第二章 負荷計算新[章節(jié)講課]

1、EXIT 第二章第二章 電力負荷及其計算電力負荷及其計算 2.1 電力負荷和負荷曲線電力負荷和負荷曲線 2.2 負荷統(tǒng)計、計算的方法負荷統(tǒng)計、計算的方法 2.3 企業(yè)負荷的確定與變壓器的選擇企業(yè)負荷的確定與變壓器的選擇 2.4 功率補償技術(shù)功率補償技術(shù) 1章節(jié)課件 EXIT 2.1 2.1 電力負荷和負荷曲線電力負荷和負荷曲線 2.1.2 2.1.2 用電設(shè)備的額定容量用電設(shè)備的額定容量 2.1.3 2.1.3 負荷曲線的繪制和用途負荷曲線的繪制和用途 2章節(jié)課件 EXIT 2.1.1 負荷的基本概念負荷的基本概念 學習內(nèi)容：學習內(nèi)容： 2. 為什么負荷計算？為什么負荷計算？ 3. 電力負荷的

2、類型電力負荷的類型 4. 負荷等級及供電要求負荷等級及供電要求 3章節(jié)課件 EXIT “電力負荷電力負荷”在不同的場合可以有不同的含義，在不同的場合可以有不同的含義， 它可以指用電設(shè)備或用電單位，也可以指用它可以指用電設(shè)備或用電單位，也可以指用 電設(shè)備或用電單位的功率或電流的大小。電設(shè)備或用電單位的功率或電流的大小。 4章節(jié)課件 EXIT n供電系統(tǒng)電氣設(shè)備選擇（導線、開關(guān)、變壓器等）供電系統(tǒng)電氣設(shè)備選擇（導線、開關(guān)、變壓器等） n繼電保護整定繼電保護整定 n選擇儀表量程選擇儀表量程 n安排供電方案及系統(tǒng)運行方式安排供電方案及系統(tǒng)運行方式 2. 為什么要進行負荷計算？為什么要進行負荷計算？ 5

3、章節(jié)課件 EXIT 按用途可分為：照明負荷和動力負荷按用途可分為：照明負荷和動力負荷 按行業(yè)分：工業(yè)負荷、非工業(yè)負荷和居民生活負荷按行業(yè)分：工業(yè)負荷、非工業(yè)負荷和居民生活負荷 （民用電）（民用電） 電力負荷（設(shè)備）按工作制的分類電力負荷（設(shè)備）按工作制的分類 n長期連續(xù)工作制長期連續(xù)工作制 n短時工作制短時工作制 n 這類設(shè)備的工作時間較短，而停歇時間相對較長。這類設(shè)備的工作時間較短，而停歇時間相對較長。 n斷續(xù)周期工作制斷續(xù)周期工作制 3. 電力負荷的類型電力負荷的類型 動力設(shè)備就是那些為其他設(shè)備提供動力的設(shè)備動力設(shè)備就是那些為其他設(shè)備提供動力的設(shè)備 6章節(jié)課件 EXIT 工廠的電力負荷，根

4、據(jù)其對供電可靠性的要求及工廠的電力負荷，根據(jù)其對供電可靠性的要求及 中斷供電造成的損失或影響的程度分為三級中斷供電造成的損失或影響的程度分為三級 。 1）一級負荷 中斷供電將造成人身傷亡者；或政治、經(jīng)濟上將 造成重大損失者。在一級負荷中，特別重要的負在一級負荷中，特別重要的負 荷是指在中斷供電時荷是指在中斷供電時 將發(fā)生中毒、爆炸和火災等將發(fā)生中毒、爆炸和火災等 情況的負荷，以及特別重要場所的不允許中斷供情況的負荷，以及特別重要場所的不允許中斷供 電的負荷。電的負荷。 4. 負荷等級及供電要求負荷等級及供電要求 7章節(jié)課件 EXIT 2 2）二級負荷）二級負荷 二級負荷為中斷供電將在政治、經(jīng)濟

5、二級負荷為中斷供電將在政治、經(jīng)濟 上造成較大損失者，上造成較大損失者， 3 3）三級負荷）三級負荷 三級負荷為一般的電力負荷三級負荷為一般的電力負荷. . 負荷供電要求負荷供電要求 1 1）一級負荷對供電電源的要求）一級負荷對供電電源的要求 要求應(yīng)由兩個電源供電，當一個電源發(fā)生故障時，另一要求應(yīng)由兩個電源供電，當一個電源發(fā)生故障時，另一 個電源應(yīng)不致同時受到損壞。個電源應(yīng)不致同時受到損壞。 對一級負荷中特別重要的負荷，除要求有上述兩對一級負荷中特別重要的負荷，除要求有上述兩 個電源外，還要求增設(shè)應(yīng)急電源。個電源外，還要求增設(shè)應(yīng)急電源。 8章節(jié)課件 EXIT 常用的應(yīng)急電源有：常用的應(yīng)急電源有：

6、 獨立于正常電源的發(fā)電機組，干電池，蓄電獨立于正常電源的發(fā)電機組，干電池，蓄電 池，供電系統(tǒng)中有效地獨立于正常電源的專池，供電系統(tǒng)中有效地獨立于正常電源的專 門供電線路。門供電線路。 2）二級負荷對供電電源的要求）二級負荷對供電電源的要求 要求做到當發(fā)生電力變壓要求做到當發(fā)生電力變壓 器故障時不致中斷器故障時不致中斷 供電，或中斷后能迅速恢復供電。通常要求供電，或中斷后能迅速恢復供電。通常要求 兩回路供電，供電變壓器也應(yīng)有兩臺。兩回路供電，供電變壓器也應(yīng)有兩臺。 3）三級負荷對供電電源的要求）三級負荷對供電電源的要求 對供電電源無特殊要求對供電電源無特殊要求 9章節(jié)課件 EXIT 學習內(nèi)容：學

7、習內(nèi)容： 1.1.設(shè)備容量的定義設(shè)備容量的定義 2.為什么要換算設(shè)備容量？為什么要換算設(shè)備容量？ 3.設(shè)備容量換算方法設(shè)備容量換算方法 2.1.2 2.1.2 用電設(shè)備的額定容量用電設(shè)備的額定容量 10章節(jié)課件 EXIT 設(shè)備的設(shè)備的銘銘牌額定功率牌額定功率P PN N經(jīng)過換算至統(tǒng)一規(guī)經(jīng)過換算至統(tǒng)一規(guī) 定的工作制下的定的工作制下的“額定功率額定功率”稱為設(shè)備容量，稱為設(shè)備容量， 用用PePe來表示。來表示。 l 注意：注意：設(shè)備容量與設(shè)備額定功率的概念及設(shè)備容量與設(shè)備額定功率的概念及 不同點不同點 1 1 設(shè)備容量的定義設(shè)備容量的定義 11章節(jié)課件 EXIT 目的：目的： l負荷統(tǒng)計計算；負荷

8、統(tǒng)計計算； 困難：困難： l設(shè)備種類不同；設(shè)備種類不同； l設(shè)備工作制不同；設(shè)備工作制不同； 2 為什么要換算設(shè)備容量？為什么要換算設(shè)備容量？ 12章節(jié)課件 EXIT 生產(chǎn)加工機械的拖動設(shè)備；生產(chǎn)加工機械的拖動設(shè)備； 電焊、電鍍設(shè)備；電焊、電鍍設(shè)備； 電熱設(shè)備；電熱設(shè)備； 照明設(shè)備。照明設(shè)備。 3 工廠常用用電設(shè)備類型工廠常用用電設(shè)備類型 13章節(jié)課件 EXIT p 生產(chǎn)機械的拖動設(shè)備生產(chǎn)機械的拖動設(shè)備 機床設(shè)備機床設(shè)備 起重運輸設(shè)備起重運輸設(shè)備 功能功能 金屬切削金屬切削 金屬壓力加工金屬壓力加工 功能功能 起吊搬運物料起吊搬運物料 運輸客貨運輸客貨 車床車床 銑床銑床 刨床刨床 鉆床鉆床

9、磨床磨床 組合機床組合機床 鏜床鏜床 沖床沖床 鋸床鋸床 剪床剪床 砂輪機砂輪機 吊車吊車 行車行車 輸送機輸送機 電梯電梯 自動扶梯自動扶梯 生產(chǎn)機械的生產(chǎn)機械的 拖動設(shè)備拖動設(shè)備 14章節(jié)課件 EXIT p 電焊和電鍍設(shè)備電焊和電鍍設(shè)備 電電 焊焊 設(shè)設(shè) 備備 15章節(jié)課件 EXIT 電電 鍍鍍 設(shè)設(shè) 備備 16章節(jié)課件 EXIT p 電熱設(shè)備電熱設(shè)備 電阻加熱爐電阻加熱爐 電弧爐電弧爐 感應(yīng)爐感應(yīng)爐 其它電熱設(shè)備其它電熱設(shè)備 主要用于各種零件的熱處理主要用于各種零件的熱處理 主要用于礦石熔煉、金屬熔煉主要用于礦石熔煉、金屬熔煉 主要用于熔煉和金屬材料熱處理主要用于熔煉和金屬材料熱處理 紅

10、外線加熱、微波加熱和等離子加熱等紅外線加熱、微波加熱和等離子加熱等 17章節(jié)課件 EXIT p 照明設(shè)備照明設(shè)備 18章節(jié)課件 EXIT 4 4 工廠用電設(shè)備的工作制工廠用電設(shè)備的工作制 長期連續(xù)工作制設(shè)備長期連續(xù)工作制設(shè)備 短時工作制設(shè)備短時工作制設(shè)備 反復短時工作制設(shè)備反復短時工作制設(shè)備 導體還未達到其穩(wěn)定溫升就開始冷卻，導體還未達到其穩(wěn)定溫升就開始冷卻， 在停歇時間內(nèi)足以將溫度降至通電前的溫在停歇時間內(nèi)足以將溫度降至通電前的溫 度，度， 19章節(jié)課件 EXIT %100 0 tt t N （21） 工作時間工作時間 停歇時間停歇時間 20章節(jié)課件 EXIT 同一設(shè)備在不同的暫載率下工作時

11、，其輸出功同一設(shè)備在不同的暫載率下工作時，其輸出功 率是不同的。在計算其設(shè)備容量時，必須先轉(zhuǎn)率是不同的。在計算其設(shè)備容量時，必須先轉(zhuǎn) 換到一個統(tǒng)一的換到一個統(tǒng)一的下。下。 2 1 2 1 PP 率的換算公式為不同負荷持續(xù)率下，功 21章節(jié)課件 EXIT 5 5 設(shè)備容量的確定設(shè)備容量的確定 1.1.長期工作制和短期工作制的用電設(shè)備長期工作制和短期工作制的用電設(shè)備 長期工作制和短時工作制的設(shè)備容量就是長期工作制和短時工作制的設(shè)備容量就是 所有設(shè)備的所有設(shè)備的銘銘牌額定功率，即牌額定功率，即 Pe=PPe=PN N 2.2.反復短時工作制的用電設(shè)備反復短時工作制的用電設(shè)備 反復短時工作制的設(shè)備容量

12、是指某負荷持反復短時工作制的設(shè)備容量是指某負荷持 續(xù)率的額定功率換算到統(tǒng)一的負荷持續(xù)率下續(xù)率的額定功率換算到統(tǒng)一的負荷持續(xù)率下 的功率。的功率。 22章節(jié)課件 EXIT 對起重電動機應(yīng)統(tǒng)一換算到對起重電動機應(yīng)統(tǒng)一換算到=25%=25%，換算公式，換算公式 NN N Ne PPP 2 25 （32） 起重電動機起重電動機 換算后設(shè)換算后設(shè) 備容量備容量 （換算前）設(shè)（換算前）設(shè) 備鉻牌額定功備鉻牌額定功 率率 設(shè)備鉻牌暫載設(shè)備鉻牌暫載 率率 23章節(jié)課件 EXIT 對電焊機設(shè)備，應(yīng)統(tǒng)一換算到對電焊機設(shè)備，應(yīng)統(tǒng)一換算到=100%=100%，換算公式為：，換算公式為： NNNNe SPPcos （3

13、-3） 電焊機設(shè)備電焊機設(shè)備 設(shè)備鉻牌額定容量設(shè)備鉻牌額定容量 設(shè)備鉻牌功率因數(shù)設(shè)備鉻牌功率因數(shù) 24章節(jié)課件 EXIT l(3) 照明設(shè)備的設(shè)備容量照明設(shè)備的設(shè)備容量 l 白熾燈、鹵鎢燈設(shè)備容量就是燈泡上標出的額白熾燈、鹵鎢燈設(shè)備容量就是燈泡上標出的額 定功率。定功率。 l 熒光燈考慮鎮(zhèn)流器的功耗，其設(shè)備容量應(yīng)為燈熒光燈考慮鎮(zhèn)流器的功耗，其設(shè)備容量應(yīng)為燈 泡額定功率的泡額定功率的1.21.3倍。倍。 l 高壓汞燈考慮鎮(zhèn)流器的功耗，其設(shè)備容量應(yīng)為高壓汞燈考慮鎮(zhèn)流器的功耗，其設(shè)備容量應(yīng)為 燈泡額定功率的燈泡額定功率的1.1倍；自鎮(zhèn)式高壓汞燈設(shè)備容量與倍；自鎮(zhèn)式高壓汞燈設(shè)備容量與 燈泡額定功率相等

14、。燈泡額定功率相等。 25章節(jié)課件 EXIT l高壓鈉燈考慮鎮(zhèn)流器的功耗，其設(shè)備容高壓鈉燈考慮鎮(zhèn)流器的功耗，其設(shè)備容 量應(yīng)為燈泡額定功率的量應(yīng)為燈泡額定功率的1.1倍。倍。 l 金屬鹵化物燈考慮鎮(zhèn)流器的功耗，其設(shè)金屬鹵化物燈考慮鎮(zhèn)流器的功耗，其設(shè) 備容量應(yīng)為燈泡額定功率的備容量應(yīng)為燈泡額定功率的1.1倍。倍。 26章節(jié)課件 EXIT 2.1.3 2.1.3 負荷曲線繪制與用途負荷曲線繪制與用途 1 1 什么是負荷曲線？什么是負荷曲線？ 電力負荷隨時間變化的曲線，反映了用戶用電力負荷隨時間變化的曲線，反映了用戶用 電的特點和規(guī)律。描述負荷變化趨勢的數(shù)學電的特點和規(guī)律。描述負荷變化趨勢的數(shù)學 手段

15、：可用來預測負荷變化趨勢。手段：可用來預測負荷變化趨勢。 2 2 負荷曲線用途負荷曲線用途 確定系統(tǒng)運行方式確定系統(tǒng)運行方式 安排供電計劃安排供電計劃 安排設(shè)備檢修計劃安排設(shè)備檢修計劃 27章節(jié)課件 EXIT （1 1）按負荷性質(zhì)分）按負荷性質(zhì)分 有功負荷曲線有功負荷曲線 無功負荷曲線無功負荷曲線 （2)2)按負荷變動的時間分按負荷變動的時間分 日負荷曲線日負荷曲線(24h)(24h) 年負荷曲線（年負荷曲線（8760h8760h 3 3 負荷分類負荷分類 28章節(jié)課件 EXIT 4 4、日負荷曲線、日負荷曲線 的繪制的繪制 2424小時內(nèi)負荷隨時間的變化，隨季節(jié)、小時內(nèi)負荷隨時間的變化，隨季

16、節(jié)、 地區(qū)不同而變。地區(qū)不同而變。 繪制的方法繪制的方法 （1 1）以某個監(jiān)測點為參考點，在）以某個監(jiān)測點為參考點，在24h24h中各中各 個時刻記錄個時刻記錄有功功率表的讀數(shù)有功功率表的讀數(shù)，逐點繪制而，逐點繪制而 成折線形狀，稱成折線形狀，稱折線形負荷曲線折線形負荷曲線。 29章節(jié)課件 EXIT （2）通過接在供電線路上的電度表，）通過接在供電線路上的電度表， 每隔一定的時間間隔（一般為半小時）將每隔一定的時間間隔（一般為半小時）將 其讀數(shù)記錄下來，其讀數(shù)記錄下來， 求出求出0.5h的平均功率，的平均功率， 再依次將這些點畫在坐標上，把這些點連再依次將這些點畫在坐標上，把這些點連 成階梯狀

17、的是成階梯狀的是階梯形負荷曲線。階梯形負荷曲線。 30章節(jié)課件 EXIT l日負荷曲線的繪制日負荷曲線的繪制 負荷曲線通常都繪制在直角坐標上，橫坐標表示負荷負荷曲線通常都繪制在直角坐標上，橫坐標表示負荷 變動時間，縱坐標表示負荷大?。üβ首儎訒r間，縱坐標表示負荷大?。üβ蔾WkW、kvarkvar）。）。 日有功負荷曲線日有功負荷曲線 依點連成的負荷曲線依點連成的負荷曲線梯形負荷曲線梯形負荷曲線 31章節(jié)課件 EXIT n 年負荷曲線又分為年負荷曲線又分為年運行負荷曲線年運行負荷曲線和和年持續(xù)負荷年持續(xù)負荷 曲線。曲線。 n 年運行負荷曲線可根據(jù)全年日負荷曲線間接制成。年運行負荷曲線可根據(jù)全年

18、日負荷曲線間接制成。 反映一年內(nèi)逐月（或逐日）電力系統(tǒng)最大負荷的變化反映一年內(nèi)逐月（或逐日）電力系統(tǒng)最大負荷的變化。 n 年持續(xù)負荷曲線的繪制，是不分日月先后，僅按年持續(xù)負荷曲線的繪制，是不分日月先后，僅按 全年的負荷變化，全年的負荷變化，按不同負荷值在年內(nèi)累計持續(xù)時間按不同負荷值在年內(nèi)累計持續(xù)時間 重新排列組成。重新排列組成。 5 年負荷曲線年負荷曲線 32章節(jié)課件 EXIT 年負荷曲線年負荷曲線 年負荷持續(xù)時間曲年負荷持續(xù)時間曲 線，反映了全年負線，反映了全年負 荷變動與對應(yīng)的負荷變動與對應(yīng)的負 荷持續(xù)時間（全年荷持續(xù)時間（全年 按按8760h計）的關(guān)系。計）的關(guān)系。 年每日最大負荷曲年每

19、日最大負荷曲 線，反映了全年當線，反映了全年當 中不同時段的電能中不同時段的電能 消耗水平，是按全消耗水平，是按全 年每日的最大半小年每日的最大半小 時平均負荷來繪制時平均負荷來繪制 的。的。 33章節(jié)課件 EXIT 年最大負荷年最大負荷P Pmax max 年負荷持續(xù)時間曲線上的最大負荷，年負荷持續(xù)時間曲線上的最大負荷， 它是全年中負它是全年中負 荷最大的工作班消耗電能最多的半小時荷最大的工作班消耗電能最多的半小時平均負荷平均負荷P P30 30。 。 通常用Pmax、Qmax和Smax分別表示年有功、無功和 視在最大功率，因此，年最大負荷也就是半小時最大 負荷P30 年最大負荷利用小時年最

20、大負荷利用小時T Tmax max 假設(shè)負荷按最大負荷假設(shè)負荷按最大負荷P Pmax max持續(xù)運行時，在此時間內(nèi)電 持續(xù)運行時，在此時間內(nèi)電 力負荷所耗用的電能與電力負荷全年實際耗用的電能力負荷所耗用的電能與電力負荷全年實際耗用的電能 相同。相同。 6 負荷曲線特征量負荷曲線特征量 34章節(jié)課件 EXIT l最大負荷利用小時為最大負荷利用小時為 l l l Tmax的大小表明了工廠消耗電能是否均勻。最的大小表明了工廠消耗電能是否均勻。最 大負荷利用小時越大，則負荷越平穩(wěn)。大負荷利用小時越大，則負荷越平穩(wěn)。Tmax一般一般 與工廠類型及生產(chǎn)班制有較大的關(guān)系，例如，一與工廠類型及生產(chǎn)班制有較大的

21、關(guān)系，例如，一 班制工廠班制工廠Tmax=18002500 h,兩班制工廠兩班制工廠 Tmax=35004500 h,三班制工廠三班制工廠Tmax=50007000 h。 Pmax Wa Tmax 35章節(jié)課件 EXIT n平均負荷平均負荷P Pav av和年平均負荷 和年平均負荷 平均負荷平均負荷就是負荷在一定時間就是負荷在一定時間t t內(nèi)平均消耗內(nèi)平均消耗 的功率的功率 t W P t av 年平均負荷年平均負荷就是全年工廠負荷消耗的總功就是全年工廠負荷消耗的總功 率除全年總小時數(shù)。率除全年總小時數(shù)。 8760 a av W P 36章節(jié)課件 EXIT 37章節(jié)課件 EXIT l負荷系數(shù)負

22、荷系數(shù): : 負荷系數(shù)又稱負荷率，它是用電負荷的平負荷系數(shù)又稱負荷率，它是用電負荷的平 均負荷均負荷Pav,Pav,與其最大負荷與其最大負荷PmaxPmax的比值，即的比值，即 38章節(jié)課件 EXIT 2.2 2.2 三相用電設(shè)備組計算負荷的確定三相用電設(shè)備組計算負荷的確定 2.2.1 2.2.1 概述概述 l 計算負荷，是通過統(tǒng)計計算求出的，用計算負荷，是通過統(tǒng)計計算求出的，用 來按發(fā)熱條件選擇供電系統(tǒng)中各元件的負來按發(fā)熱條件選擇供電系統(tǒng)中各元件的負 荷值。荷值。 l 計算負荷是供電設(shè)計計算的基本依據(jù)。計算負荷是供電設(shè)計計算的基本依據(jù)。 工程上常取半小時平均最大負荷工程上常取半小時平均最大負

23、荷P P30 30（亦即 （亦即 年最大負荷）作為計算負荷。年最大負荷）作為計算負荷。 39章節(jié)課件 EXIT l在工廠供電系統(tǒng)設(shè)計過程中必須找出這些用電在工廠供電系統(tǒng)設(shè)計過程中必須找出這些用電 設(shè)備的等效負荷。所謂等效，設(shè)備的等效負荷。所謂等效，是指這些用電設(shè)備在是指這些用電設(shè)備在 實際運行中所產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)與等效負荷產(chǎn)生的實際運行中所產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)與等效負荷產(chǎn)生的 熱效應(yīng)相等，產(chǎn)生的最大溫升與等效負荷產(chǎn)生的最熱效應(yīng)相等，產(chǎn)生的最大溫升與等效負荷產(chǎn)生的最 高溫升相等。高溫升相等。 l 按照等效負荷，從滿足發(fā)熱的條件來選擇用電按照等效負荷，從滿足發(fā)熱的條件來選擇用電 設(shè)備，用以計算的負荷功

24、率或負荷電流稱為設(shè)備，用以計算的負荷功率或負荷電流稱為“計算計算 負荷負荷”。 40章節(jié)課件 EXIT l在設(shè)計計算中，通常將在設(shè)計計算中，通常將“半小時最大負荷半小時最大負荷” 作為計算負荷，用作為計算負荷，用Pc(Qc、Sc或或Ic)表示。表示。 l計算負荷、年最大負荷、計算負荷、年最大負荷、30 min平均最大平均最大 負荷三者之間的關(guān)系為負荷三者之間的關(guān)系為 lPc=P30=Pmax lQc=Q30=Qmax lSc=S30=Smax 41章節(jié)課件 EXIT 2.2.1 2.2.1 概述概述 負荷計算負荷計算: :是指對某一線路中的實際用電負荷是指對某一線路中的實際用電負荷 的運行規(guī)律

25、進行分析，從而求出該線路的計算的運行規(guī)律進行分析，從而求出該線路的計算 負荷的過程。負荷的過程。 PC-負荷的有功計算負荷負荷的有功計算負荷 QC-負荷的無功計算負荷負荷的無功計算負荷 SC-負荷的視在計算負荷負荷的視在計算負荷 IC-負荷的計算電流負荷的計算電流 42章節(jié)課件 EXIT 需要系數(shù)法需要系數(shù)法 二項式系數(shù)法二項式系數(shù)法 需要系數(shù)是按照車間以上的負荷需要系數(shù)是按照車間以上的負荷 情況來確定的，適用于變、配電情況來確定的，適用于變、配電 所的負荷計算。所的負荷計算。 二項式系數(shù)法考慮了用電設(shè)備中二項式系數(shù)法考慮了用電設(shè)備中 幾臺功率較大的設(shè)備工作時對負幾臺功率較大的設(shè)備工作時對負

26、荷影響的附加功率，一般適用于荷影響的附加功率，一般適用于 低壓配電支干線和配電箱的負荷低壓配電支干線和配電箱的負荷 計算。計算。 負荷計負荷計 算方法算方法 n負荷計算統(tǒng)計方法負荷計算統(tǒng)計方法 43章節(jié)課件 EXIT l按需要系數(shù)法進行負荷計算的基本過程是按需要系數(shù)法進行負荷計算的基本過程是： l 1、先確定計算范圍先確定計算范圍(如某低壓干線上的所有設(shè)備如某低壓干線上的所有設(shè)備)， l 2、然后將不同工作制下的用電設(shè)備的額定功率然后將不同工作制下的用電設(shè)備的額定功率P PN N換換 算到同一工作制下，算到同一工作制下，經(jīng)換算后的額定功率也稱為設(shè)經(jīng)換算后的額定功率也稱為設(shè) 備容量備容量Pe。

27、l3、再將工藝性質(zhì)相同的并有相近需要系數(shù)的用電設(shè)、再將工藝性質(zhì)相同的并有相近需要系數(shù)的用電設(shè) 備合并成組，備合并成組，考慮到需要系數(shù)，算出每一組用電設(shè)考慮到需要系數(shù)，算出每一組用電設(shè) 備的計算負荷，備的計算負荷， l4、最后匯總各級計算負荷得到總的計算負荷。、最后匯總各級計算負荷得到總的計算負荷。 44章節(jié)課件 EXIT 由于一個用電設(shè)備組中的設(shè)備并不一定同由于一個用電設(shè)備組中的設(shè)備并不一定同 時工作，工作的設(shè)備也不一定都工作在額定狀時工作，工作的設(shè)備也不一定都工作在額定狀 態(tài)下，另外考慮到線路的損耗、用電設(shè)備本身態(tài)下，另外考慮到線路的損耗、用電設(shè)備本身 的損耗等因素，設(shè)備或設(shè)備組的計算負荷等

28、于的損耗等因素，設(shè)備或設(shè)備組的計算負荷等于 用電設(shè)備組的總?cè)萘砍艘砸粋€小于用電設(shè)備組的總?cè)萘砍艘砸粋€小于1 1的系數(shù)，的系數(shù)， 叫做需要系數(shù)，用叫做需要系數(shù)，用K Kd d表示。表示。 n 需要系數(shù)需要系數(shù)K Kd d 45章節(jié)課件 EXIT 2.2.2 2.2.2 需要系數(shù)法需要系數(shù)法 p需要系數(shù)法需要系數(shù)法 edc PKP eie PP 需要系數(shù)需要系數(shù) 用電設(shè)備組用電設(shè)備組 所有設(shè)備容所有設(shè)備容 量之和量之和 每組用電設(shè)每組用電設(shè) 備的設(shè)備容備的設(shè)備容 量量 46章節(jié)課件 EXIT 需要系數(shù)法需要系數(shù) n i idc PKP 1 1e W L d KK K 需要需要 系數(shù)系數(shù) 同時系數(shù)同

29、時系數(shù)K：并并 非供電范圍內(nèi)的非供電范圍內(nèi)的 所有用電設(shè)備都所有用電設(shè)備都 會同時投入使用會同時投入使用 負荷系數(shù)負荷系數(shù)KL：并非并非 投入使用的所有電投入使用的所有電 氣設(shè)備氣設(shè)備任何時候都任何時候都 會滿載運行會滿載運行 電氣設(shè)備的平均電氣設(shè)備的平均 效率效率e：電氣設(shè)電氣設(shè) 備額定功率與輸備額定功率與輸 入功率不一定相入功率不一定相 等等 線路的平均效率線路的平均效率W1 ： 考慮直接向電氣設(shè)考慮直接向電氣設(shè) 備配電的配電線路備配電的配電線路 上的功率損耗后，上的功率損耗后， 電氣設(shè)備輸入功率電氣設(shè)備輸入功率 與系統(tǒng)向設(shè)備提供與系統(tǒng)向設(shè)備提供 的功率不一定相同的功率不一定相同 注：注：

30、工程實際中，很難通工程實際中，很難通 過過Kd的表達式來求得需要的表達式來求得需要 系數(shù)，一般都是通過系數(shù)，一般都是通過查表查表 求得其經(jīng)驗值求得其經(jīng)驗值 47章節(jié)課件 EXIT n（1）對）對12臺用電設(shè)備宜取臺用電設(shè)備宜取 n (2) 用電設(shè)備組用電設(shè)備組的計算負荷的計算負荷 有功計算負荷：有功計算負荷： 無功計算負荷：無功計算負荷： 1 d K edc PKP tan cc PQ 48章節(jié)課件 EXIT 視在計算負荷：視在計算負荷： 計算電流：計算電流： 22 ccc QPS N c c U S I 3 49章節(jié)課件 EXIT 表表 各用電設(shè)備組的需要系數(shù)各用電設(shè)備組的需要系數(shù)K Kd

31、d及功率因數(shù)及功率因數(shù) 用電設(shè)備組名稱 需要系數(shù) Kd 二項式系數(shù) 最大容 量設(shè)備 臺數(shù) 功率因 數(shù) ab 小批量生產(chǎn)金屬冷加工機床小批量生產(chǎn)金屬冷加工機床 大批量生產(chǎn)金屬冷加工機床大批量生產(chǎn)金屬冷加工機床 小批量生產(chǎn)金屬熱加工機床小批量生產(chǎn)金屬熱加工機床 大批量生產(chǎn)金屬熱加工機床大批量生產(chǎn)金屬熱加工機床 0.160.2 0.18.25 0.250.3 0.30.35 0.14 0.14 0.24 0.26 0.4 0.5 0.4 0.5 5 5 5 5 0.5 0.5 0.6 0.65 1.73 1.73 1.33 1.17 通風機、水泵、空壓機通風機、水泵、空壓機 0.70.8 0.65

32、0.25 5 0.8 0.75 非聯(lián)鎖的連續(xù)運輸機械非聯(lián)鎖的連續(xù)運輸機械 聯(lián)鎖的連續(xù)運輸機械聯(lián)鎖的連續(xù)運輸機械 0.50.6 0.650.7 0.4 0.6 0.2 0.2 5 5 0.75 0.75 0.88 0.88 鍋爐房和機加、機修、裝配車間鍋爐房和機加、機修、裝配車間 的吊車的吊車 鑄造車間吊車鑄造車間吊車 0.10.15 0.150.25 0.06 0.09 0.2 0.3 3 3 0.5 0.5 1.73 1.73 cos tan 50章節(jié)課件 EXIT 自動裝料電阻爐自動裝料電阻爐 非自動裝料電阻爐非自動裝料電阻爐 小型電阻爐、干燥箱小型電阻爐、干燥箱 0.750.8 0.65

33、0.75 0.7 0.7 0.7 0.7 0.3 0.3 2 2 0.95 0.95 1.0 0.33 0.33 0 高頻感應(yīng)電爐（不帶補償）高頻感應(yīng)電爐（不帶補償） 工頻感應(yīng)電爐（不帶補償）工頻感應(yīng)電爐（不帶補償） 電弧熔爐電弧熔爐 0.8 0.8 0.9 0.6 0.35 0.87 1.33 2.68 0.57 點焊機、縫焊機點焊機、縫焊機 對焊機對焊機 0.35 0.35 0.6 0.7 1.33 1.02 自動弧焊變壓器自動弧焊變壓器 單頭手動弧焊變壓器單頭手動弧焊變壓器 多頭手動弧焊變壓器多頭手動弧焊變壓器 0.5 0.35 0.4 0.4 0.35 0.35 2.29 2.68 2

34、.68 廠房、辦公室、實驗室照明廠房、辦公室、實驗室照明 變配電室、倉庫照明變配電室、倉庫照明 生活照明生活照明 室外照明室外照明 0.81 0.50.7 0.60.8 1 1.0 1.0 1.0 1.0 0 0 0 0 51章節(jié)課件 EXIT l（1） 單臺設(shè)備的計算負荷單臺設(shè)備的計算負荷 l當只有一臺用電設(shè)備時，不能直接按表取需當只有一臺用電設(shè)備時，不能直接按表取需 要系數(shù)，這是因為影響需要系數(shù)的幾個因素除用要系數(shù)，這是因為影響需要系數(shù)的幾個因素除用 電設(shè)備本身的效率電設(shè)備本身的效率外均可能為外均可能為1，此時的需要系，此時的需要系 數(shù)只包含了效率數(shù)只包含了效率， l 因此由式可得到因此由

35、式可得到P30=Pe/， l由由P30、Q30、S30、I30之間的關(guān)系得到如下公式：之間的關(guān)系得到如下公式： 52章節(jié)課件 EXIT 30eN 3030 30 30 30 30 N P =P /=P / Q=P tan P S= cos P I= 3U cos 53章節(jié)課件 EXIT l【例例2.1】某車間有一臺吊車，其額定功率某車間有一臺吊車，其額定功率PN 為為29.7 kW (N=45)，=0.8，cos=0.5，其，其 設(shè)備容量為多少設(shè)備容量為多少? l【解解】Pe=(N/25)*PN=2N*PN l =229.7 0.45=39.8(kW) 54章節(jié)課件 EXIT l【例例2.2】

36、某某220 V單相電焊變壓器，其額定容量為單相電焊變壓器，其額定容量為SN=50 kVA，N=60，cos=0.65，=0.93，試求該電焊變壓器的，試求該電焊變壓器的 計算負荷。計算負荷。 l【解解】Pe=(N/100) *SN cos =(0.6/1)500.65=25.2(kW) l其計算負荷為其計算負荷為 lP30=Pe/=25.2/0.93=27.1(kW) lQ30=P30tan=27.11.17=31.7(kvar) lS30=P30/cos=27.1/0.65=41.7 (kVA) lI30=P30/(UNcos)=27.1/(0.220.65)=189.5(A) 55章節(jié)課件

37、 EXIT 56章節(jié)課件 EXIT l(2) 單組用電設(shè)備的計算負荷單組用電設(shè)備的計算負荷 l單組用電設(shè)備組是指用電設(shè)備性質(zhì)相同的一組設(shè)備，即單組用電設(shè)備組是指用電設(shè)備性質(zhì)相同的一組設(shè)備，即 Kd相同。如均為機床的電動機，或均為通風機，相同。如均為機床的電動機，或均為通風機，見圖見圖2.5中中D 點的計算負荷?？汕蟪銎溆泄τ嬎阖摵牲c的計算負荷。可求出其有功計算負荷P30，然后再求出其他，然后再求出其他 計算負荷計算負荷Q30、S30、I30，其計算公式為，其計算公式為 30d e 3030 22 303030 3030 30 NN P =K P Q =P tan S = P +Q SP I =

38、 3U3 3U cos 30eN 3030 30 30 30 30 N P =P / =P / Q =P tan P S = cos P I = 3U cos 57章節(jié)課件 EXIT 圖2.5 供配電系統(tǒng)中各點電力負荷的計算 58章節(jié)課件 EXIT l【例例2.3】已知某化工廠機修車間采用已知某化工廠機修車間采用380 V供電，低壓干供電，低壓干 線上接有冷加工機床線上接有冷加工機床26臺，其中臺，其中11 kW 1臺，臺，4.5 kW 8臺，臺， 2.8 kW 10臺，臺，1.7 kW 7臺，試求該機床組的計算負荷。臺，試求該機床組的計算負荷。 l【解解】該設(shè)備組的總?cè)萘繛樵撛O(shè)備組的總?cè)萘繛?/p>

39、 lPe=111+4.58+2.810+1.77=86.9 (kW) l查表附錄表查表附錄表1 lKd=0.160.2(取取0.2),tan=1.73,cos=0.5，則，則 l有功計算負荷有功計算負荷P30=0.286.9=17.38(kW) l無功計算負荷無功計算負荷 Q30=17.381.73=30.06(kvar) l視在計算負荷視在計算負荷 S30=17.380.5=34.76(kVA) l計算電流計算電流I30=34.76/(30.38)=52.8(A) 59章節(jié)課件 EXIT l(3) 低壓干線的計算負荷低壓干線的計算負荷圖圖2.5供配電系統(tǒng)中各點供配電系統(tǒng)中各點 電力負荷的計算

40、電力負荷的計算 l低壓干線是低壓干線是給多組不同工作制的用電設(shè)備給多組不同工作制的用電設(shè)備供電的，供電的， 如通風機組、機床組、水泵組等，因此，其計算負荷如通風機組、機床組、水泵組等，因此，其計算負荷 也就是也就是圖圖2.5中中C點的計算負荷。應(yīng)先分別計算出點的計算負荷。應(yīng)先分別計算出D層層 面每組面每組(例如機床組、通風機組等例如機床組、通風機組等)的計算負荷，然后的計算負荷，然后 將每組有功計算負荷、無功計算負荷分別相加，得到將每組有功計算負荷、無功計算負荷分別相加，得到 C點的總的有功計算負荷點的總的有功計算負荷P30和無功計算負荷和無功計算負荷Q30，最，最 后確定視在計算負荷后確定視

41、在計算負荷S30和計算電流和計算電流I30，即，即 60章節(jié)課件 EXIT 61章節(jié)課件 EXIT l【例例2.4】某機修車間某機修車間380 V低壓干線低壓干線(如圖如圖2.5)接有如下設(shè)備：接有如下設(shè)備： l 小批量生產(chǎn)冷加工機床電動機：小批量生產(chǎn)冷加工機床電動機：7 kW 3臺，臺，4.5 kW 8臺，臺， 2.8 kW 17臺，臺，1.7 kW 10臺。臺。 l 吊車電動機：吊車電動機：N=15時銘牌容量為時銘牌容量為18 kW、cos=0.7共共 2臺，互為備用。臺，互為備用。 l 專用通風機：專用通風機：2.8 kW 2臺。臺。 l試用需要系數(shù)法求各用電設(shè)備組和低壓干線試用需要系數(shù)

42、法求各用電設(shè)備組和低壓干線(C點點)的計算的計算 負荷。負荷。 l【解解】顯然顯然,各組用電設(shè)備工作性質(zhì)相同，需要系數(shù)相同，因此各組用電設(shè)備工作性質(zhì)相同，需要系數(shù)相同，因此 先求出各用電設(shè)備組的計算負荷。先求出各用電設(shè)備組的計算負荷。 62章節(jié)課件 EXIT l 冷加工機床組冷加工機床組 l 設(shè)備容量設(shè)備容量Pe(1)=73+4.58+2.817+1.710 =121.6(kW) l 查表，取查表，取Kd=0.2，cos=0.5，tan=1.73,則則 lP30(1)=KdPe(1)=0.2121.6=24.32(kW) lQ30(1)=P30(1)tan=24.321.73=42.07(kv

43、ar) l 吊車組吊車組(備用容量不計入備用容量不計入) l設(shè)備容量設(shè)備容量Pe(2)=2NPN=20.1518=13.94(kW) l查表，取查表，取Kd=0.15，cos=0.5，tan=1.73，則，則 lP30(2)=KdPe(2)=0.1513.94=2.09(kW) lQ30(2)=P30(2)tan=2.091.73= 3.62(kvar) 63章節(jié)課件 EXIT l 通風機組通風機組 l 設(shè)備容量設(shè)備容量Pe(3)=22.8=5.6(kW) l 查表，取查表，取Kd=0.8，cos=0.8，tan=0.75,則則 lP30(3)=KdPe(3)=0.85.6=4.48(kW)

44、lQ30(3)=P30(3)tan=4.480.75=3.36(kvar) l 低壓干線的計算負荷低壓干線的計算負荷(取取K1=0.9) l總有功功率總有功功率 P30=K1P30(1)+P30(2)+P30(3) l=0.9(24.32 +2.09+4.48) l=27.80(kW) 64章節(jié)課件 EXIT l總無功功率總無功功率 l Q30=K1Q30(1)+Q30(2)+Q30(3) l=0.9(42.07+3.62+3.36) l=44.14(kvar) l總視在功率總視在功率 l S30=P230+Q230=27.802+44.142 l=52.17(kVA) l總計算電流總計算電流

45、 l =52.1730.38 l=79.27(A) N U S I 3 30 30 65章節(jié)課件 EXIT l(4) 車間低壓母線的計算負荷車間低壓母線的計算負荷 l確定低壓母線上的計算負荷也就是確定確定低壓母線上的計算負荷也就是確定圖圖2.5中中B點的計算點的計算 負荷。負荷。B點計算負荷的確定類似于點計算負荷的確定類似于C點。同樣，考慮到各低壓點。同樣，考慮到各低壓 干線最大負荷不一定同時出現(xiàn)，因此在確定干線最大負荷不一定同時出現(xiàn)，因此在確定B點的計算負荷時，點的計算負荷時， 也引入一個同時系數(shù)，即也引入一個同時系數(shù)，即 n 30230(i) i=1 n 30230(i) i=1 22 3

46、03030 30 30 N P =KP Q =KQ S = P +Q S I = 3U 66章節(jié)課件 EXIT n (3) 多組用電設(shè)備的計算負荷多組用電設(shè)備的計算負荷 總的有功計算負荷：總的有功計算負荷： 總的無功計算負荷：總的無功計算負荷： cic PKP cic QKQ 在確定在確定多組用電設(shè)備多組用電設(shè)備的計算負荷時，應(yīng)考慮各組用電設(shè)的計算負荷時，應(yīng)考慮各組用電設(shè) 備的最大負荷不會同時出現(xiàn)的因素，計入一個同時系數(shù)備的最大負荷不會同時出現(xiàn)的因素，計入一個同時系數(shù)K K 。 。 67章節(jié)課件 EXIT 總的視在計算負荷：總的視在計算負荷： 總的計算電流：總的計算電流： 22 ccc QPS

47、 N c c U S I 3 68章節(jié)課件 EXIT 在確定多組用電設(shè)備的計算負荷時，應(yīng)考慮各組用電設(shè)備在確定多組用電設(shè)備的計算負荷時，應(yīng)考慮各組用電設(shè)備 的最大負荷不會同時出現(xiàn)的因素，計入一個同時系數(shù)的最大負荷不會同時出現(xiàn)的因素，計入一個同時系數(shù)K。 應(yīng)用范圍應(yīng)用范圍 K 確定車間變電所低壓線路最大負荷確定車間變電所低壓線路最大負荷 冷加工車間冷加工車間 熱加工車間熱加工車間 動力站動力站 0.70.8 0.70.9 0.81.0 確定配電所母線的最大負荷確定配電所母線的最大負荷 負荷小于負荷小于5000kW 計算負荷小于計算負荷小于500010000kW 計算負荷大于計算負荷大于10000

48、kW 0.91.0 0.85 0.8 69章節(jié)課件 EXIT 70章節(jié)課件 EXIT 2.2.3 二項式法確定計算負荷二項式法確定計算負荷 當確定的當確定的用電設(shè)備臺數(shù)較少而容量差別相當大用電設(shè)備臺數(shù)較少而容量差別相當大的低壓支線和的低壓支線和 干線的計算負荷時，采用二項式法。干線的計算負荷時，采用二項式法。 71章節(jié)課件 EXIT 72章節(jié)課件 EXIT 73章節(jié)課件 EXIT 2 2、多組用電設(shè)備計算負荷的確定、多組用電設(shè)備計算負荷的確定 考慮考慮各組用電設(shè)備各組用電設(shè)備的最大負荷的最大負荷不同時出現(xiàn)不同時出現(xiàn)的因素的因素, ,在在 各組用電設(shè)備中取其中一組最大的附加負荷（各組用電設(shè)備中取

49、其中一組最大的附加負荷（cPxcPx）max max， ， 再加各組的再加各組的平均負荷平均負荷bPebPe max30 )()( xie cPbPP maxmax30 tan)()tan( Xie cPbPQ 74章節(jié)課件 EXIT 但是必須注意：但是必須注意： 按二項式系數(shù)法確定計算負荷時，如果按二項式系數(shù)法確定計算負荷時，如果設(shè)備總臺數(shù)設(shè)備總臺數(shù) n2x(x為附錄表為附錄表1中規(guī)定的最大設(shè)備容量臺數(shù)中規(guī)定的最大設(shè)備容量臺數(shù))時時，則最，則最 大容量臺數(shù)大容量臺數(shù)x 宜相應(yīng)取小一些，建議取為宜相應(yīng)取小一些，建議取為x=n/2 如果用電設(shè)備組只有如果用電設(shè)備組只有12臺設(shè)備時，就可認為臺設(shè)備

50、時，就可認為P30=Pe， 即即 b= 1、c=0。 75章節(jié)課件 EXIT 2.2.4 2.2.4 單相用電設(shè)備組計算負荷的確定單相用電設(shè)備組計算負荷的確定 單相設(shè)備接在三相線路中，應(yīng)盡可能均衡單相設(shè)備接在三相線路中，應(yīng)盡可能均衡 分配。分配。 如果如果單相設(shè)備的總?cè)萘坎怀^三相設(shè)備總單相設(shè)備的總?cè)萘坎怀^三相設(shè)備總 容量的容量的15%,15%,則不論單相設(shè)備如何分配，單相則不論單相設(shè)備如何分配，單相 設(shè)備可與設(shè)備可與三相設(shè)備三相設(shè)備綜合按三相負荷平衡計算，綜合按三相負荷平衡計算， 如果如果大于大于15%15%則將單相設(shè)備換算為等效三則將單相設(shè)備換算為等效三 相設(shè)備容量，再與三相設(shè)備容量相加

51、。相設(shè)備容量，再與三相設(shè)備容量相加。 76章節(jié)課件 EXIT 一、單相設(shè)備組等效三相負荷的計算一、單相設(shè)備組等效三相負荷的計算 1 1、單相設(shè)備接于相電壓單相設(shè)備接于相電壓時的等效三相負荷計算時的等效三相負荷計算 mee PP . 3 按最大負荷相所接單相設(shè)備功率之和的3倍計算： 77章節(jié)課件 EXIT 等效三相設(shè)備容量：等效三相設(shè)備容量： 78章節(jié)課件 EXIT 79章節(jié)課件 EXIT 80章節(jié)課件 EXIT 四、分相計算各相的設(shè)備容量和計算負荷四、分相計算各相的設(shè)備容量和計算負荷 選出最大負荷相選出最大負荷相 81章節(jié)課件 EXIT 2.4 工廠供電系統(tǒng)的功率損耗和電能損耗工廠供電系統(tǒng)的功

52、率損耗和電能損耗 82章節(jié)課件 EXIT 式中式中 R 線路每相電阻線路每相電阻 X 線路每相電抗線路每相電抗 83章節(jié)課件 EXIT 84章節(jié)課件 EXIT 85章節(jié)課件 EXIT 86章節(jié)課件 EXIT 87章節(jié)課件 EXIT 式中: 變壓器空載無功損耗變壓器空載無功損耗 變壓器在額定負荷下變壓器在額定負荷下,消耗在一、二次繞消耗在一、二次繞 組電抗上的無功損耗。組電抗上的無功損耗。 變壓器空載電流占額定電流的百分比。變壓器空載電流占額定電流的百分比。 變壓器短路電壓占額定電壓的百分比。變壓器短路電壓占額定電壓的百分比。 變壓器負荷率變壓器負荷率 0 Q N Q % 0 I % 0 U 2 00 2 00 2 0 100 % 100 % 100 % 100 % UI S S SU S I SQ S S QQQ N N c NNT N c NT 88章節(jié)課