功率不变，较低的功率因数增加了变压器及有关电气设备网络内部的电能损耗，直接增加用电费用的支出。 2．网络输送容量低 在变压器容量一定的情况下，如果功率因数低，则系统传送的有功功率也低，从而无法使设备的效率得到充分的利用，直接为企业创造经济效益。 3．用户侧电压偏移 当功率因数偏低时，设备的电压变化大，无功损耗也大，设备老化加速，容易造成设备使用寿命缩短，影响设备运行，使安全问题增加和设备的原有设计寿命大打折扣。由于设备维护及因设备故障而造成停产会给企业造成严重的经济损。
4．加收力率电费（罚款） 我国供用电规则规定，工业用户和装有带负荷调整电压装置的电力用户，功率因数应达到以上；凡是功率因数达不到上述规定的用户，电业部门对其加收一部分电费——力率电费（罚款）。具体按照《功率因数调整电费办法》执行。 2 提高功率因数意义 在实际工作中，提高功率因数意味着： 1) 提高用电质量，减少电力线路的电压损失，改善设备运行条件，可保证设备在正常条件下工作，这就有利于安全生产。 2) 可节约电能，降低生产成本，减少企业的电费开支。例如：当cos?=时的损耗是cos?=1时的4倍。 3) 由于减少了电网无功功率的输入，降低系统的能耗，从而能提高企业用电设备的利用率，进一步充分发挥企业的设备潜力，给用电企业带来效益。 4) 可减少线路的功率损失及输送同容量有功的电流，提高电网输电效率。 5) 因发电机的发电容量的限定，故提高cos?也就使发电机能多出有功功率，即减少有功损失，又使线路及变电设备的容量降低。 因此在实际用电过程中，提高负载的功率因数是最有效地提高电力资源利用率的方式。 3 常见的补偿方式 通过人工补偿提高功率因数，一般多采用电力电容器补尝无功，即：在感性负载上并联电容器。在感性负载上并联电容器的方法可用电容器的无功功率来补偿感性负载的无功功率，从而减少甚至消除感性负载于电源之间原有的能量交换。（并不是经补偿后的功率因数越高越好，因为补偿装置消耗有功发出无功，随着补偿容量的增加，其有功损耗也增加，初投资增大。）按分类方式不同，常见的补偿方式有以下几种：
常用的用电负荷计算
第二章负荷计算 第一节负荷分级与供电要求 一、负荷 1．负荷 负荷又称负载，指发电机或变电所供给用户的电力。其衡量标准为电气设备（发电机、变压器和线路）中通过的功率或电流，而不是指它们的阻抗。 2．满负荷 满负荷又叫满载，指负荷恰好达到电气设备铭牌所规定的数值。 3．最大负荷 最大负荷有时又称尖峰负荷，指系统或设备在一段时间内用电最大负荷值。 4．最小负荷 又称低谷负荷，指系统或设备在一段时间内用电最小负荷值。 二、负荷的分类 1．按负荷特征分类 （1）连续工作制负荷。 （2）短时工作制负荷。 （3）重复短时工作制负荷。 2．按供电对象分类 （1）照明负荷。 （2）民用建筑照明。 （3）通讯及数据处理设备负荷。 三、负荷分级 电力负荷应根据供电可靠性及中断供电在政治、经济上所造成的损失或影响的程度，分为一级负荷、二级负荷、三级负荷。 1．一级负荷 属下列情况者均为一级负荷：
（1）中断供电将造成人身伤亡者。 （2）中断供电将造成重大政治影响者。 （3）中断供电将造成重大经济损失者。 （4）中断供电将造成公共场所秩序严重混乱者。 对于某些特等建筑，如重要的交通枢纽、重要的通讯枢纽、国宾馆、国家级及承担重大国事活动的大量人员集中的公共场所等的一级负荷为特别重要负荷。 中断供电将影响实时处理计算机及计算机网络正常工作或中断供电后将发生爆炸、火灾以及严重中毒的一级负荷亦为特别重要负荷。 2．二级负荷 属下列情况者均为二级负荷： （1）中断供电将造成较大政治影响者。 （2）中断供电将造成较大经济损失者。 （3）中断供电将造成公共场所秩序混乱者。 3．三级负荷 不属于一级和二级的电力负荷。 四、供电要求 1．一级负荷的供电要求 （1）应由两个独立电源供电，当一个电源发生故障时，另一个电源应不致同时受到损坏。 一级负荷容量较大或有高压电气设备时，应采用两路高压电源。如一级负荷容量不大时，应优先采用从电力系统或临近单位取得第二低压电源，亦可采用应急发电机组，如一级负荷仅为照明或电话站负荷时，宜采用畜电池组作为备用电源。 供给一级负荷的两个电源应在最末一级配电盘（箱）处切换。 （2）一级负荷中的特别重要负荷，除上述两个电源外，还必须增设应急电源。为保证特别重要负荷的供电，严禁将其他负荷接入应急供电系统。 （3）常用的应急电源有下列几种： 1）独立于正常电源的发电机组。 2）供电网络中有效地独立于正常电源的专门馈电线路。 3）畜电池。 （4）根据允许的中断时间可分别选择下列应急电源：
负荷计算方法
负荷计算方法
加，而需将不同工作制的用电设备额定功率换算成统一规定的工作制条件下的功率，称之为用电设备功率P Nμ。 （一）长期连续工作制 这类工作制的用电设备长期连续运行，负荷比较稳定，如通风机、空气压缩机、水泵、电动发电机等。机床电动机，虽一般变动较大，但多数也是长期连续运行的。 对长期工作制的用电设备有 P Nμ=P （2－9） N （二）短时工作制 这类工作制的用电设备工作时间很短，而停歇时间相当长。如煤矿井下的排水泵等。 对这类用电设备也同样有 P Nμ=P （2－10） N （三）短时连续工作制用电设备 这类工作制的用电设备周期性地时而工作，时而停歇。如此反复运行，而工作周期一般不超过10分钟。如电焊机、吊车电动机等。断续周期工作制设备，可用“负荷持续率”来表征其工作性质。
负荷持续率为一个工作周期内工作时间与工作周期的百分比值，用ε表示 0100%100%t t T t t ε=?=?+ （2－11） 式中 T ——工作周期，s ； t ——工作周期内的工作时间，s ； t 0——工作周期内的停歇时间，s 。 断续周期工作制设备的设备容量，一般是对应于某一标准负荷持续率的。 应该注意：同一用电设备，在不同的负荷持续率工作时，其输出功率是不同的。因此，不同负荷持续率的设备容量（铭牌容量）必须换算为同一负荷持续率下的容量才能进行相加运算。并且，这种换算应该是等效换算，即按同一周期内相同发热条件来进行换算。由于电流I 通过设备在t 时间内产生的热量为I 2Rt ，因此，在设备电阻不变而产生热量又相同的条件下，I t ∝而在同电压下，设备容量P ∝I 。由式（2－11）可知，同一周期的负荷持续率ε∝t 。因此，P ε∝即设备容量与负荷持续率的平方根值成反比。假如设备在εN 下的额定容量为P N ，则换算到ε下的设备
用需要系数法负荷计算公式
用需要系数法负荷计算公式 1.长期工作制电动机的负荷计算 P 1JS =P N 2.反复短时工作制电动机的计算负荷 P N =△ N P jc jc '?25 3.用电设备组的负荷计算 P 2JS = K ∑?1 JS X P =K ∑? N X P （2）.无功计算负荷 ?=22JS JS P Q ?g t （3）.视在计算负荷 2 2222JS JS JS Q P S += （4）计算电流 N JS JS U S I ?= 322 提高功率因数计算 一． 供配电线路中的功率下损耗 △3 22110)(3-??+=R I I P Q P 当输送的有功功率一定时： △32 22110cos 1 3-???=?U R P P
二． 电容器电流和补偿容量的计算： 1. 并联电容器电流计算 按电容器的铭牌数据计算 单相并联电容器 三相并联电容器 按电容器实际运行数据计算 单相并联电容器 三相并联电容器 3 314.0P C U C I ??= 2. 并联电容器补偿容量的计算 个单台电动机别补偿容量的计算 m U I Q 003= 机械负荷惯性较大的电动机的补偿容量 0)5.13.1(Q Q C -= 机械惯性较小的电动机补偿容量 0)19.0(Q Q C -= 设备组补偿无功容量的计算 ??? ? ??---=1cos 11cos 12221??P C P Q 或 ()c P P C q P tg tg P Q =-=21?? CN CN CN U Q I =P C U C I ??=314. 0CN CN CN U Q I 3 =
功率因数补偿的意义
功率因数补偿的意义 功率因数是交流电路的重要技术数据之一,有十分重要的意义 。功率因数的高低，对于电气设备的利用率和分析、研究电能消耗等问题都有十分重要的意义。 所谓功率因数，是指任意二端网络(与外界有二个接点的电路)两端电压U与其中电流I 之间的相位差的余弦。在二端网络中消耗的功率是指平均功率，也称为有功功率，它等于电压×电流×电压电流间相位差的余弦。 由此可以看出，电路中消耗的功率P，不仅取决于电压V与电流I的大小，还与功率因数有关。而功率因数的大小，取决于电路中负载的性质。对于电阻性负载，其电压与电流的位相差为0，因此，电路的功率因数最大();而纯电感电路，电压与电流的位相差为π/2，并且是电压超前电流;在纯电容电路中，电压与电流的位相差则为-(π/2)，即电流超前电压。在后两种电路中，功率因数都为0。对于一般性负载的电路，功率因数就介于0与1之间。 一般来说，在二端网络中，提高用电器的功率因数有两方面的意义，一是可以减小输电线路上的功率损失;二是可以充分发挥电力设备(如发电机、变压器等)的潜力。因为用电器总是在一定电压U和一定有功功率P的条件下工作，由公式P=UIcosΦ 可知，功率因数过低，就要用较大的电流来保障用电器正常工作，与此同时输电线路上输电电流增大，从而导致线路上焦耳热损耗增大。另外，在输电线路的电阻上及电源的内组上的电压降，都与用电器中的电流成正比，增大电流必然增大在输电线路和电源内部的电压损失。因此，提高用电器的功率因数，可以减小输电电流，进而减小了输电线路上的功率损失。 提高功率因数，可以充分发挥电力设备的潜力，这也不难理解。因为任何电力设备，工作时总是在一定的额定电压和额定电流限度内。工作电压超过额定值，会威胁设备的绝缘性能;工作电流超过额定值，会使设备内部温度升得过高，从而降低了设备的使用寿命。对于电力设备，电压与电流额定值的乘积，称为这台设备的额定视在功率S额即 S额=U额I额 也称它为设备的容量，对于发电机来说，这个容量就是发电机可能输出的最大功率，它标志着发电机的发电潜力，至于发电机实际输出多大功率，就跟用电器的功率因数有关，用电器消耗的功率为 功率因数高，表示有功功率占额定视在功率的比例大，发电机输出的电能被充分地利用了。例如，发电机的容量若为15000千伏安，当电力系统的功率因数由0.6提高到0.8时，就可以使发电机实际发电能力提高3000千瓦，这不正是发挥了发电机的潜力吗?设备的利用也更合理。从这个角度来讲，功率因数可以表示为有功功率与机在功率的比值，即