工廠供配電技術(shù)(第二章)ppt課件

1、第2章工廠的電力負(fù)荷及短路 主講： 浩然教育 容提要：本章引見(jiàn)中小型工廠電力負(fù)荷的運(yùn)用情況、負(fù)荷性質(zhì)及其任務(wù)制，重點(diǎn)引見(jiàn)了確定用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的兩種常用方法需求系數(shù)法和二項(xiàng)式系數(shù)法。接著講述了工廠計(jì)算負(fù)荷確實(shí)定方法，采用無(wú)功補(bǔ)償?shù)拇胧?。另外還簡(jiǎn)要引見(jiàn)了照明負(fù)荷的分析計(jì)算。最后對(duì)工廠供電系統(tǒng)中的短路景象和短路的效應(yīng)進(jìn)展了系統(tǒng)的分析。 第2章工廠的電力負(fù)荷及短路2.1 工廠的電力負(fù)荷和負(fù)荷曲線2.2 工廠計(jì)算負(fù)荷確實(shí)定2.3 工廠的電氣照明負(fù)荷2.4 短路缺點(diǎn)的緣由、各類和危害 小 結(jié)退 出2.1工廠的電力負(fù)荷和負(fù)荷曲線2.1.1 工廠常用的用電設(shè)備2.1.2 工廠用電

2、設(shè)備的任務(wù)制2.1.3 負(fù)荷曲線2.1工廠的電力負(fù)荷和負(fù)荷曲線“電力負(fù)荷在不同的場(chǎng)所可以有不同的含義，它可以指用電設(shè)備或用電單位，也可以指用電設(shè)備或用電單位的功率或電流的大小。 211工廠常用用電設(shè)備 消費(fèi)加工機(jī)械的拖動(dòng)設(shè)備；電焊、電鍍?cè)O(shè)備；電熱設(shè)備；照明設(shè)備。 2.1工廠的電力負(fù)荷和負(fù)荷曲線1. 消費(fèi)機(jī)械的拖動(dòng)設(shè)備 機(jī)床設(shè)備起重運(yùn)輸設(shè)備功能金屬切削金屬壓力加工功能起吊搬運(yùn)物料運(yùn)輸客貨車床銑床刨床鉆床磨床組合機(jī)床鏜床沖床鋸床剪床砂輪機(jī)吊車行車保送機(jī)電梯自動(dòng)扶梯消費(fèi)機(jī)械的拖動(dòng)設(shè)備211工廠常用用電設(shè)備 2.1工廠的電力負(fù)荷和負(fù)荷曲線2電焊和電鍍?cè)O(shè)備 電焊設(shè)備電焊機(jī)的任務(wù)特點(diǎn)是：1任務(wù)方式呈一定的

3、同期性，任務(wù)時(shí)間和停歇時(shí)間相互交替。2功率較大。3功率因數(shù)很低。4普通電焊機(jī)的配置不穩(wěn)定，經(jīng)常挪動(dòng)。211工廠常用用電設(shè)備 2.1工廠的電力負(fù)荷和負(fù)荷曲線電鍍?cè)O(shè)備的任務(wù)特點(diǎn)是：1任務(wù)方式是長(zhǎng)期延續(xù)任務(wù)的。2供電采用直流電源，需求晶閘管整流設(shè)備。3容量較大，功率因數(shù)較低。 電鍍的作用：防止腐蝕，添加美觀，提高零件的耐磨性或?qū)щ娦缘龋珏冦~、鍍鉻。 電鍍?cè)O(shè)備2電焊和電鍍?cè)O(shè)備 211工廠常用用電設(shè)備 2.1工廠的電力負(fù)荷和負(fù)荷曲線3電熱設(shè)備 電熱設(shè)備的任務(wù)特點(diǎn)是：1任務(wù)方式為長(zhǎng)期延續(xù)任務(wù)方式。2電力安裝普通屬二級(jí)或三級(jí)負(fù)荷。3功率因數(shù)都較高，小型的電熱設(shè)備可到達(dá)1。電阻加熱爐電弧爐感應(yīng)爐其它電熱設(shè)備

4、主要用于各種零件的熱處置主要用于礦石熔煉、金屬熔煉主要用于熔煉和金屬資料熱處置紅外線加熱、微波加熱和等離子加熱等211工廠常用用電設(shè)備 2.1工廠的電力負(fù)荷和負(fù)荷曲線4照明設(shè)備 白熾燈、鹵鎢燈、熒光燈、高壓汞燈、高壓鈉燈、鎢鹵化物燈和單燈混光燈等。 照明設(shè)備的任務(wù)特點(diǎn)：1任務(wù)方式屬長(zhǎng)期延續(xù)任務(wù)方式。2除白熾燈、鹵鎢燈的功率因數(shù)為1外，其它類型的燈具功率因數(shù)均較低。3照明負(fù)荷為單相負(fù)荷，單個(gè)照明設(shè)備容量較小。4照明負(fù)荷在工廠總負(fù)荷中所占比例通常在10%左右。 211工廠常用用電設(shè)備 2.1工廠的電力負(fù)荷和負(fù)荷曲線5工廠用電負(fù)荷的分類 211工廠常用用電設(shè)備 2.1工廠的電力負(fù)荷和負(fù)荷曲線序 號(hào)

5、車 間 用 電 設(shè) 備 負(fù)荷級(jí)別 1金屬加工車間 價(jià)格昂貴、作用重大，稀有的大型數(shù)控機(jī)床一級(jí)價(jià)格貴，作用大，數(shù)量多的數(shù)控機(jī)床 二級(jí)2鑄造車間沖天爐、鼓風(fēng)機(jī)、30t及以上的澆鑄起重機(jī) 三級(jí)3熱處理車間井式爐專用淬火起重機(jī)、井式爐油槽抽油泵 二級(jí)4鍛壓車間鍛造專用起重機(jī)、水壓機(jī)、高壓水泵、油壓機(jī) 二級(jí)5電鍍車間大型電鍍用整流設(shè)備、自動(dòng)流水作業(yè)生產(chǎn)線 二級(jí)6模具成型車間隧道窯鼓風(fēng)機(jī)、卷?yè)P(yáng)機(jī)二級(jí)7層壓制品車間壓塑機(jī)及供熱鍋爐 二級(jí)8線纜車間冷卻水泵、鼓風(fēng)機(jī)、潤(rùn)滑泵、高壓水泵、水壓機(jī)、真空泵、液壓泵、收線用電設(shè)備、漆泵電加熱設(shè)備 二級(jí)9空壓站單臺(tái)60m3/min以上空壓機(jī) 二級(jí)有高位油箱的離心式壓縮機(jī)、

6、潤(rùn)滑油泵 二級(jí)離心式壓縮機(jī)潤(rùn)滑油泵 一級(jí)表21 小型機(jī)械類工廠中常用重要電力負(fù)荷的級(jí)別分類 212工廠用電設(shè)備的任務(wù)制 長(zhǎng)期延續(xù)任務(wù)制設(shè)備短時(shí)任務(wù)制設(shè)備反復(fù)短時(shí)任務(wù)制設(shè)備能長(zhǎng)期延續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，每次延續(xù)任務(wù)時(shí)間超越8小時(shí)，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)負(fù)荷比較穩(wěn)定。在計(jì)算其設(shè)備容量時(shí)，直接查取其銘牌上的額定容量。 這類設(shè)備的任務(wù)時(shí)間較短，停歇時(shí)間較長(zhǎng)。在計(jì)算其設(shè)備容量時(shí)，直接查取其銘牌上的額定容量。這類設(shè)備的任務(wù)呈周期性，時(shí)而任務(wù)時(shí)而停歇，如此反復(fù)，且任務(wù)時(shí)間與停歇時(shí)間有一定比例。21起重電動(dòng)機(jī)的規(guī)范暫載率有15%、25%、40%、60%四種。電焊設(shè)備的規(guī)范暫載率有50%、65%、75%、100%四種。 通常用一個(gè)任務(wù)周期內(nèi)

7、任務(wù)時(shí)間占整個(gè)周期的百分比來(lái)表示負(fù)荷繼續(xù)率或稱暫載率 式中 任務(wù)時(shí)間； 停歇時(shí)間。212工廠用電設(shè)備的任務(wù)制 同一設(shè)備在不同的暫載率下任務(wù)時(shí)，其輸出功率是不同的。在計(jì)算其設(shè)備容量時(shí)，必需先轉(zhuǎn)換到一個(gè)一致的下。對(duì)起重電動(dòng)機(jī)應(yīng)一致?lián)Q算到=25%，換算公式為： 22式中 換算前設(shè)備鉻牌額定功率； 換算后設(shè)備容量； 設(shè)備鉻牌暫載率。 212工廠用電設(shè)備的任務(wù)制 對(duì)電焊機(jī)設(shè)備，應(yīng)一致?lián)Q算到=100%，換算公式為： 2-3 式中： 設(shè)備鉻牌額定容量； 設(shè)備鉻牌功率因數(shù)。 212工廠用電設(shè)備的任務(wù)制 2電焊機(jī)的設(shè)備容量 電焊機(jī)屬于反復(fù)短時(shí)任務(wù)制設(shè)備，它的設(shè)備容量應(yīng)一致?lián)Q算到 ，所以2臺(tái)電焊機(jī)的設(shè)備容量： 解

8、：1金屬切削機(jī)床的設(shè)備容量 金屬切削機(jī)床屬于長(zhǎng)期延續(xù)任務(wù)制設(shè)備，所以20臺(tái)金屬切削機(jī)床的總?cè)萘繛椋?例2.1 某小批量消費(fèi)車間380V線路上接有金屬切削機(jī)床共20臺(tái)其中10.5kW-4臺(tái)，7.5kW-8臺(tái)，5kW-8臺(tái)，車間有380V電焊機(jī)2臺(tái)每臺(tái)容量20kVA， , ，車間有吊車1臺(tái)11kW， ，試計(jì)算此車間的設(shè)備容量。 3吊車的設(shè)備容量 吊車屬于反復(fù)短時(shí)任務(wù)制設(shè)備，它的設(shè)備容量應(yīng)一致?lián)Q算到 ，所以1臺(tái)吊車的容量為： (4) 車間的設(shè)備總?cè)萘繛椋?13負(fù)荷曲線 負(fù)荷曲線是表示電力負(fù)荷隨時(shí)間變動(dòng)情況的曲線。按負(fù)荷對(duì)象分工廠的的負(fù)荷曲線車間的的負(fù)荷曲線某臺(tái)設(shè)備的負(fù)荷曲線按負(fù)荷的功率性質(zhì)分有功負(fù)荷

9、曲線無(wú)功負(fù)荷曲線按表示的時(shí)間分年的負(fù)荷曲線月的負(fù)荷曲線日的負(fù)荷曲線任務(wù)班的負(fù)荷曲線按繪制方式分依點(diǎn)連成的負(fù)荷曲線梯形的負(fù)荷曲線分 類圖2.1 日有功負(fù)荷曲線a)依點(diǎn)連成的負(fù)荷曲線 b)梯形負(fù)荷曲線213負(fù)荷曲線 1負(fù)荷曲線的繪制 負(fù)荷曲線通常都繪制在直角坐標(biāo)上，橫坐標(biāo)表示負(fù)荷變動(dòng)時(shí)間，縱坐標(biāo)表示負(fù)荷大小功率kW、kvar。年負(fù)荷繼續(xù)時(shí)間曲線如圖2.2a，反映了全年負(fù)荷變動(dòng)與對(duì)應(yīng)的負(fù)荷繼續(xù)時(shí)間全年按8760h計(jì)的關(guān)系。年每日最大負(fù)荷曲線如圖2.2b，反映了全年當(dāng)中不同時(shí)段的電能耗費(fèi)程度，是按全年每日的最大半小時(shí)平均負(fù)荷來(lái)繪制的。 213負(fù)荷曲線 圖2.2 年負(fù)荷曲線 a)年負(fù)荷繼續(xù)時(shí)間曲線 b)

10、年每日最大負(fù)荷曲線 2與負(fù)荷曲線有關(guān)的參數(shù) (1) 年最大負(fù)荷Pmax和年最大負(fù)荷利用小時(shí)Tmax 圖2.3 年最大負(fù)荷和年平均負(fù)荷a)年最大負(fù)荷和年最大負(fù)荷利用小時(shí) b)年平均負(fù)荷213負(fù)荷曲線 年負(fù)荷繼續(xù)時(shí)間曲線上的最大負(fù)荷就是年最大負(fù)荷Pmax ， 它是全年中負(fù)荷最大的任務(wù)班耗費(fèi)電能最多的半小時(shí)平均負(fù)荷P30。 年最大負(fù)荷利用小時(shí)Tmax是假設(shè)負(fù)荷按最大負(fù)荷Pmax繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，在此時(shí)間內(nèi)電力負(fù)荷所耗用的電能與電力負(fù)荷全年實(shí)踐耗用的電能一樣，如圖2.3a所示。因此 2-4 式中 Wa負(fù)荷全年實(shí)踐耗用電能。Tmax是一個(gè)反映工廠負(fù)荷特征的重要參數(shù)一班制工廠Tmax=18003000h兩班制工

11、廠Tmax=35004800h三班制工廠Tmax=50007000h。2與負(fù)荷曲線有關(guān)的參數(shù) (1) 年最大負(fù)荷Pmax和年最大負(fù)荷利用小時(shí)Tmax 213負(fù)荷曲線 (2)平均負(fù)荷Pav和年平均負(fù)荷 平均負(fù)荷就是負(fù)荷在一定時(shí)間t內(nèi)平均耗費(fèi)的功率，即： 2-5 式中 Wtt時(shí)間內(nèi)耗用的電能。 年平均負(fù)荷就是全年工廠負(fù)荷耗費(fèi)的總功率除全年總小時(shí)數(shù)，如圖2.3b所示。 2-6 22 工廠計(jì)算負(fù)荷確實(shí)定 2.2.1 概述 2.2.2 用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷確實(shí)定2.2.3 全廠計(jì)算負(fù)荷確實(shí)定2.2.4 工廠的功率因數(shù)及無(wú)功補(bǔ)償 22 工廠計(jì)算負(fù)荷確實(shí)定 221概述 1“計(jì)算負(fù)荷:是指用統(tǒng)計(jì)計(jì)算求出的，用來(lái)

12、選擇和校驗(yàn)變壓器容量及開(kāi)關(guān)設(shè)備、銜接該負(fù)荷的電力線路的負(fù)荷值。 P30-負(fù)荷的有功計(jì)算負(fù)荷Q30-負(fù)荷的無(wú)功計(jì)算負(fù)荷S30-負(fù)荷的視在計(jì)算負(fù)荷I30-負(fù)荷的計(jì)算電流2負(fù)荷計(jì)算需求系數(shù)法二項(xiàng)式系數(shù)法需求系數(shù)是按照車間以上的負(fù)荷情況來(lái)確定的，適用于變、配電所的負(fù)荷計(jì)算。二項(xiàng)式系數(shù)法思索了用電設(shè)備中幾臺(tái)功率較大的設(shè)備任務(wù)時(shí)對(duì)負(fù)荷影響的附加功率，普通適用于低壓配電支干線和配電箱的負(fù)荷計(jì)算。負(fù)荷計(jì)算方法22 工廠計(jì)算負(fù)荷確實(shí)定 221 概述 表2.2 各用電設(shè)備組的需求系數(shù)Kd及功率因數(shù) 用電設(shè)備組名稱 需要系數(shù)Kd 二項(xiàng)式系數(shù) 最大容量設(shè)備臺(tái)數(shù) 功率因數(shù)ab小批量生產(chǎn)金屬冷加工機(jī)床大批量生產(chǎn)金屬冷加工

13、機(jī)床小批量生產(chǎn)金屬熱加工機(jī)床大批量生產(chǎn)金屬熱加工機(jī)床 0.160.20.180.250.250.30.30.35 0.140.140.240.26 0.40.50.40.5 5555 0.50.50.60.65 1.731.731.331.17 通風(fēng)機(jī)、水泵、空壓機(jī) 0.70.8 0.65 0.25 5 0.8 0.75 非聯(lián)鎖的連續(xù)運(yùn)輸機(jī)械聯(lián)鎖的連續(xù)運(yùn)輸機(jī)械0.50.60.650.7 0.40.6 0.20.2 55 0.750.75 0.880.88 鍋爐房和機(jī)加、機(jī)修、裝配車間的吊車鑄造車間吊車0.10.150.150.25 0.060.09 0.20.3 33 0.50.5 1.731

14、.73 自動(dòng)裝料電阻爐非自動(dòng)裝料電阻爐小型電阻爐、干燥箱0.750.80.650.750.7 0.70.70.7 0.30.3 22 0.950.951.0 0.330.330 高頻感應(yīng)電爐（不帶補(bǔ)償）工頻感應(yīng)電爐（不帶補(bǔ)償）電弧熔爐0.80.80.9 0.60.350.87 1.332.680.57 點(diǎn)焊機(jī)、縫焊機(jī)對(duì)焊機(jī)0.350.35 0.60.71.331.02 自動(dòng)弧焊變壓器單頭手動(dòng)弧焊變壓器多頭手動(dòng)弧焊變壓器0.50.350.4 0.40.350.35 2.292.682.68 生產(chǎn)廠房、辦公室、實(shí)驗(yàn)室照明變配電室、倉(cāng)庫(kù)照明生活照明室外照明0.810.50.70.60.81 1.01

15、.01.01.0 0000 222用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷確實(shí)定 1需求系數(shù)法 需求系數(shù)法的根本公式： 2-7 2-8 式中 需求系數(shù)； 設(shè)備容量，為用電設(shè)備組一切設(shè)備容量之和； 每組用電設(shè)備的設(shè)備容量。 由于一個(gè)用電設(shè)備組中的設(shè)備并不一定同時(shí)任務(wù)，任務(wù)的設(shè)備也不一定都任務(wù)在額定形狀下，另外思索到線路的損耗、用電設(shè)備本身的損耗等要素，設(shè)備或設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷等于用電設(shè)備組的總?cè)萘砍艘砸粋€(gè)小于1的系數(shù)，叫做需求系數(shù)，用 表示。 22 工廠計(jì)算負(fù)荷確實(shí)定 需求系數(shù)法求解的幾個(gè)問(wèn)題：1對(duì)12臺(tái)用電設(shè)備宜取 (2) 用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷 有功計(jì)算負(fù)荷： 2-9無(wú)功計(jì)算負(fù)荷： 2-10視在計(jì)算負(fù)荷： 2-11計(jì)

16、算電流： 2-12 (3) 多組用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷 總的有功計(jì)算負(fù)荷： 2-13 總的無(wú)功計(jì)算負(fù)荷： 2-14總的視在計(jì)算負(fù)荷： 2-15總的計(jì)算電流： 2-16222用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷確實(shí)定 22 工廠計(jì)算負(fù)荷確實(shí)定 在確定多組用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷時(shí)，應(yīng)思索各組用電設(shè)備的最大負(fù)荷不會(huì)同時(shí)出現(xiàn)的要素，計(jì)入一個(gè)同時(shí)系數(shù)K，該系數(shù)取值見(jiàn)表2.3。 應(yīng)用范圍 K 確定車間變電所低壓線路最大負(fù)荷 冷加工車間 熱加工車間 動(dòng)力站 0.70.80.70.90.81.0 確定配電所母線的最大負(fù)荷 負(fù)荷小于5000kW 計(jì)算負(fù)荷小于500010000kW 計(jì)算負(fù)荷大于10000kW 0.91.00.850.8

17、表2.3 同時(shí)系數(shù)K 222用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷確實(shí)定 22 工廠計(jì)算負(fù)荷確實(shí)定 例2.2 用需求系數(shù)法計(jì)算例2.1車間的計(jì)算負(fù)荷。解：1金屬切削機(jī)床組的計(jì)算負(fù)荷 查表2.2取需求系數(shù)和功率因數(shù)為：根據(jù)公式2-92-102-112-12有： 2電焊機(jī)組的計(jì)算負(fù)荷查表2.2 取需求系數(shù)和功率因數(shù)為：根據(jù)公式2-92-102-112-12有： 例2.1 某小批量消費(fèi)車間380V線路上接有金屬切削機(jī)床共20臺(tái)其中10.5kW-4臺(tái)，7.5kW-8臺(tái)，5kW-8臺(tái)，車間有380V電焊機(jī)2臺(tái)每臺(tái)容量20kVA， , ，車間有吊車1臺(tái)11kW， ，試計(jì)算此車間的計(jì)算負(fù)荷。 3吊車組的計(jì)算負(fù)荷查表2.2取需求

18、系數(shù)和功率因數(shù)為根據(jù)公式2-92-102-112-12有： 4全車間的總計(jì)算負(fù)荷 根據(jù)表2.3，取同時(shí)系數(shù) ，所以全車間的計(jì)算負(fù)荷為： 2. 二項(xiàng)式系數(shù)法 在計(jì)算設(shè)備臺(tái)數(shù)不多，而且各臺(tái)設(shè)備容量相差較大的車間干線和配電箱的計(jì)算負(fù)荷時(shí)宜采用二項(xiàng)式系數(shù)法。根本公式為2-17 式中 b 、a 二項(xiàng)式系數(shù)，根據(jù)設(shè)備稱號(hào)、類型、臺(tái)數(shù)查表2.2選??； 用電設(shè)備組的平均負(fù)荷，其中 為用電設(shè)備組的設(shè)備總?cè)萘浚?指用電設(shè)備中x臺(tái)容量最大的設(shè)備容量之和。 指用電設(shè)備中x 臺(tái)容量最大的設(shè)備投入運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)添加的附加負(fù)荷。 的計(jì)算公式與前述需求系數(shù)法一樣。222用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷確實(shí)定 22 工廠計(jì)算負(fù)荷確實(shí)定 用二項(xiàng)式法求

19、解計(jì)算負(fù)荷的幾個(gè)問(wèn)題：1對(duì)12臺(tái)用電設(shè)備可以為 ，即2用電設(shè)備組的有功計(jì)算負(fù)荷的求取直接運(yùn)用式2-17，其他的計(jì)算負(fù)荷與需求系數(shù)法一樣。3采用二項(xiàng)式系數(shù)法確定多組用電設(shè)備的總計(jì)算負(fù)荷時(shí)，要思索各組用電設(shè)備的最大負(fù)荷不同時(shí)出現(xiàn)的要素。在各組用電設(shè)備中取其中一組最大的附加負(fù)荷 ，再加上各組平均負(fù)荷 ， 求出設(shè)備組的總計(jì)算負(fù)荷。 總的有功計(jì)算負(fù)荷為： 2-18總的無(wú)功計(jì)算負(fù)荷為： 2-19式中： 各組中最大的一組附加負(fù)荷； 最大附加負(fù)荷 的設(shè)備組的 。求出 、 后，可根據(jù)公式2-11、2-12得出 和 。 222用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷確實(shí)定 22 工廠計(jì)算負(fù)荷確實(shí)定 例2.3 用二項(xiàng)式法計(jì)算例2.1車間

20、的金屬切削機(jī)床組的計(jì)算負(fù)荷。解：查表2.2取二項(xiàng)式系數(shù)根據(jù)公式2-17、2-10、2-11、2-12有 223全廠計(jì)算負(fù)荷確實(shí)定 1用需求系數(shù)法計(jì)算全廠計(jì)算負(fù)荷 在知全廠用電設(shè)備總?cè)萘康臈l件下，乘以一個(gè)工廠的需求系數(shù)即可求得全廠的有功計(jì)算負(fù)荷，即 式中 全廠的需求系數(shù)值，查表2.4選取。 2-20 22 工廠計(jì)算負(fù)荷確實(shí)定 表2.4 全廠負(fù)荷的需求系數(shù)及功率因數(shù)工廠類別 需要系數(shù) 功率因數(shù) 汽輪機(jī)制造廠0.38 0.88 鍋爐制造廠 0.27 0.73 柴油機(jī)制造廠 0.32 0.74 重型機(jī)床制造廠 0.32 0.71 儀器儀表制造廠 0.37 0.81 電機(jī)制造廠 0.33 0.81 石油

21、機(jī)械制造廠 0.45 0.78 電線電纜制造廠0.35 0.73 電器開(kāi)關(guān)制造廠 0.35 0.75 橡膠廠 0.5 0.72 通用機(jī)械廠0.4 0.72 2用逐級(jí)推算法計(jì)算全廠的計(jì)算負(fù)荷 由用電設(shè)備組開(kāi)場(chǎng)，逐級(jí)向電源方向推算的方法，在經(jīng)過(guò)變壓器和較長(zhǎng)的線路時(shí)，應(yīng)加上變壓器和線路的損耗。有功功率損耗： 2-21無(wú)功功率損耗： 2-22223全廠計(jì)算負(fù)荷確實(shí)定 22 工廠計(jì)算負(fù)荷確實(shí)定 P30.5= K5 P30.6iP304=P30.5+PwL2P30.3= K3 P304iP302=P303+PT+PwL1P301= K1 P302i2用逐級(jí)推算法計(jì)算全廠的計(jì)算負(fù)荷 223全廠計(jì)算負(fù)荷確實(shí)定

22、 22 工廠計(jì)算負(fù)荷確實(shí)定 圖2.4 逐級(jí)推算法表示圖 3按年產(chǎn)量和年產(chǎn)值估算全廠的計(jì)算負(fù)荷 Tmax為工廠的年最大負(fù)荷利用小時(shí) 。2-23 2-24 223全廠計(jì)算負(fù)荷確實(shí)定 22 工廠計(jì)算負(fù)荷確實(shí)定 224工廠的功率因數(shù)及無(wú)功補(bǔ)償 1工廠的功率因數(shù)分類和計(jì)算 22 工廠計(jì)算負(fù)荷確實(shí)定 瞬時(shí)功率因數(shù)平均功率因數(shù)最大負(fù)荷時(shí)功率因數(shù)自然功率因數(shù)總功率因數(shù)指運(yùn)轉(zhuǎn)中的工廠供用電系統(tǒng)在某一時(shí)辰的功率因數(shù)值 指某一規(guī)定時(shí)間段內(nèi)功率因數(shù)的平均值 指配電系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)在年最大負(fù)荷時(shí)計(jì)算負(fù)荷的功率因數(shù) WP有功電度表讀數(shù)；Wq無(wú)功電度表讀數(shù)。 P30工廠的有功計(jì)算負(fù)荷；S30工廠的視在計(jì)算負(fù)荷。 指用電設(shè)備或工廠在

23、沒(méi)有安裝人工補(bǔ)償安裝時(shí)的功率因數(shù) 指用電設(shè)備或工廠設(shè)置了人工補(bǔ)償后的功率因數(shù) P 功率表測(cè)出的三相有功功率讀數(shù)；U電壓表測(cè)出的線電壓讀數(shù)；I 電流表測(cè)出的線電流讀數(shù)。 2無(wú)功功率補(bǔ)償 高壓供電的工業(yè)用戶和高壓供電裝有帶負(fù)荷調(diào)壓安裝的電力用戶，功率因數(shù)應(yīng)到達(dá)0.9以上，其他用戶功率因數(shù)應(yīng)在0.85以上。 224工廠的功率因數(shù)及無(wú)功補(bǔ)償 22 工廠計(jì)算負(fù)荷確實(shí)定 人工補(bǔ)償無(wú)功功率提高自然功率因數(shù)提高功率因數(shù)3補(bǔ)償容量和補(bǔ)償后計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算 1補(bǔ)償容量的計(jì)算 (2) 補(bǔ)償后計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算 224工廠的功率因數(shù)及無(wú)功補(bǔ)償 22 工廠計(jì)算負(fù)荷確實(shí)定 2-28 確定電容器的個(gè)數(shù) (2-29) 補(bǔ)償后總的無(wú)

24、功計(jì)算負(fù)荷為 (2-30) 補(bǔ)償后的視在計(jì)算負(fù)荷為 (2-31) 23工廠的電氣照明負(fù)荷 2.3.1 照明的根本知識(shí)2.3.2 照明設(shè)備容量及照明計(jì)算負(fù)荷確實(shí)定23工廠的電氣照明負(fù)荷 231照明的根本知識(shí) 1電光源及常用燈具 熱輻射光源:利用物體加熱時(shí)發(fā)光的原理所做成的光源，如白熾燈，鹵鎢燈。氣體放電光源:利用氣體放電發(fā)光的原理所做成的光源，如熒光燈、熒光高壓汞燈。1白熾燈 靠鎢絲經(jīng)過(guò)電流產(chǎn)生高溫，從而引起熱輻射發(fā)光。 23工廠的電氣照明負(fù)荷 231照明的根本知識(shí) 1電光源及常用燈具 圖2.5 白熾燈1-玻殼 2-燈絲 3-支架 4-電極 5-芯柱 6-杜美絲 7-引入線 8-抽氣管 9-燈頭

25、 10-封端膠泥 11-焊錫接觸端2鹵鎢燈 它的發(fā)光原理與白熾燈一樣，但在白熾燈泡中充入了微量的鹵化物如碘化物和溴化物，利用鎢循環(huán)來(lái)提高發(fā)光效率。 23工廠的電氣照明負(fù)荷 231照明的根本知識(shí) 圖2.6 鹵鎢燈1-石英玻璃泡 2-金屬支架 3-燈絲 4-散熱罩 5-電極3熒光燈 利用汞蒸氣在外加電壓作用下產(chǎn)生弧光放電，發(fā)出少答應(yīng)見(jiàn)光和大量的紫外線，這些紫外線再鼓勵(lì)燈管內(nèi)壁的熒光粉，產(chǎn)生大量的可見(jiàn)光。4高壓汞燈 是熒光燈的改良產(chǎn)品，屬于高氣壓的汞蒸氣放電光源，發(fā)光原理與熒光燈一樣。 23工廠的電氣照明負(fù)荷 231照明的根本知識(shí) 圖2.7 熒光高壓汞燈GGY型1-主電極1 2-主電極2 3-支架

26、4-內(nèi)層石英玻殼 5-外層石英玻殼 6-觸發(fā)極 7-限流電阻 8-燈頭 23工廠的電氣照明負(fù)荷 231照明的根本知識(shí) 4高壓汞燈5高壓鈉燈 它利用高壓的鈉蒸氣放電發(fā)光 23工廠的電氣照明負(fù)荷 231照明的根本知識(shí) 圖2.8 高壓鈉燈1-主電極 2-陶瓷放電管理 3-外玻殼 4-消氣劑 5-燈頭 6金屬鹵化物燈 在高壓汞燈內(nèi)添加某些金屬鹵化物，靠金屬鹵化物的循環(huán)作用，不斷向電弧提供相應(yīng)的金屬蒸氣，金屬原子在電弧激發(fā)而輻射該金屬的特征光譜線。 23工廠的電氣照明負(fù)荷 231照明的根本知識(shí) 圖2.9 金屬鹵化物燈1-主電極 2-放電管 3-保溫罩 4-石英玻管 5-消氣劑 6-觸發(fā)極 7-限流電阻

27、7管形氙燈 高壓氙氣放電時(shí)能產(chǎn)生很強(qiáng)的白光，接近延續(xù)光譜，和太陽(yáng)光非常類似，燈的功率大可達(dá)100kW，亮度高，俗稱“人造小太陽(yáng)。 23工廠的電氣照明負(fù)荷 231照明的根本知識(shí) 表2.5 常用照明電光源的主要特性 光源名稱 白熾燈 鹵燈 熒光燈 高壓汞燈 管形氙燈 高壓鈉燈 鹵化物燈 額定功率范圍（W ）101000 5002000 6125 501000 1500100000 25 400 4001000 光效 6.519 19.521 2567 3050 2037 90100 6080 平均壽命/h 1000 1500 20003000 25005000 5001000 3000 2000

28、顯色指數(shù) 9599 9599 7080 3040 9094 2025 6585 啟動(dòng)穩(wěn)定時(shí)間 瞬時(shí) 瞬時(shí) 13s 48min 12s 48min 48min 再啟動(dòng)時(shí)間 瞬時(shí) 瞬時(shí) 瞬時(shí) 510min 瞬時(shí) 1020min 1015min 功率因數(shù) 1 1 0.330.7 0.440.67 0.40.9 0.44 0.40.61 頻閃效應(yīng) 不明顯 明顯明顯明顯明顯明顯明顯表面亮度 大 大 小較大大 較大大 電壓變化對(duì)光通量影響 大 大 較大較大較大大較大環(huán)境溫度對(duì)光通量影響 小小大較小小較小較小耐震性能 較差差較好好好較好好所需附件 無(wú)無(wú)鎮(zhèn)流器起輝器 鎮(zhèn)流器鎮(zhèn)流器觸發(fā)器鎮(zhèn)流器鎮(zhèn)流器觸發(fā)器2工廠

29、常用燈具的選擇和布置 1照明光源的選擇要求： 優(yōu)先選用光效高、壽命長(zhǎng)、節(jié)約能源的光源為原那么，結(jié)合環(huán)境特點(diǎn)及工藝要求，綜合思索。 照明光源宜采用熒光燈、白熾燈、高壓氣體放電燈等。 當(dāng)懸掛高度在4m及以下時(shí)，宜采用熒光燈。 當(dāng)懸掛高度在4m以上時(shí)，宜采用高壓氣體放電燈 ，當(dāng)不宜采用氣體放電燈時(shí)也可采用白熾燈。 部分照明場(chǎng)所，防止電磁波干擾的場(chǎng)所，因光源頻閃的效影響視覺(jué)效果的場(chǎng)所，經(jīng)常開(kāi)關(guān)燈的場(chǎng)所，照度不高、且照明時(shí)間較短的場(chǎng)所宜采用白熾燈。 23工廠的電氣照明負(fù)荷 231照明的根本知識(shí) 2照明燈具的布置方案與要求 1均勻布置2工廠常用燈具的選擇和布置 23工廠的電氣照明負(fù)荷 231照明的根本知識(shí)

30、 圖2.11 燈具的均勻布置方案a)矩形布置 b)菱形布置2選擇布置2照明燈具的布置方案與要求 2工廠常用燈具的選擇和布置 23工廠的電氣照明負(fù)荷 231照明的根本知識(shí) 圖2.10 室內(nèi)照明燈具的布置方案a)均勻布置 b)選擇布置232照明設(shè)備容量及照明計(jì)算負(fù)荷確實(shí)定 1照明設(shè)備的設(shè)備容量 1按照明設(shè)備銘牌確定照明設(shè)備容量。 白熾燈、碘鎢燈設(shè)備容量是指燈泡上標(biāo)出的額定功率kW。 熒光燈的設(shè)備容量應(yīng)為燈管額定功率的1.2倍kW。 高壓水銀熒光燈的設(shè)備容量應(yīng)為燈泡額定功率的1.1倍kW。 在采用鎮(zhèn)流器時(shí)，金屬鹵化物燈的設(shè)備容量應(yīng)為燈泡額定功率的1.1倍kW，假設(shè)采用觸發(fā)器起輝，那么設(shè)備容量應(yīng)為燈泡

31、的額定功率。 照明設(shè)備的總?cè)萘康扔趩蝹€(gè)照明設(shè)備容量的代數(shù)和： 23工廠的電氣照明負(fù)荷 2-32 2照明設(shè)備容量的估算。 知任務(wù)場(chǎng)所性質(zhì)用途和建筑面積的情況下，可按式2-33對(duì)任務(wù)場(chǎng)所的照明設(shè)備容量進(jìn)展估算： 232照明設(shè)備容量及照明計(jì)算負(fù)荷確實(shí)定 1照明設(shè)備的設(shè)備容量 23工廠的電氣照明負(fù)荷 2-33 表2.6 普通車間比功率值P0可按下表選取以白熾燈計(jì)算 序號(hào) 建筑名稱 P0（kW/m2） 1金工車間62裝配車間93工具修理車間84金屬結(jié)構(gòu)車間105焊接車間86鍛工車間77熱處理車間88鑄鋼車間89鑄鐵車間810木工車間1111實(shí)驗(yàn)室1012煤氣站713氣壓站514辦公樓5表2.7 照明設(shè)備

32、組的需求系數(shù)及功率因數(shù) 光源類別需要系數(shù)Kd白熾燈熒光燈高壓汞燈高壓鈉燈金屬鹵化物燈生產(chǎn)車間辦公室0.81 1 0.9(0.55) 0.450.65 0.45 0.400.61 變配電所、倉(cāng)庫(kù)0.50.7 1 0.9(0.55) 0.450.65 0.45 0.400.61 生活區(qū)宿舍0.60.8 1 0.9(0.55) 0.450.65 0.45 0.400.61 室外1 1 0.9(0.55) 0.450.65 0.45 0.400.61 2照明計(jì)算負(fù)荷確實(shí)定 照明設(shè)備通常都是單相負(fù)荷，在設(shè)計(jì)安裝時(shí)應(yīng)將它們均勻地分配到三相上，力求減少三相負(fù)荷不平衡情況。 換算的簡(jiǎn)一方法是：選擇其中最大的一

33、相單相設(shè)備容量乘三倍，作為等效三相設(shè)備容量，再與三相設(shè)備容量相加，運(yùn)用需求系數(shù)法計(jì)算其計(jì)算負(fù)荷。 232照明設(shè)備容量及照明計(jì)算負(fù)荷確實(shí)定 23工廠的電氣照明負(fù)荷 24短路缺點(diǎn)的緣由、種類和危害 2.4.1 短路缺點(diǎn)的緣由2.4.2 短路缺點(diǎn)的種類2.4.3 短路參數(shù)和短路計(jì)算的根本概念2.4.4 短路的效應(yīng)及危害24短路缺點(diǎn)的緣由、種類和危害 241短路缺點(diǎn)的緣由 短路缺點(diǎn):是指運(yùn)轉(zhuǎn)中的電力系統(tǒng)或工廠供配電系統(tǒng)的相與相或相與地之間發(fā)生的金屬性非正常銜接。 短路產(chǎn)生的緣由:主要是系統(tǒng)中帶電部分的電氣絕緣出現(xiàn)破壞。 引起這種破壞的緣由有過(guò)電壓、雷擊、絕緣資料的老化，以及運(yùn)轉(zhuǎn)人員的誤操作和施工機(jī)械的

34、破壞、鳥(niǎo)害、鼠害等。 242短路缺點(diǎn)的種類 表2.8 短路種類、表示符號(hào)、性質(zhì)及特點(diǎn) 24短路缺點(diǎn)的緣由、種類和危害 短路名稱 表示符號(hào) 示 圖 短路性質(zhì) 特點(diǎn) 單相短路 不對(duì)稱短路 短路電流僅在故障相中流過(guò)，故障相電壓下降，非故障相電壓會(huì)升高 兩相短路 不對(duì)稱短路 短路回路中流過(guò)很大的短路電流，電壓和電流的對(duì)稱性被破壞 兩相短路接地 不對(duì)稱短路 短路回路中流過(guò)很大的短路電流，故障相電壓為零， 三相短路 對(duì)稱短路 三相電路中都流過(guò)很大的短路電流，短路時(shí)電壓和電流保持對(duì)稱，短路點(diǎn)電壓為零 243短路參數(shù)和短路計(jì)算的根本概念 1短路計(jì)算的目的和短路參數(shù) 短路計(jì)算的目的是為了正確選擇和校驗(yàn)電氣設(shè)備，

35、準(zhǔn)確地整定供配電系統(tǒng)的維護(hù)安裝，防止在短路電流作用下?lián)p壞電氣設(shè)備，保證供配電系統(tǒng)中出現(xiàn)短路時(shí)，維護(hù)安裝能可靠動(dòng)作。 24短路缺點(diǎn)的緣由、種類和危害 短路后第一個(gè)周期的短路電流周期分量的有效值，稱為次暫態(tài)短路電流有效值。用來(lái)作為繼電維護(hù)的整定計(jì)算和校驗(yàn)斷路器的額定斷流容量。應(yīng)采用電力系統(tǒng)在最大運(yùn)轉(zhuǎn)方式下，繼電維護(hù)安裝處發(fā)生短路時(shí)的次暫態(tài)短路電流來(lái)計(jì)算維護(hù)安裝的整定值。 短路后經(jīng)過(guò)半個(gè)周期即0.01s時(shí)的短路電流峰值，是整個(gè)短路過(guò)程中的最大瞬時(shí)電流。這一最大的瞬時(shí)短路電流稱為短路沖擊電流。為三相短路沖擊電流峰值，用來(lái)校驗(yàn)電器和母線的動(dòng)穩(wěn)定度。 三相短路沖擊電流有效值，短路后第一個(gè)周期的短路電流的有

36、效值。也用來(lái)校驗(yàn)電器和母線的動(dòng)穩(wěn)定度。 24短路缺點(diǎn)的緣由、種類和危害 243短路參數(shù)和短路計(jì)算的根本概念 1短路計(jì)算的目的和短路參數(shù) 對(duì)于高壓電路的短路對(duì)于低壓電路的短路 三相短路電流穩(wěn)態(tài)有效值，用來(lái)校驗(yàn)電器和載流導(dǎo)體的熱穩(wěn)定度。 次暫態(tài)三相短路容量。 24短路缺點(diǎn)的緣由、種類和危害 243短路參數(shù)和短路計(jì)算的根本概念 1短路計(jì)算的目的和短路參數(shù) 2短路計(jì)算的方法簡(jiǎn)介 24短路缺點(diǎn)的緣由、種類和危害 243短路參數(shù)和短路計(jì)算的根本概念 有名值法標(biāo)幺值法短路容量法假設(shè)各種電氣設(shè)備的電阻和電抗及其它電氣參數(shù)用短路容量表示，稱短路容量法。假設(shè)各種電氣設(shè)備的電阻和電抗及其它電氣參數(shù)用相對(duì)值表示，稱標(biāo)

37、幺值法。假設(shè)各種電氣設(shè)備的電阻和電抗及其它電氣參數(shù)用有名值即有單位的值表示，稱有名值法。1用有名值法進(jìn)展短路計(jì)算的步驟歸納為： 繪制短路回路等效電路 計(jì)算短路回路中各元件的阻抗值 求等效阻抗，化簡(jiǎn)電路 計(jì)算三相短路電流周期分量有效值及其它短路參數(shù) 列短路計(jì)算表24短路缺點(diǎn)的緣由、種類和危害 2短路計(jì)算的方法簡(jiǎn)介 243短路參數(shù)和短路計(jì)算的根本概念 2用標(biāo)幺值法進(jìn)展短路計(jì)算的步驟歸納為： 選擇基準(zhǔn)容量、基準(zhǔn)電壓、計(jì)算短路點(diǎn)的基準(zhǔn)電流 繪制短路回路的等效電路 計(jì)算短路回路中各元件的電抗標(biāo)幺值 求總電抗標(biāo)幺值，化簡(jiǎn)電路 計(jì)算三相短路電流周期分量有效值及其他短路參數(shù) 列短路計(jì)算表 24短路缺點(diǎn)的緣由、種類和危害 2短路計(jì)算的方法簡(jiǎn)介 243短路參數(shù)和短路計(jì)算的根本概念 244短路的效應(yīng)及危害 電動(dòng)力效應(yīng)及熱效應(yīng) 1短路電流的電動(dòng)力效應(yīng) 24短路缺點(diǎn)的緣由、種類和危害 通電導(dǎo)體周圍都存在電磁場(chǎng)，如處于空氣中的兩平行導(dǎo)體分別經(jīng)過(guò)電流時(shí)，兩導(dǎo)體間由