1、第3章第1页第2章第1页 负荷计算负荷计算 62337736EXIT主要内容主要内容内容提要：本章介绍中小型工厂电力负荷的运用情况、本章介绍中小型工厂电力负荷的运用情况、负荷性质及其负荷性质及其工作制工作制，重点介绍了确定用电设备组，重点介绍了确定用电设备组计计算负荷的两种常用方法算负荷的两种常用方法需要系数法需要系数法和和二项式系数二项式系数法法。接着讲述了。接着讲述了无功补偿无功补偿的措施。另外还简要介绍了的措施。另外还简要介绍了对供配电系统中各点负荷进行逐点计算的方法以及城对供配电系统中各点负荷进行逐点计算的方法以及城市电网用电负荷预测的常用方法。市电网用电负荷预测的常用方法。EXIT第
2、第3 3章负荷计算章负荷计算3.1 3.1 工厂的电力负荷和负荷曲线工厂的电力负荷和负荷曲线3.2 3.2 负荷计算的方法负荷计算的方法3.3 3.3 供配电系统的功率损耗和电能损供配电系统的功率损耗和电能损耗耗3.4 3.4 功率因数计算与无功功率补偿功率因数计算与无功功率补偿小小 结结EXIT3.13.1工厂的电力负荷和负荷曲线工厂的电力负荷和负荷曲线3.1.1 3.1.1 工厂常用的用电设备工厂常用的用电设备3.1.2 3.1.2 工厂用电设备的工作制工厂用电设备的工作制3.1.3 3.1.3 负荷曲线负荷曲线EXIT“电力负荷电力负荷”在不同的场合可以有不同的含义，它可在不同的场合可以
3、有不同的含义，它可以指以指用电设备用电设备或或用电单位用电单位，也可以指用电设备或用电单位，也可以指用电设备或用电单位的的功率功率或或电流电流的大小。的大小。 EXIT3.1.1 3.1.1 工厂常用用电设备工厂常用用电设备 生产加工机械的拖动设备；生产加工机械的拖动设备；电焊、电镀设备；电焊、电镀设备；电热设备；电热设备；照明设备。照明设备。 EXITp1. 1. 生产机械的拖动设备生产机械的拖动设备 机床设备机床设备起重运输设备起重运输设备功能功能金属切削金属切削金属压力加工金属压力加工功能功能起吊搬运物料起吊搬运物料运输客货运输客货车床车床铣床铣床刨床刨床钻床钻床磨床磨床组合机床组合机床
4、镗床镗床冲床冲床锯床锯床剪床剪床砂轮机砂轮机吊车吊车行车行车输送机输送机电梯电梯自动扶梯自动扶梯生产机械的生产机械的拖动设备拖动设备EXITp2 2电焊和电镀设备电焊和电镀设备 电电焊焊设设备备EXIT电电镀镀设设备备EXITp3 3电热设备电热设备 电阻加热炉电阻加热炉电弧炉电弧炉感应炉感应炉其它电热设备其它电热设备主要用于各种零件的热处理主要用于各种零件的热处理主要用于矿石熔炼、金属熔炼主要用于矿石熔炼、金属熔炼主要用于熔炼和金属材料热处理主要用于熔炼和金属材料热处理红外线加热、微波加热和等离子加热等红外线加热、微波加热和等离子加热等EXITp4 4照明设备照明设备 EXITp5 5工厂用
5、电负荷的分类工厂用电负荷的分类 序 号 车 间 用 电 设 备 负荷级别 1金属加工车间 价格昂贵、作用重大，稀有的大型数控机床一级价格贵，作用大，数量多的数控机床 二级2铸造车间冲天炉、鼓风机、30t及以上的浇铸起重机 三级3热处理车间井式炉专用淬火起重机、井式炉油槽抽油泵 二级4锻压车间锻造专用起重机、水压机、高压水泵、油压机 二级5电镀车间大型电镀用整流设备、自动流水作业生产线 二级6模具成型车间隧道窑鼓风机、卷扬机二级7层压制品车间压塑机及供热锅炉 二级8线缆车间冷却水泵、鼓风机、润滑泵、高压水泵、水压机、真空泵、液压泵、收线用电设备、漆泵电加热设备 二级9空压站单台60m3/min以
6、上空压机 二级有高位油箱的离心式压缩机、润滑油泵 二级离心式压缩机润滑油泵 一级表表3 31 1 小型机械类工厂中常用重要电力负荷的级别分类小型机械类工厂中常用重要电力负荷的级别分类 EXIT3.1.2 3.1.2 工厂用电设备的工作制工厂用电设备的工作制 长期连续工作制设备长期连续工作制设备短时工作制设备短时工作制设备反复短时工作制设备反复短时工作制设备EXIT%1000tttN（31）工作时间工作时间停歇时间停歇时间EXIT同一设备在不同的暂载率下工作时，其输出功率是不同同一设备在不同的暂载率下工作时，其输出功率是不同的。在计算其设备容量时，必须先转换到一个统一的的。在计算其设备容量时，必
7、须先转换到一个统一的 下。下。2121PP率的换算公式为不同负荷持续率下，功EXIT212121ttt1tPPPTIRIAIPUIP下，功率的换算公式为所以，不同负荷持续率因此有，在同一周期内负荷持续率热量相同时，在设备电阻不变而发热量散失，则过程，即发热不向四周假设工作周期内为绝热，故在相同电压下功率EXIT对起重电动机应统一换算到对起重电动机应统一换算到 =25%=25%，换算公式为：，换算公式为： NNNNePPP225（32）起重电动机起重电动机换算后设换算后设备容量备容量（换 算 前 ）设（换 算 前 ）设备 铬 牌 额 定 功备 铬 牌 额 定 功率率设 备 铬 牌 暂 载设 备
8、铬 牌 暂 载率率EXIT对电焊机设备，应统一换算到对电焊机设备，应统一换算到=100%=100%，换算公式为：，换算公式为： NNNNeSPPcos（3-3） 电焊机设备电焊机设备设备铬牌额定容量设备铬牌额定容量设备铬牌功率因数设备铬牌功率因数EXITn例例3-13-1某小批量生产车间某小批量生产车间380V380V线路上接有金属切削机床共线路上接有金属切削机床共2020台台（其中（其中10.5kW-410.5kW-4台，台，7.5kW-87.5kW-8台，台，5kW-85kW-8台），车间有台），车间有380V380V电焊机电焊机2 2台（每台容量台（每台容量20kVA20kVA， ），）
9、，车间有吊车车间有吊车1 1台台11kW11kW， ），试计算此车间的设备），试计算此车间的设备容量。容量。 %65N5 . 0cosN%25NEXIT解：解：（1 1）金属切削机床的设备容量）金属切削机床的设备容量 金属切削机床属于长期连续工作制设备，所以金属切削机床属于长期连续工作制设备，所以2020台金台金属切削机床的总容量为：属切削机床的总容量为： eiePP1kW142585 . 785 .104EXIT 电焊机属于反复短时工作制设备，它的设备容量应统一电焊机属于反复短时工作制设备，它的设备容量应统一换算到换算到 ，所以，所以2 2台电焊机的设备容量：台电焊机的设备容量： %100N
10、NNeSPcos22kW1 .165 . 065. 0202 （2 2）电焊机的设备容量）电焊机的设备容量EXIT 吊车属于反复短时工作制设备，它的设备容量应统一换吊车属于反复短时工作制设备，它的设备容量应统一换算到算到 ，所以，所以1 1台吊车的容量为：台吊车的容量为：%25kW11253NNNePPPkW169111 .16142eP（3 3）吊车的设备容量）吊车的设备容量 (4) (4) 车间的设备总容量为车间的设备总容量为EXIT3.1.3 3.1.3 负荷曲线负荷曲线 p定义定义负荷曲线是表示电力负荷随时间变动情况的曲线。负荷曲线是表示电力负荷随时间变动情况的曲线。n按负荷对象分按负
11、荷对象分工厂的的负荷曲线工厂的的负荷曲线车间的的负荷曲线车间的的负荷曲线某台设备的负荷曲线某台设备的负荷曲线n按负荷的功率性质分按负荷的功率性质分有功负荷曲线有功负荷曲线无功负荷曲线无功负荷曲线p分类分类EXITn按表示的时间分按表示的时间分年的负荷曲线年的负荷曲线月的负荷曲线月的负荷曲线日的负荷曲线日的负荷曲线工作班的负荷曲线工作班的负荷曲线n按绘制方式分按绘制方式分依点连成的负荷曲线依点连成的负荷曲线梯形的负荷曲线梯形的负荷曲线EXITp负荷曲线的绘制负荷曲线的绘制 负荷曲线通常都绘制在直角坐标上，负荷曲线通常都绘制在直角坐标上，横坐标横坐标表示负荷表示负荷变动时间，变动时间，纵坐标纵坐标
12、表示负荷大小（功率表示负荷大小（功率kWkW、kvarkvar）。）。图图3.1 3.1 日有功负荷曲线日有功负荷曲线依点连成的负荷曲线依点连成的负荷曲线梯形负荷曲线梯形负荷曲线EXIT图图3.2 3.2 年负荷曲线年负荷曲线年负荷持续时间曲线，年负荷持续时间曲线，反映了全年负荷变动反映了全年负荷变动与对应的负荷持续时与对应的负荷持续时间（全年按间（全年按8760h8760h计）计）的关系。的关系。年每日最大负荷曲线，年每日最大负荷曲线，反映了全年当中不同反映了全年当中不同时段的电能消耗水平，时段的电能消耗水平，是按全年每日的最大是按全年每日的最大半小时平均负荷来绘半小时平均负荷来绘制的。制的
13、。EXITp与负荷曲线有关的参数与负荷曲线有关的参数 n(1) (1) 年最大负荷年最大负荷PmaxPmax和年最大负荷利用小时和年最大负荷利用小时Tmax Tmax 图图3.3 3.3 年最大负荷和年平均负荷年最大负荷和年平均负荷EXIT年最大负荷年最大负荷P Pmaxmax 年负荷持续时间曲线上的最大负荷，年负荷持续时间曲线上的最大负荷， 它是全年它是全年中负荷最大的工作班消耗电能最多的半小时平均中负荷最大的工作班消耗电能最多的半小时平均负荷负荷P P3030。年最大负荷利用小时年最大负荷利用小时T Tmaxmax假设负荷按最大负荷假设负荷按最大负荷P Pmaxmax持续运行时，在此时持续
14、运行时，在此时间内电力负荷所耗用的电能与电力负荷全年实际间内电力负荷所耗用的电能与电力负荷全年实际耗用的电能相同。耗用的电能相同。EXITmaxmaxPWTa （3-43-4） uT Tmaxmax是一个反映工厂负荷特征的是一个反映工厂负荷特征的重要参数重要参数l一 班 制 工 厂一 班 制 工 厂 Tmax=1800Tmax=18003000h3000hl两 班 制 工 厂两 班 制 工 厂 Tmax=3500Tmax=35004800h4800hl三 班 制 工 厂三 班 制 工 厂 Tmax=5000Tmax=50007000h7000h负荷全年实际负荷全年实际耗用电能耗用电能EXITn
15、平均负荷平均负荷P Pavav和年平均负荷和年平均负荷 平均负荷平均负荷就是负荷在一定时间就是负荷在一定时间t t内平均消耗的功率内平均消耗的功率tWPtav（3-5） 年平均负荷年平均负荷就是全年工厂负荷消耗的总功率除全年就是全年工厂负荷消耗的总功率除全年总小时数。总小时数。 8760aavWP（3-6） t t时间内耗用时间内耗用的电能的电能EXIT3.2 3.2 负荷计算的方法负荷计算的方法 3.2.1 3.2.1 概述概述 3.2.2 3.2.2 需要系数法需要系数法3.2.3 3.2.3 二项式法二项式法3.2.4 3.2.4 单相用电设备的负荷计算单相用电设备的负荷计算3.2.5
16、3.2.5 全厂计算负荷的确定全厂计算负荷的确定EXIT3.2.1 3.2.1 概述概述 p“计算负荷计算负荷”n是指用统计计算求出的，用来选择和校验变压器容量及开是指用统计计算求出的，用来选择和校验变压器容量及开关设备、连接该负荷的电力线路的负荷值。关设备、连接该负荷的电力线路的负荷值。 P PC C-负荷的有功计算负荷负荷的有功计算负荷Q QC C-负荷的无功计算负荷负荷的无功计算负荷S SC C-负荷的视在计算负荷负荷的视在计算负荷I IC C-负荷的计算电流负荷的计算电流EXITp负荷计算负荷计算n是指对某一线路中的实际用电负荷的运行规律进行分析，是指对某一线路中的实际用电负荷的运行规
17、律进行分析，从而求出该线路的计算负荷的过程。从而求出该线路的计算负荷的过程。o 工程上为了取值和表达方便，将最大负荷工程上为了取值和表达方便，将最大负荷P Pmaxmax作为计算作为计算负荷负荷P Pc c。EXIT需要系数法需要系数法二项式系数法二项式系数法需要系数是按照车间以上的负荷需要系数是按照车间以上的负荷情况来确定的，适用于变、配电情况来确定的，适用于变、配电所的负荷计算。所的负荷计算。二项式系数法考虑了用电设备中二项式系数法考虑了用电设备中几台功率较大的设备工作时对负几台功率较大的设备工作时对负荷影响的附加功率，一般适用于荷影响的附加功率，一般适用于低压配电支干线和配电箱的负荷低压
18、配电支干线和配电箱的负荷计算。计算。负荷计负荷计算方法算方法p负荷计算方法负荷计算方法EXIT表表3.2 3.2 各用电设备组的需要系数各用电设备组的需要系数K Kd d及功率因数及功率因数 用电设备组名称 需要系数Kd 二项式系数 最大容量设备台数 功率因数ab小批量生产金属冷加工机床大批量生产金属冷加工机床小批量生产金属热加工机床大批量生产金属热加工机床 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 通风机、水泵、空压机 0.70.8 0.65
19、0.25 5 0.8 0.75 非联锁的连续运输机械联锁的连续运输机械0.50.60.650.7 0.40.6 0.20.2 55 0.750.75 0.880.88 锅炉房和机加、机修、装配车间的吊车铸造车间吊车0.10.150.150.25 0.060.09 0.20.3 33 0.50.5 1.731.73 自动装料电阻炉非自动装料电阻炉小型电阻炉、干燥箱0.750.80.650.750.7 0.70.70.7 0.30.3 22 0.950.951.0 0.330.330 高频感应电炉（不带补偿）工频感应电炉（不带补偿）电弧熔炉0.80.80.9 0.60.350.87 1.332.6
20、80.57 点焊机、缝焊机对焊机0.350.35 0.60.71.331.02 自动弧焊变压器单头手动弧焊变压器多头手动弧焊变压器0.50.350.4 0.40.350.35 2.292.682.68 生产厂房、办公室、实验室照明变配电室、仓库照明生活照明室外照明0.810.50.70.60.81 1.01.01.01.0 0000 costanEXIT3.2.2 3.2.2 需要系数法需要系数法 p需要系数法需要系数法 edcPKP（3-7） eiePP（3-8） 需要系数需要系数用 电 设 备用 电 设 备组 所 有 设组 所 有 设备 容 量 之备 容 量 之和和每组用电设备每组用电设备
21、的设备容量的设备容量EXIT 由于一个用电设备组中的设备并不一定同时工作，工由于一个用电设备组中的设备并不一定同时工作，工作的设备也不一定都工作在额定状态下，另外考虑到线作的设备也不一定都工作在额定状态下，另外考虑到线路的损耗、用电设备本身的损耗等因素，设备或设备组路的损耗、用电设备本身的损耗等因素，设备或设备组的计算负荷等于用电设备组的总容量乘以一个的计算负荷等于用电设备组的总容量乘以一个小于小于1 1的系的系数，叫做数，叫做需要系数需要系数，用，用K Kd d表示。表示。 n需要系数需要系数K Kd d EXIT需要系数法需要系数法需要系数需要系数niidcPKP11eWLdKKK需要需要
22、系数系数同时系数同时系数K K ：并并非供电范围内的非供电范围内的所有用电设备都所有用电设备都会同时投入使用会同时投入使用负荷系数负荷系数K KL L：并非并非投入使用的所有电投入使用的所有电气设备任何时候都气设备任何时候都会满载运行会满载运行电气设备的平均电气设备的平均效率效率 e e：电气设电气设备额定功率与输备额定功率与输入功率不一定相入功率不一定相等等 线路的平均效率线路的平均效率 W1W1 ：考虑直接向考虑直接向电气设备配电的配电气设备配电的配电线路上的功率损电线路上的功率损耗后，电气设备输耗后，电气设备输入功率与系统向设入功率与系统向设备提供的功率不一备提供的功率不一定相同定相同
23、注：注：工程实际中，很难通工程实际中，很难通过过K Kd d的表达式来求得需要的表达式来求得需要系数，一般都是通过查表系数，一般都是通过查表求得其经验值求得其经验值EXIT用 电 设 备 组 名 称需要系数kd功率因数costan通风机和水泵运输机、传达带混凝土及砂浆搅拌机破碎机、筛、泥泵、砾石洗涤机起重机、掘土机、升降机电焊机建筑室内照明工地住宅、办公室照明变电所室外照明0.750.850.520.600.650.700.700.250.450.800.400.700.500.701.00.800.750.650.700.700.451.01.01.01.00.750.881.771.021
24、.021.980000建筑工地常用用电设备组的需要系数及功率因数建筑工地常用用电设备组的需要系数及功率因数 EXITn（1 1）对）对1212台用电设备宜取台用电设备宜取n (2) (2) 用电设备组的计算负荷用电设备组的计算负荷 有功计算负荷：有功计算负荷： （3-93-9）无功计算负荷：无功计算负荷： （3-103-10）1dKedcPKPtanccPQ EXIT视在计算负荷：视在计算负荷： （3-113-11）计算电流：计算电流： （3-123-12）22cccQPSNccUSI3EXITn (3) (3) 多组用电设备的计算负荷多组用电设备的计算负荷 总的有功计算负荷：总的有功计算负荷
25、： （3-133-13） 总的无功计算负荷：总的无功计算负荷： （3-143-14）cicPKPcicQKQEXIT总的视在计算负荷：总的视在计算负荷： （3-153-15）总的计算电流：总的计算电流： （3-163-16）22cccQPSNccUSI3EXIT 在确定多组用电设备的计算负荷时，应考虑各组用电设备在确定多组用电设备的计算负荷时，应考虑各组用电设备的最大负荷不会同时出现的因素，计入一个同时系数的最大负荷不会同时出现的因素，计入一个同时系数K K 。 应用范围应用范围 K 确定车间变电所低压线路最大负荷确定车间变电所低压线路最大负荷 冷加工车间冷加工车间 热加工车间热加工车间 动力
26、站动力站 0.70.80.70.90.81.0 确定配电所母线的最大负荷确定配电所母线的最大负荷 负荷小于负荷小于5000kW 计算负荷小于计算负荷小于500010000kW 计算负荷大于计算负荷大于10000kW 0.91.00.850.8 表表3.3 3.3 同时系数同时系数K K EXITn例例3-23-2（接例（接例3 31 1）某小批量生产车间某小批量生产车间380V380V线路上接有金属切削机床共线路上接有金属切削机床共2020台台（其中（其中10.5kW-410.5kW-4台，台，7.5kW-87.5kW-8台，台，5kW-85kW-8台），车间有台），车间有380V380V电焊
27、机电焊机2 2台（每台容量台（每台容量20kVA20kVA， ），），车间有吊车车间有吊车1 1台台11kW11kW， ），试计算此车间的），试计算此车间的计算计算负荷负荷。 %65N5 . 0cosN%25NEXIT解：解：（1 1）金属切削机床组的计算负荷）金属切削机床组的计算负荷 查查表表3.23.2取需要系数和功率因数为：取需要系数和功率因数为：73. 1tan 5 . 0cos 2 . 0，dKkW4 .281422 . 0) 1 (30Pvark1 .494 .2873. 1) 1 (30QkVA8 .561 .494 .2822) 1 (30SA3 .8638. 038 .56)
28、 1 (30I所以，有所以，有EXIT（2 2）电焊机组的计算负荷）电焊机组的计算负荷查表查表3.2 3.2 取需要系数和功率因数为：取需要系数和功率因数为：68. 2tan 35. 0cos 35. 0，dKkW6 . 51 .1635. 0)2(30Pkvar0 .1568. 26 . 5)2(30QkVA0 .160 .156 . 522)2(30SA3 .2438. 0316)2(30IEXIT（3 3）吊车组的计算负荷）吊车组的计算负荷查表查表3.23.2取需要系数和功率因数为取需要系数和功率因数为73. 1tan 5 . 0cos 15. 0，dKkW7 . 115. 011) 3
29、 (30Pvark9 . 273. 17 . 1) 3 (30QkVA4 . 39 . 27 . 122) 3 (30SA2 . 538. 034 . 3) 3 (30IEXIT（4 4）全车间的总计算负荷）全车间的总计算负荷 根据表根据表3.33.3，取同时系数，取同时系数 ，所以全车间，所以全车间的计算负荷为：的计算负荷为： 8 . 0KkW6 .28) 7 . 16 . 54 .28(8 . 030eiPKPvark6 .53) 9 . 2151 .49(8 . 030eiqQKQkVA8 .606 .536 .282230SA4 .9238. 038 .6030IEXIT某机修车间某机
30、修车间380V380V线路上有如下设备：线路上有如下设备： 对焊机一台：对焊机一台：SN=42kVA, SN=42kVA, N=60%,cosN=60%,cos =0.62=0.62 10 10吨桥式起重机一台：吨桥式起重机一台：PN=39.6kW,PN=39.6kW, N=40%N=40% 金属切削用三相电机：金属切削用三相电机：7.5kW 37.5kW 3台台, 4kW 8 , 4kW 8 台台;3kW 17;3kW 17台台试求试求计算负荷计算负荷。n作业作业EXITp应用场合应用场合n在计算设备台数不多，而且各台设备容量相差较大的车在计算设备台数不多，而且各台设备容量相差较大的车间干线
31、和配电箱的计算负荷时宜采用二项式系数法。间干线和配电箱的计算负荷时宜采用二项式系数法。p基本公式基本公式XecPbPP30（3-17） 3.2.3 3.2.3 二项式法二项式法 b b 、c c二项式二项式系数，根据设备系数，根据设备名称、类型、台名称、类型、台数查表数查表3.23.2选取选取指用电设备中指用电设备中x x台容量台容量最大的设备容量之和最大的设备容量之和用电设备组用电设备组的平均负荷的平均负荷用电设备组的用电设备组的设备总容量设备总容量指用电设备中指用电设备中x x 台容量台容量最大的设备投入运行时最大的设备投入运行时增加的附加负荷。增加的附加负荷。EXITQ Q3030，S
32、S3030，I I3030的计算公式与前述需要系数法相同。的计算公式与前述需要系数法相同。EXITn（1 1）对）对1212台用电设备台用电设备n（2 2）用电设备组）用电设备组有功计算负荷的求取直接应用式（有功计算负荷的求取直接应用式（3-173-17），其余的），其余的计算负荷与需要系数法相同。计算负荷与需要系数法相同。ePP300 1cb，EXITp（3 3）多组用电设备）多组用电设备要考虑各组用电设备的最大负荷不同时出现的因素。在各要考虑各组用电设备的最大负荷不同时出现的因素。在各组用电设备中取其中一组最大的附加负荷，再加上各组平组用电设备中取其中一组最大的附加负荷，再加上各组平均负荷
33、，求出设备组的总计算负荷。均负荷，求出设备组的总计算负荷。 总的有功计算负荷为总的有功计算负荷为： （3-183-18）总的无功计算负荷为总的无功计算负荷为： （3-193-19）max30)()(xiecPbPPmaxmax30tan)()tan(xiecPbPQ各组中最大各组中最大的一组附加的一组附加负荷负荷最 大 附 加 负最 大 附 加 负荷 所 在 设 备荷 所 在 设 备组 的 对 应 的组 的 对 应 的值值EXIT用用二项式法二项式法计算例计算例3.13.1车间的金属切削机床组的计车间的金属切削机床组的计算负荷。算负荷。解：查表解：查表3.23.2取取二项式系数二项式系数73.
34、 1tan 5 . 0cos 5 4 . 0 14. 0，xcbkW5 .4915 . 745 .105 PPx所以所以kW7 .395 .494 . 014214. 030 xecPbPPvark7 .6873. 17 .3930QkVA4 .797 .687 .392230SA6 .12038. 034 .7930In例例3-33-3EXITo 某某380V380V线路上接有下列设备：线路上接有下列设备： 冷加工机床，冷加工机床，2 2 7.5kW7.5kW， 3 3 6 kW6 kW，2525 2.6 kW2.6 kW； 电加热设备，电加热设备，3 3 6kW6kW； 吊车组，吊车组，1
35、 1 10.5kW10.5kW， 2525； 电焊机，电焊机，1 1 22kVA22kVA， 6060，coscos0.60.6； 电焊机，电焊机，2 2 8.85kVA8.85kVA， 100100，coscos0.60.6；o 试用试用二项式法二项式法确定该线路上的确定该线路上的计算负荷计算负荷。n例例3-43-4EXITp 解：确定分组，各组中设备功率。解：确定分组，各组中设备功率。n 第一组：冷加工机床组第一组：冷加工机床组 查表得，查表得，x x5 5，c c0.40.4，b b0.140.14，coscos0.50.5，tantan1.731.73。 bPbPe-1e-1=0.14
36、=0.14 （2 2 7.57.53 3 6 62525 2.62.6）13.72kW13.72kW cP cPx-1x-1=0.4=0.4 (2(2 7.5+37.5+3 6)=13.20kW6)=13.20kWEXITn 第二组：电加热设备第二组：电加热设备 查表得，查表得， c c0 0，b b0.70.7，coscos1 1，tantan0 0。 bPbPe-2e-2=0.7=0.7 181812.60kW12.60kW cP cPx-2x-2=0=0n 第三组：吊车组第三组：吊车组 查表得，查表得，x x3 3，c c0.20.2，b b0.060.06，coscos0.50.5，
37、tantan1.731.73。 bPbPe-3e-3=0.06=0.06 10.5010.500.63kW0.63kW cP cPx-3x-3=0.2=0.2 10.50=2.1kW10.50=2.1kWEXITn 第四组：电焊机设备组第四组：电焊机设备组 查表得，查表得，c c0 0，b b0.350.35，coscos0.60.6，tantan1.331.33。因为因为P P ，所以，所以 bPbPe-4e-4=0.35=0.35 （P P4 4+P+P5 5）0.350.35 7.297.29 cP cPx-4x-4=0=0nnnScos)6 . 085. 826 . 0226 . 0(
38、EXIT因为第一组中的因为第一组中的cPcPx-1x-1值最大，所以有功计算功率值最大，所以有功计算功率 P Pc c（bPbPe-1e-1bPbPe-2e-2bPbPe-3e-3bPbPe-4e-4）(cP(cPx x) )maxmax 49.92kW49.92kW Q Qc c（bPbPe-1e-1 tantan1 1+ bP+ bPe-2e-2 tantan2 2+ bP+ bPe-3e-3 tantan3 3+ + bPbPe-4e-4 tantan4 4）+(cP+(cPx x) )maxmax tan tanmaxmax=60.66kvar=60.66kvarkVAQPSccc56
39、.7822AUSINcc4 .1193取取cPcPx-1x-1的值的值EXITo 现代建筑中的用电设备从供电的形式上可分为现代建筑中的用电设备从供电的形式上可分为单相单相和和三三相相两大类。两大类。n单相单相：单相电动机、电热设备、电焊机和各种形式：单相电动机、电热设备、电焊机和各种形式的家用电器设备。的家用电器设备。n三相三相：电动机为动力的各种设备例如给水泵、集中：电动机为动力的各种设备例如给水泵、集中式空调机、电梯等。式空调机、电梯等。o 当供电形式为三相供电系统时，根据设计规范中有关条当供电形式为三相供电系统时，根据设计规范中有关条款的规定必须款的规定必须将单相用电设备平均地分配到各个
40、单相中。将单相用电设备平均地分配到各个单相中。然后才能进行对连接有单相用电设备的三相供电系统负然后才能进行对连接有单相用电设备的三相供电系统负荷计算。荷计算。3.2.4 3.2.4 单相用电设备的负荷计算单相用电设备的负荷计算EXITp单相用电设备组确定计算负荷的原则单相用电设备组确定计算负荷的原则 o 按在三相供电系统中连接按在三相供电系统中连接单相设备功率和三相设备单相设备功率和三相设备功率的比例功率的比例来制定。来制定。 n 在某个计算范围内，当单相设备功率的总容量在某个计算范围内，当单相设备功率的总容量小于小于三相设备功率总容量的三相设备功率总容量的1515时，认为单相设备功率时，认为
41、单相设备功率就相当于三相设备功率。就相当于三相设备功率。 n 单相设备功率的总容量单相设备功率的总容量大于三相设备功率总容量的大于三相设备功率总容量的1515时。这时三相供电系统处于非平衡状态，必须时。这时三相供电系统处于非平衡状态，必须将单相用电设备功率换算成等效的三相设备功率，将单相用电设备功率换算成等效的三相设备功率，然后进行三相计算负荷的确定。然后进行三相计算负荷的确定。 EXITp民用建筑电气设计规范民用建筑电气设计规范中规定：中规定：n 单相负荷应均匀分配到三相上。单相负荷应均匀分配到三相上。n 当单相负荷的总容量小于计算范围内三相对称负荷当单相负荷的总容量小于计算范围内三相对称负
42、荷总容量的总容量的1515时，全部按三相对称负荷计算；时，全部按三相对称负荷计算；n 当超过当超过1515时，应将单相负荷换算为等效三相负荷，时，应将单相负荷换算为等效三相负荷，再与三相对称负荷相加。再与三相对称负荷相加。 EXITp单相用电设备接于相电压时的三相等效负荷单相用电设备接于相电压时的三相等效负荷)3/(tan3 322NeqeqeqeqeqeqeqUSIQPSPQPP单相设备视在功单相设备视在功率率S 最大的一相最大的一相的有功功率的有功功率单相设备视在功单相设备视在功率率S 最大的一相最大的一相的功率因数为的功率因数为cosEXITp单相用电设备接于线电压时的三相等效负荷单相用
43、电设备接于线电压时的三相等效负荷n 线间负荷，线间负荷，也称之为也称之为线间设备线间设备。用电设备接于线电压。用电设备接于线电压是指该设备连接在三相供电系统中的两相之间，电压是指该设备连接在三相供电系统中的两相之间，电压为为380v380v的用电设备。例如：单台的用电设备。例如：单台380V380V的电焊机等。的电焊机等。 单相负荷单相负荷接于同一线电压接于同一线电压时，等效三相负荷取线间负时，等效三相负荷取线间负荷的荷的 倍；倍； 接于不同线电压接于不同线电压时，等效三相负荷取最大线间负荷的时，等效三相负荷取最大线间负荷的 倍加上次线间最大负荷的倍加上次线间最大负荷的(3 )倍。倍。 333
44、EXITo 假设假设P P1212 P P2323 P P3131，则等效三相负荷：则等效三相负荷：2312)33(3PPPeqEXITn 应先将线间负荷换算为相间负荷，然后各相负荷分应先将线间负荷换算为相间负荷，然后各相负荷分别相加，选取最大相负荷乘别相加，选取最大相负荷乘3 3倍作为等效三相负荷。倍作为等效三相负荷。n 线间负荷换算为相间负荷的方法：线间负荷换算为相间负荷的方法： 换算系数法换算系数法注意：最大单相的有功注意：最大单相的有功计算负荷和无功计算负计算负荷和无功计算负荷不一定在同一相上。荷不一定在同一相上。o 既有线间负荷又有相间负荷时的三相等效负荷既有线间负荷又有相间负荷时的
45、三相等效负荷EXITo 线间负荷换算为相间负荷的功率换算系数线间负荷换算为相间负荷的功率换算系数换算系换算系数法数法BCBBCCACCACBCBBCCACCACABBBABCBBCBABBBABCBBCBCAACAABAABACAACAABAABAPqPqQPpPpPPqPqQPpPpPPqPqQPpPpP接于接于ABAB、BCBC、CACA相相间 的 有 功间 的 有 功负荷负荷(kw)(kw)换算为换算为A A、B B、C C 相 的 有 功相 的 有 功负荷负荷(kw)(kw)换 算 系换 算 系数数换算为换算为A A、B B、C C 相 的 无 功相 的 无 功负荷负荷(kvar)(k
46、var)EXIT线间负荷换算为相间负荷的功率换算系数线间负荷换算为相间负荷的功率换算系数EXIT3.2.5 3.2.5 全厂计算负荷的确定全厂计算负荷的确定 p1 1用需要系数法计算全厂计算负荷用需要系数法计算全厂计算负荷 在已知全厂用电设备总容量的条件下，乘以一个在已知全厂用电设备总容量的条件下，乘以一个工厂的需要系数即可求得全厂的有功计算负荷，即工厂的需要系数即可求得全厂的有功计算负荷，即 edPKP30（3-203-20） 全厂的需要系全厂的需要系数值，查表数值，查表3.43.4选取。选取。 EXIT表表3.4 3.4 全厂负荷的需要系数及功率因数全厂负荷的需要系数及功率因数工厂类别工厂
47、类别 需要系数需要系数 功率因数功率因数 汽轮机制造厂汽轮机制造厂0.38 0.88 锅炉制造厂锅炉制造厂 0.27 0.73 柴油机制造厂柴油机制造厂 0.32 0.74 重型机床制造厂重型机床制造厂 0.32 0.71 仪器仪表制造厂仪器仪表制造厂 0.37 0.81 电机制造厂电机制造厂 0.33 0.81 石油机械制造厂石油机械制造厂 0.45 0.78 电线电缆制造厂电线电缆制造厂0.35 0.73 电器开关制造厂电器开关制造厂 0.35 0.75 橡胶厂橡胶厂 0.5 0.72 通用机械厂通用机械厂0.4 0.72 EXITp2 2用逐级推算法计算全厂的计算负荷用逐级推算法计算全厂
48、的计算负荷 由用电设备组开始，逐级向电源方向推算的方法，由用电设备组开始，逐级向电源方向推算的方法，在经过变压器和较长的线路时，应加上在经过变压器和较长的线路时，应加上变压器和线变压器和线路的损耗路的损耗。EXITn企业负荷确定的步骤企业负荷确定的步骤从负荷端开始，逐级上从负荷端开始，逐级上推到电源进线端。推到电源进线端。用电设备组用电设备组车间低压变压器出线车间低压变压器出线车间低压变压器高压车间低压变压器高压侧侧企业变压器出线企业变压器出线企业进线企业进线EXITP P30.530.5= K= K55 P P30.630.6i iP P30.430.4=P=P30.530.5+P+PwL2
49、wL2P P30.330.3= K= K33 P P30.430.4i iP P30.230.2=P=P30.330.3+P+PT T+P+PwL1wL1P P30.130.1= K= K11 P P30.230.2i i图图3.4 3.4 逐级推算法示意图逐级推算法示意图 EXIT 在计算负荷时，车间变压器尚未选出，无法根据在计算负荷时，车间变压器尚未选出，无法根据变压器的有功损耗与无功损耗的理论公式进行计算，变压器的有功损耗与无功损耗的理论公式进行计算，一般按经验公式估算：一般按经验公式估算：有功功率损耗有功功率损耗： （3-21）无功功率损耗无功功率损耗： （3-22）30015. 0S
50、PT3006. 0SQT变压器低压母变压器低压母线上的计算负线上的计算负荷荷EXITp3 3按年产量和年产值估算全厂的计算负荷按年产量和年产值估算全厂的计算负荷 bBaAWa（3-23） max30TWPa（3-24） 单位数量，单单位数量，单位为人数、床位为人数、床数、产品数量数、产品数量等等单位用电指标，单单位用电指标，单位为位为kWkW人人kWkW床、床、kwkw产品等产品等负 荷 密 度 指负 荷 密 度 指标标计算范围的使用计算范围的使用面积，单位为面积，单位为mm2 2工厂的年最大工厂的年最大负荷利用小时负荷利用小时EXIT3.3 3.3 供配电系统的功率损耗和电能损耗供配电系统的
