1、20222022年年8 8月月2 2日日工厂供电工厂供电山西大同大学 王官升2022年8月2日2 第二章第二章 电力负荷及其计算电力负荷及其计算n第一节 工厂的电力负荷与负荷曲线n第二节 三相用电设备组计算负荷的确定n第三节 单相用电设备组计算负荷的确定n第四节 工厂的计算负荷及年耗电量的计算n第五节 尖峰电流及其计算2022年8月2日3第一节第一节 工厂电力负荷与负工厂电力负荷与负荷曲线荷曲线n一、电力负荷分级及其对供电的要求n二、用电设备的工作制n三、负荷曲线的概念n四、与负荷曲线和负荷计算有关的物理量2022年8月2日4一、电力负荷分级及其对供一、电力负荷分级及其对供电的要求电的要求n电
2、力负荷又称电力负载l1)指耗用电能的用电设备或用户。l2)指用电设备或用户所耗用的电功率或电流的大小。n电力负荷的分级及其对供电的要求l）一级负荷（一类负荷）应有两个独立电源。特别重要的增设应急电源。l2）二级负荷（二类负荷）应有两个电源。负荷小或有困难时可一个电源，电缆线路需两个电源。l3）三级负荷（三类负荷）不考虑备用电源2022年8月2日5三、负荷曲线的概念三、负荷曲线的概念n负荷曲线l电力负荷随时间变动的曲线。l对象，时间。n图2-1为一班制工厂的日有功负荷曲线。l2-1a，依点成；2-1b，梯形负荷曲线。半小时分格。n图2-2为年负荷曲线。l通常绘成负荷持续时间曲线，如图2-2c。l
3、P1所占时间lP2所占时间n图2-3为年每日最大负荷曲线。l按全年每日最大负荷绘制。取30min平均最大负荷。l可用来确定变压器的经济运行方式。111200Ttt222200165Ttt2022年8月2日6 n四、与负荷曲线和四、与负荷曲线和n负荷计算有关的物理量负荷计算有关的物理量2022年8月2日71.1.年最大负荷和年最大负荷年最大负荷和年最大负荷利用小时利用小时n 年最大负荷Pmaxl负荷最大的工作班内，消耗电能最大的半小时的平均功率。l也称：半小时最大负荷P30。n 年最大负荷利用小时Tmaxl全年的耗电量，按年最大负荷输送，所需的小时数（图2-4）。即l一班制为18003000h，
4、两班制为35004800h，三班制为50007000h。maxmaxaWTP2022年8月2日82.2.平均负荷和平均负荷系数平均负荷和平均负荷系数n 平均负荷l在一定时间内平均消耗的功率。即l年平均负荷，图2-5。n 平均负荷系数l又称负荷率，为用电负荷平均负荷与最大负荷的比值，即l也称负荷填充系数，表征负荷曲线不平坦的程度。l用电设备负荷系数tavWPtmaxavLPKPLNPKP2022年8月2日9第二节第二节 三相用电设备组计三相用电设备组计算负荷的确定算负荷的确定n一、概述l计算负荷是按发热条件选择导体和电器时所使用的一个假想负荷。导体达到稳定温升的时间约为30min。通常取30mi
5、n平均最大负荷作为计算负荷。l需要系数法、二项式法2022年8月2日10二、按需要系数法确定计算二、按需要系数法确定计算负荷负荷n（一）基本公式l用电设备组的计算负荷（图2-6)（附表1，P347)l例2-130LeeWLK KPP 30dePK PeNPP3030tanQP3030cosPS30303NSIU30dePKP2022年8月2日11（二）设备容量的计算（二）设备容量的计算n负荷计算时l先换算成统一工作制下的额定功率，然后再进行负荷的统计计算。n用电设备的工作制l长时工作制、短时工作制、断续周期工作制。2022年8月2日121.1.长时工作制用电设备长时工作制用电设备n特点l长时连
6、续运行，且负荷比较稳定。l如通风机、压风机、水泵、电炉、照明灯等。n换算l等于其铭牌上额定功率。2022年8月2日132 2短时工作制用电设备短时工作制用电设备n特点l运行时间短，停歇时间长。l如车床上的进给电机、小绞车、电动闸门等。n换算l一般按铭牌上的额定功率确定。l正常时不使用，只在事故或检修时使用的支线按额定功率确定；干线不考虑。若功率较大，应适当考虑。2022年8月2日143 3断续周期工作制用电设备断续周期工作制用电设备n特点l周期性地时而运行、时而停歇，周期一般不超过10min，l如电焊机、起重吊车等。n换算l按“热量等效”的原则，换算成规定负荷持续率下的额定功率。2022年8月
7、2日15功率换算公式功率换算公式n起重运输类设备，换算到暂载率 下的额定功率n对于电焊类设备，换算到暂载率 下的额定功率 NeNNN252PPP25%100%NeNNNNN100cosPPPS 2022年8月2日16（三）多组用电设备计算负（三）多组用电设备计算负荷的确定荷的确定n总有功计算负荷n总无功计算负荷n总视在计算负荷n总计算电流n同时系数（又称参差系数或综合系数）见P36。n例2-23030piPKP3030qiQKQ22303030SPQ30303NSIU2022年8月2日17三、按二项式法确定计算负荷三、按二项式法确定计算负荷n(一）基本公式lbPe：用电设备组的平均功率lcPx
8、：x台容量最大的设备投入运行时增加的附加负荷。l设备台数n2x时，最大设备台数取x=n/2，并四舍五入。l只有12台设备时，P30=Pe。l单台电动机P30=PN/。l适用于台数少、容量差别大的低压干线和分支线。n例2-330exPbPcP2022年8月2日18（二）多组用电设备计算负（二）多组用电设备计算负荷的确定荷的确定n总有功功率n总无功功率n例2-4。30maxexiPbPcP30maxmaxtantanexiQbPcP2022年8月2日19第三节第三节 单相用电设备组计单相用电设备组计算负荷的确定算负荷的确定n一、概述l单相设备的总容量不超过三相设备总容量的15，按三相平衡负荷计算。
9、否则需换算。l三相负荷不平衡时，应以最大负荷相负荷的三倍作为等效的三相负荷。2022年8月2日20二、单相设备组等效三相负二、单相设备组等效三相负荷的计算荷的计算n1.单相设备接于相电压时的等效三相负荷计算l等效三相计算负荷按需要系数法计算n2.单相设备接于线电压时的等效三相负荷计算3ee mPP3eePP2022年8月2日213.3.单相设备分别接于线电压和单相设备分别接于线电压和相电压时的等效三相负荷计算相电压时的等效三相负荷计算n步骤l将接于线电压的单相设备换算为接于相电压的设备容量；l计算各相的设备容量和计算负荷；l总等效三相计算负荷为n线电压的单相设备换算为接于相电压的设备容量n表2
10、-3。例 2-5AAB AABCA ACAQqPqP30303mQQ30303mPPAAB AABCA ACAPpPpP2022年8月2日22第四节第四节 工厂的计算负荷及工厂的计算负荷及年耗电量的计算年耗电量的计算n一、工厂计算负荷的确定l（一）需要系数法l（二）单位产品电耗法l（三）逐级计算法变压器损耗估算u有功损耗u无功损耗300.015TPS300.06TQS2022年8月2日23（四）功率因数的提高（四）功率因数的提高n1.工厂的功率因数l 瞬时功率因数由功率因数表测出。或用右式计算l 平均功率因数l 最大负荷时功率因数cos3PUI2221cos1ppqqpWWWWW3030cos
11、PS2022年8月2日242.2.无功功率补偿无功功率补偿n提高功率因数的意义l提高电力系统的供电能力。l减少供电网络中的电压损失，提高供电质量。l减少供电网络的电能损耗。n提高负荷的自然功率因数l正确选择并合理使用电动机，尽量选用笼型异步电动机；l合理选择变压器容量；l容量大，不需调速的尽量选用同步电动机。n人工补偿法提高功率因数l装设并联电容器2022年8月2日25电容器的选择电容器的选择n电容器补偿容量的计算l 无功补偿率，可查附表3。n电容器台（柜）数的确定 电容器台数 应取3的倍数 C30CQq P C2wN CN C()QnUqUC303030(tantan)QQQPCq2022年
12、8月2日263.3.无功补偿后的工厂计算负荷无功补偿后的工厂计算负荷n补偿后的无功计算负荷n补偿后的视在计算负荷n电费l基本电费，电能电费，功率因数奖惩电费。n例2-6。3030CQQQ 22303030SPQ2022年8月2日27二、工厂年耗电量的计算二、工厂年耗电量的计算n用年产量和单位产品耗电量估算。n精确计算l年有功电能消耗量l年无功电能消耗量l年平均有功负荷系数l年平均无功负荷系数lTa年工作时数：一班制2000h，两班制4000h，三班制6000h。n例2-7。30p aaWP T30q aaWQ T0.7 0.750.76 0.822022年8月2日28第五节第五节 尖峰电流及其计尖峰电流及其计算算n尖峰电流l持续时间12s的短时负荷电流。n单台用电设备尖峰电流的计算lKst笼型电机取57，绕线电机取23，直流电机取1.7，电焊变压器3。n多台用电设备尖峰电流的计算 或n同时系数：K=0.71。n例2-8。pkststNIIK I30maxpkstNIIII1max1npkN istiIKII2022年8月2日29第二章第二章 工厂电力负荷及其计算工厂电力负荷及其计算 本章结束本章结束
