工廠電力負(fù)荷及其計算

第二章工廠的電力負(fù)荷及計算

電力負(fù)荷的計算是正確選擇供配電系統(tǒng)中導(dǎo)線、電纜、開關(guān)電器、變壓器等電氣設(shè)備基礎(chǔ)，也是保障供配電系統(tǒng)安全可靠運行必不可少的環(huán)節(jié)。本章是分析工廠供配電系統(tǒng)和進(jìn)行供電設(shè)計計算的基礎(chǔ)。

本章知識點：掌握工廠電力系統(tǒng)的分級，了解負(fù)荷曲線的概念以及與之有關(guān)的幾個物理量，掌握確定用電設(shè)備組計算負(fù)荷的常用方法（需用系數(shù)法），掌握功率損耗和電能損耗及工廠計算負(fù)荷的確定，了解尖峰電流的概念和計算方法。

2/4/20231工廠供電第二章工廠的電力負(fù)荷及計算本章主要學(xué)習(xí)以下內(nèi)容：第一節(jié)電力負(fù)荷與負(fù)荷曲線的有關(guān)概念第二節(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(fù)荷和年電能消耗量第六節(jié)尖峰電流的計算2/4/20232工廠供電第一節(jié)電力負(fù)荷與負(fù)荷曲線的有關(guān)概念一、電力負(fù)荷與電量1、電力負(fù)荷又叫電力負(fù)載，有兩種含義：（1）指耗用電能的用電設(shè)備或用電單位（用戶），如說重要負(fù)荷，不重要負(fù)荷、動力負(fù)荷、照明負(fù)荷等。（2）指用電設(shè)備或用電單位所耗用的電功率或電流大小，如說輕負(fù)荷（輕載）、重載、空載、滿載等。2/4/20233工廠供電第一節(jié)電力負(fù)荷與負(fù)荷曲線的有關(guān)概念2、電量

用電設(shè)備所需要的電能設(shè)備，即功率在一段時間內(nèi)的累積；二、負(fù)荷計算的目的和內(nèi)容1、負(fù)荷計算的目的

工廠用電設(shè)備工作時的實際負(fù)荷不等于設(shè)備的額定負(fù)荷（安裝容量）；在工廠供電系統(tǒng)設(shè)計時，如果直接采用額定容量進(jìn)行設(shè)計勢必造成浪費；應(yīng)先計算出全部設(shè)備的實際負(fù)荷。2/4/20234工廠供電第一節(jié)電力負(fù)荷與負(fù)荷曲線的有關(guān)概念2、負(fù)荷計算的主要內(nèi)容（1）求計算負(fù)荷：即正常工作時的實際最大負(fù)荷。目的是選擇各級電壓供電網(wǎng)絡(luò)、變壓器容量、電氣設(shè)備的型號等；保證使其在通過正常最大工作電流時不至于過熱而損壞。（選擇設(shè)備）（2）求尖峰電流：目的用于計算電壓波動、電壓損失，選擇熔斷器和保護(hù)元件等。（校驗設(shè)備）（3）求平均負(fù)荷：目的是計算全廠的電能需要兩、電能損耗及選擇無功補(bǔ)償容量等；（節(jié)能措施）2/4/20235工廠供電

第一節(jié)電力負(fù)荷與負(fù)荷曲線的有關(guān)概念三、電力負(fù)荷的分級及其對供電的要求

工廠的電力負(fù)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。1.一級負(fù)荷中斷供電將造成人身傷亡者,或中斷供電在政治、經(jīng)濟(jì)上造成重大損失者。一級負(fù)荷應(yīng)由兩個獨立電源供電。2.二級負(fù)荷中斷供電將在政治、經(jīng)濟(jì)上造成較大損失者。二級負(fù)荷應(yīng)由兩回線路供電，供電變壓器亦應(yīng)有兩臺。2/4/20236工廠供電3.三級負(fù)荷為一般電力負(fù)荷，不屬于一、二級負(fù)荷者。對供電電源無特殊要求，一般由單回線路供電。四、用電設(shè)備的工作制1、連續(xù)工作制設(shè)備恒定負(fù)荷下運行，且運行時間長至足以使之達(dá)到熱平衡狀態(tài)。如通風(fēng)機(jī)、水泵、壓縮機(jī)、發(fā)電機(jī)組、照明燈等。2、短時工作制設(shè)備

恒定負(fù)荷下運行，短時間內(nèi)連續(xù)工作，且能夠達(dá)到熱平衡狀態(tài)。如機(jī)床的輔助電動機(jī)、控制閥門的電動機(jī)等。第一節(jié)電力負(fù)荷與負(fù)荷曲線的有關(guān)概念2/4/20237工廠供電第一節(jié)電力負(fù)荷與負(fù)荷曲線的有關(guān)概念3、斷續(xù)周期工作制設(shè)備反復(fù)周期性短時工作，工作或停歇均不足達(dá)到設(shè)備的熱平衡。如電焊機(jī)、吊車電動機(jī)等。斷續(xù)周期工作制的設(shè)備，可用“負(fù)荷持續(xù)率（dutycycle又稱暫載率）來表征其工作特征。負(fù)荷持續(xù)率為一個工作周期內(nèi)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(nèi)的工作時間；t。為工作周期內(nèi)的停歇時間。

額定暫載率——是設(shè)備的額定參數(shù)；2/4/20238工廠供電第一節(jié)電力負(fù)荷與負(fù)荷曲線的有關(guān)概念五、負(fù)荷曲線（loadcurve）

1、負(fù)荷曲線

表示一組用電設(shè)備的功率隨時間變化關(guān)系的圖形。縱軸為功率，橫軸為時間。

2/4/20239工廠供電第一節(jié)電力負(fù)荷與負(fù)荷曲線的有關(guān)概念2、負(fù)荷曲線的分類2/4/202310工廠供電第一節(jié)電力負(fù)荷與負(fù)荷曲線的有關(guān)概念3、負(fù)荷曲線的作用

負(fù)荷曲線能夠直觀的反映出用戶的用電特點和規(guī)律；對于設(shè)計人員，獲取資料有助于設(shè)計分析；對于運行人員，可以合理地、有計劃地安排用戶、車間、班次或者大容量設(shè)備的用電時間等，從而降低負(fù)荷高峰，填補(bǔ)負(fù)荷低谷，這種“消峰填谷”的辦法可以使得負(fù)荷曲線比較平坦，有利于節(jié)電。4、特點電力負(fù)荷不等于設(shè)備的額定功率，而是設(shè)備的實際消耗功率；負(fù)荷曲線是有規(guī)律的；2/4/202311工廠供電第一節(jié)電力負(fù)荷與負(fù)荷曲線的有關(guān)概念5、負(fù)荷曲線繪制（1）日有功負(fù)荷曲線的繪制及意義主要采用描點和階梯形繪制方法；意義：日有功負(fù)荷曲線與時間軸之間所圍成的面積為一天所消耗的有功電量。2/4/202312工廠供電第一節(jié)電力負(fù)荷與負(fù)荷曲線的有關(guān)概念（2）年負(fù)荷持續(xù)時間曲線的繪制

繪制方法：年負(fù)荷持續(xù)時間曲線根據(jù)一年中具有代表性的夏季日負(fù)荷曲線和冬季日負(fù)荷曲線繪制。其夏季和冬季在全年計算中所有的天數(shù)影視當(dāng)?shù)氐牡乩砦恢煤蜌鉁厍闆r而定。2/4/202313工廠供電第一節(jié)電力負(fù)荷與負(fù)荷曲線的有關(guān)概念繪制夏季日負(fù)荷曲線和冬季日負(fù)荷曲線，并繪制年持續(xù)負(fù)荷曲線的坐標(biāo)系（橫坐標(biāo)最大值為365×24=8760h）。從夏季日負(fù)荷曲線和冬季日負(fù)荷曲線中的最大功率開始，以功率遞減的順序，依次繪制到年持續(xù)負(fù)荷曲線坐標(biāo)系中。2/4/202314工廠供電第一節(jié)電力負(fù)荷與負(fù)荷曲線的有關(guān)概念（3）年持續(xù)負(fù)荷曲線的意義年持續(xù)負(fù)荷曲線與橫軸所圍成的面積代表了用戶全年消耗的總電量。（4）注意日負(fù)荷曲線和年負(fù)荷曲線繪制的區(qū)別日負(fù)荷曲線按照時間先后繪制，而年持續(xù)負(fù)荷曲線是按照負(fù)荷的大小和累計時間來繪制。2/4/202315工廠供電第一節(jié)電力負(fù)荷與負(fù)荷曲線的有關(guān)概念六、與負(fù)荷曲線有關(guān)的物理量1、年最大負(fù)荷和年最大負(fù)荷利用小時

負(fù)荷最大工作班：

一年中最大負(fù)荷月份內(nèi)最少出現(xiàn)2～3次的最大負(fù)荷工作班（防止偶然性）。年最大負(fù)荷Pmax

：

全年中負(fù)荷最大的工作班內(nèi)，消耗電能最大的半小時的平均功率（半小時平均功率的最大值），因此年最大負(fù)荷也稱為半小時最大負(fù)荷P30。2/4/202316工廠供電第一節(jié)電力負(fù)荷與負(fù)荷曲線的有關(guān)概念年最大負(fù)荷利用小時Tmax：

一個假想時間，在此時間內(nèi)，電力負(fù)荷按年最大負(fù)荷Pmax（或P30）持續(xù)運行所消耗的電能，恰好等于該電力負(fù)荷全年實際消耗的電能。

即：，——全年消耗的電能量。Tmax——用電負(fù)荷均衡性的標(biāo)志，越大越均衡。2/4/202317工廠供電第一節(jié)電力負(fù)荷與負(fù)荷曲線的有關(guān)概念2、平均負(fù)荷和負(fù)荷系數(shù)

（1）平均負(fù)荷Pav:

電力負(fù)荷在一定時間t內(nèi)平均消耗的功率，也就是電力負(fù)荷在該時間t內(nèi)消耗的電能Wt除以時間t的值，即年平均負(fù)荷Pav按全年（8760h）消耗的電能Wa來計算，即2/4/202318工廠供電第一節(jié)電力負(fù)荷與負(fù)荷曲線的有關(guān)概念（2）負(fù)荷系數(shù):負(fù)荷系數(shù)又稱負(fù)荷率，它是用電負(fù)荷的平均負(fù)荷Pav,與其最大負(fù)荷Pmax的比值，即

負(fù)荷系數(shù)用來表征負(fù)荷變化規(guī)律：其值越大，曲線越平坦，負(fù)荷波動越小。對用電設(shè)備來說，就是設(shè)備的輸出功率P與設(shè)備額定容量PN的比值，即2/4/202319工廠供電第二節(jié)三相用電設(shè)備組計算負(fù)荷的確定

一、計算負(fù)荷通過負(fù)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(fù)荷值，稱為計算負(fù)荷?！嬎阖?fù)荷的依據(jù)：發(fā)熱條件——當(dāng)以計算負(fù)荷連續(xù)運行時，設(shè)備的發(fā)熱溫度不會超過允許值。截面在16mm2

及以上的導(dǎo)體大約經(jīng)30min后達(dá)到穩(wěn)定溫升值，由此可見，計算負(fù)荷實際上從負(fù)荷曲線上查得半小時最大負(fù)荷P30是基本相當(dāng)?shù)?。所以計算?fù)荷也可以認(rèn)為就是半小時最大負(fù)荷P30。2/4/202320工廠供電第二節(jié)三相用電設(shè)備組計算負(fù)荷的確定▲計算負(fù)荷是供電設(shè)計計算的基本依據(jù)，計算負(fù)荷選擇的是否合理直接影響到電器以及導(dǎo)向電纜選擇的經(jīng)濟(jì)性：過大會造成投資以及有色金屬所謂浪費；過小選擇的電氣設(shè)備長期處于過負(fù)荷運行狀態(tài)下，增加電能損耗，產(chǎn)生過熱，導(dǎo)致絕緣老化甚至燒毀；▲計算負(fù)荷情況復(fù)雜，影響因素諸多，難以精確計算；負(fù)荷是變化的；與設(shè)備的性能、生產(chǎn)組織、生產(chǎn)者的技能與能源供應(yīng)的狀況等多因素有關(guān)?！嬎阖?fù)荷的方法比較多：估算法、需要系數(shù)法、二項式法、單相負(fù)荷計算等近似求解方法。2/4/202321工廠供電第二節(jié)三相用電設(shè)備組計算負(fù)荷的確定二、設(shè)備容量的確定1、用電設(shè)備的額定容量

銘牌上標(biāo)出的容量（或功率）——；2、設(shè)備容量實際用電設(shè)備的實際工作性質(zhì)決定了其并非一直工作在額定狀態(tài)：有的長期工作，有的短期工作，有的反復(fù)工作；因而在求多個用電設(shè)備的實際消耗功率時，不能直接將其額定功率直接相加得到總的電力負(fù)荷。將用電設(shè)備的額定容量換算成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)工作條件下（統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)工作制下）的“額定容量”，稱之為設(shè)備容量（設(shè)備功率）——或者。2/4/202322工廠供電第二節(jié)三相用電設(shè)備組計算負(fù)荷的確定3、設(shè)備容量的計算

設(shè)備容量計算與用電設(shè)備組的工作制有關(guān):（1）一般連續(xù)工作制和短時工作制的用電設(shè)備組:

設(shè)備容量就是所有設(shè)備的銘牌額定容量之和。

（2）對斷續(xù)周期工作制的用電設(shè)備組設(shè)備容量就是將所有設(shè)備在不同負(fù)荷持續(xù)率下的銘牌額定容量換算到一個統(tǒng)一的負(fù)荷持續(xù)率下的功率之和。換算的公式為：2/4/202323工廠供電第二節(jié)三相用電設(shè)備組計算負(fù)荷的確定電焊機(jī)組要求統(tǒng)一換算到ε=100%的設(shè)備容量，換算后的設(shè)備容量：吊車電動機(jī)組要求統(tǒng)一換算到ε=25％的設(shè)備容量。換算后的設(shè)備容量：2/4/202324工廠供電第二節(jié)三相用電設(shè)備組計算負(fù)荷的確定三、按需要系數(shù)法確定計算負(fù)荷1、基本公式

當(dāng)設(shè)備臺數(shù)較多，總?cè)萘繅虼?，沒有特殊的大型用電設(shè)備，用需用系數(shù)法。在計算范圍內(nèi)的用電設(shè)備組實際上不一定都同時運行，運行的設(shè)備也不可能都滿負(fù)荷，同時設(shè)備本身和線路都有功率損耗，因此用電設(shè)備組的有功計算負(fù)荷應(yīng)為：需要系數(shù)具體含義：是一個綜合系數(shù)，它標(biāo)志著用電設(shè)備投入時，從供電電網(wǎng)實際取用的功率與用電設(shè)備組設(shè)備功率之比。2/4/202325工廠供電第二節(jié)三相用電設(shè)備組計算負(fù)荷的確定有功計算負(fù)荷：

—為用電設(shè)備組的總設(shè)備容量。

無功計算負(fù)荷：

視在計算負(fù)荷：

計算電流：2/4/202326工廠供電第二節(jié)三相用電設(shè)備組計算負(fù)荷的確定例：已知機(jī)修車間的金屬切削機(jī)床組，擁有電壓為380V的三相電動機(jī)7.5kW3臺；4kW8臺；3kW17臺；1.5kW10臺。試求其計算負(fù)荷。

解：此機(jī)床組電動機(jī)的總?cè)萘繛?/p>

Pe=7.5kW×3+4kW×8+3kW×17+1.5×10=120.5kW

查附錄表1中“小批生產(chǎn)的金屬冷加工機(jī)床電動機(jī)”項，得Kd=16-0.2(取0.2),cosΦ=0.5,tanΦ=1.73。因此求得:有功計算負(fù)荷無功計算負(fù)荷視在計算計算電流2/4/202327工廠供電第二節(jié)三相用電設(shè)備組計算負(fù)荷的確定2、多組用電設(shè)備的計算負(fù)荷

確定擁有多組用電設(shè)備的干線上和車間變電所低壓母線的計算負(fù)荷時，應(yīng)考慮各組用電設(shè)備的最大負(fù)荷不同時出現(xiàn)的因素?？偟挠泄τ嬎阖?fù)荷為：總的無功計算負(fù)荷為：總的視在計算負(fù)荷為：總的計算電流為：

——同時系數(shù)，一般取為0.8~0.9。2/4/202328工廠供電第二節(jié)三相用電設(shè)備組計算負(fù)荷的確定四、按二項式法確定計算負(fù)荷

1、基本公式

當(dāng)確定的用電設(shè)備臺數(shù)較少而容量差別相當(dāng)大的低壓支線和干線的計算負(fù)荷時，采用二項式法確定計算負(fù)荷。

二項式法考慮了設(shè)備的平均負(fù)荷，還考慮了幾臺最大用電設(shè)備引起的附加負(fù)荷。2/4/202329工廠供電第二節(jié)三相用電設(shè)備組計算負(fù)荷的確定二項式法的基本公式是：其中：—設(shè)備組的平均負(fù)荷，是用電設(shè)備組的設(shè)備總?cè)萘浚?/p>

—設(shè)備組中x臺容量最大的設(shè)備投入運行時增加的附加負(fù)荷，其中是x臺最大容量的設(shè)備總?cè)萘浚?/p>

—為二項式系數(shù)，可查表。

2/4/202330工廠供電第二節(jié)三相用電設(shè)備組計算負(fù)荷的確定2、多組用電設(shè)備的計算負(fù)荷

利用二項式法確定多組用電設(shè)備總的計算負(fù)荷是，應(yīng)考慮各組設(shè)備的最大負(fù)荷不同時出現(xiàn)的因素。應(yīng)在各組設(shè)備中取其中一組最大的附加負(fù)荷，再加上各組的平均負(fù)荷。

總的有功計算負(fù)荷為：

總的無功計算負(fù)荷為：

2/4/202331工廠供電第二節(jié)三相用電設(shè)備組計算負(fù)荷的確定注意：

按二項式法確定計算負(fù)荷時，如果設(shè)備的臺數(shù)n少于表中規(guī)定的最大容量設(shè)備臺數(shù)x的2倍（即n<2x）時，其最大容量設(shè)備臺數(shù)x應(yīng)該適當(dāng)取小。

一般按照x=n/2,且“四舍五入”修約規(guī)定取整數(shù)。2/4/202332工廠供電第三節(jié)單相用電設(shè)備組計算負(fù)荷的確定一、概述計算目的：

保證系統(tǒng)的三相負(fù)荷盡可能平衡，避免某一相過大或者過??；計算原則：

1、三相線路中單相設(shè)備的總?cè)萘坎怀^三相總?cè)萘康?5％時，單相設(shè)備可按照三相平衡設(shè)備進(jìn)行計算；

2、三相線路中單相設(shè)備的總?cè)萘砍^三相總?cè)萘康?5％時，需要把單相設(shè)備等效成三相設(shè)備容量，再與三相設(shè)備容量相加。本節(jié)將介紹如何將單相有功負(fù)荷等效成三相負(fù)荷，單相無功負(fù)荷的等效方法與之相同。2/4/202333工廠供電第三節(jié)單相用電設(shè)備組計算負(fù)荷的確定二、單相設(shè)備組等效三相負(fù)荷計算1、單相用電設(shè)備接于相電壓

——等效三相容量；

——最大負(fù)荷相所接的單相設(shè)備容量之和。2/4/202334工廠供電第三節(jié)單相用電設(shè)備組計算負(fù)荷的確定2、單相用電設(shè)備接于線電壓（1）接于同一線電壓

——單相設(shè)備的最大容量。（2）接于不同線電壓設(shè)接于不同線電壓的設(shè)備容量分別為且，則等效的三相設(shè)備容量為：

2/4/202335工廠供電第三節(jié)單相用電設(shè)備組計算負(fù)荷的確定3、單相用電設(shè)備分別接于線電壓和相電壓

計算步驟為：（1）將接于線電壓的單相設(shè)備容量換算為接于相電壓的設(shè)備容量；（接于線電壓的單相設(shè)備容量換算為接于相電壓的設(shè)備容量的換算公式參考P53）。（2）分別計算各相的設(shè)備容量和計算負(fù)荷；（3）總的等效三相有功計算負(fù)荷為其最大有功負(fù)荷相的有功計算負(fù)荷的3倍。2/4/202336工廠供電第四節(jié)工廠供電的功率損耗和電能損耗一、工廠供電系統(tǒng)的功率損耗

電流流過電力線路和變壓器時，勢必會有功率和電能損耗。在進(jìn)行用戶或全廠負(fù)荷計算時應(yīng)該計入這部分損耗。本節(jié)介紹線路以及變壓器的功率和電能損耗。2/4/202337工廠供電第四節(jié)工廠供電的功率損耗和電能損耗(一)線路功率損耗1.線路的有功功率損耗2.線路無功功率損耗2/4/202338工廠供電第四節(jié)工廠供電的功率損耗和電能損耗（二）變壓器的功率損耗

變壓器兩個試驗：變壓器一、二次繞組中存在電阻和電抗，變壓器的功率損耗包含有功功率損耗和無功功率損耗。2/4/202339工廠供電第四節(jié)工廠供電的功率損耗和電能損耗１．變壓器有功功率損耗2/4/202340工廠供電第四節(jié)工廠供電的功率損耗和電能損耗

故變壓器有功功率損耗為：

式中

—鐵心損耗(鐵耗)；

—繞組損耗(銅耗)；

—空載損耗；

—短路損耗。

2/4/202341工廠供電第四節(jié)工廠供電的功率損耗和電能損耗２．變壓器無功功率損耗2/4/202342工廠供電第四節(jié)工廠供電的功率損耗和電能損耗故變壓器無功功率損耗為：

式中:—變壓器空載無功損耗

—變壓器在額定負(fù)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。

2/4/202343工廠供電

在負(fù)荷計算中，低損耗電力變壓器的有功損耗和無功損耗可按下式近似計算：

※記住:

第四節(jié)工廠供電的功率損耗和電能損耗2/4/202344工廠供電第四節(jié)工廠供電的功率損耗和電能損耗二、工廠供電系統(tǒng)的電能損耗(一)線路的電能損耗線路上全年的電能損耗：

年最大負(fù)荷損耗小時是一個假想時間，在此時間內(nèi)，系統(tǒng)中的元件持續(xù)通過計算電流所產(chǎn)生的電能損耗，恰好等于實際負(fù)荷電流全年在元件上產(chǎn)生的電能損耗。

(二)變壓器的電能損耗變壓器全年的電能損耗:2/4/202345工廠供電第五節(jié)工廠的計算負(fù)荷和年電能消耗量一、工廠計算負(fù)荷的確定

1.逐級計算法

2.需要系數(shù)法

3.按年產(chǎn)量和年產(chǎn)值估算法下面介紹逐級計算法確定工廠計算負(fù)荷的步驟。2/4/202346工廠供電第五節(jié)工廠的計算負(fù)荷和年電能消耗量0.單臺用電設(shè)備的計算負(fù)荷是用于選擇其開關(guān)設(shè)備和導(dǎo)線截面積。1.單臺用電設(shè)備組的計算負(fù)荷是用于選擇車間配電干線以及干線上的電氣設(shè)備（設(shè)備分組；設(shè)備容量計算；需要系數(shù)法計算用電設(shè)備組的計算負(fù)荷）。

2.車間變電所二次側(cè)的計算負(fù)荷（多個用電設(shè)備組的計算負(fù)荷）是用于選擇變壓器容量和臺數(shù)。3.車間變電所一次側(cè)的計算負(fù)荷（車間變壓器的損耗）是用于選擇高壓配電線及其上的電氣設(shè)備（開關(guān)、熔斷器等2/4/202347工廠供電第五節(jié)工廠的計算負(fù)荷和年電能消耗量4.配電所進(jìn)線的計算負(fù)荷（配電所高壓用電設(shè)備計算負(fù)荷），通過計算多個用電設(shè)備組的計算負(fù)荷，選擇配電所進(jìn)線和相應(yīng)的電氣設(shè)備。

5.總降壓變電所低壓側(cè)的計算負(fù)荷是用于選擇變壓器及其二次側(cè)開關(guān)和保護(hù)設(shè)備。6.主變壓器功率損耗7.全廠計算負(fù)荷（主變壓器高壓側(cè)計算負(fù)荷）用于選擇主變一次側(cè)設(shè)備。8.地區(qū)變電所供給全廠的總負(fù)荷（考慮高壓輸電線路的線損）用于選擇電源容量以及配電線路截面積。

2/4/202348工廠供電第五節(jié)工廠的計算負(fù)荷和年電能消耗量二、工廠的功率因數(shù)、無功補(bǔ)償及補(bǔ)償后的工廠計算負(fù)荷1.工廠的功率因數(shù)（1）瞬時功率因數(shù)：它可由功率因數(shù)表直接測量，亦可由功率表、電壓表和電流表間接測量。

瞬時功率因數(shù)只用來了解和分析工廠或設(shè)備在運行中無功功率的變化情況，以便采取適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償措施。（2）平均功率因數(shù)：是電費調(diào)整的參考。（3）最大負(fù)荷時功率因數(shù)：2/4/202349工廠供電第五節(jié)工廠的計算負(fù)荷和年電能消耗量2.無功功率補(bǔ)償假設(shè)功率因數(shù)由提高到，這時負(fù)荷需用的有功功率不變，減小無功和視在，相應(yīng)的負(fù)荷電流就會減小，這將是系統(tǒng)的電能損耗和電壓損耗相應(yīng)降低。其優(yōu)點：節(jié)約了電能、提高電壓質(zhì)量，而且可選較小容量的電氣設(shè)備和導(dǎo)線和電纜。2/4/202350工廠供電第五節(jié)工廠的計算負(fù)荷和年電能消耗量補(bǔ)償?shù)霓k法是：并聯(lián)電容器

裝設(shè)的無功補(bǔ)償裝置的容量為：

在確定了總的補(bǔ)償容量后，可根據(jù)所選并聯(lián)電容器的單個容量來確定電容器個數(shù)：

由上式計算所得的電容器個數(shù)，對于單相電容器應(yīng)取3的倍數(shù)，以便三相均衡分配。2/4/202351工廠供電第五節(jié)工廠的計算負(fù)荷和年電能消耗量3．無功補(bǔ)償后的工廠計算負(fù)荷

裝設(shè)了無功補(bǔ)償以后則在確定補(bǔ)償裝設(shè)地點以前的總計算負(fù)荷時，應(yīng)扣除無功補(bǔ)償?shù)娜萘?。即總的無功計算負(fù)荷為：補(bǔ)償后總的視在計算負(fù)荷:2/4/202352工廠供電三、工廠年電能消耗量的計算有功電能消耗量：無功電能消耗量：

為年平均有功負(fù)荷系數(shù)，一般取0.7～0.75,

為年平均無功負(fù)荷系數(shù)，一般取0.76～0.82。第五節(jié)工廠的計算負(fù)荷和年電能消耗量2/4/202353工廠供電第六節(jié)尖峰電流的計算一、概述尖峰電流是持續(xù)1～2s的短時最大負(fù)荷電流。尖峰電流產(chǎn)生的原因：主要是由于大容量發(fā)電機(jī)的啟動、電壓波動等原因造成的。與計算電流的區(qū)別:

計算電流——半小時平均電流的最大值；來源于計算負(fù)荷；尖峰電流——持續(xù)1～2s的短時最大負(fù)荷電流，尖峰電流比計算電流大得多。尖峰電流的計算目的：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(hù)裝置及檢驗電動機(jī)自起動條件等。2/4/202354工廠供電第六節(jié)尖峰電流的計算二、用電設(shè)備尖峰電流的計算1、單臺用電設(shè)備的尖峰電流就是其起動電流：

—用電設(shè)備的額定電