電力負(fù)荷計(jì)算公式

1、電力負(fù)荷及計(jì)算(electrical load and load calculation)用電設(shè)備在運(yùn)行時(shí)消耗的功率及其計(jì)算。電力負(fù)荷包括基本負(fù)荷和沖擊負(fù)荷?；矩?fù)荷是生產(chǎn)過程中比較平穩(wěn)、幅值變化不大的電力負(fù)荷，沖擊負(fù)荷是在較短的時(shí)間內(nèi)幅值變化大的突加、突減負(fù)荷。沖擊負(fù)荷的負(fù)荷曲線有較規(guī)則的，如帶鋼連軋機(jī)的負(fù)荷曲線，也有不規(guī)則的，如煉鋼電弧爐的負(fù)荷曲線。在開展設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)用電設(shè)備容量(或耗電量)和工作制度進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算。冶金工廠電力負(fù)荷特點(diǎn) 主要為：(1)生產(chǎn)規(guī)模大，單體設(shè)備容量和總用電量都比較大。在中國(guó)，一個(gè)年產(chǎn)量為300萬t的鋼鐵聯(lián)合企業(yè)，用電最大負(fù)荷在250Mw左右，一個(gè)年產(chǎn)量為10萬t的

2、鋁廠，用電最大負(fù)荷在230Mw左右。噸鋼耗電量在450650kwh之間，噸鋁耗電量在1500017000kwh之間。150t超高功率煉鋼電弧爐變壓器容量為90MVA，大型電解整流變壓器容量為58MVA。(2)冶金工廠是連續(xù)生產(chǎn)部門，供電不能間斷，一般采用多電源供電。(3)大功率煉鋼電弧爐、大型軋鋼機(jī)主傳動(dòng)晶閘管變流裝置，電diarl在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生有功和無功沖擊負(fù)荷，引起電網(wǎng)周波變化、電壓波動(dòng)、電壓閃變及波形畸變，均須采取抑制措施。電力負(fù)荷分級(jí)及供電要求 冶金工廠電力負(fù)荷按用電設(shè)備對(duì)供電可靠性的不同要求，可劃分為三個(gè)等級(jí)：(1)一級(jí)負(fù)荷。突然停電將造成人身傷亡或重大設(shè)備損壞，且難以修復(fù)者，或在

3、經(jīng)濟(jì)上造成重大損失者。如煉鐵高爐的泥炮機(jī)、開口機(jī)、熱風(fēng)爐助燃風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)站、水泵站；煉鋼轉(zhuǎn)爐吹氧管升降機(jī)構(gòu)、煙罩升降機(jī)構(gòu)、爐體傾動(dòng)機(jī)構(gòu)；大型連續(xù)軋鋼機(jī)；鋁電解裝置；焦?fàn)t推焦車、消火車、攔焦車、煤氣加壓站和氧氣站等的電力負(fù)荷。(2)二級(jí)負(fù)荷。突然停電將產(chǎn)生大量廢品、引起大量減產(chǎn)、企業(yè)內(nèi)運(yùn)輸停頓等，在經(jīng)濟(jì)上造成較大損失者。如高爐上料系統(tǒng)、轉(zhuǎn)爐上料系統(tǒng)、電爐電極升降機(jī)構(gòu)、傾動(dòng)機(jī)構(gòu)、電磁攪拌機(jī)、連鑄機(jī)、軋鋼機(jī)和金屬制品生產(chǎn)系統(tǒng)等的電力負(fù)荷。(3)三級(jí)負(fù)荷。所有不屬于一級(jí)和二級(jí)的電力負(fù)荷。如機(jī)械修理設(shè)施、電氣修理設(shè)施等的電力負(fù)荷。各級(jí)電力負(fù)荷的供電要求，一般不低于以下所列：1)一級(jí)負(fù)荷由兩個(gè)獨(dú)立電源供電

4、，對(duì)特殊重要的一級(jí)負(fù)荷應(yīng)由兩個(gè)獨(dú)立電源點(diǎn)供電(見供電電源)2)二級(jí)負(fù)荷由兩回線路供電，該兩回線路應(yīng)盡可能引自不同的變壓器和母線段。3)三級(jí)負(fù)荷按實(shí)際需要容量供電。負(fù)荷計(jì)算 冶金工廠電力負(fù)荷分為最大負(fù)荷、尖峰負(fù)荷和最大負(fù)荷班的平均負(fù)荷。最大負(fù)荷是30min的最大平均負(fù)荷。最大負(fù)荷分別乘以適當(dāng)系數(shù)，便可求得尖峰負(fù)荷和最大負(fù)荷班的平均負(fù)荷。它們又分別作為選擇供配電設(shè)備、計(jì)算電壓降、選擇保護(hù)裝置、計(jì)算電能消耗和選擇補(bǔ)償裝置的依據(jù)。在進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算時(shí)，要根據(jù)供配電系統(tǒng)由最下級(jí)分支饋線逐級(jí)向總變電所推算。在生產(chǎn)車間內(nèi)專門用于檢修的電焊機(jī)或備用設(shè)備可不參與計(jì)算。要將不同工作制下的用電設(shè)備的額定功率換算為統(tǒng)一的

5、計(jì)算功率。(1)長(zhǎng)期工作制電動(dòng)機(jī)的設(shè)備容量(P)等于其銘牌上的額定功率(Pe)。(2)反復(fù)短時(shí)工作制電動(dòng)機(jī)(如起重機(jī)、軋鋼車間輔助機(jī)械的電動(dòng)機(jī))的設(shè)備容量是指換算到統(tǒng)一負(fù)載持續(xù)率(Fc)下的額定功率。當(dāng)采用需要系數(shù)法或二項(xiàng)式法計(jì)算時(shí)，要統(tǒng)一換算到Fc=25時(shí)的額定功率。(3)電焊機(jī)及電焊變壓器的設(shè)備容量應(yīng)統(tǒng)一換算到Fc=100時(shí)的額定功率(kW)。(4)電爐變壓器的設(shè)備容量是指額定功率因數(shù)下的有功功率。(5)照明用電設(shè)備的設(shè)備容量是指燈頭標(biāo)出的功率；對(duì)于熒光燈及高壓水銀燈等還應(yīng)計(jì)入鎮(zhèn)流器的損耗功率，即燈管的額定功率分別增加20及8。最大負(fù)荷計(jì)算的方法主要有需要系數(shù)法二項(xiàng)式法和單位產(chǎn)品耗電量法。

6、(1)需要系數(shù)(Kx)法。此法適合于長(zhǎng)期工作制用電設(shè)備占多數(shù)的情況下，計(jì)算負(fù)荷之用。同類工作制的單組用電設(shè)備按下式計(jì)算：不同工作制的多組用電設(shè)備的計(jì)算公式為：式中P為最大負(fù)荷班內(nèi)30min平均負(fù)荷中最大有功功率，kW；Q為最大負(fù)荷班內(nèi)30min平均負(fù)荷中最大無功功率，kVA；S為最大負(fù)荷班內(nèi)30min平均負(fù)荷中最大視在功率，kVA；尸。為用電設(shè)備組中，所有單個(gè)用電設(shè)備容量之和，kW；Kx為按用電設(shè)備分類的平均需要系數(shù)；tan為功率因數(shù)角的正切函數(shù)；Ky Kw為有功功率和無功功率的最大同時(shí)系數(shù)。(2)二項(xiàng)式法。此法適合于反復(fù)短時(shí)工作制用電設(shè)備占多數(shù)的情況下計(jì)算負(fù)荷之用。同類工作制的單組用電設(shè)備按下式計(jì)算：不同工作制的多組用電設(shè)備的計(jì)算公式為：式中Pnx為用電設(shè)備組中nx(長(zhǎng)期工作制的為5臺(tái)，反復(fù)短時(shí)工作制和短時(shí)工作制的為3臺(tái))臺(tái)最大用電設(shè)備的設(shè)備容量之和，kW；c、b為二項(xiàng)式系數(shù)；(CPnx)max為從各用電設(shè)備組中選出的最大值，kW；tanx為與(CPnx)max相應(yīng)的功率因數(shù)角的正切函數(shù)。(3)單位產(chǎn)品耗電量法。此法適合于初步設(shè)計(jì)及前期階段計(jì)算負(fù)荷之用。式中Km為最大系數(shù)，是最大負(fù)荷與最大負(fù)荷班平均負(fù)荷之比；n為年電能利用率，是年平均負(fù)荷與最大負(fù)荷班的平均負(fù)荷之比；為單位產(chǎn)品耗電量，kWht；M為產(chǎn)品年產(chǎn)量，t；Tn為年工作小時(shí)