工廠的電力負(fù)荷及其計算培訓(xùn)課件

第二章工廠的電力負(fù)荷及其計算第一節(jié)

工廠的電力負(fù)荷與負(fù)荷曲線第二節(jié)

三相用電設(shè)備組計算負(fù)荷的確定第三節(jié)

單相用電設(shè)備組計算負(fù)荷的確定第四節(jié)

工廠負(fù)荷計算及年耗電量的計算第五節(jié)

尖峰電流的計算第一節(jié)工廠的電力負(fù)荷及負(fù)荷曲線在工業(yè)企業(yè)中，各類負(fù)荷的運(yùn)行特點(diǎn)和重要性不一樣，它們對供電的可靠性和電能品質(zhì)的要求不同。為了合理地選擇供電電源及設(shè)計供電系統(tǒng)，以適應(yīng)不同的要求，我國將工業(yè)企業(yè)的電力負(fù)荷按其對可靠性要求的不同劃分為一級負(fù)荷、二級負(fù)荷和三級負(fù)荷。電力負(fù)荷:既可指用電設(shè)備或用電單位（用戶），也可指用電設(shè)備或用戶所耗用的電功率或電流。一、工廠電力負(fù)荷的分級及對供電的要求

一級負(fù)荷在供電突然中斷時將造成人身傷亡的危險，或在政治、經(jīng)濟(jì)上造成重大損失。因此一級負(fù)荷應(yīng)要求由兩個獨(dú)立電源供電。而對特別重要的一級負(fù)荷，應(yīng)由兩個獨(dú)立電源點(diǎn)供電。涉及安全的一級負(fù)荷通常又叫做保安負(fù)荷。對保安負(fù)荷必須備有應(yīng)急使用的可靠電源，以便當(dāng)工作電源突然中斷時，保證工廠安全停產(chǎn)。這種為安全停產(chǎn)而應(yīng)急使用的電源稱為保安電源。第一節(jié)工廠的電力負(fù)荷及負(fù)荷曲線一、工廠電力負(fù)荷的分級及對供電的要求獨(dú)立電源

同時具備下列兩個條件的發(fā)電廠、變電站的不同母線均屬獨(dú)立電源：（1）每段母線的電源來自不同的發(fā)電機(jī)；（2）母線段之間無聯(lián)系，或雖有聯(lián)系，但當(dāng)其中一段母線發(fā)生故障時，能自動斷開聯(lián)系，不影響其余母線段繼續(xù)供電。所謂獨(dú)立電源點(diǎn)主要是強(qiáng)調(diào)幾個獨(dú)立電源來自不同的地點(diǎn)，并且當(dāng)其中任一獨(dú)立電源點(diǎn)因故障而停止供電時，不影響其他電源點(diǎn)繼續(xù)供電。第一節(jié)工廠的電力負(fù)荷及負(fù)荷曲線一、工廠電力負(fù)荷的分級及對供電的要求二級負(fù)荷如果突然斷電，將造成生產(chǎn)設(shè)備局部破壞，或生產(chǎn)流程紊亂且難以恢復(fù)，工廠內(nèi)部運(yùn)輸停頓，出現(xiàn)大量廢品或大量減產(chǎn)，因而在經(jīng)濟(jì)上造成一定損失。它在工業(yè)企業(yè)內(nèi)部占的比例最大。二級負(fù)荷應(yīng)由兩個回路供電，兩個回路應(yīng)盡可能引自不同的變壓器或母線段。當(dāng)取得兩個回路確實有困難時，允許由一回專用架空線路供電。第一節(jié)工廠的電力負(fù)荷及負(fù)荷曲線一、工廠電力負(fù)荷的分級及對供電的要求三級負(fù)荷所有不屬于一級和二級負(fù)荷的電能用戶均屬于三級負(fù)荷。三級負(fù)荷對供電無特殊要求，允許較長時間停電，可采用單回路供電。工業(yè)企業(yè)中一、二級負(fù)荷所占比例約為60%左右，停電不僅造成直接經(jīng)濟(jì)損失，更會造成間接損失。企業(yè)老總辦公室、會議室屬于幾級負(fù)荷？第一節(jié)工廠的電力負(fù)荷及負(fù)荷曲線一、工廠電力負(fù)荷的分級及對供電的要求二、工廠用電設(shè)備的工作制1、連續(xù)工作制設(shè)備持續(xù)運(yùn)行，運(yùn)行時間長到足以達(dá)到熱平衡。2、短時工作制設(shè)備運(yùn)行較短（短于達(dá)到熱平衡時間），停歇時間長（長到足以使設(shè)備溫度冷卻到周圍介質(zhì)溫度）。3、斷續(xù)周期工作制設(shè)備周期性的運(yùn)行和停止，無論運(yùn)行和停歇都不會達(dá)到熱平衡，工作周期一般不超過10分鐘。第一節(jié)工廠的電力負(fù)荷及負(fù)荷曲線斷續(xù)周期工作制設(shè)備的暫載率和容量折算t-工作時間，T-工作周期。定義暫載率同一設(shè)備,在不同的暫載率工作時,其容量不同。例如某設(shè)備在ε1時的容量為P1，那么該設(shè)備在ε2時的容量P2相當(dāng)于多少呢?這就需要進(jìn)行“等效”換算，即按同一周期內(nèi)相同發(fā)熱條件來進(jìn)行換算。二、工廠用電設(shè)備的工作制第一節(jié)工廠的電力負(fù)荷及負(fù)荷曲線按同一周期內(nèi)相同發(fā)熱斷續(xù)周期工作制設(shè)備的暫載率和功率折算二、工廠用電設(shè)備的工作制第一節(jié)工廠的電力負(fù)荷及負(fù)荷曲線生產(chǎn)加工機(jī)械的拖動設(shè)備；電焊、電鍍設(shè)備；電熱設(shè)備；照明設(shè)備。工廠常用用電設(shè)備第一節(jié)工廠的電力負(fù)荷及負(fù)荷曲線機(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)吊車行車輸送機(jī)電梯自動扶梯生產(chǎn)機(jī)械械的拖動設(shè)備備生產(chǎn)機(jī)械械的拖動動設(shè)備電焊機(jī)的的工作特特點(diǎn)是：：（1）工工作方式式呈一定定的同期期性，工工作時間間和停歇歇時間相相互交替替。（2）功功率較大大。（3）功功率因數(shù)數(shù)很低。。（4）一一般電焊焊機(jī)的位位置不穩(wěn)穩(wěn)定，經(jīng)經(jīng)常移動動。電焊設(shè)備備電鍍設(shè)備備的工作作特點(diǎn)是是：（1）工工作方式式是長期期連續(xù)工工作的。。（2）供供電采用用直流電電源，需需要晶閘閘管整流流設(shè)備。。（3）容容量較大大，功率率因數(shù)較較低。電鍍的作作用：防防止腐蝕蝕，增加加美觀，，提高零零件的耐耐磨性或或?qū)щ娦孕缘?，如如鍍銅、、鍍鉻。。電鍍設(shè)備備電熱設(shè)備備的工作作特點(diǎn)是是：（1）工工作方式式為長期期連續(xù)工工作方式式。（2）電電熱裝置置一般屬屬二級或或三級負(fù)負(fù)荷。（3）功功率因數(shù)數(shù)都較高高，小型型的電熱熱設(shè)備可可達(dá)到1。電阻加熱爐電弧爐感應(yīng)爐其它電熱設(shè)備主要用于各種零件的熱處理主要用于礦石熔煉、金屬熔煉主要用于熔煉和金屬材料熱處理紅外線加熱、微波加熱和等離子加熱等電熱設(shè)備備白熾燈、、鹵鎢燈燈、熒光光燈、高高壓汞燈燈、高壓壓鈉燈、、鎢鹵化化物燈和和單燈混混光燈等等。照明設(shè)備備的工作作特點(diǎn)：：（1）工工作方式式屬長期期連續(xù)工工作方式式。（2）除除白熾燈燈、鹵鎢鎢燈的功功率因數(shù)數(shù)為1外外，其它它類型的的燈具功功率因數(shù)數(shù)均較低低。（3）照照明負(fù)荷荷為單相相負(fù)荷，，單個照照明設(shè)備備容量較較小。（4）照照明負(fù)荷荷在工廠廠總負(fù)荷荷中所占占比例通通常在10%左左右。照明設(shè)備備三、負(fù)荷荷曲線的的概念負(fù)荷曲線線是電力力負(fù)荷隨隨時間變變化的圖圖形。性質(zhì)有功無功時間年月日班設(shè)備組對象車間工廠第一節(jié)工工廠的的電力負(fù)負(fù)荷及負(fù)負(fù)荷曲線線日負(fù)荷曲曲線的繪繪制（以以有功為為例）既可以用用自動化化儀表繪繪制，也也可以手手工繪制制。（1）對對某個監(jiān)監(jiān)測點(diǎn)，，在24h中各個時時刻記錄錄功率表表的讀數(shù)數(shù)，逐點(diǎn)點(diǎn)繪制而而成折線線形狀，，稱折線線形負(fù)荷荷曲線。。（2）通通過接在在供電線線路上的的電度表表，每隔隔一定的的時間間間隔（一一般為半半小時，，為什么么是半小小時后面面說明））將其讀讀數(shù)記錄錄下來，，求出0.5h的平均功功率，再再依次將將這些點(diǎn)點(diǎn)畫在坐坐標(biāo)上，，把這些些點(diǎn)連成成階梯狀狀的是階階梯形負(fù)負(fù)荷曲線線。三、負(fù)荷荷曲線的的概念第一節(jié)工工廠的的電力負(fù)負(fù)荷及負(fù)負(fù)荷曲線線日負(fù)荷曲曲線三、負(fù)荷荷曲線的的概念第一節(jié)工工廠的的電力負(fù)負(fù)荷及負(fù)負(fù)荷曲線線年負(fù)荷持持續(xù)曲線線這種曲線線的負(fù)荷荷從大到到小依次次排列，，反映了了全年負(fù)負(fù)荷變動動與負(fù)荷荷持續(xù)時時間的關(guān)關(guān)系，因因此稱為為負(fù)荷持持續(xù)時間間曲線，，一般簡簡稱年負(fù)負(fù)荷曲線線。通常是根根據(jù)典型型的冬日日和夏日日負(fù)荷曲曲線來繪繪制。夏夏季和冬冬季在全全年中占占的天數(shù)數(shù)視地理理位置和和氣溫情情況核定定。一般般在北方方，近似似認(rèn)為冬冬季200天，，夏季165天天；在南南方，近近似認(rèn)為為冬季165天天，夏季季200天。三、負(fù)荷荷曲線的的概念第一節(jié)工工廠的的電力負(fù)負(fù)荷及負(fù)負(fù)荷曲線線年負(fù)荷持持續(xù)時間間曲線的的繪制（a）夏夏季日負(fù)負(fù)荷曲線線（（b）冬冬季日負(fù)負(fù)荷曲線線（（c）年負(fù)負(fù)荷持續(xù)續(xù)時間曲曲線三、負(fù)荷荷曲線的的概念第一節(jié)工工廠的的電力負(fù)負(fù)荷及負(fù)負(fù)荷曲線線年每日最最大負(fù)荷荷曲線按全年每每日的最最大半小小時平均均負(fù)荷來來繪制，，橫坐標(biāo)標(biāo)為按先先后順序序排列的的日期。。年每日最最大負(fù)荷荷曲線用用來確定定經(jīng)濟(jì)運(yùn)運(yùn)行方式式用的。。三、負(fù)荷荷曲線的的概念第一節(jié)工工廠的的電力負(fù)負(fù)荷及負(fù)負(fù)荷曲線線四、負(fù)荷荷曲線的的有關(guān)物物理量（1）年年最大負(fù)負(fù)荷Pmax指全年中中負(fù)荷最最大的工工作班內(nèi)內(nèi)30分分鐘平均均功率的的最大值值（不是是偶然出出現(xiàn)），，也稱為為半小時時最大負(fù)負(fù)荷P30。（2）年年最大負(fù)負(fù)荷利用用小時Tmax是一個假假想時間間，在此此時間內(nèi)內(nèi)，電力力負(fù)荷按按年最大大負(fù)荷P30持續(xù)運(yùn)行行所消耗耗的電能能，恰好好為全年年實際消消耗電能能。如果果以Wa表示全年年實際消消耗的電電能,則則有：第一節(jié)工工廠的的電力負(fù)負(fù)荷及負(fù)負(fù)荷曲線線年最大負(fù)負(fù)荷和年年最大負(fù)負(fù)荷利用用小時年最大負(fù)負(fù)荷利用用小時是是反映電電力負(fù)荷荷特征的的一個重重要參數(shù)數(shù)，與企企業(yè)的生生產(chǎn)班次次有明顯顯的關(guān)系系。四、負(fù)荷荷曲線的的有關(guān)物物理量第一節(jié)工工廠的的電力負(fù)負(fù)荷及負(fù)負(fù)荷曲線線年平均負(fù)負(fù)荷指電力負(fù)負(fù)荷在一一定時間間內(nèi)消耗耗的功率率的平均均值。（3）平平均負(fù)荷荷Pav四、負(fù)荷荷曲線的的有關(guān)物物理量第一節(jié)工工廠的的電力負(fù)負(fù)荷及負(fù)負(fù)荷曲線線又稱負(fù)荷荷率，是是指平均均負(fù)荷與與最大負(fù)負(fù)荷的比比值。負(fù)荷系數(shù)數(shù)表征負(fù)負(fù)荷曲線線的平坦坦程度，，越大，，表示供供電效率率越高。。對單個用用電設(shè)備備：（4）負(fù)負(fù)荷系數(shù)數(shù)KL四、負(fù)荷荷曲線的的有關(guān)物物理量第一節(jié)工工廠的的電力負(fù)負(fù)荷及負(fù)負(fù)荷曲線線五、負(fù)荷曲線的的作用確定計算算負(fù)荷。。負(fù)荷調(diào)整整：①利利于減少少供電設(shè)設(shè)備容量量或經(jīng)濟(jì)濟(jì)運(yùn)行；；②調(diào)整峰峰谷用電電，節(jié)約約電費(fèi)、、資源。。安排電氣氣設(shè)備檢檢修計劃劃。估算用電電量等。。第一節(jié)工工廠的的電力負(fù)負(fù)荷及負(fù)負(fù)荷曲線線第二節(jié)三三相用用電設(shè)備備組計算算負(fù)荷的的確定供配電系系統(tǒng)設(shè)計計中，設(shè)設(shè)備和導(dǎo)導(dǎo)線是按按發(fā)熱條條件根據(jù)據(jù)它們供供電的負(fù)負(fù)荷大小小來選擇擇的。如何確定定負(fù)荷的的大小？？是不是是就是裝裝機(jī)容量量？否，并不不是所有有設(shè)備同同時運(yùn)行行。因此此，要確確定一個個假想負(fù)負(fù)荷，這這個假想想負(fù)荷是是統(tǒng)計計計算出來來的，用用于按發(fā)發(fā)熱條件件選擇供供電系統(tǒng)統(tǒng)中各元元件的負(fù)負(fù)荷值。。也就是是說，根根據(jù)計算算負(fù)荷選選擇的電電氣設(shè)備備和導(dǎo)線線電纜，，如果以以計算負(fù)負(fù)荷連續(xù)續(xù)運(yùn)行，，其發(fā)熱熱不會超超過允許許值。計算負(fù)荷荷大小為為正常生生產(chǎn)時這這些設(shè)備備的最大大功率。。一、概述述由于導(dǎo)體體通過電電流達(dá)到到穩(wěn)定溫溫升的時時間大約約需(3～4)τ，τ為發(fā)熱時時間常數(shù)數(shù)，截面面16m2以上的導(dǎo)導(dǎo)體τ≥10min，因此，，約30min后達(dá)到穩(wěn)穩(wěn)定溫升升。由此此可得出出計算負(fù)負(fù)荷即前前述負(fù)荷荷曲線的的Pmax，用P30表示，其他他幾個量分分別表示為為Q30、S30、I30。計算負(fù)荷是是供電設(shè)計計計算的基基本依據(jù)。。這里的“最最大功率””又是一個個什么概念念？是瞬時時出現(xiàn)的最最大值還是是持續(xù)一定定時間的最最大值？若若是后者，，持續(xù)時間間又是多長長？第二節(jié)三三相用電設(shè)設(shè)備組計算算負(fù)荷的確確定一、概述對于一個已已經(jīng)運(yùn)行的的工廠來說說，P30可由實際運(yùn)運(yùn)行的記錄錄數(shù)據(jù)確定定，但供配配電系統(tǒng)設(shè)設(shè)計，更多多是針對新新建的工廠廠或車間。。一般地，類類似的企業(yè)業(yè)或車間，，設(shè)備的運(yùn)運(yùn)行情況大大致相似，，這就是確確定計算負(fù)負(fù)荷的依據(jù)據(jù)。但是由由于負(fù)荷情情況復(fù)雜，，影響計算算負(fù)荷的因因素很多，，實際上，，負(fù)荷也不不可能是一一成不變的的，它與設(shè)設(shè)備的性能能，生產(chǎn)的的組織以及及能源供應(yīng)應(yīng)的狀況等等多種因素素有關(guān)，因因而負(fù)荷計計算也只能能力求接近近實際。其計算方法法有：需要要系數(shù)法：：二項式系系數(shù)法。第二節(jié)三三相用電設(shè)設(shè)備組計算算負(fù)荷的確確定（一）設(shè)備備容量的確確定連續(xù)工作制制Pe=ΣPN短時工作制制Pe=ΣPN，也可忽略略不計。對于電焊機(jī)機(jī)ε=100%對于吊車ε=25%斷續(xù)周期工工作制第二節(jié)三三相用電設(shè)設(shè)備組計算算負(fù)荷的確確定二、按需要要系數(shù)法確確定計算負(fù)負(fù)荷由于一個用用電設(shè)備組組中的設(shè)備備并不一定定同時工作作，工作的的設(shè)備也不不一定都工工作在額定定狀態(tài)下，，另外考慮慮到線路的的損耗、用用電設(shè)備本本身的損耗耗等因素，，設(shè)備或設(shè)設(shè)備組的計計算負(fù)荷等等于用電設(shè)設(shè)備組的總總?cè)萘砍艘砸砸粋€小于1的系數(shù)，叫叫做需要系數(shù)，用Kd表示。式中Kd——需要系系數(shù)基本公式：：第二節(jié)三三相用電設(shè)設(shè)備組計算算負(fù)荷的確確定二、按需要要系數(shù)法確確定計算負(fù)負(fù)荷（二）單組組用電設(shè)備備組計算負(fù)負(fù)荷的確定定無功計算負(fù)負(fù)荷：視在計算負(fù)負(fù)荷：計算電流：：第二節(jié)三三相用電設(shè)設(shè)備組計算算負(fù)荷的確確定二、按需要要系數(shù)法確確定計算負(fù)負(fù)荷（二）單組組用電設(shè)備備組計算負(fù)負(fù)荷的確定定①需要系數(shù)數(shù)是統(tǒng)計的的結(jié)果，統(tǒng)統(tǒng)計有一定定的范圍，，附表1的的數(shù)據(jù)是按按車間內(nèi)設(shè)設(shè)備臺數(shù)較較多的情況況統(tǒng)計的，，若設(shè)備數(shù)數(shù)較少，需需要系數(shù)宜宜適當(dāng)取大大，僅有1～2臺時時，應(yīng)取為為1。特別別地，對于于1臺電動動機(jī)：需要系數(shù)法法的說明P30=PN/η②同樣的設(shè)設(shè)備，在不不同的使用用場合，需需要系數(shù)不不同。第二節(jié)三三相用電設(shè)設(shè)備組計算算負(fù)荷的確確定二、按需要要系數(shù)法確確定計算負(fù)負(fù)荷已知某機(jī)修修車間的金金屬切削機(jī)機(jī)床組，擁擁有380V的三相相電動機(jī)7.5kW3臺，4kW8臺臺，3kW17臺，，1.5kW10臺臺。試求其其計算負(fù)荷荷。例2.1用用需要要系數(shù)法計計算負(fù)荷解：總?cè)萘苛??Kd=?，cosφ=?，tanφ=?金屬切削機(jī)機(jī)床組的計計算負(fù)荷P30=0.2××120.5kW=24.1kWQ30=24.1kW×1.73=41.7kvar考慮因素：：各用電設(shè)設(shè)備組的最最大半小時時負(fù)荷不是是同時出現(xiàn)現(xiàn)，因此確確定多組用用電設(shè)備組組的計算負(fù)負(fù)荷時較各各組的計算算負(fù)荷的和和略小，即即乘以同時時系數(shù)，該該系數(shù)約為為0.9。。（三）多組組用電設(shè)備備的計算負(fù)負(fù)荷（？））計算方法P30=K∑P∑P30Q30=K∑Q∑Q30注意：計算算多組電設(shè)設(shè)備組總的的計算負(fù)荷荷時，不考考慮設(shè)備臺臺數(shù)少而適適當(dāng)增大Kd的問題。第二節(jié)三三相用電設(shè)設(shè)備組計算算負(fù)荷的確確定二、按需要要系數(shù)法確確定計算負(fù)負(fù)荷解:(1)冷冷加工機(jī)床床：查附錄表1可得Kd1=0.2，，cosφ1=0.5，，tgφ1=1.73P30(1)=0.2×50=10kWQ30(1)=10×1.73=17.3kvar例2-2一一機(jī)修車車間的380V線路路上，接有有金屬切削削機(jī)床電動動機(jī)20臺臺共50kW，其中中較大容量量電動機(jī)有有7.5kW1臺，，4kW3臺，2.2kW7臺；另接接通風(fēng)機(jī)3kW2臺臺；電阻爐爐1臺2kW。試求求計算負(fù)荷荷。第二節(jié)三三相用電設(shè)設(shè)備組計算算負(fù)荷的確確定二、按需要要系數(shù)法確確定計算負(fù)負(fù)荷（三）多組組用電設(shè)備備的計算負(fù)負(fù)荷(2)通風(fēng)風(fēng)機(jī)：Kd2=0.8，，cosφ2=0.8，，tgφ2=0.75P30(2)=0.8×3=2.4kWQ30(2)=2.4××0.75=1.8kvar(3)電阻阻爐：Kd3=0.7，，cosφ3=1，tgφ3=0P30(3)=1.4kWQc3=0第二節(jié)三三相用電設(shè)設(shè)備組計算算負(fù)荷的確確定二、按需要要系數(shù)法確確定計算負(fù)負(fù)荷（三）多組組用電設(shè)備備的計算負(fù)負(fù)荷(4)車間間計算負(fù)荷荷（取K∑p=0.95，K∑q=0.97）：P30=0.95×(10+2.4+1.4)kW=13.1kWQ30=0.97×(17.3+1.8+0)=17.19kvar在實際工程程設(shè)計說明明書中，常常采用計算算表格的形形式，見教教材表2-1。第二節(jié)三三相用電設(shè)設(shè)備組計算算負(fù)荷的確確定二、按需要要系數(shù)法確確定計算負(fù)負(fù)荷（三）多組組用電設(shè)備備的計算負(fù)負(fù)荷解:查附附錄表1可可得Kd=0.8P30=0.8×(100+20)=96kW例一380V線路路上，接有有通風(fēng)機(jī)100kW1臺，5kW4臺臺。試求計計算負(fù)荷。。一個問題另例一380V線線路上，僅僅接有通風(fēng)風(fēng)機(jī)100kW1臺臺。計算負(fù)負(fù)荷？解:P30=100kW?(一)單組組用電設(shè)備備的計算負(fù)負(fù)荷式中中，，b、c為二二項項式式系系數(shù)數(shù)；；bPe是該該組組用用電電設(shè)設(shè)備備的的平平均均負(fù)負(fù)荷荷；；cPx為用用電電設(shè)設(shè)備備組組中中x臺容容量量最最大大的的設(shè)設(shè)備備運(yùn)運(yùn)行行時時增增加加的的附附加加負(fù)負(fù)荷荷，，其其中中Px為x臺最最大大容容量量設(shè)設(shè)備備的的總總?cè)萑萘苛?。。P30=bPe+cPx當(dāng)用用電電設(shè)設(shè)備備組組的的設(shè)設(shè)備備總總臺臺數(shù)數(shù)n＜2x時，，則則最最大大容容量量設(shè)設(shè)備備臺臺數(shù)數(shù)取取x=n/2，，且且按按““四四舍舍五五入入””法法取取整整，，當(dāng)當(dāng)只只有有一一臺臺設(shè)設(shè)備備時時，，可可認(rèn)認(rèn)為為P30=Pe。其他他算算式式與與需需要要系系數(shù)數(shù)法法相相同同。。第二二節(jié)節(jié)三三相相用用電電設(shè)設(shè)備備組組計計算算負(fù)負(fù)荷荷的的確確定定二、、按按二二項項式式法法確確定定計計算算負(fù)負(fù)荷荷例用用二二項項式式法法計計算算上上例例。。解：：查查表表，，b=0.65，，c=0.25，，x=5/2=3這個個結(jié)結(jié)果果比比較較合合理理。。經(jīng)經(jīng)驗驗表表明明，，確確定定低低壓壓分分支支干干線線或或支支線線時時，，按按需需要要系系數(shù)數(shù)法法計計算算的的結(jié)結(jié)果果偏偏小小，，以以采采用用二二項項式式為為宜宜。。P30=105kW(一一)單單組組用用電電設(shè)設(shè)備備的的計計算算負(fù)負(fù)荷荷第二二節(jié)節(jié)三三相相用用電電設(shè)設(shè)備備組組計計算算負(fù)負(fù)荷荷的的確確定定二、、按按二二項項式式法法確確定定計計算算負(fù)負(fù)荷荷確定定多多組組用用電電設(shè)設(shè)備備的的計計算算負(fù)負(fù)荷荷時時，，也也應(yīng)應(yīng)考考慮慮最最大大負(fù)負(fù)荷荷不不是是同同時時出出現(xiàn)現(xiàn)，，但但不不是是引引入入一一個個同同時時系系數(shù)數(shù)，，而而是是按按照照二二項項式式法法的的思思路路，，考考慮慮其其中中一一個個最最大大的的附附加加負(fù)負(fù)荷荷。。P30=∑∑(bPe)+(cPx)max其他他同同。。Q30=∑∑(bPetanφ)+(cPx)maxtanφmax(二二)多多組組用用電電設(shè)設(shè)備備的的計計算算負(fù)負(fù)荷荷第二二節(jié)節(jié)三三相相用用電電設(shè)設(shè)備備組組計計算算負(fù)負(fù)荷荷的的確確定定二、、按按二二項項式式法法確確定定計計算算負(fù)負(fù)荷荷解:求求出出各各組組的的平平均均功功率率bPe和附附加加負(fù)負(fù)荷荷cPx（１１））金金屬屬切切削削機(jī)機(jī)床床電電動動機(jī)機(jī)組組查附附錄錄表表1，，取取b1=0.14，，c1=0.4，，x1=5，，cosφ1=0.5，，tgφ1=1.73，則則(bPe)1=0.14×50=7kW(cPx)1=0.4(7.5××1+4××3+2.2××1)=8.68kW例2-4用用二二項式式法來來確定定例2-2中的的計算算負(fù)荷荷。第二節(jié)節(jié)三三相用用電設(shè)設(shè)備組組計算算負(fù)荷荷的確確定二、按按二項項式法法確定定計算算負(fù)荷荷例2-4解解：（２））通風(fēng)風(fēng)機(jī)組組b2=0.65，c2=0.25，cosφ2=0.8，，tgφ2=0.75，n=2＜＜2x，取x2=n/2=1，，則(bPe)2=0.65×3=1.95kW(cPx)2=0.25××1.5=0.375kW（３））電電阻爐爐b3=0.7，，c3=0，，cosφ3=1，，tgφ3=0(bPe)3=0.7××2=1.4kW(cPx)3=0第二節(jié)節(jié)三三相用用電設(shè)設(shè)備組組計算算負(fù)荷荷的確確定二、按按二項項式法法確定定計算算負(fù)荷荷例2-4解解：顯然，，三組組用電電設(shè)備備中，，第一一組的的附加加負(fù)荷荷(cPx)1最大，，故總總計算算負(fù)荷荷為：：P30=∑(bPe)i+(cPx)1=(7+1.95+1.4)+8.68=19kW第二節(jié)節(jié)三三相用用電設(shè)設(shè)備組組計算算負(fù)荷荷的確確定二、按按二項項式法法確定定計算算負(fù)荷荷Q30=∑(bPetgφ)i+(cPx)1tgφ1=(7×1.73+1.95×0.75+0)+8.68××1.73=28.6kvar比較例2-2和例2-4的計計算結(jié)結(jié)果可可知，，按二二項式式法計計算的的結(jié)果果比按按需要要系數(shù)數(shù)法計計算的的結(jié)果果大得得多。?？梢姸検绞椒ǜm用用于容容量差差別懸懸殊的的用電電設(shè)備備的負(fù)負(fù)荷計計算。。第二節(jié)節(jié)三三相用用電設(shè)設(shè)備組組計算算負(fù)荷荷的確確定二、按按二項項式法法確定定計算算負(fù)荷荷第三節(jié)節(jié)單單相用用電設(shè)設(shè)備組組的負(fù)負(fù)荷計計算單相設(shè)設(shè)備應(yīng)應(yīng)盡可可能地地均勻勻分布布在三三相上上，以以使三三相負(fù)負(fù)荷保保持平平衡。。三相線線路中中單相相設(shè)備備的總總?cè)萘苛坎怀^三三相總總?cè)萘苛康?5%時，，單相相設(shè)備備可按按三相相負(fù)荷荷平衡衡計算算。三相線線路中中單相相設(shè)備備的總總?cè)萘苛砍^過三相相總?cè)萑萘康牡?5%時時，應(yīng)應(yīng)把單單相設(shè)設(shè)備容容量換換算為為等效效三相相設(shè)備備容量量，再再算出出三相相等效效計算算負(fù)荷荷。根據(jù)發(fā)發(fā)熱等等效原原則，，只要要三相相不平平衡，，就以以最大大相有有功負(fù)負(fù)荷的的3倍倍作為為等效效三相相負(fù)荷荷。（1））單相相設(shè)備備接于于相電電壓時時Pe=3Pe.mφP30=KdPe式中，，Pe.mφ為最大大負(fù)荷荷相所所接的的單相相設(shè)備備容量量①接于于同一一線電電壓時時（2））單相相設(shè)備備接于于線電電壓時時按電流流等效效原則則第三節(jié)節(jié)單單相用用電設(shè)設(shè)備組組的負(fù)負(fù)荷計計算②接于于不同同線電電壓時時設(shè)接于于三個個線電電壓的的設(shè)備備容量量分別別為P1、P2、P3，P1＞P2＞P3，則等等效三三相設(shè)設(shè)備容容量為為（2））單相相設(shè)備備接于于線電電壓時時？P30=KdPe第三節(jié)節(jié)單單相用用電設(shè)設(shè)備組組的負(fù)負(fù)荷計計算（3））有的的單相相設(shè)備備接于于線電電壓、、有的的單相相設(shè)備備接于于相電電壓時時應(yīng)將接接于線線電壓壓的單單相設(shè)設(shè)備容容量換換算為為接于于相電電壓的的設(shè)備備容量量，然然后分分別計計算各各相的的設(shè)備備容量量和計計算負(fù)負(fù)荷。。等效三三相計計算負(fù)負(fù)荷取取其最最大有有功負(fù)負(fù)荷相相的計計算負(fù)負(fù)荷的的3倍倍，即即P30=3P30mφQ30=3Q30mφQ30mφ是P30mφ相對應(yīng)應(yīng)相的的無功功第三節(jié)節(jié)單單相用用電設(shè)設(shè)備組組的負(fù)負(fù)荷計計算將線電電壓的的單相相設(shè)備備容量量換算算為相相電壓壓的設(shè)設(shè)備容容量的的換算算公式式為：：試用向向量圖圖法確確定換換算系系數(shù)的的計算算式。。第三節(jié)節(jié)單單相用用電設(shè)設(shè)備組組的負(fù)負(fù)荷計計算例2-5某220/380V三相相四線線制線線路上上，裝裝有220V單單相電電熱干干燥箱箱4臺臺；另另有380V單相相對焊焊機(jī)4臺，，其中中2臺臺14kW（ε=100%）接于AB相，1臺20kW（ε=100%）接于BC相，1臺30kW（ε=60%））接于CA相。試求求該線路的的計算負(fù)荷荷。第三節(jié)單單相用電設(shè)設(shè)備組的負(fù)負(fù)荷計算圖2-7例例2-5的電電路解:計算步驟1.電熱干干燥箱的各各相計算負(fù)負(fù)荷2.對焊機(jī)機(jī)折算到各各相的計算算負(fù)荷3.各相總總的計算負(fù)負(fù)荷4.三相的的計算負(fù)荷荷第三節(jié)單單相用電設(shè)設(shè)備組的負(fù)負(fù)荷計算1.電熱干干燥箱及電電加熱器的的各相計算算負(fù)荷查附錄表1得Kd=0.7，，cosφ=1，tgφ=0，因因此只要計計算有功計計算負(fù)荷A相PA1=KdPA=0.7××10×2=14kWB相PB1=KdPB=0.7××30×1=21kWC相PC1=KdPC=0.7××20×1=14kW第三節(jié)單單相用電設(shè)設(shè)備組的負(fù)負(fù)荷計算2.對焊機(jī)機(jī)的各相計計算負(fù)荷先將接于CA相的30kW（（ε=60%））換算至ε=100%的設(shè)備容容量，即查附錄表1得Kd=0.35，cosφ=0.7，tgφ=1.02查表2-3得cosφ=0.7時pAB-A=pBC-B=pCA-C=0.8pAB-B=pBC-C=pCA-A=0.2qAB-A=qBC-B=qCA-C=0.22qAB-B=qBC-C=qCA-A=0.8第三節(jié)單單相用電設(shè)設(shè)備組的負(fù)負(fù)荷計算2.對焊機(jī)機(jī)的各相計計算負(fù)荷（1）各相相的設(shè)備容容量為A相PA=pAB-APAB+pCA-APCA=0.8××14×2+0.2×23=27kWQA=qAB-APAB+qCA-APCA=0.22×14××2+0.8×23=24.6kvar第三節(jié)單單相用電設(shè)設(shè)備組的負(fù)負(fù)荷計算B相PB=pBC-BPBC+pAB-BPAB=0.8××20+0.2×14×2=21.6kWQB=qBC-BPBC+qAB-BPAB=0.22×20+0.8××14×2=26.8kvarC相PC=pCA-CPCA+pBC-CPBC=0.8××23+0.2×20=22.4kWQC=qCA-CPCA+qBC-CPBC=0.22×23+0.8××20=21.1kvar2.對焊機(jī)機(jī)的各相計計算負(fù)荷（2）各相相的計算負(fù)負(fù)荷為A相P30A2=KdPeA=0.35×27=9.45kWQ30A2=KdQeA=0.35×24.6=8.61kvarB相P30B2=KdPeB=0.35×21.6=7.56kWQ30B2=KdQeB=0.35×26.8=9.38kvarC相P30C2=KdPeC=0.35×22.4=7.84kWQ30C2=KdQeC=0.35×21.1=7.39kvar第三節(jié)單單相用電設(shè)設(shè)備組的負(fù)負(fù)荷計算3.各相總總的計算負(fù)負(fù)荷A相P30A=14+9.45=23.5kWQ30A=8.61kvarB相P30B=21+7.56=28.6kWQ30B=9.38kvarC相P30C=147+7.84=21.8kWQ30C=7.39kvar第三節(jié)單單相用電設(shè)設(shè)備組的負(fù)負(fù)荷計算4.總的等等效三相計計算負(fù)荷因為B相的的有功計算算負(fù)荷最大大，所以P30mφ=P30B=28.6kWQ30mφ=Q30B=9.38kvarP30=3P30mφ=3×28.6=85.8kWQ30=3Q30mφ=3×9.38=28.1kvar第三節(jié)單單相用電設(shè)設(shè)備組的負(fù)負(fù)荷計算一、工廠計計算負(fù)荷的的確定在制定建廠廠規(guī)劃或初初步設(shè)計時時，尚無具具體設(shè)備參參數(shù)和工藝藝流程，這這時用估算算法確定工工廠的計算算負(fù)荷。（一）產(chǎn)量量估算法Wa(年耗電)=A(年產(chǎn)量)×a(單位產(chǎn)品品耗電量)P30=Wa/TmaxQ30=P30/tanφ第四節(jié)工工廠的計計算負(fù)荷及及年耗電量量（二）需要要系數(shù)法P30=kdPe為工廠需要要系數(shù)Q30=P30/tanφ（三）逐級級計算法同一級的計計算負(fù)荷相相加乘以一一個同時系系數(shù)，就是是這一級的的計算負(fù)荷荷，逐步往往上計算，，直到進(jìn)線線端。變壓器功率率損耗：ΔΔPT≈0.01S30ΔQT≈0.05S30第四節(jié)工工廠的計計算負(fù)荷及及年耗電量量3.逐級計計算法P30.5=KΣ5ΣP30.6iP304=P30.5+?PwL2P30.3=KΣ3ΣP304iP30.2=P30.3+?PT+?PwL1P30.1=KΣ1P30.2i（四）無功功補(bǔ)償及無無功補(bǔ)償后后的工廠計計算負(fù)荷1.工廠的的功率因素素瞬時功率因因素平均功率因因素最大負(fù)荷時時功率因素素第四節(jié)工工廠的計計算負(fù)荷及及年耗電量量《供電營業(yè)業(yè)規(guī)則》規(guī)規(guī)定最大負(fù)負(fù)荷功率因因素應(yīng)達(dá)到到0.90。2.無功功功率補(bǔ)償工廠的負(fù)負(fù)荷多為為感性負(fù)負(fù)載，Q較大→S較大，cosφ較小。在在P不變的情情況下，，增大cosφ，S減小，I也減?。海海?）降降低電能能損耗；；（2）減減小電壓壓損耗；；（3）可可選擇較較小容量量的供電電設(shè)備和和導(dǎo)線電電纜。（四）無無功補(bǔ)償償及無功功補(bǔ)償后后的工廠廠計算負(fù)負(fù)荷第四節(jié)工工廠廠的計算算負(fù)荷及及年耗電電量提高功率率因數(shù)方方法有：：①提高高自然功功率因數(shù)數(shù)；②人人工補(bǔ)償償。人工補(bǔ)償償?shù)闹饕椒ㄊ鞘窃鲈O(shè)靜靜電電容容器組，，利用容容性無功功抵消感感性無功功。①并聯(lián)電電容器的的型號并聯(lián)電容容器的型型號由文文字和數(shù)數(shù)字兩部部分組成成，型號號各部分分所表示示的意義義如下：：例如：BW0.4-12-1型即為為單相戶戶內(nèi)型十十二烷基基苯浸漬漬的并聯(lián)聯(lián)電容器器，額定定電壓為為0.4kV、、容量為為12kvar。②補(bǔ)償容容量和電電容器臺臺數(shù)的確確定(自自動補(bǔ)償償)Qc=P30(tanφ1－tanφ2)實際設(shè)計計時可查查附表3。（四）無無功補(bǔ)償償及無功功補(bǔ)償后后的工廠廠計算負(fù)負(fù)荷第四節(jié)工工廠廠的計算算負(fù)荷及及年耗電電量3.無功功補(bǔ)償后后的工廠廠計算負(fù)負(fù)荷若補(bǔ)償裝裝置裝設(shè)設(shè)地點(diǎn)在在變壓器器一次側(cè)側(cè)若補(bǔ)償裝裝置裝設(shè)設(shè)地點(diǎn)在在變壓器器二次側(cè)側(cè)，則還還要考慮慮變壓器器的損耗耗：（四）無無功補(bǔ)償償及無功功補(bǔ)償后后的工廠廠計算負(fù)負(fù)荷第四節(jié)工工廠廠的計算算負(fù)荷及及年耗電電量例有有一工廠廠修建10/0.4kV的車車間變電電所，已已知車間間變電所所低壓側(cè)側(cè)的視在在功率S301為800kVA，無功功計算負(fù)負(fù)荷Q301為540kvar，現(xiàn)現(xiàn)要求車車間變電電所高壓壓側(cè)功率率因數(shù)不不低于0.9，，如果在在低壓側(cè)側(cè)裝設(shè)自自動補(bǔ)償償電容器器，問補(bǔ)補(bǔ)償容量量需多少少？解（（1）補(bǔ)補(bǔ)償前低低壓側(cè)第四節(jié)工工廠廠的計算算負(fù)荷及及年耗電電量3.無功功補(bǔ)償后后的工廠廠計算負(fù)負(fù)荷（四）無無功補(bǔ)償償及無功功補(bǔ)償后后的工廠廠計算負(fù)負(fù)荷例解續(xù)低低壓側(cè)cosφ1=590.25/800=0.74(2)確確定補(bǔ)償償容量現(xiàn)要求在在高壓側(cè)側(cè)不低于于0.9，而補(bǔ)補(bǔ)償在低低壓側(cè)進(jìn)進(jìn)行，所所