1、第第2 2章章 电力负荷计算电力负荷计算 2.1 负荷计算的内容和目的负荷计算的内容和目的 2.2 电力负荷与计算负荷电力负荷与计算负荷 2.3 计算负荷的实用计算方法计算负荷的实用计算方法 2.4 单相负荷计算单相负荷计算 2.5 尖峰电流计算尖峰电流计算 2.6 功率损耗与电能损耗计算功率损耗与电能损耗计算 2.7 全厂负荷计算全厂负荷计算2.1 负荷计算的内容和目的负荷计算的内容和目的一、算出一、算出计算负荷计算负荷 合理选择工厂各级电压供电网络、合理选择工厂各级电压供电网络、变压器容量和电器设备型号。变压器容量和电器设备型号。二、算出二、算出尖峰电流尖峰电流 用于计算电压波动、电压损失
2、，选用于计算电压波动、电压损失，选择熔断器和保护元件。择熔断器和保护元件。三、算出三、算出平均负荷平均负荷 用来计算全厂电能需要量、电能损用来计算全厂电能需要量、电能损耗和选择无功功率补偿装置。耗和选择无功功率补偿装置。2.2 电力负荷与计算负荷电力负荷与计算负荷一、电力负荷一、电力负荷 工厂的用电设备种类多，数量大，工况工厂的用电设备种类多，数量大，工况复杂复杂 工厂中的常见设备工厂中的常见设备各种机械的各种机械的拖动电机拖动电机： 空压机、通风机、水泵、破碎机、空压机、通风机、水泵、破碎机、球磨机、搅拌机、制氧机、润滑油泵以球磨机、搅拌机、制氧机、润滑油泵以及提升机、吊车、起重机等及提升机
3、、吊车、起重机等工业电炉工业电炉：电弧炉、电阻炉、感应炉等：电弧炉、电阻炉、感应炉等电解设备电解设备：电解槽等：电解槽等电焊设备电焊设备：交流电焊机、直流电焊机等：交流电焊机、直流电焊机等工业照明工业照明（1）长期工作制长期工作制负荷长时间连续工作。如泵类、通风机、压缩机、负荷长时间连续工作。如泵类、通风机、压缩机、电炉、运输设备、照明设备等电炉、运输设备、照明设备等（2）短时工作制短时工作制负荷工作时间短、停歇时间长的用电设备。如机负荷工作时间短、停歇时间长的用电设备。如机床的横梁升降、刀架快速移动电动机、闸门电动机等床的横梁升降、刀架快速移动电动机、闸门电动机等（3）反复短时工作制反复短时
4、工作制负荷时而工作、时而停歇、反复运行的设备。如负荷时而工作、时而停歇、反复运行的设备。如起重机、电梯、电焊机等起重机、电梯、电焊机等用电设备的分类用电设备的分类能否用电力负荷直接进行计算？能否用电力负荷直接进行计算？ 在电力系统中，用电设备需用的电功率称之在电力系统中，用电设备需用的电功率称之为为电力负荷电力负荷，简称，简称负荷负荷或或功率功率。分为分为有功功率有功功率、无功功率无功功率和和视在功率视在功率三种三种工厂的基本原始资料工厂的基本原始资料:用电设备安装容量用电设备安装容量 (工艺部门提供的工艺部门提供的)回顾对供电的基本要求回顾对供电的基本要求（安全、可靠、优质、节约）（安全、可
5、靠、优质、节约）实际中实际中（1）所安装的设备并非同时运行）所安装的设备并非同时运行（2）运行着的设备实际负荷是变化的）运行着的设备实际负荷是变化的结果结果导致浪费导致浪费如何解决？如何解决？ 实际负荷电流通过系统各个元件产生的实际负荷电流通过系统各个元件产生的热量引起的温升应不超过导体和电气设热量引起的温升应不超过导体和电气设备在规定使用期间内长期工作的允许温备在规定使用期间内长期工作的允许温升。升。事实上正是这样事实上正是这样能否按发热条件选择一个能否按发热条件选择一个“假想负荷假想负荷”? 定义：计算负荷是指导体中通过一个等效负荷定义：计算负荷是指导体中通过一个等效负荷时，导体的最高温升
6、正好和通过实际的变动负时，导体的最高温升正好和通过实际的变动负荷时其产生的最高温升相等，该荷时其产生的最高温升相等，该等效负荷等效负荷称之称之为为“计算负荷计算负荷” 规定取规定取30分钟平均最大负荷作为该用户的分钟平均最大负荷作为该用户的“计计算负荷算负荷” 计算负荷分为计算负荷分为有功计算负荷（有功计算负荷（30）、无功计）、无功计算负荷（算负荷（Q30） 、视在计算负荷（、视在计算负荷（S30）二、计算负荷二、计算负荷（3）最大负荷：全年中最大工作班内半小时平）最大负荷：全年中最大工作班内半小时平均功率的最大值。均功率的最大值。 最大班是指一年内最大负荷月份内至少出现最大班是指一年内最大
7、负荷月份内至少出现2-3次的最大负荷工作班次的最大负荷工作班（2）为什么取）为什么取“30分钟分钟”？ 几点说明：几点说明：（1）是一个）是一个“假想负荷假想负荷” 怎样求取计算负荷？怎样求取计算负荷？三、三、 负荷曲线负荷曲线负荷曲线负荷曲线是电力负荷随时间变化的图形，反是电力负荷随时间变化的图形，反映了用户用电的特点和规律。映了用户用电的特点和规律。 （一）日负荷曲线（一）日负荷曲线 负荷在一昼夜间（负荷在一昼夜间（024h）变化情况。）变化情况。 （a）夏季日负荷曲线）夏季日负荷曲线 （b）冬季日负荷曲线）冬季日负荷曲线 （c）年负荷持续时间曲线）年负荷持续时间曲线T1=200t1+16
8、5t2（二）年负荷曲线（二）年负荷曲线 年运行负荷曲线年运行负荷曲线 年持续负荷曲线年持续负荷曲线年负荷持续时间曲线的绘制年负荷持续时间曲线的绘制（三）同类型的工厂（或车间）的负荷曲（三）同类型的工厂（或车间）的负荷曲线形状大致相同线形状大致相同 负荷曲线可直观地反映出用户用电负荷曲线可直观地反映出用户用电的特点和规律。的特点和规律。从负荷曲线中到底能看出什么？从负荷曲线中到底能看出什么？四四、负荷曲线的有关物理量负荷曲线的有关物理量 1、年最大负荷和年最大负荷利用小时、年最大负荷和年最大负荷利用小时（1）年最大负荷）年最大负荷Pmax（2）年最大负荷利用小时）年最大负荷利用小时Tmaxmax
9、maxaWTP工厂类别工厂类别年最大负荷利用小时数（年最大负荷利用小时数（h）有功负荷有功负荷无功负荷无功负荷重型机械制造厂重型机械制造厂37704840机床厂机床厂43454750工具厂工具厂41404960滚珠轴承厂滚珠轴承厂53006130起动运输设备厂起动运输设备厂33003880汽车拖拉机厂汽车拖拉机厂49605240农业机械制造厂农业机械制造厂53304220仪器制造厂仪器制造厂30803180汽车修理厂汽车修理厂43703200车辆修理厂车辆修理厂35603660电器工厂电器工厂42806420金属加工厂金属加工厂435558802、平均负荷、平均负荷Pav平均负荷就是指电力负平
10、均负荷就是指电力负荷在一定时间内消耗的荷在一定时间内消耗的功率的平均值。功率的平均值。 年平均负荷年平均负荷Pav,如图所示，如图所示，阴影部分表示全年实际阴影部分表示全年实际消耗的电能消耗的电能Wa，则：，则： aavWPt8760aavWP 3、负荷系数、负荷系数 KL 负荷系数是指平均负荷与最大负荷的比值。负荷系数是指平均负荷与最大负荷的比值。有功负荷系数有功负荷系数KaL和无功负荷系数和无功负荷系数KrL，即即有时也用有时也用表示有功负荷系数，用表示有功负荷系数，用表示无功负荷表示无功负荷系数。一般工厂系数。一般工厂=0.70.75，=0.760.82 注意：对单个用电设备或用电设备组
11、，有：注意：对单个用电设备或用电设备组，有： NLPPKmaxavaLPKPmaxavrLQKQ 负荷计算目前常用的方法有负荷计算目前常用的方法有需用系数法需用系数法和和二项式法二项式法。2.3 计算负荷的实用计算方法计算负荷的实用计算方法 估算法估算法实为指标法，在做设计任务书实为指标法，在做设计任务书或初步设计阶段，尤其当需要进行方案比或初步设计阶段，尤其当需要进行方案比较时，按估算法计算比较方便。较时，按估算法计算比较方便。回顾：工厂供电系统图回顾：工厂供电系统图 负荷计算的步骤应从负载端开始，逐级上推负荷计算的步骤应从负载端开始，逐级上推到电源进线端为止到电源进线端为止 。 3、反复短
12、时工作制的用电设备、反复短时工作制的用电设备 反复短时工作制的设备容量是指某负荷反复短时工作制的设备容量是指某负荷持续率的额定功率持续率的额定功率换算换算到统一的负荷持续率到统一的负荷持续率下的功率。下的功率。一、设备容量的确定一、设备容量的确定 设备容量就是所有设备的设备容量就是所有设备的铭牌额定功率铭牌额定功率sNPP2、短期工作制的用电设备、短期工作制的用电设备1、长期工作制的用电设备、长期工作制的用电设备100%100%cosNsNNNNPPSNPNSNcosN2）电焊机和电焊装置组）电焊机和电焊装置组 要求统一换算到要求统一换算到 时的功率，即：时的功率，即：式中，式中， 为电焊机额
13、定有功功率；为电焊机额定有功功率； 为额定视在功率；为额定视在功率； 为额定负荷持续率；为额定负荷持续率； 为额定功率因数。为额定功率因数。 1）起重机（吊车电动机）起重机（吊车电动机） 要求统一换算到要求统一换算到 时的功率，即：时的功率，即：25%25%2NsNNNPPPcossNNPS（一）电炉变压器组（一）电炉变压器组 设备容量是指额定功率下的有功功率，设备容量是指额定功率下的有功功率，即：即： 特殊：特殊： sNPP（二）照明设备（二）照明设备 不用镇流器的照明设备的设备容量指灯头的不用镇流器的照明设备的设备容量指灯头的额定功率，即额定功率，即： 是建筑物单位面积的照明容量，是建筑物
14、单位面积的照明容量，S为建筑物的面积。为建筑物的面积。/1000sPS 照明设备的设备容量还可按建筑物的单位面照明设备的设备容量还可按建筑物的单位面积容量法估算：积容量法估算： 1.2sNPP1.1sNPP 用镇流器的照明设备的设备容量要包括镇流用镇流器的照明设备的设备容量要包括镇流器中的功率损失。器中的功率损失。 荧光灯荧光灯高压水银灯、金属卤化物灯高压水银灯、金属卤化物灯1、（单个）用电设备组的计算负荷、（单个）用电设备组的计算负荷jsxsPKP二、按需用系数法确定计算负荷二、按需用系数法确定计算负荷 KLKNWLLxNWLKKK形成该系数的原因有：用电设备的设备容量是指它的输形成该系数的
15、原因有：用电设备的设备容量是指它的输出容量，它与输入出容量，它与输入容量容量之间有一个平均效率之间有一个平均效率 ；用电；用电设备不一定满负荷运行，因此引入设备不一定满负荷运行，因此引入负荷系数负荷系数 ；用电；用电设备本身及配电线路有功率损耗，所以引入设备本身及配电线路有功率损耗，所以引入线路平均效线路平均效率率 ；用电设备组的所有设备不一定同时运行，故；用电设备组的所有设备不一定同时运行，故引入引入同时系数同时系数 。需用系数需用系数 2、多个用电设备组的计算负荷、多个用电设备组的计算负荷同时系数同时系数11()mmjspjsipxiciiiPKPKK PPK11(tan)mmjsqjsi
16、qxiciiiiQKQKK P22jsjsjsSPQ3jsjsNSIU无功计算负荷无功计算负荷 视在计算负荷视在计算负荷 tanjsjsQP22cosjsjsjsjsPSPQ3、例题、例题 (例例2-2 P23) 已知：一机修车间的已知：一机修车间的380V线路上，接有金属切线路上，接有金属切削机床电动机削机床电动机20台共台共50kW，其中较大容量电，其中较大容量电动机有动机有7.5kW2台，台，4kW2台，台，2.2kW8台；另接台；另接通风机通风机1.2kW2台；电阻炉台；电阻炉1台台2kW。（设同时系数（设同时系数Kp、Kq均为均为0.9）。）。 试求计算负荷试求计算负荷解解 查表可得
17、查表可得冷加工电动机：冷加工电动机：Kx1=0.2，cos1=0.5，tg1=1.73 Pc1= Kx1Pe1=0.250=10kW Qc1=Pc1tg1=101.73=17.3kvar通风机：通风机：Kx2=0.8，cos2=0.8，tg2=0.75 Pc2= Kx2Pe2=0.82.4=1.92kW Qc2=Pc2tg2=1.920.75=1.44kvar电阻炉：因只电阻炉：因只1台，故其计算负荷等于设备容量台，故其计算负荷等于设备容量 Pc3=Pe3=2kW Qc3=0车间计算负荷：车间计算负荷：AUSIkVAQPSkQKQkWPKPNccccciciqcicipc94.3138. 03
18、02.21302.219 .165 .12var9 .16)044. 13 .17(9 . 05 .12)292. 110(9 . 022223131 需要系数法适用于设备台数较多、总容量需要系数法适用于设备台数较多、总容量足够大、没有特大型用电设备足够大、没有特大型用电设备 设备台数较少而容量差别悬殊的分支干线设备台数较少而容量差别悬殊的分支干线三、三、 按按二项式法二项式法确定计算负荷确定计算负荷（1）基本负荷值：用电设备组的平均最大负荷值）基本负荷值：用电设备组的平均最大负荷值（2）附加功率值：考虑数台大容量用电设备对总）附加功率值：考虑数台大容量用电设备对总计算负荷的影响计算负荷的影响
19、二项式法二项式法（单个）用电设备组的计算负荷（单个）用电设备组的计算负荷jssxPb Pc P tanjsjsQP22jsjsjsSPQ3jsjsNSIU 各组用电设备的各组用电设备的最大负荷不可能同时出现最大负荷不可能同时出现的因素。在计的因素。在计算时只取各组用电设备的附加负荷的最大值计入总计算算时只取各组用电设备的附加负荷的最大值计入总计算负荷负荷max1()()mjssixiPb Pc Pmaxmax1(tan )()tanmjssixiQb Pc P1()msiib P各设备组有功平均负荷的总和 1(tan )msiib P各设备组无功平均负荷的总和max)(xPc各设备组有功附加负
20、荷的最大值maxtan 对应的设备组功率因数角正切值。max)(xPc2、多个用电设备组的计算负荷、多个用电设备组的计算负荷3、例题、例题 （例（例2-3 P25） 已知：一机修车间的已知：一机修车间的380V线路上，接有金属切线路上，接有金属切削机床电动机削机床电动机20台共台共50kW，其中较大容量电，其中较大容量电动机有动机有7.5kW2台，台，4kW2台，台，2.2kW8台；另接台；另接通风机通风机1.2kW2台；电阻炉台；电阻炉1台台2kW。（设同时系数（设同时系数Kp、Kq均为均为0.9）。）。 试求计算负荷试求计算负荷解解 ：求出各组的平均功率：求出各组的平均功率bPe和附加负荷
21、和附加负荷cPx 111110.14,0.4,5,cos0.5,tan1.73bcx1()0.14 507cbPKW1()0.4 (7.5 24 22.2)10.08xcPKW (1)金属切削机床电动机组金属切削机床电动机组 (2)通风机组通风机组 222220.65,0.25,5,cos0.8,tan0.75bcx2()0.65 (1.2 2)1.56cbPKW2()0.25 (1.2 1)0.3xcPKW(3)电阻炉电阻炉 3()2cbPKW3()0 xcPKW1()()(7 1.562) 10.0820.64jsixcPbPcPKW11(tan )() tan(7 1.73 1.56 0
22、.750) 10.08 1.7330.72jsjsixQbPcPKVar222220.6430.7237.01jsjsjsSPQKVA37.0156.23330.38jsjsnSIAU总计算负荷总计算负荷 四、计算负荷的估算法四、计算负荷的估算法1、单位产品耗电量法、单位产品耗电量法 若已知某车间或企业的年产量若已知某车间或企业的年产量m和每一产品的和每一产品的单位耗电量单位耗电量 ，则，则 企业全年电能企业全年电能W为：为： 有功计算负荷为：有功计算负荷为： WmmaxcWPT年最大负荷利用小时数年最大负荷利用小时数产品名称产品名称单位单位单位产品耗电量单位产品耗电量（kWh）有色金属铸造有
23、色金属铸造t6001000铸铁件铸铁件t300锻铁件锻铁件t3080拖拉机拖拉机台台50008000汽车汽车辆辆15002500轴承轴承套套14并联电容器并联电容器kvar3电表电表只只7变压器变压器kVA2.5电动机电动机kW14量具、刃具量具、刃具t63008500工作母机工作母机t1000重型机床重型机床t1600 若已知车间生产面积若已知车间生产面积S和负荷密度指标和负荷密度指标， 则车间平均负荷为则车间平均负荷为: Pjs=S 车间类别车间类别负荷估算法负荷估算法（kWmkWm2 2）铸钢车间（不包括铸钢车间（不包括电弧炉）电弧炉）0.0550.0550.060.06焊接车间焊接车间
24、0.040.04铸铁车间铸铁车间0.060.06金工车间金工车间0.10.1木工车间木工车间0.660.66煤气站煤气站0.090.090.130.13锅炉房锅炉房0.150.150.20.2压缩空气站压缩空气站0.150.150.20.22、单位面积负荷密度法、单位面积负荷密度法2.4 单相负荷计算单相负荷计算 如果单相设备总容量小于三相设备总容量的如果单相设备总容量小于三相设备总容量的15%，则无论单相设备如何分配，均可按，则无论单相设备如何分配，均可按三三相平衡相平衡负荷计算。负荷计算。（一）单相设备接于（一）单相设备接于相电压相电压时的负荷计算时的负荷计算 max3NNPP（二）单相设
25、备接于同一（二）单相设备接于同一线电压线电压时的负荷计算时的负荷计算 （1）只有一相时）只有一相时1.5()0.1530.15abbcbcabNabbcabPPPPPPPPNNPP3（2）在各线负荷中选择较大的两项）在各线负荷中选择较大的两项（三）单相设备既接于（三）单相设备既接于线电压线电压又接于又接于相电压相电压时的负荷计算时的负荷计算 （1）将接于线电压单相负荷换算为接于相电压）将接于线电压单相负荷换算为接于相电压上的单相负荷上的单相负荷BCCBCCAACACBCCBCCAACACABBABBCABCBABBABBCABCBCAACAABAABACAACAABAABAPqPqQPpPpP
26、PqPqQPpPpPPqPqQPpPpPPAB PBA PCA接于接于AB，BA，CA相间有功负荷相间有功负荷PA，PB，PC换算为换算为A，B，C相间的有功负荷相间的有功负荷QA，QB，QC换算为换算为A，B，C相间的无功负荷相间的无功负荷max30303PPmax30303QQ（2）再将各相负荷相加，选出最大相负荷，取三倍即）再将各相负荷相加，选出最大相负荷，取三倍即为等效三相负荷为等效三相负荷 功率换算系数功率换算系数 负负 荷荷 功功 率率 因因 数数0.350.350.40.40.50.50.60.60.650.650.70.70.80.80.90.91.01.0p pAB-AAB-
27、A、p pBC-BBC-B、p pCA-CCA-C1.271.271.171.171.01.00.890.890.840.840.80.80.720.720.640.640.50.5p pAB-BAB-B、p pBC-CBC-C、p pCA-ACA-A-0.27-0.27-0.17-0.170 00.110.110.160.160.20.20.280.280.360.360.50.5q qAB-AAB-A、q qBC-BBC-B、q qCA-CCA-C1.051.050.860.860.580.580.380.380.30.30.220.220.090.09-0.05-0.05-0.29-0.
28、29q qAB-BAB-B、q qBC-CBC-C、q qCA-ACA-A1.631.631.441.441.161.160.960.960.880.880.80.80.670.670.530.530.290.29例题例题 （例（例2-4 P27） 某某220/380V三相四线制线路上，装有三相四线制线路上，装有220V单单相电热干燥箱相电热干燥箱6台、单相电加热器台、单相电加热器2台和台和380V单相单相对焊机对焊机6台。电热干燥箱台。电热干燥箱20kW2台接于台接于A相，相，30kW1台接于台接于B相，相，10kW3台接于台接于C相；电加热器相；电加热器20kW2台分别接于台分别接于B相和
29、相和C相；对焊机相；对焊机14kW（=100%）3台接于台接于AB相，相，20kW（=100%）2台接于台接于BC相，相，46kW（=60%）1台接于台接于CA相。相。试求该线路的计算负荷。试求该线路的计算负荷。解解: 1.电热干燥箱及电加热器的各相计算负荷电热干燥箱及电加热器的各相计算负荷 查表得查表得 Kx=0.7，cos=1，tg=0，因此只要计算，因此只要计算有功计算负荷有功计算负荷 A相相 PcA1=KxPeA=0.7202=28kW B相相 PcB1=KxPeB=0.7(301+201)=35kW C相相 PcC1=KxPeC=0.7(103+201)=35kW2.对焊机的各相计算
30、负荷对焊机的各相计算负荷 查表得查表得 Kx=0.35，cos=0.7，tan=1.02 查表得查表得 cos=0.7时时 pAB-A=pBC-B=pCA-C=0.8 pAB-B=pBC-C=pCA-A=0.2 qAB-A=qBC-B=qCA-C=0.22 qAB-B=qBC-C=qCA-A=0.8先将接于先将接于CA相的相的46kW（=60%）换算）换算至至=100%的设备容量，即的设备容量，即 （1）各相的设备容量为）各相的设备容量为 A相相 PeA=pAB-APAB+pCA-APCA =0.8143+0.235.63=40.73kW QeA=qAB-APAB+qCA-APCA =0.22
31、143+0.835.63=37.74kvarB相相 PeB=pBC-BPBC+pAB-BPAB =0.8202+0.2143=40.4kW QeB=qBC-BPBC+qAB-BPAB =0.22202+0.8143=42.4kvarC相相 PeC=pCA-CPCA+pBC-CPBC =0.835.63+0.2202=36.5kW QeC=qCA-CPCA+qBC-CPBC =0.2235.63+-0.8202=39.84kvar（2）各相的计算负荷为）各相的计算负荷为 A相相 PcA2=KxPeA=0.3540.73=14.26kW QcA2=KxQeA=0.3537.74=13.21kvar
32、B相相 PcB2=KxPeB=0.3540.4=14.14kW QcB2=KxQeB=0.3542.4=14.84kvarC相相 PcC2=KxPeC=0.3536.5=12.78kW QcC2=KxQeC=0.3539.84=13.94kvar3.3.各相总的计算负荷（设同时系数为各相总的计算负荷（设同时系数为0.95）A相相 PcA=K（PcA1+PcA2） =0.95（28+14.26）=40.15kW QcA= K（QcA1+QcA2） =0.95（0+13.21）=12.55kvarB相相 PcB= K（PcB1+PcB2） =0.95（35+14.14）=46.68kW QcB=
33、K（QcB1+QcB2） =0.95（0+14.84）=14.10kvarC相相 PcC= K（PcC1+PcC2） =0.95（35+12.78）=45.39kW QcC= K（QcC1+QcC2） =0.95（0+13.94）=13.24kvar4.4.总的等效三相计算负荷总的等效三相计算负荷 因为因为B B相的有功计算负荷最大，故相的有功计算负荷最大，故Pcm= = PcB=46.68kWQcm= =QcB=14.10kvar Pc=3Pcm=3=346.68=140.04kW Qc=3Qcm=3=314.10=42.3kvar2.5 尖峰电流计算尖峰电流计算 尖峰电流尖峰电流Ijf是指
34、单台或多台用电设备持续是指单台或多台用电设备持续12秒的秒的短时最大负荷电流短时最大负荷电流。 计算尖峰电流的目的：计算尖峰电流的目的： 选择熔断器、整定低压断路器和继电保选择熔断器、整定低压断路器和继电保护装置、计算电压波动及检验电动机自起动护装置、计算电压波动及检验电动机自起动条件等。条件等。 1、单台用电设备供电的支线尖峰电流计算、单台用电设备供电的支线尖峰电流计算 尖峰电流就是用电设备的起动电流，尖峰电流就是用电设备的起动电流，即即 Ijf = Ist = KIN 式中，式中，Ist为用电设备的起动电流；为用电设备的起动电流；IN为用为用电设备的额定电流；电设备的额定电流；K为用电设备
35、的起动为用电设备的起动电流倍数电流倍数 。2、多台用电设备供电的干线尖峰电流计算、多台用电设备供电的干线尖峰电流计算 式中，式中，Ijf为用电设备组中起动电流与额定电流为用电设备组中起动电流与额定电流之差为最大的那台设备的起动电流；之差为最大的那台设备的起动电流； K为为n1台台设备的同时系数，其值按台数多少选取，一般为设备的同时系数，其值按台数多少选取，一般为0.71；Ijs为设备投入运行时线路的计算电流。为设备投入运行时线路的计算电流。 11njfjsijfiIKII3、多台用电设备同时启动、多台用电设备同时启动式中，式中，n为参与启动的用电设备的台数；为参与启动的用电设备的台数； Ki、
36、 Ijsi为第为第i台设备的启动电流倍数和额定电流。台设备的启动电流倍数和额定电流。 1njfijsiiIK I例例2-5 有一有一380V配电干线，给三台电动机供电，配电干线，给三台电动机供电，已知已知IN1 =5A，IN2 =4A，IN3 =10A， Ist1 =35A，Ist2 =16A，Kst3=3，求该配电线路的尖峰电流。，求该配电线路的尖峰电流。 解：解： Ist1 IN1=355=30A Ist2 IN2=164=12A Ist3 IN3= Kst3IN 3IN3=31010=20A 可见，（可见，（IstIN）max=30A，则，则Istmax=35A，取取K=0.9，该线路的
37、尖峰电流为，该线路的尖峰电流为 Ijf= K（IN2 +IN3）+ Ijf=0.9（4+10）+35=47.6A 2.6 功率损耗与电能损耗计算功率损耗与电能损耗计算一、一、 功率损耗功率损耗1、供电线路的功率损耗、供电线路的功率损耗线路功率损耗包括有功功率损耗线路功率损耗包括有功功率损耗 PWL和无功和无功功率损耗功率损耗QWL两部分，其计算公式为：两部分，其计算公式为：23310WLjsWLPIR 3310WLjsWLQIX 线路的计算电流线路每相的电阻线路每相的电抗式中，式中，0WLRr l0WXRx l 线间几何均距：三相线路各相线间距离的几何线间几何均距：三相线路各相线间距离的几何平
38、均值。平均值。 三相三角形排列三相三角形排列 3123pjaa a a 水平等距排列水平等距排列 321.25pjaaa 查附表查附表2（P244） 2、变压器的功率损耗、变压器的功率损耗 变压器的功率损耗也包括有功和无功两部分变压器的功率损耗也包括有功和无功两部分。（1）变压器的有功功率损耗）变压器的有功功率损耗 （2）变压器无功功率损耗）变压器无功功率损耗22jsjsTFeCuoKNNSSPPPPPSS 22%100100jsoKToKNNSIuQQQSS 空载有功损耗空载有功损耗负载有功损耗负载有功损耗空载电流百分数空载电流百分数短路电压百分数短路电压百分数负载率负载率二、供电系统的电能
39、损耗二、供电系统的电能损耗 企业一年内所耗用的电能，一部分用于生产，企业一年内所耗用的电能，一部分用于生产，还有一部分在供电系统元件（主要是线路及变压还有一部分在供电系统元件（主要是线路及变压器）中损耗掉。掌握这部分损耗的计算，并设法器）中损耗掉。掌握这部分损耗的计算，并设法降低它们，便可节约电能，提高电能的利用率。降低它们，便可节约电能，提高电能的利用率。1、 供电线路的损耗供电线路的损耗 一年内线路的电能损耗为：一年内线路的电能损耗为： WLWLPdtPW87600PWL即按计算负荷求得的线路最大功率损耗；即按计算负荷求得的线路最大功率损耗； 线路的最大负荷损耗小时线路的最大负荷损耗小时,
40、它是一个假想的时间它是一个假想的时间最大负荷损耗时间最大负荷损耗时间2、 变压器的电能损耗变压器的电能损耗 一部分是铁损一部分是铁损PFe引起的电能损耗，只要外加电压引起的电能损耗，只要外加电压和频率不变，其值是固定不变的和频率不变，其值是固定不变的 另一部分是由变压器铜损另一部分是由变压器铜损PCu引起的电能损耗，它引起的电能损耗，它与负荷电流的平方成正比，即与变压器负荷率与负荷电流的平方成正比，即与变压器负荷率的平方成的平方成正比：正比：876087601oFeTPPW222KCuTPPW2218760KoTTTPPWWW3、企业年电能需要量、企业年电能需要量 8760maxmax0QWQ
41、 dtQT8760maxmax0PaWp dtPTmaxmax,PQmaxmax,aTT有功、无功年最大负荷有功、无功年最大负荷有功、无功年最大负荷利用小时有功、无功年最大负荷利用小时 企业年电能需要量就是企业在一年内所消企业年电能需要量就是企业在一年内所消耗的电能耗的电能,它是企业供电设计的重要指标之一。它是企业供电设计的重要指标之一。22pQWWW2.7 全厂负荷计算全厂负荷计算一、负荷计算的前提一、负荷计算的前提 负荷资料负荷资料二、负荷二、负荷计算原则计算原则 确定工业企业计算负荷常用的方法有：逐确定工业企业计算负荷常用的方法有：逐级计算法、需用系数法和估算法等几种。级计算法、需用系数
42、法和估算法等几种。三、三、负荷计算的步骤负荷计算的步骤 从用电设备向电源方向逐级计算负荷。从用电设备向电源方向逐级计算负荷。 按部就班，步步落实按部就班，步步落实（1）供给单台用电设备的支线的计算负荷确定（如图中）供给单台用电设备的支线的计算负荷确定（如图中1 点处）点处） 计算目的：用于选择其开关设备和导线截面计算目的：用于选择其开关设备和导线截面 计算负荷为计算负荷为：1 jcPP111jjQP tg（2）用电设备组计算负荷的确定（如图中）用电设备组计算负荷的确定（如图中2点处）点处）计算目的：用来选择车间配电干线及干线上的电气设备。计算目的：用来选择车间配电干线及干线上的电气设备。计算负
43、荷为：计算负荷为：2111mjxj iiPKP222jjQP tg22222jjjSPQ223jjNSIU （3）车间干线或多组用电设备的计算负荷确定）车间干线或多组用电设备的计算负荷确定（如图中（如图中3点处）点处） 计算公式为：计算公式为：33331njxj iiPKK P22333jjjSPQ333jjNSIU333331()njxj iiiQKK P tg （4）车间变电所低压母线计算负荷的确定（如图中）车间变电所低压母线计算负荷的确定（如图中4点处）点处） 计算目的：以此选择车间变电所的变压器容量。计算目的：以此选择车间变电所的变压器容量。 计算公式为计算公式为4441ljj iiP
44、KP443331kjxj iiiQKK P tg22444jjjSPQ443jjNSIU（5）车间变电所高压母线的计算负荷确定（如图中）车间变电所高压母线的计算负荷确定（如图中5点处）点处）计算目的：以此选择高压配电线及其上的电气设备。计算目的：以此选择高压配电线及其上的电气设备。计算公式计算公式：406. 0cTSQ 估算估算：4015. 0cTSP 54jjTPPP54jjTQQQ52255jjjSPQ5553jjNSIU（6）总降变电所二次侧的计算负荷确定（如图中）总降变电所二次侧的计算负荷确定（如图中6点处）点处） 计算负荷为：计算负荷为：6651pjj iiPKP5551pjj ii
45、iQKP tg52255jjjSPQ5553jjNSIU（7）总降变电所高压侧的计算负荷确定（如图中）总降变电所高压侧的计算负荷确定（如图中7点处）点处）计算负荷为计算负荷为：0.06TcQS估算估算：0.015TcPS76jjTPPP76jjTQQQ72277jjjSPQ7753jjNSIU本章小结本章小结1 、负荷计算的内容和目的、负荷计算的内容和目的2 、电力负荷与计算负荷、电力负荷与计算负荷3、 计算负荷的实用计算方法计算负荷的实用计算方法4 、单相负荷计算、单相负荷计算5 、尖峰电流计算、尖峰电流计算6 、功率损耗与电能损耗计算、功率损耗与电能损耗计算7 、全厂负荷计算、全厂负荷计算谢谢
