工廠供電第二章工業(yè)企業(yè)電力負(fù)荷計(jì)算

第二章1工業(yè)及企業(yè)電力負(fù)荷計(jì)算2.1負(fù)荷曲線2.2按需要系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷2.3按二項(xiàng)式法確定計(jì)算負(fù)荷2.4按利用系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷2.5功率因數(shù)的提高2.1負(fù)荷曲線

負(fù)荷：負(fù)荷是指電氣設(shè)備（發(fā)電機(jī)、變壓器、電動機(jī)等）和線路中通過的功率或電流，而不是指他們的指他們的阻抗。

負(fù)荷分類：計(jì)算負(fù)荷，尖峰負(fù)荷，平均負(fù)荷，一級、二級負(fù)荷，季節(jié)性負(fù)荷。

負(fù)荷曲線：表示電力負(fù)荷隨時(shí)間變化情況的圖形稱為負(fù)荷曲線。2.1負(fù)荷曲線4268101214161820221020304050024△PPpPmax圖1階梯形的日有功負(fù)荷曲線2.1負(fù)荷曲線Pp：平均負(fù)荷Pmax：最大負(fù)荷

：負(fù)荷系數(shù)，又稱負(fù)載因數(shù)、填充系數(shù)或負(fù)載率。用來表示有功負(fù)荷的變化程度。最大系數(shù)：Kmax=1/最小系數(shù)：Kmin=Pmin/Pmax需要系數(shù)：利用系數(shù)：2.1負(fù)荷曲線計(jì)算負(fù)荷的Pj的意義計(jì)算負(fù)荷是按發(fā)熱條件選擇電氣設(shè)備的一個(gè)假定負(fù)荷，計(jì)算負(fù)荷產(chǎn)生的熱效應(yīng)和實(shí)際變動負(fù)荷產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)應(yīng)相等。所以根據(jù)計(jì)算負(fù)荷選擇導(dǎo)體及電器時(shí)，在實(shí)際運(yùn)行中導(dǎo)體及電器的最高溫升就不會超過容許值。計(jì)算負(fù)荷的物理意義為，計(jì)算負(fù)荷和實(shí)際變動負(fù)荷的最高溫升是等值的。

通常把根據(jù)半小時(shí)的平均負(fù)荷所繪制的負(fù)荷曲線上的“最大負(fù)荷”稱為計(jì)算負(fù)荷，并作為按發(fā)熱條件選擇電氣設(shè)備的依據(jù)。圖1中的Pmax以后都稱為“計(jì)算負(fù)荷”。2.2按需要系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷一、確定用電設(shè)備的設(shè)備容量（Pe）及計(jì)算負(fù)荷（Pj1）用電設(shè)備按其工作方式可分為三種：（1）連續(xù)運(yùn)行工作制（長期工作制）（2）短時(shí)運(yùn)行工作制（短時(shí)工作制）（3）斷續(xù)運(yùn)行工作制（反復(fù)短時(shí)工作制）確定設(shè)備容量的方法：（一）長期工作制電動機(jī)的設(shè)備容量是指其銘牌上的額定功率（千瓦）。（二）反復(fù)短時(shí)工作制電動機(jī)的設(shè)備容量：指統(tǒng)一換算到暫載率JC=25%時(shí)的額定功率，若其JC不等于25%，應(yīng)進(jìn)行換算，其換算公式如下：2.2按需要系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷Pe：換算到JC25=25%電動機(jī)的設(shè)備容量[KW]JC：銘牌暫載率，用百分值代入公式計(jì)算P’e：換算前的電動機(jī)銘牌額定功率2.2按需要系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷（三）電焊機(jī)及電焊裝置的設(shè)備容量，指統(tǒng)一換算到暫載率JC=100%時(shí)的額定功率。若不等于100%時(shí)，應(yīng)進(jìn)行換算。（四）電爐變壓器的設(shè)備容量，指額定功率因數(shù)時(shí)的額定功率。（五）照明設(shè)備的設(shè)備容量1.白熾燈、碘鎢燈設(shè)備容量是指燈泡上標(biāo)出的額定功率2.熒光燈還要考慮鎮(zhèn)流器中的功率損失（約為扥管功率的20%），其設(shè)備容量應(yīng)為燈管額定功率的1.2倍3.高壓水銀熒光燈的鎮(zhèn)流器損失為約燈泡功率10%，設(shè)備容量應(yīng)該燈管功率的1.1倍4.金屬鹵化物燈的鎮(zhèn)流器損失為約燈泡功率10%，設(shè)備容量應(yīng)該燈管功率的1.1倍2.2按需要系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷（六）不對稱單相負(fù)荷的設(shè)備容量：在計(jì)算范圍內(nèi)單相用電設(shè)備的總?cè)萘咳绮怀^三相用電設(shè)備總?cè)萘康?5%時(shí)，可按三相平衡分配考慮。否則，設(shè)備容量Pe應(yīng)按三倍最大相符合的原則進(jìn)行換算。根據(jù)不同的接法：單組負(fù)荷Pe.xg接于相電壓時(shí)：單項(xiàng)負(fù)荷Pe.x接于線電壓時(shí)（單臺）：單項(xiàng)負(fù)荷Pe.x接于線電壓時(shí)（多臺）：2.2按需要系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷二、確定用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷（Pj2）將工藝性質(zhì)相同的、并有相近的需要系數(shù)的用電設(shè)備合并成組，進(jìn)行用電設(shè)備組的負(fù)荷計(jì)算。用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷Pj2依下式計(jì)算：2.2按需要系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷用電設(shè)備組的需要系數(shù)Kx的意義可作如下解釋：1、同時(shí)使用系數(shù)Kt2、負(fù)載系數(shù)Kf3、用電設(shè)備組的平均效率4、線路功率損耗5、加工條件和工人操作水平的影響，工作系數(shù)Kg需要系數(shù)不是一成不變的，他將隨著生產(chǎn)發(fā)展、技術(shù)革新的情況而變化。2.2按需要系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷三、確定車間配電干線或變電所低壓母線上的計(jì)算負(fù)荷（Pj3）如果在變電所的低壓母線上裝有無功補(bǔ)償用的靜電電容器組，在計(jì)算無功功率時(shí)應(yīng)減去無功補(bǔ)償容量。四、確定車間變電所中變壓器高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷（Pj4）變壓器可分為：油浸式，干式（環(huán)氧樹脂）將車間變電所低壓母線的計(jì)算負(fù)荷加上車間變壓器的功率損耗，即可得高壓側(cè)負(fù)荷。在變壓器容量未選出時(shí)，可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式估算。五、確定車間變電所中高壓母線上的計(jì)算負(fù)荷（Pj5）六、確定總降變電所上的計(jì)算負(fù)荷（Pj6）七、確定總降壓變電所低壓母線的計(jì)算負(fù)荷（Pj7）2.2按需要系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷八、確定全廠總計(jì)算負(fù)荷（Pj8）計(jì)算負(fù)荷Pj8是向供電部門提供的全廠最大有功負(fù)荷（或全廠最高需用容量），作為申請用電之用。其功率因數(shù)作為原始資料提供給高壓線路進(jìn)行電氣計(jì)算之用，及判斷是否需要進(jìn)行無功功率補(bǔ)償之用。根據(jù)規(guī)范要求，高壓供電的工業(yè)企業(yè)，應(yīng)保證6~10KV母線上的均權(quán)功率因數(shù)不低于0.9；其他用電單位的均權(quán)功率因數(shù)應(yīng)不低于0.85.2.3按二項(xiàng)式法確定計(jì)算負(fù)荷二項(xiàng)式法是考慮用電設(shè)備的數(shù)量和大容量用電設(shè)備對計(jì)算負(fù)荷影響的經(jīng)驗(yàn)公式。一般應(yīng)用在機(jī)械加工和熱處理的車間中用電設(shè)備數(shù)量較少和容量差別大的配電箱及車間支干線的負(fù)荷計(jì)算，彌補(bǔ)需要系數(shù)法的不足之處。但是，二項(xiàng)式系數(shù)過分突出最大用電設(shè)備容量的影響，其計(jì)算負(fù)荷往往較實(shí)際偏大。2.4按利用系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷利用系數(shù)法利用平均負(fù)荷作為計(jì)算的依據(jù)，利用概率論分析出最大負(fù)荷與平均負(fù)荷的關(guān)系，計(jì)算結(jié)果比較接近實(shí)際負(fù)荷，但是計(jì)算方法較為復(fù)雜，已逐漸不被采用。2.5功率因數(shù)的提高一、提高功率因數(shù)的意義除白熾燈、電阻電熱等設(shè)備負(fù)荷的功率因數(shù)接近于1外，其他如三相交流異步電動機(jī)、三相變壓器、電焊機(jī)、電抗器、架空線等的功率因數(shù)均小于1，特別是輕載情況下，功率因數(shù)更為降低。

功率因數(shù)降低后將帶來以下的不良后果：（1）使電力系統(tǒng)內(nèi)的電氣設(shè)備容量不能得到充分利用。（2）增加電力網(wǎng)中輸電線路上的有功功率損耗和電能損耗。（3）功率因數(shù)過低，還將是線路的電壓損失增大，結(jié)果在負(fù)荷端的電壓就要下降，影響設(shè)備的正常運(yùn)行。2.5功率因數(shù)的提高二、提高功率因數(shù)的方法（一）提高自然功率因數(shù)法1、正確選用異步電機(jī)的型號和容量。2、電力變壓器不宜輕載運(yùn)行。3、合理安排和調(diào)整工藝流程。4、異步電機(jī)同步化運(yùn)行。（二）提高功率因數(shù)的補(bǔ)償法1、采用一項(xiàng)電容器2、選用同步電動機(jī)3、采用同步調(diào)相機(jī)2.5功率因數(shù)的提高三、功率因數(shù)的計(jì)算均權(quán)功率因數(shù)的計(jì)算：最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)計(jì)算：2.5功率因數(shù)的提高四、移相電容器補(bǔ)償容量的計(jì)算可按下式確定：電容器技術(shù)數(shù)據(jù)中的額定容量是指額定電壓時(shí)的無功容量，當(dāng)電容器實(shí)際運(yùn)行電壓不等于額定電壓時(shí)，應(yīng)按下式進(jìn)行換算：2.5功率因數(shù)的