第2章 負(fù)荷計(jì)算ppt

1、第二章第二章 負(fù)荷計(jì)算與功率因數(shù)補(bǔ)償負(fù)荷計(jì)算與功率因數(shù)補(bǔ)償2 為一個企業(yè)或用電戶供電，首先要解決的是為一個企業(yè)或用電戶供電，首先要解決的是企業(yè)要用多少度電，或選用多大容量變壓器等問企業(yè)要用多少度電，或選用多大容量變壓器等問題，這就需要進(jìn)行負(fù)荷的統(tǒng)計(jì)和計(jì)算，為正確地題，這就需要進(jìn)行負(fù)荷的統(tǒng)計(jì)和計(jì)算，為正確地選擇變壓器容量與無功補(bǔ)償裝置、選擇電氣設(shè)備選擇變壓器容量與無功補(bǔ)償裝置、選擇電氣設(shè)備與導(dǎo)線，以及繼電器保護(hù)的整定等提供技術(shù)參與導(dǎo)線，以及繼電器保護(hù)的整定等提供技術(shù)參數(shù)。數(shù)。3 4 工礦企業(yè)供電系統(tǒng)的負(fù)荷是指用電設(shè)備（發(fā)電工礦企業(yè)供電系統(tǒng)的負(fù)荷是指用電設(shè)備（發(fā)電機(jī)、變壓器、電動機(jī)等）所需用的功率

2、機(jī)、變壓器、電動機(jī)等）所需用的功率。 或者說是供電線路或供電設(shè)備中流過的功率或電或者說是供電線路或供電設(shè)備中流過的功率或電流（包括用電設(shè)備消耗的功率和線路消耗的功率）流（包括用電設(shè)備消耗的功率和線路消耗的功率） 如果負(fù)荷達(dá)到了電氣設(shè)備額定容量就叫做滿負(fù)如果負(fù)荷達(dá)到了電氣設(shè)備額定容量就叫做滿負(fù)荷或滿載。荷或滿載。 什么是供電系統(tǒng)的負(fù)荷？什么是供電系統(tǒng)的負(fù)荷？不是指供電線路不是指供電線路或設(shè)備的阻抗哇！或設(shè)備的阻抗哇！5 為一個企業(yè)或用電戶供電，首先要解決的是企業(yè)要用多少為一個企業(yè)或用電戶供電，首先要解決的是企業(yè)要用多少度電，或選用多大容量變壓器等問題，這就需要進(jìn)行負(fù)荷的統(tǒng)度電，或選用多大容量變壓

3、器等問題，這就需要進(jìn)行負(fù)荷的統(tǒng)計(jì)和計(jì)算，為正確地選擇變樂器容量與無功補(bǔ)償裝置、選擇計(jì)和計(jì)算，為正確地選擇變樂器容量與無功補(bǔ)償裝置、選擇電氣設(shè)備與導(dǎo)線，以及繼電器保護(hù)的整定等提供技術(shù)參數(shù)。電氣設(shè)備與導(dǎo)線，以及繼電器保護(hù)的整定等提供技術(shù)參數(shù)。6第一節(jié)第一節(jié) 負(fù)荷曲線及參數(shù)負(fù)荷曲線及參數(shù)什么是什么是負(fù)荷曲線負(fù)荷曲線？ 表示電力負(fù)荷隨時間變化的曲線稱為負(fù)荷曲線。表示電力負(fù)荷隨時間變化的曲線稱為負(fù)荷曲線。 在直角坐標(biāo)上，縱坐標(biāo)表示電力負(fù)荷在直角坐標(biāo)上，縱坐標(biāo)表示電力負(fù)荷P、Q、S等，橫坐等，橫坐標(biāo)表示對應(yīng)的時間，小時、日、月、年等。標(biāo)表示對應(yīng)的時間，小時、日、月、年等。怎么表示怎么表示？ 日有功負(fù)荷曲線

4、日有功負(fù)荷曲線PavPmaxPmixT/(h)P（kW） 曲線縱坐標(biāo)對應(yīng)的是曲線縱坐標(biāo)對應(yīng)的是P P、Q Q、S S就是就是P P、Q Q、S S負(fù)荷曲線；負(fù)荷曲線； 曲線橫坐標(biāo)對應(yīng)的是日、月、年就是日、月、年負(fù)荷曲線。曲線橫坐標(biāo)對應(yīng)的是日、月、年就是日、月、年負(fù)荷曲線。 負(fù)荷曲線所包絡(luò)的面積，就是工廠在生產(chǎn)期間所耗用的電能負(fù)荷曲線所包絡(luò)的面積，就是工廠在生產(chǎn)期間所耗用的電能。24P0dtWP t8 一是可以利用負(fù)荷曲線來計(jì)算設(shè)備或電網(wǎng)的總一是可以利用負(fù)荷曲線來計(jì)算設(shè)備或電網(wǎng)的總消費(fèi)電量；消費(fèi)電量； 二是可以根據(jù)負(fù)荷的峰谷情況及供電部門的要二是可以根據(jù)負(fù)荷的峰谷情況及供電部門的要求合理安排設(shè)備

5、的工作時間，獲得最佳用電效率。求合理安排設(shè)備的工作時間，獲得最佳用電效率。 負(fù)荷曲線負(fù)荷曲線的作用的作用是什么是什么？不同用電負(fù)荷曲線圖：不同用電負(fù)荷曲線圖：24P0dtWP t9 日負(fù)荷曲線表示一日日負(fù)荷曲線表示一日2424小時內(nèi)負(fù)荷變化的情形。小時內(nèi)負(fù)荷變化的情形。 它是根據(jù)用電設(shè)備設(shè)備的有功功率表的讀數(shù)每隔它是根據(jù)用電設(shè)備設(shè)備的有功功率表的讀數(shù)每隔30min30min抄錄抄錄一次而作出的。一次而作出的。一、一、 日有功負(fù)荷曲線日有功負(fù)荷曲線 導(dǎo)體通過電流達(dá)到穩(wěn)定溫升的時間大約為導(dǎo)體通過電流達(dá)到穩(wěn)定溫升的時間大約為(3(34)4)（為為發(fā)熱時間常數(shù)）。截面在發(fā)熱時間常數(shù)）。截面在16 mm

6、16 mm2 2及以上的導(dǎo)體及以上的導(dǎo)體10 min10 min。 因因此，載流導(dǎo)體大約經(jīng)此，載流導(dǎo)體大約經(jīng)30 min30 min后可達(dá)到穩(wěn)定溫升值。后可達(dá)到穩(wěn)定溫升值。 通過日負(fù)荷曲線我們可以得出最大負(fù)荷通過日負(fù)荷曲線我們可以得出最大負(fù)荷PmaxPmax和平均負(fù)荷和平均負(fù)荷PavPav 。日有功負(fù)荷曲線日有功負(fù)荷曲線 對于不同性質(zhì)的用戶，負(fù)荷曲線是不同的。對于不同性質(zhì)的用戶，負(fù)荷曲線是不同的。 一般說來，負(fù)荷曲線的變化規(guī)律取決于負(fù)荷的性質(zhì)、一般說來，負(fù)荷曲線的變化規(guī)律取決于負(fù)荷的性質(zhì)、企業(yè)生產(chǎn)發(fā)展情況及作息制度、用電地區(qū)的地理位置、當(dāng)企業(yè)生產(chǎn)發(fā)展情況及作息制度、用電地區(qū)的地理位置、當(dāng)?shù)貧夂?/p>

7、條件和人民生活習(xí)慣等。地氣候條件和人民生活習(xí)慣等。 三班制連續(xù)生產(chǎn)的重工業(yè)，三班制連續(xù)生產(chǎn)的重工業(yè)，例如鋼鐵工業(yè)。例如鋼鐵工業(yè)。 一班制生產(chǎn)的輕工業(yè)，如食品工業(yè)一班制生產(chǎn)的輕工業(yè)，如食品工業(yè) 。 市政生活市政生活 。12不不同同企企業(yè)業(yè)日日負(fù)負(fù)荷荷曲曲線線 從負(fù)荷曲線上，可以直觀地了解負(fù)荷變化的情況，掌握它從負(fù)荷曲線上，可以直觀地了解負(fù)荷變化的情況，掌握它的變化規(guī)律，對企業(yè)的生產(chǎn)計(jì)劃、負(fù)荷調(diào)整有重要意義。的變化規(guī)律，對企業(yè)的生產(chǎn)計(jì)劃、負(fù)荷調(diào)整有重要意義。24d0dWP t24dav01d2424WPP t13 它不是讀功率表繪制，而是近似地根據(jù)一年中具有代表它不是讀功率表繪制，而是近似地根據(jù)一

8、年中具有代表性的夏季日負(fù)荷曲線和冬季日負(fù)荷曲線進(jìn)行繪制。性的夏季日負(fù)荷曲線和冬季日負(fù)荷曲線進(jìn)行繪制。 當(dāng)一個企業(yè)的年負(fù)荷曲線確定后，則年負(fù)荷曲線與時間當(dāng)一個企業(yè)的年負(fù)荷曲線確定后，則年負(fù)荷曲線與時間軸所圍成的面積就是該企業(yè)的年消費(fèi)電能量，即：軸所圍成的面積就是該企業(yè)的年消費(fèi)電能量，即：87600dWP t二、二、 年負(fù)荷曲線年負(fù)荷曲線 14t三、三、 年每日最大負(fù)荷曲線年每日最大負(fù)荷曲線 該曲線按全年每日的最大負(fù)荷該曲線按全年每日的最大負(fù)荷( (一般取為每日最大負(fù)荷的一般取為每日最大負(fù)荷的半小時平均值半小時平均值) )繪制的。這種負(fù)荷曲線，可確定擁有多臺繪制的。這種負(fù)荷曲線，可確定擁有多臺電力

9、變壓器的企業(yè)在一年內(nèi)何時投入幾臺變壓器運(yùn)行，即經(jīng)電力變壓器的企業(yè)在一年內(nèi)何時投入幾臺變壓器運(yùn)行，即經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式，以降低電能損耗，提高供電系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益。濟(jì)運(yùn)行方式，以降低電能損耗，提高供電系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益。年最大負(fù)荷就是全年中負(fù)荷最大的工作班內(nèi)消耗電能最大的年最大負(fù)荷就是全年中負(fù)荷最大的工作班內(nèi)消耗電能最大的半小時的平均功率。表示為：半小時的平均功率。表示為：又稱為最大半小時負(fù)荷。表示為：又稱為最大半小時負(fù)荷。表示為：四、四、 有關(guān)負(fù)荷計(jì)算的幾個物理量有關(guān)負(fù)荷計(jì)算的幾個物理量 ( (一一) )年最大負(fù)荷和年最大負(fù)荷利用小時年最大負(fù)荷和年最大負(fù)荷利用小時maxPmaxQmaxS30PPavPmix

10、30P16年最大負(fù)荷利用小時年最大負(fù)荷利用小時 是一個假想的時間，在此時間內(nèi)，是一個假想的時間，在此時間內(nèi)，電力負(fù)荷電力負(fù)荷按年最大負(fù)按年最大負(fù)荷持續(xù)運(yùn)行所消耗的電能，恰好等于荷持續(xù)運(yùn)行所消耗的電能，恰好等于該電力負(fù)荷該電力負(fù)荷全年消耗的全年消耗的電能。電能。 87600dmaxmaxTP=AP tmaxTmaxmaxATP全年消耗的電能全年消耗的電能年最大負(fù)荷年最大負(fù)荷 年最大負(fù)荷利用小時是反映企業(yè)電力負(fù)荷是否年最大負(fù)荷利用小時是反映企業(yè)電力負(fù)荷是否均勻的一個重要指標(biāo)。這一概念在計(jì)算電能損耗均勻的一個重要指標(biāo)。這一概念在計(jì)算電能損耗和電氣設(shè)備選擇中均要用到。和電氣設(shè)備選擇中均要用到。18(

11、(二二) )平均負(fù)荷和負(fù)荷系數(shù)平均負(fù)荷和負(fù)荷系數(shù)Pmix30P 平均負(fù)荷是電力負(fù)荷在一定時間平均負(fù)荷是電力負(fù)荷在一定時間t t內(nèi)消耗功率的平均值，分內(nèi)消耗功率的平均值，分別用符號別用符號 表示。表示。avPQavSavtavAPtavP19為了說明負(fù)荷曲線的起伏特性，引用了負(fù)荷系數(shù)為了說明負(fù)荷曲線的起伏特性，引用了負(fù)荷系數(shù) lokavmax/lokPP 也稱負(fù)荷率，又叫負(fù)荷曲線填充系數(shù)，它是表征負(fù)荷變也稱負(fù)荷率，又叫負(fù)荷曲線填充系數(shù)，它是表征負(fù)荷變化規(guī)律的一個參數(shù)。值越大，負(fù)荷曲線越平坦，負(fù)荷波動越化規(guī)律的一個參數(shù)。值越大，負(fù)荷曲線越平坦，負(fù)荷波動越小。從發(fā)揮整個供電系統(tǒng)的效能來說，應(yīng)盡量設(shè)法

12、使企業(yè)不小。從發(fā)揮整個供電系統(tǒng)的效能來說，應(yīng)盡量設(shè)法使企業(yè)不平坦的負(fù)荷曲線平坦的負(fù)荷曲線“削峰填谷削峰填谷”。 對用電設(shè)備來說，對用電設(shè)備來說， 就是設(shè)備在最大負(fù)荷時的輸出功率就是設(shè)備在最大負(fù)荷時的輸出功率P P與設(shè)備額定容量與設(shè)備額定容量P PN N的比值，即的比值，即N/lokP Ploklok20 需用系數(shù)需用系數(shù) 是用電設(shè)備實(shí)際從電網(wǎng)吸收的最大負(fù)是用電設(shè)備實(shí)際從電網(wǎng)吸收的最大負(fù)荷與該用電設(shè)備組的額定總?cè)萘康谋戎怠：膳c該用電設(shè)備組的額定總?cè)萘康谋戎怠?即即式中式中 用電設(shè)備組的額定總?cè)萘?。用電設(shè)備組的額定總?cè)萘俊?( (三三) )需用系數(shù)和利用系數(shù)需用系數(shù)和利用系數(shù)maxN/dKPPdK

13、NP 將工藝性質(zhì)相同的、并有相近系數(shù)的將工藝性質(zhì)相同的、并有相近系數(shù)的用電設(shè)備合并成組，叫用電設(shè)備合并成組，叫“用電設(shè)備組用電設(shè)備組”。什么是用電設(shè)備組？什么是用電設(shè)備組？這些知識點(diǎn)很重要?。?1 對各類型企業(yè)的負(fù)荷曲線進(jìn)行觀察發(fā)現(xiàn)，同一類型的用電對各類型企業(yè)的負(fù)荷曲線進(jìn)行觀察發(fā)現(xiàn)，同一類型的用電設(shè)備組、車間或企業(yè)，其負(fù)荷曲線是大致相同的。這表明，對設(shè)備組、車間或企業(yè)，其負(fù)荷曲線是大致相同的。這表明，對于同一用電設(shè)備組，其需用系數(shù)和利用系數(shù)的值是很接近的。于同一用電設(shè)備組，其需用系數(shù)和利用系數(shù)的值是很接近的。我國工礦企業(yè)和設(shè)計(jì)研究部門經(jīng)過長期的調(diào)查研究并參我國工礦企業(yè)和設(shè)計(jì)研究部門經(jīng)過長期的調(diào)

14、查研究并參考一些國外資料，已統(tǒng)計(jì)出一些用電設(shè)備組的典型需用系數(shù)考一些國外資料，已統(tǒng)計(jì)出一些用電設(shè)備組的典型需用系數(shù)KdKd和利用系數(shù)和利用系數(shù) 數(shù)據(jù)，可供企業(yè)負(fù)荷計(jì)算時參考。數(shù)據(jù)，可供企業(yè)負(fù)荷計(jì)算時參考。 利用系數(shù)利用系數(shù) 是用電設(shè)備組實(shí)際從電網(wǎng)吸收負(fù)荷的是用電設(shè)備組實(shí)際從電網(wǎng)吸收負(fù)荷的平均值與該用電設(shè)備組額定容量的比值，即平均值與該用電設(shè)備組額定容量的比值，即cavN/KPPcKcK25根據(jù)用電設(shè)備的安裝容量，采用一定的計(jì)算方法得出的根據(jù)用電設(shè)備的安裝容量，采用一定的計(jì)算方法得出的負(fù)荷，稱為計(jì)算負(fù)荷。負(fù)荷，稱為計(jì)算負(fù)荷。 “計(jì)算負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷”持續(xù)運(yùn)行所產(chǎn)生的熱效應(yīng)，與按實(shí)際變動持續(xù)運(yùn)行所產(chǎn)生

15、的熱效應(yīng)，與按實(shí)際變動負(fù)負(fù)荷持續(xù)運(yùn)行所產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)相等。荷持續(xù)運(yùn)行所產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)相等?！坝?jì)算負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷”是按發(fā)熱條件選擇設(shè)備時所使用的是按發(fā)熱條件選擇設(shè)備時所使用的一一個假定負(fù)荷。個假定負(fù)荷。 （四）計(jì)算負(fù)荷（四）計(jì)算負(fù)荷 喂：什么是計(jì)算負(fù)荷？喂：什么是計(jì)算負(fù)荷？計(jì)算負(fù)荷的概念計(jì)算負(fù)荷的概念 通常把一年內(nèi)最高日負(fù)荷曲線中通常把一年內(nèi)最高日負(fù)荷曲線中30min平均負(fù)荷的最大平均負(fù)荷的最大值，稱為平均最大負(fù)荷值，稱為平均最大負(fù)荷 ，并作為按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線、電，并作為按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線、電纜和電氣設(shè)備的依據(jù)，它就是所要求的纜和電氣設(shè)備的依據(jù)，它就是所要求的計(jì)算負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷 。 分別用分別

16、用P Pcaca、Q Qcaca、S Scaca和和I Icaca表示有功計(jì)算負(fù)荷、無功計(jì)算表示有功計(jì)算負(fù)荷、無功計(jì)算負(fù)荷、視在計(jì)算負(fù)荷和計(jì)算電流。負(fù)荷、視在計(jì)算負(fù)荷和計(jì)算電流。 計(jì)算負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷ca30maxPP =PcaPmaxP27 計(jì)算負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷 是設(shè)計(jì)階段經(jīng)計(jì)算而得到的一個是設(shè)計(jì)階段經(jīng)計(jì)算而得到的一個穩(wěn)定負(fù)荷，它等效了實(shí)際變動負(fù)荷和最大半小時平穩(wěn)定負(fù)荷，它等效了實(shí)際變動負(fù)荷和最大半小時平均負(fù)荷均負(fù)荷 。 企業(yè)投產(chǎn)后，可以用從實(shí)際負(fù)荷曲線中得出來企業(yè)投產(chǎn)后，可以用從實(shí)際負(fù)荷曲線中得出來 檢驗(yàn)在作供電設(shè)計(jì)時所確定的各級計(jì)算負(fù)荷檢驗(yàn)在作供電設(shè)計(jì)時所確定的各級計(jì)算負(fù)荷是否正

17、確。是否正確。caPmaxPmaxP 計(jì)算負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷 ，實(shí)際上是用電設(shè)備組在最大負(fù)荷時向，實(shí)際上是用電設(shè)備組在最大負(fù)荷時向 線路首端取用的電功率。線路首端取用的電功率。caP28第二節(jié)第二節(jié) 負(fù)荷計(jì)算方法負(fù)荷計(jì)算方法 供電設(shè)計(jì)常采用的電力負(fù)荷計(jì)算方法有需用系數(shù)法、二供電設(shè)計(jì)常采用的電力負(fù)荷計(jì)算方法有需用系數(shù)法、二項(xiàng)系數(shù)法、利用系數(shù)法和單位產(chǎn)品電耗法等。項(xiàng)系數(shù)法、利用系數(shù)法和單位產(chǎn)品電耗法等。 需用系數(shù)法計(jì)算簡便，對于任何性質(zhì)的企業(yè)負(fù)荷均適需用系數(shù)法計(jì)算簡便，對于任何性質(zhì)的企業(yè)負(fù)荷均適用，其計(jì)算結(jié)果基本上符合實(shí)際，尤其對各用電設(shè)備容量用，其計(jì)算結(jié)果基本上符合實(shí)際，尤其對各用電設(shè)備容量相差較小且

18、用電設(shè)備數(shù)量較多的用電設(shè)備組，因此，這種相差較小且用電設(shè)備數(shù)量較多的用電設(shè)備組，因此，這種計(jì)算方法采用最廣泛。計(jì)算方法采用最廣泛。 二項(xiàng)系數(shù)法主要適用于各用電設(shè)備容量相差大的場合，二項(xiàng)系數(shù)法主要適用于各用電設(shè)備容量相差大的場合，如機(jī)械加工企業(yè)、煤礦井下綜合機(jī)械化采煤工作面等。如機(jī)械加工企業(yè)、煤礦井下綜合機(jī)械化采煤工作面等。29設(shè)備容量不一定就是設(shè)備銘牌上所標(biāo)定的額定容量。設(shè)備容量不一定就是設(shè)備銘牌上所標(biāo)定的額定容量。 設(shè)備容量與設(shè)備的設(shè)備容量與設(shè)備的“工作制工作制”有關(guān)，因此，當(dāng)統(tǒng)計(jì)設(shè)備有關(guān)，因此，當(dāng)統(tǒng)計(jì)設(shè)備的安裝容量時，不能將銘牌上的額定功率直接相加，而應(yīng)按的安裝容量時，不能將銘牌上的額定功

19、率直接相加，而應(yīng)按不同的工作性質(zhì)將用電設(shè)備分組，再將不同負(fù)荷持續(xù)率下的不同的工作性質(zhì)將用電設(shè)備分組，再將不同負(fù)荷持續(xù)率下的額定功率換算為統(tǒng)一持續(xù)率下的功率，這就是額定功率換算為統(tǒng)一持續(xù)率下的功率，這就是設(shè)備容量設(shè)備容量 。 采用需要系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷時，首先要知道設(shè)備的容量。采用需要系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷時，首先要知道設(shè)備的容量。一、設(shè)備容量的確定一、設(shè)備容量的確定NP30 用電設(shè)備銘牌上標(biāo)出的功率用電設(shè)備銘牌上標(biāo)出的功率( (或稱容量或稱容量) )稱為用電設(shè)備的稱為用電設(shè)備的額定功率額定功率 ，該功率是指用電設(shè)備，該功率是指用電設(shè)備( (如電動機(jī)如電動機(jī)) )額定的輸出額定的輸出功率。功率。 各

20、用電設(shè)備，按其工作制分，有長期連續(xù)工作制、短時各用電設(shè)備，按其工作制分，有長期連續(xù)工作制、短時工作制和斷續(xù)周期工作制三類。工作制和斷續(xù)周期工作制三類。 因而，在計(jì)算負(fù)荷時，不能將其額定功率簡單地直接相因而，在計(jì)算負(fù)荷時，不能將其額定功率簡單地直接相加，而需將不同工作制的用電設(shè)備額定功率換算成統(tǒng)一規(guī)定加，而需將不同工作制的用電設(shè)備額定功率換算成統(tǒng)一規(guī)定的工作制條件下的功率，稱之為用電設(shè)備容量的工作制條件下的功率，稱之為用電設(shè)備容量 。NPNP 工企業(yè)用電設(shè)備根據(jù)其工作的狀況，工企業(yè)用電設(shè)備根據(jù)其工作的狀況，可以分為三可以分為三種種工作制工作制： (1)(1)長期連續(xù)工作制長期連續(xù)工作制 這類設(shè)備

21、能長期連續(xù)運(yùn)行，而且運(yùn)行時負(fù)荷比較穩(wěn)定，如這類設(shè)備能長期連續(xù)運(yùn)行，而且運(yùn)行時負(fù)荷比較穩(wěn)定，如通風(fēng)機(jī)、水泵、空壓機(jī)、電熱設(shè)備、照明設(shè)備、電鍍設(shè)備、運(yùn)通風(fēng)機(jī)、水泵、空壓機(jī)、電熱設(shè)備、照明設(shè)備、電鍍設(shè)備、運(yùn)輸機(jī)、機(jī)床等。輸機(jī)、機(jī)床等。 對長期工作制電氣設(shè)備其設(shè)備容量有：對長期工作制電氣設(shè)備其設(shè)備容量有：NNPP即銘牌上的額定功率，就是設(shè)備容量。即銘牌上的額定功率，就是設(shè)備容量。32(2)(2)短時工作制設(shè)備短時工作制設(shè)備 工作時間較短，而間歇時間相對較長，如有些機(jī)工作時間較短，而間歇時間相對較長，如有些機(jī)床上的輔助電動機(jī)；床上的輔助電動機(jī)；如煤礦井下的排水泵等。如煤礦井下的排水泵等。對這類用電設(shè)備對

22、這類用電設(shè)備其設(shè)備容量其設(shè)備容量也同樣有也同樣有NNPP注意：注意： 大容量、重要負(fù)荷等于銘牌的額定功率。大容量、重要負(fù)荷等于銘牌的額定功率。 小容量可忽略不計(jì)。小容量可忽略不計(jì)。（例如橫梁升降、刀架快速移動裝置等、水閘用電機(jī)等。）（例如橫梁升降、刀架快速移動裝置等、水閘用電機(jī)等。） 33(3)(3)斷續(xù)周期工作制設(shè)備斷續(xù)周期工作制設(shè)備 工作具有周期性，時而工作、時而停歇、反復(fù)運(yùn)行，工作具有周期性，時而工作、時而停歇、反復(fù)運(yùn)行，如吊車用電動機(jī)、電焊設(shè)備、電梯等。如吊車用電動機(jī)、電焊設(shè)備、電梯等。 通常這類設(shè)備的工作特點(diǎn)用通常這類設(shè)備的工作特點(diǎn)用負(fù)荷持續(xù)率負(fù)荷持續(xù)率 來表征。來表征。 負(fù)荷持續(xù)率

23、是負(fù)荷持續(xù)率是一個工作周期內(nèi)的工作時間與整個工作周期一個工作周期內(nèi)的工作時間與整個工作周期的百分比值。的百分比值。0100100ttt工作時間工作時間停歇時間負(fù)荷持續(xù)率又稱為負(fù)荷持續(xù)率又稱為暫載率暫載率 負(fù)載持續(xù)率也叫暫載率，是指此設(shè)備能夠滿負(fù)載持續(xù)率也叫暫載率，是指此設(shè)備能夠滿載工作時間的比率。載工作時間的比率。 比如常見的電焊機(jī)：標(biāo)稱容量比如常見的電焊機(jī)：標(biāo)稱容量10KVA10KVA，又標(biāo)，又標(biāo)明負(fù)載持續(xù)率明負(fù)載持續(xù)率2525，說明此電焊機(jī)在，說明此電焊機(jī)在10KVA10KVA負(fù)載負(fù)載下，只能在下，只能在2525的時間內(nèi)工作；也就是說，在的時間內(nèi)工作；也就是說，在100100分鐘內(nèi)只能工作

24、分鐘內(nèi)只能工作2525分鐘，否則就要過熱燒毀；分鐘，否則就要過熱燒毀；若電焊機(jī)標(biāo)稱容量若電焊機(jī)標(biāo)稱容量10KVA10KVA， 負(fù)載持續(xù)率負(fù)載持續(xù)率100100，就說明此電焊機(jī)在就說明此電焊機(jī)在10KVA10KVA負(fù)載下，能長時間連續(xù)負(fù)載下，能長時間連續(xù)工作。工作。 35斷續(xù)周期工作制的設(shè)備容量斷續(xù)周期工作制的設(shè)備容量 的計(jì)算的計(jì)算NP 同一用電設(shè)備，在不同的負(fù)荷持續(xù)率工作時，同一用電設(shè)備，在不同的負(fù)荷持續(xù)率工作時，其輸出功率是不同的。因此，不同負(fù)荷持續(xù)率的其輸出功率是不同的。因此，不同負(fù)荷持續(xù)率的額定容量額定容量( (銘牌容量銘牌容量) )必須換算為同一負(fù)荷持續(xù)率必須換算為同一負(fù)荷持續(xù)率下的容

25、量才能進(jìn)行相加運(yùn)算。下的容量才能進(jìn)行相加運(yùn)算。36NNNNN100PPS cos1 1、電焊機(jī)組、電焊機(jī)組 電焊機(jī)的電焊機(jī)的銘牌負(fù)荷銘牌負(fù)荷持續(xù)率有持續(xù)率有5050、6060、7575和和l00l00四種。四種。 為了計(jì)算簡便與查表求需用系數(shù)，一般要求統(tǒng)一為了計(jì)算簡便與查表求需用系數(shù)，一般要求統(tǒng)一換算到換算到 。 因此，其設(shè)備容量為：因此，其設(shè)備容量為：100%37 吊車電動機(jī)的銘牌負(fù)荷持續(xù)率有吊車電動機(jī)的銘牌負(fù)荷持續(xù)率有1515、2525、4040和和5050四種。四種。 為了計(jì)算簡便與查表求需用系數(shù)，一般要求統(tǒng)一為了計(jì)算簡便與查表求需用系數(shù)，一般要求統(tǒng)一換算到換算到 。 因此，其設(shè)備容量為

26、因此，其設(shè)備容量為25% NNNN252PPP2 2、吊車電動機(jī)組、吊車電動機(jī)組【例【例2-12-1】有一電焊變壓器，其銘牌上額定容量為】有一電焊變壓器，其銘牌上額定容量為 SN=42kV.A，N=60，cos=0.62， 試求其試求其設(shè)備容量是多少？設(shè)備容量是多少？NNNN1000.6S cos42 0.6220.2(kW)1【解【解】【例【例2-22-2】某車間有一臺吊車，設(shè)備名牌給出：某車間有一臺吊車，設(shè)備名牌給出： 額定功率額定功率PN= 39.6kW ，N=4， 求其設(shè)備容量是多少？求其設(shè)備容量是多少？NNP2P239.60.450(kW )【解【解】401）單臺連續(xù)工作制設(shè)備的計(jì)算

27、負(fù)荷：）單臺連續(xù)工作制設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷： 對單臺用電設(shè)備對單臺用電設(shè)備 caNNPPP單臺設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷單臺設(shè)備的設(shè)備容量單臺設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷單臺設(shè)備的設(shè)備容量如果給出電機(jī)效率如果給出電機(jī)效率 ，則：，則：NcaPN NM MN NP P41電焊機(jī)：電焊機(jī)：起重機(jī)：起重機(jī)：2 2）單臺斷續(xù)周期工作制設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷：）單臺斷續(xù)周期工作制設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷：NNNPS cosNN2PP PNNNcosPSNSNcos為電爐變壓器的視在容量，為電爐變壓器的視在容量，kVAkVA；為電爐變壓器的額定功率因數(shù)。為電爐變壓器的額定功率因數(shù)。式中式中3） 電爐變壓器的設(shè)備容量是指額定功率因數(shù)時的電爐變壓器的設(shè)備容量

28、是指額定功率因數(shù)時的額定功率。額定功率。43 4 4） 照明設(shè)備的設(shè)備容量照明設(shè)備的設(shè)備容量 白熾燈及碘鎢燈設(shè)備容量是指燈泡上標(biāo)出的額定白熾燈及碘鎢燈設(shè)備容量是指燈泡上標(biāo)出的額定功率；功率； 高壓水銀燈及金屬鹵化物燈考慮鎮(zhèn)流器損失后其高壓水銀燈及金屬鹵化物燈考慮鎮(zhèn)流器損失后其設(shè)備容量應(yīng)為燈泡額定功率的設(shè)備容量應(yīng)為燈泡額定功率的1.11.1倍；倍； 熒光燈考慮鎮(zhèn)流器中的功率損失后其設(shè)備容量應(yīng)熒光燈考慮鎮(zhèn)流器中的功率損失后其設(shè)備容量應(yīng)為燈管額定功率的為燈管額定功率的1.21.2倍。倍。 5) 5) 單相負(fù)荷的設(shè)備容量單相負(fù)荷的設(shè)備容量 當(dāng)有多臺單相用電設(shè)備時，應(yīng)將它們均勻地分接到三相上，當(dāng)有多臺單

29、相用電設(shè)備時，應(yīng)將它們均勻地分接到三相上，盡可能地使三相負(fù)荷對稱。盡可能地使三相負(fù)荷對稱。 設(shè)計(jì)規(guī)程規(guī)定，在計(jì)算范圍內(nèi)單相用電設(shè)備的容量若不超設(shè)計(jì)規(guī)程規(guī)定，在計(jì)算范圍內(nèi)單相用電設(shè)備的容量若不超過三相用電設(shè)備容量的過三相用電設(shè)備容量的20%20%時，可按三相平衡分配考慮。時，可按三相平衡分配考慮。 若單相用電設(shè)備總?cè)萘看笥谌嘤秒娫O(shè)備總?cè)萘康娜魡蜗嘤秒娫O(shè)備總?cè)萘看笥谌嘤秒娫O(shè)備總?cè)萘康?0%20%時，時，則設(shè)備容量應(yīng)按則設(shè)備容量應(yīng)按3 3倍最大相負(fù)荷的原則進(jìn)行換算。倍最大相負(fù)荷的原則進(jìn)行換算。 為連接于相電壓上的最大負(fù)荷相的單相用電設(shè)備為連接于相電壓上的最大負(fù)荷相的單相用電設(shè)備 額定容量，額定容

30、量，kWkW。NNx3PPN xPNNx3PP根據(jù)負(fù)荷不同的接法，分以下兩種情況：根據(jù)負(fù)荷不同的接法，分以下兩種情況：單相負(fù)荷接于相電壓時單相負(fù)荷接于相電壓時 單相負(fù)荷接于線電壓時單相負(fù)荷接于線電壓時 為連接于線電壓上的最大負(fù)荷相的單相用電設(shè)備為連接于線電壓上的最大負(fù)荷相的單相用電設(shè)備額定容量，額定容量，kW。NxP46二、二、 需要系數(shù)法需要系數(shù)法 對于用電戶或一組用電設(shè)備，當(dāng)在最大負(fù)荷運(yùn)行時，對于用電戶或一組用電設(shè)備，當(dāng)在最大負(fù)荷運(yùn)行時，所安裝的所有用電設(shè)備所安裝的所有用電設(shè)備( (不包括備用不包括備用) )不可能全部同時運(yùn)行，不可能全部同時運(yùn)行，也不可能全部以額定負(fù)荷運(yùn)行。也不可能全部以

31、額定負(fù)荷運(yùn)行。 再考慮線路在輸送電力時必有一定的損耗，用電設(shè)備本再考慮線路在輸送電力時必有一定的損耗，用電設(shè)備本身也有損耗，故不能將所有設(shè)備的額定容量簡單相加來作為身也有損耗，故不能將所有設(shè)備的額定容量簡單相加來作為用電戶或設(shè)備組的最大負(fù)荷，必須要對用電設(shè)備的總額定用電戶或設(shè)備組的最大負(fù)荷，必須要對用電設(shè)備的總額定容量打個折扣。容量打個折扣。為什么要有為什么要有需要系數(shù)？需要系數(shù)？47 所謂所謂需用系數(shù)法需用系數(shù)法就是利用就是利用需用系數(shù)需用系數(shù)來確定用電戶或用電來確定用電戶或用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的方法。設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的方法。 其實(shí)質(zhì)是用一個小于其實(shí)質(zhì)是用一個小于1 1的需用系數(shù)的需用系數(shù) 對用

32、電設(shè)備組的對用電設(shè)備組的總額定容量總額定容量 打折扣，使確定出來的計(jì)算負(fù)荷打折扣，使確定出來的計(jì)算負(fù)荷 比較比較接近該組設(shè)備從電網(wǎng)中取用的最大半小時平均負(fù)荷接近該組設(shè)備從電網(wǎng)中取用的最大半小時平均負(fù)荷 。 caPdKNPmaxPcadNPKP計(jì)算負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷工作設(shè)備總工作設(shè)備總?cè)萘咳萘炕居?jì)算公式為基本計(jì)算公式為需要系數(shù)需要系數(shù)avsilodlK KK 同時系數(shù)同時系數(shù)：并非并非供電范圍內(nèi)的所供電范圍內(nèi)的所有用電設(shè)備都會有用電設(shè)備都會同時投入使用同時投入使用負(fù)荷系數(shù)負(fù)荷系數(shù)：并非投入使用的所并非投入使用的所有電氣設(shè)備有電氣設(shè)備任何時任何時候都會滿載運(yùn)行候都會滿載運(yùn)行電氣設(shè)備的平均效電氣設(shè)備的平

33、均效率率：電氣設(shè)備額定電氣設(shè)備額定功率與輸入功率不功率與輸入功率不一定相等一定相等. 線路的平均效率線路的平均效率：考慮直接向電氣設(shè)考慮直接向電氣設(shè)備配電的配電線路備配電的配電線路上的功率損耗后，上的功率損耗后，電氣設(shè)備輸入功率電氣設(shè)備輸入功率與系統(tǒng)向設(shè)備提供與系統(tǒng)向設(shè)備提供的功率不一定相同的功率不一定相同 （一（一) )需用系數(shù)的合義需用系數(shù)的合義一個用電設(shè)備組的需用系數(shù)可表示為一個用電設(shè)備組的需用系數(shù)可表示為c c、在求出有功計(jì)算負(fù)荷在求出有功計(jì)算負(fù)荷P Pcaca后，再分別求出無功計(jì)算負(fù)后，再分別求出無功計(jì)算負(fù) 荷、荷、 視在計(jì)算負(fù)荷和計(jì)算電流。視在計(jì)算負(fù)荷和計(jì)算電流。tancacaQP

34、tantan為為coscos的正切值。的正切值。22/coscacacacaSPQPcos為平均功率因數(shù)。為平均功率因數(shù)。 N/3cacaISU( (二二) )用需用系數(shù)法計(jì)算電力負(fù)荷用需用系數(shù)法計(jì)算電力負(fù)荷b b、查各用電設(shè)備組的需要系數(shù)，再分別計(jì)算各用電設(shè)、查各用電設(shè)備組的需要系數(shù)，再分別計(jì)算各用電設(shè) 備組的計(jì)算負(fù)荷。備組的計(jì)算負(fù)荷。 a a、將用電設(shè)備分為若干組，并確定設(shè)備容量、將用電設(shè)備分為若干組，并確定設(shè)備容量cadNPKPUN為額定電壓為額定電壓 1 1用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定50用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷：用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷：分用電設(shè)備組分用電設(shè)備組確定確定設(shè)

35、備容量設(shè)備容量計(jì)算負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷查出查出需要系數(shù)需要系數(shù)cadNPKP例例2-3 2-3 已知機(jī)修車間的已知機(jī)修車間的金屬切削機(jī)床組金屬切削機(jī)床組擁有電壓為擁有電壓為380V380V的的 三相電動機(jī)三相電動機(jī)7.5kW37.5kW3臺；臺；4kW84kW8臺；臺；3kWl73kWl7臺；臺；1.5kWl01.5kWl0臺。臺。 試求該用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷。試求該用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷。7.5x37.5x34x84x83x173x171.5x101.5x10380V380VcadNPKP52 在配電干線上或車間變電所低壓低線上，常有多個用電在配電干線上或車間變電所低壓低線上，常有多個用電設(shè)備組同時工

36、作，而各個用電設(shè)備組的最大負(fù)荷也非同時設(shè)備組同時工作，而各個用電設(shè)備組的最大負(fù)荷也非同時出現(xiàn)。出現(xiàn)。 因此在求配電干線或車間變電所低壓母線的計(jì)算負(fù)荷因此在求配電干線或車間變電所低壓母線的計(jì)算負(fù)荷時，應(yīng)再計(jì)入一個同時系數(shù)時，應(yīng)再計(jì)入一個同時系數(shù) 。2 2多個用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷多個用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷siK1caP2caP3caP1mcasicaiiPKP 計(jì)算方式：計(jì)算方式：cadNPKP 在計(jì)算多組用電設(shè)備組的總計(jì)算負(fù)荷時，為簡在計(jì)算多組用電設(shè)備組的總計(jì)算負(fù)荷時，為簡化和統(tǒng)一，一般各組設(shè)備的臺數(shù)不論多少，各組的化和統(tǒng)一，一般各組設(shè)備的臺數(shù)不論多少，各組的計(jì)算負(fù)荷均按表計(jì)算負(fù)荷均按表2 22

37、2所列所列KdKd和和coscos的值來計(jì)算。的值來計(jì)算。 不必考慮設(shè)備臺數(shù)多少而改變不必考慮設(shè)備臺數(shù)多少而改變KdKd和和coscos值的問值的問題。題。 例例2-4 2-4 某機(jī)加工車間某機(jī)加工車間380V380V線路上，接有金屬切線路上，接有金屬切 削機(jī)床電動機(jī)削機(jī)床電動機(jī)3030臺共臺共l00kWl00kW，通風(fēng)機(jī)，通風(fēng)機(jī)4 4臺臺 共共6kW6kW，電阻爐，電阻爐4 4臺共臺共8kW8kW。 試確定此線路上的計(jì)算負(fù)荷試確定此線路上的計(jì)算負(fù)荷。機(jī)床機(jī)床電阻爐電阻爐通風(fēng)機(jī)通風(fēng)機(jī)58多個用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷：多個用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷：分分用電設(shè)備組用電設(shè)備組確定確定設(shè)備容量設(shè)備容量算出各用

38、電算出各用電設(shè)備組的設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷查出查出需要系數(shù)需要系數(shù)對對各用電設(shè)各用電設(shè)備組的計(jì)算備組的計(jì)算負(fù)荷求和負(fù)荷求和再乘以再乘以同時系數(shù)同時系數(shù)1mcasicaiiPKP59注：注： 多組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的確定多組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的確定 確定擁有多組用電設(shè)備的干線上或車間變電所低確定擁有多組用電設(shè)備的干線上或車間變電所低壓母線上的計(jì)算負(fù)荷時，應(yīng)考慮各組用電設(shè)備的最大壓母線上的計(jì)算負(fù)荷時，應(yīng)考慮各組用電設(shè)備的最大負(fù)荷不同時出現(xiàn)的因素。因此在確定多組用電設(shè)備的負(fù)荷不同時出現(xiàn)的因素。因此在確定多組用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷時，應(yīng)結(jié)合具體情況對其有功負(fù)荷和無功負(fù)計(jì)算負(fù)荷時，應(yīng)結(jié)合具體情況對其有功負(fù)荷和

39、無功負(fù)荷分別計(jì)入一個同時系數(shù)（又稱參差系數(shù)或綜合系數(shù)）荷分別計(jì)入一個同時系數(shù)（又稱參差系數(shù)或綜合系數(shù)） 和和 ： 對車間干線，取對車間干線，取pKqK95. 085. 0pK0.90 0.97qK60 對低壓母線，分兩種情況對低壓母線，分兩種情況 (1) 由用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷直接相加來計(jì)算時，由用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷直接相加來計(jì)算時，取取 ， (2) 由車間干線的計(jì)算負(fù)荷直接相加來計(jì)算時取，由車間干線的計(jì)算負(fù)荷直接相加來計(jì)算時取，取取 ，0.80 0.90pK0.85 0.95qK95. 090. 0pK97. 093. 0qK61解：先求各組的計(jì)算負(fù)荷解：先求各組的計(jì)算負(fù)荷 (1) 金屬切削

40、機(jī)床組金屬切削機(jī)床組 查附表，取查附表，取 故故 (2) 通風(fēng)機(jī)組通風(fēng)機(jī)組 查附表，取查附表，取 故故 0.2,cos0.5,tan1.73dK30(1)0.2 5010PkWkWvar3 .1773. 110) 1 (30kkWQ0.8,cos0.8,tan0.75dK30(2)0.8 32.4PkWkW30(2)2.40.75 1.8 varQkWk 例例 某機(jī)修車間某機(jī)修車間380V380V線路上，接有金屬切削機(jī)床電動機(jī)線路上，接有金屬切削機(jī)床電動機(jī)2020臺共臺共50kW (50kW (其中較大容量電動機(jī)有其中較大容量電動機(jī)有7.5kW17.5kW1臺，臺， 4kW34kW3臺，臺，2

41、.2 kW72.2 kW7臺臺) )， 通風(fēng)機(jī)通風(fēng)機(jī)2 2臺共臺共3kW3kW， 電阻爐電阻爐1 1臺臺2kW2kW。試確定此線路上。試確定此線路上的計(jì)算負(fù)荷。的計(jì)算負(fù)荷。62 (3) 電阻爐電阻爐 查表，取查表，取 0.7,cos1,tan0dK30(3)0.7 21.4PkWkW30(3)0Q故故 因此總的計(jì)算負(fù)荷為因此總的計(jì)算負(fù)荷為 （?。ㄈ?）0.95,0.97pqKK300.95 (10 2.4 1.4)13.1PkWkW300.97 (17.3 1.8) var 18.5 varQkk223013.1 18.522.7SkVAkVA3022.734.53 0.38kVAIAkV63

42、34.522.718.513.1 取19.113.85523車間總計(jì)01.4010.721電阻爐31.82.40.750.80.832通風(fēng)機(jī)217.3101.730.50.25020切削機(jī)床1計(jì) 算 負(fù) 荷 需要系數(shù)容 量 臺數(shù)n設(shè)備名稱 序號kWPe/dKcostankWP /30var/30kQkVAS /30AI/300.95,0.97pqKK表表2-1 電力負(fù)荷計(jì)算表電力負(fù)荷計(jì)算表（按需要系數(shù)法） 在實(shí)際工程設(shè)計(jì)說明書中，為了使人一目了然，便于審核，常采用計(jì)算表格的形式，如表2-1所示。 用需要系數(shù)法求全廠計(jì)算負(fù)荷時，應(yīng)從負(fù)載末端開始計(jì)算，用需要系數(shù)法求全廠計(jì)算負(fù)荷時，應(yīng)從負(fù)載末端開始

43、計(jì)算，逐級向上累加，到電源進(jìn)線為止逐級向上累加，到電源進(jìn)線為止。要考慮變壓器的損耗。要考慮變壓器的損耗 na a處的計(jì)算負(fù)荷：處的計(jì)算負(fù)荷：nb b處的計(jì)算負(fù)荷：處的計(jì)算負(fù)荷：nc c處的計(jì)算負(fù)荷：處的計(jì)算負(fù)荷：n d處的計(jì)算負(fù)荷處的計(jì)算負(fù)荷：)(.c.cicbcccPPKP 1.TcccdcPPP2.a.TCaicacPPKP)(.b.bicMCacbcPPPKP MT2KaKcbcadKbT1653對需用系數(shù)法的評價對需用系數(shù)法的評價(1)(1)公式簡單，計(jì)算方便，只用一個原始公式公式簡單，計(jì)算方便，只用一個原始公式 就可以表征普遍的計(jì)算方法。該公式對用電設(shè)備組、就可以表征普遍的計(jì)算方法。

44、該公式對用電設(shè)備組、車間變電站乃至一個企業(yè)變電站的負(fù)荷計(jì)算都適用。車間變電站乃至一個企業(yè)變電站的負(fù)荷計(jì)算都適用。(2)(2)對于不同性質(zhì)的用電設(shè)備、不同車間或企業(yè)的需用系對于不同性質(zhì)的用電設(shè)備、不同車間或企業(yè)的需用系數(shù)值，經(jīng)過幾十年的統(tǒng)計(jì)和積累，數(shù)值比較完整和準(zhǔn)數(shù)值，經(jīng)過幾十年的統(tǒng)計(jì)和積累，數(shù)值比較完整和準(zhǔn)確，查取方便，為我國設(shè)計(jì)部門廣泛采用。確，查取方便，為我國設(shè)計(jì)部門廣泛采用。(3)(3)需用系數(shù)法沒有考慮大容量電動機(jī)對整個計(jì)算負(fù)荷的需用系數(shù)法沒有考慮大容量電動機(jī)對整個計(jì)算負(fù)荷的影響，尤其是當(dāng)用電設(shè)備組內(nèi)設(shè)備臺數(shù)較少而容量懸影響，尤其是當(dāng)用電設(shè)備組內(nèi)設(shè)備臺數(shù)較少而容量懸殊大時，影響更大。在

45、這種情況下，采用殊大時，影響更大。在這種情況下，采用二項(xiàng)系數(shù)法二項(xiàng)系數(shù)法更為準(zhǔn)確。更為準(zhǔn)確。cadNPKP66三、二項(xiàng)式法三、二項(xiàng)式法 二項(xiàng)式法是考慮用電設(shè)備的的數(shù)量和大容量用電設(shè)備對計(jì)二項(xiàng)式法是考慮用電設(shè)備的的數(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)公式算負(fù)荷影響的經(jīng)驗(yàn)公式。 需用系數(shù)法未考慮一般用電設(shè)備組中少數(shù)容量特別大的設(shè)需用系數(shù)法未考慮一般用電設(shè)備組中少數(shù)容量特別大的設(shè)備對計(jì)算負(fù)荷的影響，因而在確定用電設(shè)備臺數(shù)少而容量差備對計(jì)算負(fù)荷的影響，因而在確定用電設(shè)備臺數(shù)少而容量差別相當(dāng)大的低壓分支線和干線的計(jì)算負(fù)荷時，按需要系數(shù)法別相當(dāng)大的低壓分支線和干線的計(jì)算負(fù)荷時，按需要系數(shù)法計(jì)算所得的結(jié)

46、果往往偏小，于是提出了二項(xiàng)系數(shù)法。計(jì)算所得的結(jié)果往往偏小，于是提出了二項(xiàng)系數(shù)法。 當(dāng)確定的當(dāng)確定的用電設(shè)備臺數(shù)較少而容量差別相當(dāng)大用電設(shè)備臺數(shù)較少而容量差別相當(dāng)大的低壓的低壓支線和干線的計(jì)算負(fù)荷時，采用二項(xiàng)式法。支線和干線的計(jì)算負(fù)荷時，采用二項(xiàng)式法。 大量的考察和統(tǒng)計(jì)證明，產(chǎn)生企業(yè)大量的考察和統(tǒng)計(jì)證明，產(chǎn)生企業(yè)“尖峰負(fù)荷尖峰負(fù)荷”的主的主要要原因是企業(yè)內(nèi)原因是企業(yè)內(nèi)X X臺最大容量的電動機(jī)在某一生產(chǎn)時間內(nèi)較臺最大容量的電動機(jī)在某一生產(chǎn)時間內(nèi)較密集地處于高負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)。密集地處于高負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)。 如果已知如果已知X X臺最大容量的電動機(jī)總?cè)萘繛榕_最大容量的電動機(jī)總?cè)萘繛镻xPx，則有，則有Pmi

47、xavPc aa vPP+PcaNxPbPcP68 與需用系數(shù)法相比較，由于二項(xiàng)系數(shù)法不僅考慮與需用系數(shù)法相比較，由于二項(xiàng)系數(shù)法不僅考慮了用電設(shè)備組的平均最大負(fù)荷，還考慮了容量最大的了用電設(shè)備組的平均最大負(fù)荷，還考慮了容量最大的少數(shù)用電設(shè)備運(yùn)行時對總計(jì)算負(fù)荷的額外影響。少數(shù)用電設(shè)備運(yùn)行時對總計(jì)算負(fù)荷的額外影響。 所以，這種計(jì)算方法比較適合于確定用電設(shè)備臺所以，這種計(jì)算方法比較適合于確定用電設(shè)備臺數(shù)較少，而其容量差別又較大的用電設(shè)備組曲負(fù)荷計(jì)數(shù)較少，而其容量差別又較大的用電設(shè)備組曲負(fù)荷計(jì)算。算。 但是，二項(xiàng)系數(shù)但是，二項(xiàng)系數(shù)b b、c c和和X X的值缺乏足夠的理論根據(jù)，的值缺乏足夠的理論根據(jù)，

48、歷史上積累的數(shù)據(jù)也較少，因而其應(yīng)用受到一定的局歷史上積累的數(shù)據(jù)也較少，因而其應(yīng)用受到一定的局限。限。71caNcaca22cacacacatan/3xcaNPbPcPQPSPQISU（二）用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定（二）用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定 b b、c c為二項(xiàng)系數(shù)，隨用電設(shè)備組類別而定。為二項(xiàng)系數(shù)，隨用電設(shè)備組類別而定。 xP為該用電設(shè)備組中為該用電設(shè)備組中 臺容量最大用電設(shè)備的設(shè)備容量之和；臺容量最大用電設(shè)備的設(shè)備容量之和； xNP為該用電設(shè)備組的設(shè)備容量總和。為該用電設(shè)備組的設(shè)備容量總和。其中其中 的求法同需用系數(shù)。的求法同需用系數(shù)。 NP為該用電設(shè)備組的平均負(fù)荷。為該用電設(shè)備組的平均

49、負(fù)荷。NbP為該用電設(shè)備組中為該用電設(shè)備組中 臺容量最大的設(shè)備臺容量最大的設(shè)備造成的附加負(fù)荷造成的附加負(fù)荷 xcPx 當(dāng)已知各用電設(shè)備當(dāng)已知各用電設(shè)備的設(shè)備容量后，確定的設(shè)備容量后，確定計(jì)算負(fù)荷的公式為：計(jì)算負(fù)荷的公式為：72例例2.5 2.5 已知機(jī)修車間的已知機(jī)修車間的金屬切削機(jī)床組金屬切削機(jī)床組擁有電壓為擁有電壓為380V380V的的 三相電動機(jī)三相電動機(jī)7.5kW37.5kW3臺；臺；4kW84kW8臺；臺；3kWl73kWl7臺；臺；1.5kWl01.5kWl0臺。臺。 試用二項(xiàng)系數(shù)法求該用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷。試用二項(xiàng)系數(shù)法求該用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷。73caNimax1caNimax

50、122cacacaca()tan()tan3miximiixicaNPbPcPQbPcPxSPQSIU ( (三三) )多組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的確定多組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的確定 在在確定確定總計(jì)算負(fù)荷總計(jì)算負(fù)荷時，只能在各時，只能在各組用電設(shè)備中取其中一組最大組用電設(shè)備中取其中一組最大的附加負(fù)荷的附加負(fù)荷 ，再加上所有各組的平均負(fù)荷，再加上所有各組的平均負(fù)荷 。xcPNbP例例2-6 某機(jī)加工車間某機(jī)加工車間380V線路上，接有金屬切削機(jī)床電動線路上，接有金屬切削機(jī)床電動 機(jī)機(jī)30臺共臺共l00kW，通風(fēng)機(jī)，通風(fēng)機(jī)4臺共臺共6kW，電阻爐，電阻爐4臺共臺共8kW。 設(shè)其金屬切削機(jī)床有設(shè)其金屬切削機(jī)

51、床有10kW電動機(jī)電動機(jī)3臺，臺，7.5kW電動機(jī)電動機(jī)5臺，臺，其余電動機(jī)均小于其余電動機(jī)均小于7.5kW。 試用二項(xiàng)系數(shù)法確定此線路上的計(jì)算負(fù)荷。試用二項(xiàng)系數(shù)法確定此線路上的計(jì)算負(fù)荷。76 由二項(xiàng)式法求得的計(jì)算負(fù)荷是總平均負(fù)荷和最由二項(xiàng)式法求得的計(jì)算負(fù)荷是總平均負(fù)荷和最大一組附加負(fù)荷之和。大一組附加負(fù)荷之和。 二項(xiàng)式系數(shù)過分突出最大用電設(shè)備容量的影二項(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。響，其計(jì)算負(fù)荷往往較實(shí)際偏大。 需要系數(shù)法是各國均普遍采用的確定計(jì)算負(fù)荷需要系數(shù)法是各國均普遍采用的確定計(jì)算負(fù)荷的基本方法，簡單方便。的基本方法，簡單方便。 二項(xiàng)式法的應(yīng)用局限性

52、較大，但在確定設(shè)備臺二項(xiàng)式法的應(yīng)用局限性較大，但在確定設(shè)備臺數(shù)較少而容量差別懸殊的分支干線的計(jì)算負(fù)荷時，數(shù)較少而容量差別懸殊的分支干線的計(jì)算負(fù)荷時，較需要系數(shù)法合理，且計(jì)算也簡單。較需要系數(shù)法合理，且計(jì)算也簡單。 77 當(dāng)已知企業(yè)年生產(chǎn)量為當(dāng)已知企業(yè)年生產(chǎn)量為m，其單位電產(chǎn)品的電能消耗量為，其單位電產(chǎn)品的電能消耗量為a，則年電能需要量與計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算式為，則年電能需要量與計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算式為 四、單位產(chǎn)品電耗法四、單位產(chǎn)品電耗法Aammax/caPA T78第三節(jié)第三節(jié) 企業(yè)負(fù)荷的確定與變壓器選擇企業(yè)負(fù)荷的確定與變壓器選擇 針對針對一個用電戶或企業(yè)的負(fù)荷計(jì)算一個用電戶或企業(yè)的負(fù)荷計(jì)算，首先要作負(fù)

53、荷統(tǒng)，首先要作負(fù)荷統(tǒng)計(jì)，并按電壓高低、負(fù)荷計(jì)，并按電壓高低、負(fù)荷性性質(zhì)及分質(zhì)及分布位布位置等條件進(jìn)行分組，置等條件進(jìn)行分組，然后從低壓用電設(shè)備然后從低壓用電設(shè)備組組開始，開始，逐逐級向低壓母線、高壓級向低壓母線、高壓母母線線直到電源母線進(jìn)行計(jì)算直到電源母線進(jìn)行計(jì)算。MT2KaKcbcadKbT1 在計(jì)算中，要計(jì)入變壓器及線路的功率損耗。在計(jì)算中，要計(jì)入變壓器及線路的功率損耗。 負(fù)荷確定后，應(yīng)負(fù)荷確定后，應(yīng)進(jìn)行低壓動力變壓器和企業(yè)進(jìn)行低壓動力變壓器和企業(yè)35kV35kV主主變壓器變壓器的選擇計(jì)算及無功功率補(bǔ)償計(jì)算，最的選擇計(jì)算及無功功率補(bǔ)償計(jì)算，最后應(yīng)算出企業(yè)年電力消耗和單位產(chǎn)品電力消耗等指后應(yīng)

54、算出企業(yè)年電力消耗和單位產(chǎn)品電力消耗等指標(biāo)。標(biāo)。80一、供電系統(tǒng)功率損耗及電能損耗計(jì)算一、供電系統(tǒng)功率損耗及電能損耗計(jì)算 當(dāng)電流流過線路和變壓器時，要產(chǎn)生有功功率當(dāng)電流流過線路和變壓器時，要產(chǎn)生有功功率和無功功率的損耗。這部分功率損耗也需要由電和無功功率的損耗。這部分功率損耗也需要由電力系統(tǒng)供給。因此在確定全廠的計(jì)算負(fù)荷時，應(yīng)將力系統(tǒng)供給。因此在確定全廠的計(jì)算負(fù)荷時，應(yīng)將這部分功率損耗計(jì)入。這部分功率損耗計(jì)入。 MT2KaKcbcadKbT181 （一）（一）供電供電線路的功率損耗線路的功率損耗 三相供電線路的三相有功功率損耗和三相無三相供電線路的三相有功功率損耗和三相無功功率損耗的計(jì)算式：功

55、功率損耗的計(jì)算式：23maxca23maxca310 (kW)310 (kvar)00PI RQI XR=R L,X=X L其中IRX82若用功率損耗表示，則：若用功率損耗表示，則：22233cacacamax22NN1010 (kW)SPQPRRUU22233cacacamax22NN1010 (kVar)SPQQXXUU 工礦企業(yè)供電系統(tǒng)的線路一般不長，且多采用工礦企業(yè)供電系統(tǒng)的線路一般不長，且多采用電纜供電，阻抗較小，所以在進(jìn)行負(fù)荷統(tǒng)計(jì)和技電纜供電，阻抗較小，所以在進(jìn)行負(fù)荷統(tǒng)計(jì)和技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較時，線路上的功率損耗往往忽略不計(jì)。術(shù)經(jīng)濟(jì)比較時，線路上的功率損耗往往忽略不計(jì)。 例例2-7 試計(jì)算

56、從電力系統(tǒng)的某地區(qū)變電站到一個企業(yè)總降試計(jì)算從電力系統(tǒng)的某地區(qū)變電站到一個企業(yè)總降壓變電站的壓變電站的35kV送電線路的有功功率損耗和無功功率損耗。送電線路的有功功率損耗和無功功率損耗。 已知該線路長度為已知該線路長度為12km，采用，采用LGJ-70型鋼芯鋁絞線，其型鋼芯鋁絞線，其單位電阻和電抗分別為單位電阻和電抗分別為R00.46km，X00.397km，輸送計(jì)算負(fù)荷輸送計(jì)算負(fù)荷Sca4917kVA。84（二）（二） 變壓器的功率損耗變壓器的功率損耗 1.1.有功功率損耗有功功率損耗 變壓器的有功功率損耗由兩部分組成：變壓器的有功功率損耗由兩部分組成：一是一是空載損耗，又空載損耗，又稱鐵耗

57、稱鐵耗。它是變壓器主磁通在鐵心中產(chǎn)生的有功損耗。因?yàn)?。它是變壓器主磁通在鐵心中產(chǎn)生的有功損耗。因?yàn)樽儔浩髦鞔磐▋H與外施電壓有關(guān)，當(dāng)外施電壓變壓器主磁通僅與外施電壓有關(guān)，當(dāng)外施電壓U U和頻率和頻率f f恒定恒定時，時，鐵損是常數(shù)，與負(fù)荷大小無關(guān)。鐵損是常數(shù)，與負(fù)荷大小無關(guān)。 另一部分是另一部分是短路損耗，又稱銅耗短路損耗，又稱銅耗。它是變壓器負(fù)荷電流。它是變壓器負(fù)荷電流在一次繞組和二次繞組電阻中產(chǎn)生的有功損耗，銅耗與負(fù)荷在一次繞組和二次繞組電阻中產(chǎn)生的有功損耗，銅耗與負(fù)荷電流的平方成正比。電流的平方成正比。因此，雙繞組變壓器有功功率損耗的計(jì)因此，雙繞組變壓器有功功率損耗的計(jì)算式為：算式為：22

58、caT0k0kNT()(kW)SPPPPPS 85同樣，變同樣，變壓器的無功功率損耗也有兩部分：壓器的無功功率損耗也有兩部分： 一部分是變壓器空載時，由產(chǎn)生主磁通的勵一部分是變壓器空載時，由產(chǎn)生主磁通的勵磁電流造成磁電流造成的無功功率損耗的無功功率損耗； 另一部分是由變壓器負(fù)荷電流在一次繞組和二次繞組電另一部分是由變壓器負(fù)荷電流在一次繞組和二次繞組電抗上產(chǎn)生的無功功率損耗?？股袭a(chǎn)生的無功功率損耗。因此，變壓器的無功功率損耗的計(jì)算式為：因此，變壓器的無功功率損耗的計(jì)算式為： 2. 2.無功功率損耗無功功率損耗20TkTNTI%U %S()(kvar)100100Q0T0NT%100IQSkkNT

59、%100UQS2caT0kNT() (kvar)SQQQS 86Tca0.01PSTca0.05SQ 在負(fù)荷計(jì)算中，變壓器的有功功率損耗和無功功率損在負(fù)荷計(jì)算中，變壓器的有功功率損耗和無功功率損耗還可按下列簡化公式近似計(jì)算。耗還可按下列簡化公式近似計(jì)算。對對SL9SL9型等型號的電力變壓器，有型等型號的電力變壓器，有Tca0.015PSTca0.06SQ對對SL7SL7型等型號的電力變壓器，有型等型號的電力變壓器，有87 例例2-8 2-8 某車間裝一臺某車間裝一臺SJL1-l000/10SJL1-l000/10型變壓器，電壓為型變壓器，電壓為 10/0.4kV10/0.4kV， 并已知變壓器

60、的計(jì)算負(fù)荷并已知變壓器的計(jì)算負(fù)荷試求該變壓器的有功功率損耗和無功功率損耗。試求該變壓器的有功功率損耗和無功功率損耗。k13.7kWP0I %1.7kU %4.5caS800kVA解解 變壓器的有功功率損耗為變壓器的有功功率損耗為22caT0kNT800()2.0 13.7 ()10.8(kW)1000SPPPS 變壓器的有功功率損耗為變壓器的有功功率損耗為220TkTNT2I%U %1.74.5800S()() 100045.8(kvar)1001001001001000Q02kWP88 企業(yè)每年所消耗的電能，主要是用工企業(yè)生產(chǎn)企業(yè)每年所消耗的電能，主要是用工企業(yè)生產(chǎn)和生活，即動力和照明。但企