“注册电气工程师考试辅导教材及复习题题解”一书中第2、4章复习题的11题题解。
11题题意如下:
一多层住宅小区,住户300户,每户设备容量4kW,cosφ=0.8,tgφ=0.75,需要系数0.3;热力站设备总容量为100kW,cosφ=0.8,需要系数0.6;水泵房设备总容量为120kW,cosφ=0.8,需要系数0.75。有功同时系数为0.8,无功同时系数为0.9,请判断计算容量的下述答案中哪组是正确的?(A组答案是正确的)
A、Pca=408kW Qca=344.25kvar Sca=533.83kVA;
B、Pca=450kW Qca=360kvar Sca=576.28kVA;
C、Pca=300kW Qca=225kvar Sca=375kVA;
D、Pca=360kW Qca=270kvar Sca=450kVA。
计算结果列表如下,详见表4-5。
第2、4章复习题的11题题解 表4-5
计算负荷
序
号
用电设备
名称
设备装机容量
Pe
(kW)
需要系数
Kd
功率因数
cosφ/
tgφ
有功功率Pca
(kW)
无功功率
Pca(kvar)
视在功率
Sca
(kVA)
1
住 户
1200
0.3
0.8/0.75
360
270
2
热力站
100
0.6
0.8/0.75
60
45
3
水泵房
120
0.75
0.8/0.75
90
67.5
合 计
1420
510
382.5
637.5
有功同时系数
KΣp=0.8
408
无功同时系数
KΣq =0.9
344.25
533.83
表4-5计算过程如下:
1. 住户设备装机容量 Pca= Kd·Pe=0.3x1200=360(kW),
Qca= Pca·tgφ=360x0.75=270kvar),
2. 热力站设备装机容量 Pca= Kd·Pe=0.6x100=60(kW),
Qca= Pca·tgφ=60x0.75=45(kvar),
3. 水泵房设备装机容量 Pca= Kd·Pe=0.75x120=72(kW),
Qca= Pca·tgφ=60x0.75=45(kvar),
4. 合计 ΣPca= 360+60+90=510(kW),
ΣQca=270+45+67.5=382.5(kvar),
5. 有功同时系数KΣp=0.8 Pca=ΣPca·KΣp=510x0.8=408(kW),
无功同时系数KΣq =0.9 Qca=ΣQca·KΣq=382.5x0.9=344.25(kvar),
视在功率 Sca==533.83(kVA)
在全厂用电负荷计算中,为使计算负荷结果更接近于实际负荷与选用变压器容量及
台数和变压器的绕组结线及类型更合理,应注意下列几点:
1、根据不同类型的工厂,不同类型的用电设备组及不同类型的民用建筑等,应合理选用需要系数,这对负荷计算的精确度有着决定性因素。
2、计算全厂用电负荷时,不论工艺设备用电设备和其它空调通风,给排水专业的用电设备以及照明及消防用电设备等,均应不能漏项,使免影响计算负荷的准确性。
3、合理确定,干线、车间及全厂各级有功和无功负荷的同时系数。在工程设计中为简化计算,同时系数KΣp和KΣq都可取 KΣpz值。
4、在计算出无功功率的补偿容量后,在工程设计中,应选取补偿容量大于计算值,并且应按实际所采用的电容器容量计算,如选用单个电容容量为16,20或30kvar时,宜为其单个电容器容量的整数倍,如16×8=128Kvar,20×9=180Kvar或30×10=300Kvar等。另外,补偿总容量宜为变压器容量的20~30%。
5、高供高计系统时,一定要计入变压器的有功和无功损耗,应保证功率因数在高压侧大于0.9。
6、关于变压器的负荷率,即平均负载率问题,一般认为变压器的负载率为60%左右时,运行效率最高,即变压器损耗最低。但由于目前我国的电费为二部制电价,即基本电价加电度电价,如选用变压器负载率低,虽然变压器损耗小,但对用电单位来说无利可图,因为变压器额定容量相对要增大,反而一次投资加大,基本电价的电费也增加。因此,设计中将负荷率控制在70%~85%为宜。
7、多层建筑或高层建筑主体内变电所,宜选用不燃或难燃型变压器。在多尘或有腐蚀性气体严重影响变压器安全运行的场所,应选用密闭型变压器或防腐蚀型变压器。
8、负荷计算中,对于变压器的容量及台数和变压器绕组结线及其类型等,应根据各工程实际情况,合理、正确选择,这里不再重述。