新編工業(yè)與民用供電課件

1、第二章 工廠的電力負荷及計算第一節(jié) 工廠的電力負荷和負荷曲線第二節(jié) 三相用電設備組計算負荷的確定第三節(jié) 單相用電設備組計算負荷的確定第四節(jié) 工廠供電系統(tǒng)的功率損耗和電能損耗第五節(jié) 工廠的計算負荷和年電能消耗量第六節(jié) 尖峰電流的計算NEXT8/7/20221工業(yè)與民用供電 第一節(jié)工廠的電力負荷和負荷曲線 1、工廠電力負荷的分級及其對供電的要求電力負荷: 電力負荷又稱電力負載。工廠電力負荷的分級: 工廠的電力負荷，按GB50052-95規(guī)定，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 。HOMEBACKNEXT8/7/20222工業(yè)與民用供電2、工廠用電設備的工作制連續(xù)工作制

2、短時工作制斷續(xù)周期工作制 斷續(xù)周期工作制的設備，可用“負荷持續(xù)率（又 稱暫載率）來表征其工作特征。 負荷持續(xù)率為一個工作周期內工作時間與工作周期的百分比值，即 式中：T為工作周期；t為工作周期內的工作時間； t。為工作周期內的停歇時間。 HOMEBACKNEXT8/7/20223工業(yè)與民用供電斷續(xù)周期工作制設備的額定容量（銘牌功率）PN，是對應于某一標準負荷持續(xù)率的。 HOMEBACKNEXT8/7/20224工業(yè)與民用供電3、工廠的負荷曲線負荷曲線： 表示一組用電設備的功率隨時間變化關系的圖形。 可直觀地反映出用戶用電特點，對于同類型的用戶，其負荷曲線形狀大致相同。（1）按負荷性質分HOME

3、BACKNEXT8/7/20225工業(yè)與民用供電有功負荷曲線無功負荷曲線（2)按持續(xù)工作時間分日負荷曲線(24h)日最大負荷全年時間變化曲線（運行年負荷曲線年負荷曲線（8760h HOMEBACKNEXT8/7/20226工業(yè)與民用供電四、與負荷曲線和負荷計算有關的物理量 （一）年最大負荷和年最大負荷利用小時 年最大負荷 Pmax ： 全年中負荷最大的工作班內消耗電能最大的半小時的平均功率，因此年最大負荷也稱為半小時最大負荷P30。 HOMEBACKNEXT8/7/20227工業(yè)與民用供電2.年最大負荷利用小時 年最天負荷利用小時 Tmax： 一個假想時間，在此時間內，電力負荷按年最大負荷Pm

4、ax（或P30）持續(xù)運行所消耗的電能，恰好等于該電力負荷全年實際消耗的電能，如圖所示。年最大負荷和年最大負荷利用小時 HOMEBACKNEXT8/7/20228工業(yè)與民用供電（二）平均負荷和負荷系數(shù) 平均負荷Pav: 電力負荷在一定時間t內平均消耗的功率，也就是電力負荷在該時間t內消耗的電能Wt除以時間t的值，即 HOMEBACKNEXT8/7/20229工業(yè)與民用供電負荷系數(shù): 負荷系數(shù)又稱負荷率，它是用電負荷的平均負荷Pav,與其最大負荷Pmax的比值，即 對用電設備來說，就是設備的輸出功率P與設備額定容量PN的比值，即 HOMEBACKNEXT8/7/202210工業(yè)與民用供電第二節(jié) 三

5、相用電設備組計算負荷的確定 1、概述 計算負荷: 通過負荷的統(tǒng)計計算求出的、用來按發(fā)熱條件選擇供電系統(tǒng)中各元件的負荷值，稱為計算負荷。HOMEBACKNEXT8/7/202211工業(yè)與民用供電2、按需要系數(shù)法確定計算負荷（一）基本公式 用電設備組的計算負荷: 是用電設備組從供電系統(tǒng)中取用的半小時最大負荷P30，如圖所示。 用電設備組計算負荷HOMEBACKNEXT8/7/202212工業(yè)與民用供電用電設備組的設備容量Pe： 是指用電設備組所有設備（不含備用設備）的額定容量PN之和，即Pe =PN。設備的額定容量： 是設備在額定條件下的最大輸出功率。 HOMEBACKNEXT8/7/202213

6、工業(yè)與民用供電用電設備組的有功計算負荷： 式中： P30計算有功功率(kw)； Kd 需要系數(shù)(三臺以下時Kd 1)； Pe用電設備組的設備容量(kw)。 式中，Kd為需要系數(shù)。無功計算負荷： 式中，tan為對應于用電設備組cos中的正切值。 HOMEBACKNEXT8/7/202214工業(yè)與民用供電視在計算負荷： 式中，cos為用電設備組的平均功率因數(shù)。計算電流： 式中，UN為用電設備組的額定電壓。HOMEBACKNEXT8/7/202215工業(yè)與民用供電例：已知機修車間的金屬切削機床組，擁有電壓為380V的 三相電動機7. 5kW3臺；4kW8臺；3kW17臺；1. 5kW10 臺。試求其

7、計算負荷。 解 此機床組電動機的總容量為 Pe=7.5kW 3+4 kW 8+3 kW17+1.5 10 +120.5kW 查附錄表1中“小批生產的金屬冷加工機床電動機”項， 得Kd=16-0.2(取0.2), cos=0. 5,tan =1. 73。因此求得: 有功計算負荷 無功計算負荷 視在計算 計算電流HOMEBACKNEXT8/7/202216工業(yè)與民用供電 （二）設備容量的計算 需要系數(shù)法基本公式中的設備容量Pe計算與用電設備組的工作制有關:一般連續(xù)工作制和短時工作制的用電設備組: 設備容量就是所有設備的銘牌額定容量之和。 HOMEBACKNEXT8/7/202217工業(yè)與民用供電對

8、斷續(xù)周期工作制的用電設備組設備容量換算的公式如式(2-2)所示。（1）電焊機組要求統(tǒng)一換算到=100%的設備功率。（2）吊車電動機組要求統(tǒng)一換算到f= 25的設備功率。HOMEBACKNEXT8/7/202218工業(yè)與民用供電2.多個用電設備組的計算負荷 （ 配電干線和 變電所低壓母線） K p 同時系數(shù)注：（1）配電干線和變電所的計算負荷為各用電設備組 的計算負荷之和再乘以同時系數(shù)Kp，一般取為0.80.9。 （2）當不同類別的建筑(如辦公樓和宿舍樓)共用一臺變壓 器時，其同時系數(shù)可適當減小。HOMEBACKNEXT8/7/202219工業(yè)與民用供電 3、按二項式法確定計算負荷 當確定的用電

9、設備臺數(shù)較少而容量差別相當大的低壓支線和干線的 計算負荷時，采用。（略HOMEBACKNEXT8/7/202220工業(yè)與民用供電第三節(jié)單相用電設備組計算負荷的確定1、概述單相負荷應均衡的分配到三相上。當單相負荷的總容量小于計算范圍內負荷的總容量的15時，全部按三相對稱負荷計算；如單相用電設備不對稱容量大于三相用電設備總容量的15時，則設備容量應按三倍最大相負荷計算。HOMEBACKNEXT8/7/202221工業(yè)與民用供電2、單相設備組等效三項負荷計算 單相用電設備應盡可能均衡分配在三相線路上。（單相設備的總容量不超過三相設備的15否則：（一） 單相用電設備僅接于相電壓 等效三相負荷 取最大相

10、負荷的三倍 Pe=3 Pe.maxHOMEBACKNEXT8/7/202222工業(yè)與民用供電（二）單相用電設備僅接于線電壓 如 PabPbc Pca 當 Pbc 0.15 Pab時 Peq=1.5(Pab+ Pbc)當 Pbc 0.15 Pab時 HOMEBACKNEXT8/7/202223工業(yè)與民用供電（三）用電設備分別接于線電壓和相電壓先將接于的線電壓的單相用電設備換算為接于相電壓的單相負荷。再將各負荷相加，選出最大相負荷取其3倍即為等效三相負荷 。HOMEBACKNEXT8/7/202224工業(yè)與民用供電第四節(jié)工廠供電系統(tǒng)的功率損耗和電能損耗1、供電線路的功率損耗 式中 R 線路每相電阻

11、 X 線路每相電抗HOMEBACKNEXT8/7/202225工業(yè)與民用供電2、變壓器的功率損耗式中 鐵心損耗(鐵耗)； 繞組損耗(銅耗)； 空載損耗； 短路損耗。HOMEBACKNEXT8/7/202226工業(yè)與民用供電HOMEBACKNEXT8/7/202227工業(yè)與民用供電式中: 變壓器空載無功損耗 變壓器在額定負荷下,消耗在 一、二次繞組電抗上的無功 損耗。 變壓器空載電流占額定電 流的百分比。 變壓器短路電壓占額定電 壓的百分比。 變壓器負荷率HOMEBACKNEXT8/7/202228工業(yè)與民用供電 在負荷計算中，變壓器的有功損耗和無功損耗可按下式近似計算： HOMEBACKNEX

12、T8/7/202229工業(yè)與民用供電3、 供配電系統(tǒng)年電能損耗假設 ，線路電壓不變，則 HOMEBACKNEXT8/7/202230工業(yè)與民用供電在 時HOMEBACKNEXT8/7/202231工業(yè)與民用供電 線路年平均損耗變壓器年平均損耗HOMEBACKNEXT8/7/202232工業(yè)與民用供電 最大負荷損失小時數(shù)。 其物理意義為：當線路和變壓器中以最大負荷電流 流過 小時后所產生的電能損耗，等于實際變化電流時的電能損耗， 與年最大負荷利用小時數(shù) 和負荷功率因數(shù) 有關。 HOMEBACKNEXT8/7/202233工業(yè)與民用供電第六節(jié) 尖峰電流的計算 尖峰電流是持續(xù)12s的短時最大負荷電流，它用來計算電壓波動，選擇熔斷器和低壓斷路器，整定繼電保護裝置及檢驗電動機自起動條件等。1、單臺用電設備HOMEBACKNEXT8/7/202234工業(yè)與民用供電 用電設備的額定電流； 用電設備的起動電流； 用電設備的