電力負(fù)荷及計(jì)算

1、 電力負(fù)荷及計(jì)算電力負(fù)荷及計(jì)算 電力負(fù)荷與負(fù)荷曲線的概念電力負(fù)荷與負(fù)荷曲線的概念 三相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷確定三相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷確定 單相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷確定單相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷確定 工廠供電系統(tǒng)功率、電能損耗工廠供電系統(tǒng)功率、電能損耗 工廠計(jì)算負(fù)荷和年電能消耗量工廠計(jì)算負(fù)荷和年電能消耗量 尖峰電流及計(jì)算尖峰電流及計(jì)算1. 電力負(fù)荷與負(fù)荷曲線的有關(guān)概念電力負(fù)荷與負(fù)荷曲線的有關(guān)概念一、電力負(fù)荷的分級(jí)及其對(duì)供電的要求一、電力負(fù)荷的分級(jí)及其對(duì)供電的要求 1 1、電力負(fù)荷的概念（含兩個(gè)含義）、電力負(fù)荷的概念（含兩個(gè)含義） “電力負(fù)荷電力負(fù)荷”在不同的場(chǎng)合可有不同含義，它可指用電設(shè)備或用在不同的場(chǎng)

2、合可有不同含義，它可指用電設(shè)備或用電單位，也可指用電設(shè)備或用電單位的功率或電流的大小。電單位，也可指用電設(shè)備或用電單位的功率或電流的大小。 11 工廠常用用電設(shè)備工廠常用用電設(shè)備 生產(chǎn)加工機(jī)械的拖動(dòng)設(shè)備；生產(chǎn)加工機(jī)械的拖動(dòng)設(shè)備；電焊、電鍍?cè)O(shè)備；電焊、電鍍?cè)O(shè)備；電熱設(shè)備；電熱設(shè)備；照明設(shè)備。照明設(shè)備。 生產(chǎn)機(jī)械的拖動(dòng)設(shè)備 機(jī)床設(shè)備機(jī)床設(shè)備起重運(yùn)輸設(shè)備起重運(yùn)輸設(shè)備功能功能金屬切削金屬切削金屬壓力加工金屬壓力加工功能功能起吊搬運(yùn)物料起吊搬運(yùn)物料運(yùn)輸客貨運(yùn)輸客貨車床車床銑床銑床刨床刨床鉆床鉆床磨床磨床組合機(jī)床組合機(jī)床鏜床鏜床沖床沖床鋸床鋸床剪床剪床砂輪機(jī)砂輪機(jī)吊車吊車行車行車輸送機(jī)輸送機(jī)電梯電梯自動(dòng)扶

3、梯自動(dòng)扶梯生產(chǎn)機(jī)械的生產(chǎn)機(jī)械的拖動(dòng)設(shè)備拖動(dòng)設(shè)備11 工廠常用用電設(shè)備工廠常用用電設(shè)備 電焊、電鍍?cè)O(shè)備 11 工廠常用用電設(shè)備工廠常用用電設(shè)備 電鍍的作用：防止腐蝕，增加美觀，提高零件的耐磨性或?qū)щ娦缘?，有電鍍的作用：防止腐蝕，增加美觀，提高零件的耐磨性或?qū)щ娦缘?，有鍍銅、鍍鉻等。鍍銅、鍍鉻等。 電焊、電鍍?cè)O(shè)備 電熱設(shè)備 電阻加熱爐電阻加熱爐電弧爐電弧爐感應(yīng)爐感應(yīng)爐其它電熱設(shè)備其它電熱設(shè)備常用于各種零件熱處理常用于各種零件熱處理常用于礦石熔煉、金屬熔煉常用于礦石熔煉、金屬熔煉常用于熔煉和金屬材料熱處理常用于熔煉和金屬材料熱處理紅外線加熱、微波加熱和等離子加熱等紅外線加熱、微波加熱和等離子加熱等

4、照明設(shè)備 白熾燈、鹵鎢燈、熒光燈、高壓汞、鈉燈、鎢鹵化物燈等。白熾燈、鹵鎢燈、熒光燈、高壓汞、鈉燈、鎢鹵化物燈等。 2、意義和目的、意義和目的: （1）求計(jì)算負(fù)荷）求計(jì)算負(fù)荷,也稱需用負(fù)荷也稱需用負(fù)荷 a.作為按發(fā)熱條件選擇供配電系統(tǒng)各級(jí)電壓供電網(wǎng)絡(luò)變壓作為按發(fā)熱條件選擇供配電系統(tǒng)各級(jí)電壓供電網(wǎng)絡(luò)變壓器容量、導(dǎo)體和電氣設(shè)備的依據(jù)。器容量、導(dǎo)體和電氣設(shè)備的依據(jù)。 b. 用來計(jì)算電壓損失和功率損耗。用來計(jì)算電壓損失和功率損耗。 c.在工程上為方便計(jì)算，亦可作為能量消耗量及無功功率在工程上為方便計(jì)算，亦可作為能量消耗量及無功功率補(bǔ)償?shù)挠?jì)算依據(jù)。補(bǔ)償?shù)挠?jì)算依據(jù)。 （2 2）求尖峰電流）求尖峰電流 計(jì)算

5、電壓波動(dòng)、選擇熔斷器等保護(hù)元件。計(jì)算電壓波動(dòng)、選擇熔斷器等保護(hù)元件。 （3 3）求平均負(fù)荷）求平均負(fù)荷 計(jì)算供配電系統(tǒng)中電能需要量，電能損耗和選擇無功計(jì)算供配電系統(tǒng)中電能需要量，電能損耗和選擇無功補(bǔ)償裝置等。補(bǔ)償裝置等。3 3、電力負(fù)荷的分級(jí)及供電要求（供電可靠性）、電力負(fù)荷的分級(jí)及供電要求（供電可靠性）負(fù)荷分級(jí)負(fù)荷分級(jí)負(fù)荷性質(zhì)負(fù)荷性質(zhì)供電要求供電要求一級(jí)負(fù)荷一級(jí)負(fù)荷 二級(jí)負(fù)荷二級(jí)負(fù)荷 三級(jí)負(fù)荷三級(jí)負(fù)荷 中斷供電將造成人身傷亡時(shí)；中斷供電將造成人身傷亡時(shí)；在政治經(jīng)濟(jì)上造成重大損失時(shí)；在政治經(jīng)濟(jì)上造成重大損失時(shí)；影響有重大政治、經(jīng)濟(jì)意義的用電影響有重大政治、經(jīng)濟(jì)意義的用電單位的正常工作單位的正常

6、工作。特別重要的負(fù)荷指當(dāng)中斷供電將特別重要的負(fù)荷指當(dāng)中斷供電將發(fā)生中毒爆炸和大災(zāi)等情況負(fù)荷；發(fā)生中毒爆炸和大災(zāi)等情況負(fù)荷；特別重要場(chǎng)所的不允許中斷供電的特別重要場(chǎng)所的不允許中斷供電的負(fù)荷。負(fù)荷。中斷供電將中斷供電將在政治上、經(jīng)濟(jì)上造成較大損失時(shí)在政治上、經(jīng)濟(jì)上造成較大損失時(shí)影響重要用電單位的正常工作影響重要用電單位的正常工作。應(yīng)由應(yīng)由兩個(gè)獨(dú)立電源供電：兩個(gè)獨(dú)立電源供電：來自兩個(gè)發(fā)電廠來自兩個(gè)發(fā)電廠來自兩個(gè)地區(qū)變電所來自兩個(gè)地區(qū)變電所1 1路市電自備發(fā)電機(jī)路市電自備發(fā)電機(jī)還應(yīng)增設(shè)應(yīng)急電源：還應(yīng)增設(shè)應(yīng)急電源：自備發(fā)電機(jī)組自備發(fā)電機(jī)組 獨(dú)立于正常電源的專用饋獨(dú)立于正常電源的專用饋電線路電線路不間斷供

7、電裝置不間斷供電裝置UPSUPS（EPS)EPS)蓄電池及干電池蓄電池及干電池宜由兩回路電源供電。宜由兩回路電源供電。在負(fù)荷較小或地區(qū)供電條件在負(fù)荷較小或地區(qū)供電條件困難時(shí)，可由一回困難時(shí)，可由一回6 6kVkV及以上及以上專用的線路供電。專用的線路供電。 對(duì)供電方式無特殊要求對(duì)供電方式無特殊要求 不屬于一、二級(jí)負(fù)荷者不屬于一、二級(jí)負(fù)荷者 二、用電設(shè)備工作制二、用電設(shè)備工作制 1. 1.長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行工作制長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行工作制 指工作時(shí)間內(nèi)能達(dá)到穩(wěn)定溫升的用電設(shè)備。指工作時(shí)間內(nèi)能達(dá)到穩(wěn)定溫升的用電設(shè)備。 該類設(shè)備不允許過載運(yùn)行（只允許短時(shí)過載）。該類設(shè)備不允許過載運(yùn)行（只允許短時(shí)過載）。 2. 2

8、. 短時(shí)工作制短時(shí)工作制 指工作時(shí)間很短，停歇時(shí)間相當(dāng)長(zhǎng)的用電設(shè)備，工作時(shí)間內(nèi)達(dá)指工作時(shí)間很短，停歇時(shí)間相當(dāng)長(zhǎng)的用電設(shè)備，工作時(shí)間內(nèi)達(dá)不到穩(wěn)定溫升。允許過載運(yùn)行。不到穩(wěn)定溫升。允許過載運(yùn)行。 3. 3.反復(fù)短時(shí)工作制反復(fù)短時(shí)工作制 指有規(guī)律性的，時(shí)而工作、時(shí)而停歇的用電設(shè)備。工作時(shí)間指有規(guī)律性的，時(shí)而工作、時(shí)而停歇的用電設(shè)備。工作時(shí)間內(nèi)也達(dá)不到穩(wěn)定溫升，允許過載運(yùn)行。內(nèi)也達(dá)不到穩(wěn)定溫升，允許過載運(yùn)行。載流導(dǎo)體溫載流導(dǎo)體溫升曲線升曲線用負(fù)荷持續(xù)率表征其工作特性用負(fù)荷持續(xù)率表征其工作特性0100%ttt工作時(shí)間工作時(shí)間停歇時(shí)間停歇時(shí)間2.1 2.1 負(fù)荷曲線負(fù)荷曲線負(fù)負(fù)荷曲線是表征電力負(fù)荷隨時(shí)間變

9、動(dòng)情況的一種圖荷曲線是表征電力負(fù)荷隨時(shí)間變動(dòng)情況的一種圖 形，反映了用戶用電的特點(diǎn)和規(guī)律。形，反映了用戶用電的特點(diǎn)和規(guī)律。負(fù)荷曲線繪制在直角坐標(biāo)上，縱坐標(biāo)表示負(fù)荷，橫負(fù)荷曲線繪制在直角坐標(biāo)上，縱坐標(biāo)表示負(fù)荷，橫 坐標(biāo)表示對(duì)應(yīng)的時(shí)間。坐標(biāo)表示對(duì)應(yīng)的時(shí)間。 負(fù)荷曲線按負(fù)荷功率的功率性質(zhì)不同，分有功負(fù)荷負(fù)荷曲線按負(fù)荷功率的功率性質(zhì)不同，分有功負(fù)荷 曲線和無功負(fù)荷曲線；按時(shí)間單位的不同，分日負(fù)曲線和無功負(fù)荷曲線；按時(shí)間單位的不同，分日負(fù) 荷曲線和年負(fù)荷曲線；按負(fù)荷對(duì)象不同，分用戶、荷曲線和年負(fù)荷曲線；按負(fù)荷對(duì)象不同，分用戶、 車間或某類設(shè)備負(fù)荷曲線。車間或某類設(shè)備負(fù)荷曲線。2.2.1 2.2.1 日負(fù)

10、荷曲線日負(fù)荷曲線1.繪制的方法 （1）以某個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)為參考點(diǎn)，在24h中各個(gè)時(shí)刻記錄有功功率表的讀數(shù)，逐點(diǎn)繪制而成折線形狀，稱折線形負(fù)荷曲線，見圖2-1a。 （2）通過接在供電線路上的電度表，每隔一定的時(shí)間間隔（一般為半小時(shí)）將其讀數(shù)記錄下來，求出0.5h的平均功率，再依次將這些點(diǎn)畫在坐標(biāo)上，把這些點(diǎn)連成階梯狀的是階梯形負(fù)荷曲線,如圖2-1b。2.特點(diǎn)： （1）電力負(fù)荷是變化的，不等于額定功率。 （2）電力負(fù)荷的變化是有規(guī)律的。圖圖2.1 2.1 日有功負(fù)荷曲線日有功負(fù)荷曲線a)a)依點(diǎn)連成的負(fù)荷曲線依點(diǎn)連成的負(fù)荷曲線 b)b)梯形負(fù)荷曲線梯形負(fù)荷曲線2.1.2 2.1.2 年持續(xù)負(fù)荷曲線年持續(xù)

11、負(fù)荷曲線年負(fù)荷曲線又分為年運(yùn)行負(fù)荷曲線和年持續(xù)負(fù)荷曲線。年運(yùn)行負(fù)荷曲線可根據(jù)全年日負(fù)荷曲線連接制成。年持續(xù)負(fù)荷曲線的繪制，要借助一年中有代表性的冬季日負(fù)荷曲線和夏季日負(fù)荷曲線。 繪制方法如圖2-2所示。圖2-2是南方某廠的年負(fù)荷曲線，圖中P1在年負(fù)荷曲線上所占的時(shí)間計(jì)算為 T1=200t1+165t2,其中夏季和冬季在全年中占的天數(shù)視地理位置和氣溫情況核定。一般在北方，近似認(rèn)為冬季200天，夏季165天；在南方，近似認(rèn)為冬季165天，夏季200天。 年負(fù)荷持續(xù)時(shí)間曲線的繪制（a）夏季日負(fù)荷曲線）夏季日負(fù)荷曲線 （b）冬季日負(fù)荷曲線）冬季日負(fù)荷曲線 （c）年負(fù)荷持續(xù)時(shí)間曲線）年負(fù)荷持續(xù)時(shí)間曲線(

12、1)(1) 平均負(fù)荷平均負(fù)荷P Pavav 平均負(fù)荷就是指電力負(fù)荷在一定時(shí)間內(nèi)消耗的功率的平平均負(fù)荷就是指電力負(fù)荷在一定時(shí)間內(nèi)消耗的功率的平均值。如在均值。如在t t這段時(shí)間內(nèi)消耗的電能為這段時(shí)間內(nèi)消耗的電能為WtWt，則，則t t時(shí)間的平均負(fù)時(shí)間的平均負(fù)荷為：荷為： 2 2、平均負(fù)荷和負(fù)荷系數(shù)、平均負(fù)荷和負(fù)荷系數(shù)twPtav 年平均負(fù)荷年平均負(fù)荷是指電力負(fù)荷在一年內(nèi)消耗的功率的平均值。是指電力負(fù)荷在一年內(nèi)消耗的功率的平均值。如用如用WaWa表示全年實(shí)際消耗的電能，則年平均負(fù)荷為：表示全年實(shí)際消耗的電能，則年平均負(fù)荷為： hwPaav8760 負(fù)荷系數(shù)是指平均負(fù)荷與最大負(fù)荷的比值，有有功負(fù)荷系

13、負(fù)荷系數(shù)是指平均負(fù)荷與最大負(fù)荷的比值，有有功負(fù)荷系數(shù)數(shù)K KaLaL和無功負(fù)荷系數(shù)和無功負(fù)荷系數(shù)K KrLrL，即，即 (2)(2) 負(fù)荷系數(shù)負(fù)荷系數(shù)K KL L 對(duì)于單個(gè)用電設(shè)備或用電設(shè)備組，負(fù)荷系數(shù)是指設(shè)備的輸對(duì)于單個(gè)用電設(shè)備或用電設(shè)備組，負(fù)荷系數(shù)是指設(shè)備的輸出功率出功率P P和設(shè)備額定容量和設(shè)備額定容量P PN N之比值，即他表征該設(shè)備或設(shè)備組的之比值，即他表征該設(shè)備或設(shè)備組的容量是否被充分利用。容量是否被充分利用。2.2 2.2 用電設(shè)備的設(shè)備容量用電設(shè)備的設(shè)備容量2.2.1 設(shè)備容量的定義設(shè)備容量的定義 設(shè)備的銘牌額定功率PN經(jīng)過換算至統(tǒng)一規(guī)定的工作制下的“額定功率”稱為設(shè)備容量，用

14、Pe來表示。2.2.2 設(shè)備容量的確定設(shè)備容量的確定 1.長(zhǎng)期工作制和短期工作制的用電設(shè)備 長(zhǎng)期工作制和短時(shí)工作制的設(shè)備容量就是所有設(shè)備的銘牌額定功率，即 Pe=PN 反復(fù)短時(shí)工作制設(shè)備容量反復(fù)短時(shí)工作制設(shè)備容量P與其負(fù)荷持續(xù)率與其負(fù)荷持續(xù)率密切相關(guān)，對(duì)供電系密切相關(guān)，對(duì)供電系統(tǒng)而言，按發(fā)熱等效原則（同一周期內(nèi)）求得其關(guān)系式：統(tǒng)而言，按發(fā)熱等效原則（同一周期內(nèi)）求得其關(guān)系式：2.反復(fù)短時(shí)工作制的用電設(shè)備1PNNePP規(guī)定負(fù)荷持續(xù)率規(guī)定負(fù)荷持續(xù)率 25或或100銘牌負(fù)荷持續(xù)率銘牌負(fù)荷持續(xù)率銘牌容量銘牌容量等效容量等效容量則得：則得：0100%ttt工作時(shí)間工作時(shí)間停歇時(shí)間停歇時(shí)間續(xù)上頁(yè)續(xù)上頁(yè)（1

15、 1）電焊機(jī)組要求設(shè)備容量統(tǒng)一換算到）電焊機(jī)組要求設(shè)備容量統(tǒng)一換算到 下下, ,則則 100%NeNNNNN100cosPPPS （2）吊車電動(dòng)機(jī)組）吊車電動(dòng)機(jī)組 當(dāng)采用需要系數(shù)法計(jì)算負(fù)荷時(shí)，要當(dāng)采用需要系數(shù)法計(jì)算負(fù)荷時(shí)，要求設(shè)備容量統(tǒng)一換算到求設(shè)備容量統(tǒng)一換算到 下下,則則25%NeNNN252PPP（3 3）電爐變壓器組）電爐變壓器組 設(shè)備容量是指額定功率下的有功功率，即： Pe=SN*cosN （4 4）照明設(shè)備）照明設(shè)備 不用鎮(zhèn)流器的照明設(shè)備的設(shè)備容量指燈頭的額定功率，即： Pe= PN 用鎮(zhèn)流器的照明設(shè)備的設(shè)備容量要包括鎮(zhèn)流器中的功率損失。 熒光燈： Pe=1.2PN 高壓水銀燈、金

16、屬鹵化物燈： Pe= 1.1 PN 照明設(shè)備的設(shè)備容量還可按建筑物的單位面積容量法估算：1000/SPe是建筑物單位面積的照明容量，S為建筑物的面積 （2 2）電焊機(jī)的設(shè)備容量）電焊機(jī)的設(shè)備容量 電焊機(jī)屬于反復(fù)短時(shí)工作制設(shè)備，它的設(shè)備容量應(yīng)統(tǒng)一換算到電焊機(jī)屬于反復(fù)短時(shí)工作制設(shè)備，它的設(shè)備容量應(yīng)統(tǒng)一換算到 ，所以所以2 2臺(tái)電焊機(jī)的設(shè)備容量：臺(tái)電焊機(jī)的設(shè)備容量： %100解：（解：（1 1）金屬切削機(jī)床的設(shè)備容量）金屬切削機(jī)床的設(shè)備容量 金屬切削機(jī)床屬于長(zhǎng)期連續(xù)工作制設(shè)備，所以金屬切削機(jī)床屬于長(zhǎng)期連續(xù)工作制設(shè)備，所以2020臺(tái)金屬切削機(jī)床的臺(tái)金屬切削機(jī)床的總?cè)萘繛椋嚎側(cè)萘繛椋?例例2.4 某小批

17、量生產(chǎn)車間某小批量生產(chǎn)車間380V線路上接有金屬切削機(jī)床共線路上接有金屬切削機(jī)床共20臺(tái)（其中臺(tái)（其中10.5kW-4臺(tái)，臺(tái)，7.5kW-8臺(tái)，臺(tái)，5kW-8臺(tái)），車間有臺(tái)），車間有380V電焊機(jī)電焊機(jī)2臺(tái)（每臺(tái)容量臺(tái)（每臺(tái)容量20kVA， , ），），車間有吊車車間有吊車1臺(tái)臺(tái)11kW， ），），試試計(jì)算此車間的設(shè)備容量。計(jì)算此車間的設(shè)備容量。 %65N5 . 0cosN%25NeiePP1kW142585 . 785 .104NNNeSPcos22kW1 .165 . 065. 02022.2.三相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定三相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定 一、計(jì)算負(fù)荷的定義一、計(jì)算負(fù)荷的定義

18、是按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)體和電氣設(shè)備時(shí)使用的一個(gè)假想負(fù)荷，通常規(guī)是按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)體和電氣設(shè)備時(shí)使用的一個(gè)假想負(fù)荷，通常規(guī)定取定取3030分鐘平均最大負(fù)荷分鐘平均最大負(fù)荷 P30、 Q30和和 S30作為該作為該 用戶的用戶的“計(jì)算負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷”。 其物理意義：其物理意義： 計(jì)算負(fù)荷持續(xù)運(yùn)行產(chǎn)生的熱效應(yīng)與實(shí)際變動(dòng)負(fù)荷長(zhǎng)期計(jì)算負(fù)荷持續(xù)運(yùn)行產(chǎn)生的熱效應(yīng)與實(shí)際變動(dòng)負(fù)荷長(zhǎng)期運(yùn)行所產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)相等運(yùn)行所產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)相等。二、二、 2.3.1 2.3.1 計(jì)算負(fù)荷的估算法計(jì)算負(fù)荷的估算法 在進(jìn)行供電工程方案設(shè)計(jì)階段，可采用單位容量法確定計(jì)算負(fù)荷。在進(jìn)行供電工程方案設(shè)計(jì)階段，可采用單位容量法確定計(jì)算負(fù)荷。

19、 (1)單位產(chǎn)品耗電量法 有功計(jì)算負(fù)荷為： 式中，Wa為全年電能，Wa=am，m為年產(chǎn)量，a為單位產(chǎn)品的耗電量； Tmax為年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)。 (2)單位面積負(fù)荷密度法 若已知車間生產(chǎn)面積S()和負(fù)荷密度指標(biāo)（kw/）時(shí)， 車間平均負(fù)荷為: Pav=*S， 車間計(jì)算負(fù)荷為: 單臺(tái)用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷確定單臺(tái)用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷確定 對(duì)一般長(zhǎng)期連續(xù)工作的單臺(tái)用電設(shè)備，設(shè)備容量即是計(jì)算負(fù)荷。 Pc=Pe 但對(duì)單臺(tái)電動(dòng)機(jī)及其他需計(jì)及效率的單臺(tái)用電設(shè)備，即 Pc=Pe/ 當(dāng)一條回路里用電設(shè)備的臺(tái)數(shù)少（當(dāng)一條回路里用電設(shè)備的臺(tái)數(shù)少（n=3n=3）時(shí)，一般是）時(shí)，一般是將用電設(shè)備額定容量的總和作為計(jì)算負(fù)荷

20、，或者采用將用電設(shè)備額定容量的總和作為計(jì)算負(fù)荷，或者采用較大的需要系數(shù)值。在設(shè)備臺(tái)數(shù)較少時(shí)，功率因數(shù)也較大的需要系數(shù)值。在設(shè)備臺(tái)數(shù)較少時(shí)，功率因數(shù)也宜適當(dāng)取大。宜適當(dāng)取大。（一）（一）一組用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷一組用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷 按需要系數(shù)法確定三相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的基本公式為按需要系數(shù)法確定三相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的基本公式為 cctanPQcmdePPK PcccosPSccN3SIU有功計(jì)算負(fù)荷有功計(jì)算負(fù)荷（kW） 無功計(jì)算負(fù)荷無功計(jì)算負(fù)荷（kvar） 視在計(jì)算負(fù)荷視在計(jì)算負(fù)荷（kVA） 計(jì)算電流計(jì)算電流（A） 在確定低壓干線上或低在確定低壓干線上或低壓母線上的計(jì)算負(fù)荷時(shí)，可壓母線上的計(jì)

21、算負(fù)荷時(shí)，可結(jié)合具體情況對(duì)其有功和無結(jié)合具體情況對(duì)其有功和無功計(jì)算負(fù)荷計(jì)入一個(gè)同時(shí)系功計(jì)算負(fù)荷計(jì)入一個(gè)同時(shí)系數(shù)數(shù)K。續(xù)上頁(yè)續(xù)上頁(yè)cpc.iPKPcqc.iQKQ22cccSPQccN3SIU注意：總的視在計(jì)算負(fù)荷和計(jì)算電流不能用各組的視在計(jì)算負(fù)荷注意：總的視在計(jì)算負(fù)荷和計(jì)算電流不能用各組的視在計(jì)算負(fù)荷 或計(jì)算電流之和乘以或計(jì)算電流之和乘以K來計(jì)算。來計(jì)算。 (二二)多組三相用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷多組三相用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷0.38kVPc , QcSc , IcPc1 , Qc1Pc2 , Qc2Pci , Qci 例例2.5 某某380V線路上，接有水泵電動(dòng)機(jī)（線路上，接有水泵電動(dòng)機(jī)（15kW以下

22、）以下）30臺(tái)共臺(tái)共205kW，另有通風(fēng)機(jī)另有通風(fēng)機(jī)25臺(tái)共臺(tái)共45kW，電焊機(jī)電焊機(jī)3臺(tái)共臺(tái)共10.5kW（=65%）。試確定線路上總的計(jì)算負(fù)荷。試確定線路上總的計(jì)算負(fù)荷。 （取（取Kp0. 95， Kq0. 97 ） 例例2-2 解先求各組用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷解先求各組用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷Q c1 Pc1 tan 164kW0.75=123kvar 1水泵電動(dòng)機(jī)組查附錄表水泵電動(dòng)機(jī)組查附錄表1得得Kd=0.70.8(取取0.8），），cos0.8，tan0.75，因此因此 2. 通風(fēng)機(jī)組查附錄表通風(fēng)機(jī)組查附錄表1得得Kd=0.70.8（取取0.8），），cos=0.8, tan=0.75, 因

23、此因此 P c2=0.845kW=36kW Q c2=36kW0.75=27kvarPc1= Kd1Pe10.8205kW=164kW 3.電焊機(jī)組查附錄表電焊機(jī)組查附錄表1得得Kd=0.35，cos=0.6，tan=1.33。 P c3=0.358.46kW=2.96kW Pc0.95(164362.96)kW=192.81kW Qc0.97(123+27+3.94)kvar=149.32kvar總計(jì)算負(fù)荷（取總計(jì)算負(fù)荷（取Kp0. 95， Kq0. 97 ）為為 Sc= =243.87kVAIc=243.87kVA/( 0.38kV)=370.52A 3Q c3=2.96kW1.33=3.

24、94kvar65%100% 在在100%下的設(shè)備容量：下的設(shè)備容量： Pe=10.5 =8.46kW。2232.14981.1923.3.單相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定單相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定 單相設(shè)備應(yīng)盡可能地均勻分布在三相上，以使三相負(fù)荷保持平衡。 單相負(fù)荷的計(jì)算如下： 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(shí)，單相設(shè)備可按三相負(fù)荷平衡計(jì)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(shí)，應(yīng)把單相設(shè)備容量換算為等效三相設(shè)備容量，再算出三相等效計(jì)算負(fù)荷。（1）單相設(shè)備接于相電壓時(shí) 式中，Pem為最大負(fù)荷相所接的單相設(shè)備容量（2）單相設(shè)備接于線電壓時(shí) 接于同一線電壓

25、時(shí) 單相設(shè)備組等效三相設(shè)備容量的計(jì)算原則：?jiǎn)蜗嘣O(shè)備組等效三相設(shè)備容量的計(jì)算原則：ee.3PPee.m3PP 接于不同線電壓時(shí)接于不同線電壓時(shí) 設(shè)接于三個(gè)線電壓的設(shè)備容量分別為P1、P2、P3，且cos1cos2cos3，P1P2P3，則等效三相設(shè)備容量為e12= 3 +(3- 3)P PPe1122= 3tan(3- 3) tanQPP（3 3）有的單相設(shè)備接于線電壓、有的單相設(shè)備接于相電壓）有的單相設(shè)備接于線電壓、有的單相設(shè)備接于相電壓時(shí)時(shí) 應(yīng)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，然后分別計(jì)算各相的設(shè)備容量。 將線電壓的單相設(shè)備容量換算為相電壓的設(shè)備容量 分相計(jì)算各相的設(shè)備容

26、量和計(jì)算負(fù)荷 總的等效三相有功計(jì)算負(fù)荷為其最大有功負(fù)荷相的有功計(jì)算負(fù)荷P30.m 的3倍，即P30=3P30.m 總的等效三相無功計(jì)算負(fù)荷為其最大有功負(fù)荷相的無功計(jì)算負(fù)荷Q30.m 的3倍，即Q30=3Q30.m 2.4 功率損耗和電能損耗 2.4.1 供配電系統(tǒng)的功率損耗 供配電系統(tǒng)的功率損耗是指最大功率時(shí)功率損耗。 1. 線路的功率損耗： 線路功率損耗 PWL=3IC2RWL*10-3 QWL= 3IC2XWL*10-3 式中，Ic為線路計(jì)算電流（A）；RWL為每相電阻（），RWL=R0L，R0為線路單位長(zhǎng)度的電阻（/km），L為線路的計(jì)算長(zhǎng)度（km）；XWL為線路每相的電抗（）， XWL

27、 =X0L，X0為線路單位長(zhǎng)度的電抗（/km） 2.變壓器的功率損耗估算法 PT=0.015Sc QT=0.06 Sc 精確法 有功功率損耗 鐵損PFe 空載損耗P0可認(rèn)為就是鐵損，所以鐵損又稱為空載損耗。 銅損PCu 負(fù)載損耗PK可認(rèn)為就是額定電流下的銅損PCu。 變壓器的有功功率損耗為 PT P0+PKKL2 式中，SN為變壓器的額定容量；SC為變壓器的計(jì)算負(fù)荷；KL為變壓器的負(fù) 荷率（KL= SC/SN） 無功功率損耗 空載無功功率損耗 Q0 負(fù)載無功功率損耗 QL 20)(NckcuFeTSSPPPPP空載電流空載電流 變壓器次級(jí)開路時(shí)，初級(jí)仍有一定的電流，這部分電流稱為空載電流空載電

28、流?？蛰d電流由磁化電流（產(chǎn)生磁通）和鐵損電流（由鐵芯損耗引起）組成。 為了減少空載電流，主要就是從變壓器的鐵芯入手。 1、提高硅鋼片質(zhì)量。 2、改進(jìn)鐵芯結(jié)構(gòu)。阻抗電壓是將變壓器的二次繞組短路，使一次繞組電壓慢慢加大，當(dāng)二次繞組的短路電流達(dá)到額定電流時(shí)，一次繞組所施加的電壓（短路電壓）與額定電壓的比值百分?jǐn)?shù)。阻抗電壓Uk (%)是涉及到變壓器效率和運(yùn)行的重要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和對(duì)變壓器進(jìn)行狀態(tài)診斷的主要參數(shù)依據(jù)之一。 2.4.2 供配電系統(tǒng)的電能損耗 (1) 線路電能損耗 最大損耗時(shí)間：當(dāng)線路或變壓器中以最大計(jì)算電流Ic流過小時(shí) 后所產(chǎn)生的電能損耗，等于全年流過實(shí)際變化的電流時(shí)所產(chǎn)生的電 能損耗。 線路電

29、能損耗 WL=PWL*(2) 變壓器的電能損耗 WT=P0*8760+Pk( SC/SN)2* 2.4.3 線損率 線損率是一定時(shí)間內(nèi)的線損率是一定時(shí)間內(nèi)的電能損耗和總供電量W之比。它標(biāo)示用戶的電能利用效率。 第五節(jié)第五節(jié) 用戶負(fù)荷計(jì)算用戶負(fù)荷計(jì)算 一、負(fù)荷計(jì)算原則是選擇電源進(jìn)線和一、二次設(shè)備的基本依據(jù)。逐級(jí)計(jì)算法（用需要系數(shù)法）：從用電設(shè)備向電源方向逐級(jí)計(jì)算負(fù)荷。二、負(fù)荷計(jì)算的步驟 逐級(jí)計(jì)算法確定用戶計(jì)算負(fù)荷的原則如下： 將用電設(shè)備分類，采用需要系數(shù)法確定各用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷； 根據(jù)用戶的供配電系統(tǒng)圖，從用電設(shè)備朝電源方向逐級(jí)計(jì)算負(fù)荷； 在配電點(diǎn)處考慮同時(shí)系數(shù)； 在變壓器安裝處計(jì)及變壓器損

30、耗； 用戶的電力線路較短時(shí)，可不計(jì)電力線路損耗； 在并聯(lián)電容器安裝處計(jì)及無功補(bǔ)償容量。第六節(jié)第六節(jié) 尖峰電流的計(jì)算尖峰電流的計(jì)算 尖峰電流是指只持續(xù)尖峰電流是指只持續(xù)12s的短時(shí)最大負(fù)荷電流，它用來計(jì)算的短時(shí)最大負(fù)荷電流，它用來計(jì)算電壓波動(dòng)、選擇熔斷器和低壓斷路器及整定繼電保護(hù)裝置等。電壓波動(dòng)、選擇熔斷器和低壓斷路器及整定繼電保護(hù)裝置等。 單臺(tái)用電設(shè)備（如電動(dòng)機(jī)）的尖峰電流單臺(tái)用電設(shè)備（如電動(dòng)機(jī)）的尖峰電流Ipk，就是其起動(dòng)電流就是其起動(dòng)電流Ist，即即 接有多臺(tái)用電設(shè)備的線路，只考慮一臺(tái)設(shè)備起動(dòng)時(shí)的尖峰接有多臺(tái)用電設(shè)備的線路，只考慮一臺(tái)設(shè)備起動(dòng)時(shí)的尖峰電流，按下列公式計(jì)算電流，按下列公式計(jì)算

31、 IpkIstkstIN.M max11stniNipkIIKImax)(NstCpkIIII無功功率補(bǔ)償無功功率補(bǔ)償 一一、功率因數(shù)定義功率因數(shù)定義 1瞬時(shí)功率因數(shù)瞬時(shí)功率因數(shù) cos3PPSUI 2最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù) 確定需要無功補(bǔ)償容量用。確定需要無功補(bǔ)償容量用。 cccosPS 3平均功率因數(shù)平均功率因數(shù) 調(diào)整電費(fèi)用。調(diào)整電費(fèi)用。 pav22pqcosWWW 3.3.平均功率因數(shù)平均功率因數(shù) （1）由消耗的電能計(jì)算 式中，Wa為某一時(shí)間內(nèi)消耗的有功電能（kWh）；Wr為某時(shí)間內(nèi)消耗的無功電能（kVAh）。 （2）由計(jì)算負(fù)荷計(jì)算 式中， KaL為有功負(fù)荷系數(shù)（一般為0.70.75）； KrL為無功負(fù)荷系數(shù)（一為0.760.82）。4.4.供電部門對(duì)用戶功率因數(shù)的要求供電部門對(duì)用戶功率因數(shù)的要求 cos0.9cos0.9 二、功率因數(shù)對(duì)供配電系統(tǒng)的影響及提高功率因數(shù)的方法功率因數(shù)對(duì)供配電系統(tǒng)的影響及提高功率因數(shù)的方法 1、功率因數(shù)對(duì)供電系統(tǒng)的影響 電能損耗增加 P=3I2R 電壓損失增大 在功率因數(shù)降低后，不得不降低輸送的有功功率P來控制電流I的值，這樣就降低了供電設(shè)備的供電能力。 供電設(shè)備利用率降低SCSCPCQCQC2. 提高功率因數(shù)的方法提高功率因數(shù)的