電力負荷計算方法

1、EXIT第二章第二章 電力負荷及其計算電力負荷及其計算2.1 電力負荷和負荷曲線電力負荷和負荷曲線2.2 負荷統(tǒng)計、計算的方法負荷統(tǒng)計、計算的方法2.3 企業(yè)負荷的確定與變壓器的選擇企業(yè)負荷的確定與變壓器的選擇2.4 功率補償技術功率補償技術EXIT2.1 2.1 電力負荷和負荷曲線電力負荷和負荷曲線2.1.2 2.1.2 用電設備的額定容量用電設備的額定容量 2.1.3 2.1.3 負荷曲線的繪制和用途負荷曲線的繪制和用途EXIT2.1.1 負荷的基本概念負荷的基本概念學習內容：學習內容：2. 為什么負荷計算？為什么負荷計算？3. 電力負荷的類型電力負荷的類型4. 負荷等級及供電要求負荷等級

2、及供電要求EXIT“電力負荷電力負荷”在不同的場合可以有不同的含義，在不同的場合可以有不同的含義，它可以指用電設備或用電單位，也可以指用它可以指用電設備或用電單位，也可以指用電設備或用電單位的功率或電流的大小。電設備或用電單位的功率或電流的大小。 EXITn供電系統(tǒng)電氣設備選擇（導線、開關、變壓器等）供電系統(tǒng)電氣設備選擇（導線、開關、變壓器等）n繼電保護整定繼電保護整定n選擇儀表量程選擇儀表量程n安排供電方案及系統(tǒng)運行方式安排供電方案及系統(tǒng)運行方式2. 為什么要進行負荷計算？為什么要進行負荷計算？EXIT按用途可分為：照明負荷和動力負荷按用途可分為：照明負荷和動力負荷按行業(yè)分：工業(yè)負荷、非工業(yè)

3、負荷和居民生活負荷按行業(yè)分：工業(yè)負荷、非工業(yè)負荷和居民生活負荷（民用電）（民用電）電力負荷（設備）按工作制的分類電力負荷（設備）按工作制的分類n長期連續(xù)工作制長期連續(xù)工作制n短時工作制短時工作制 n 這類設備的工作時間較短，而停歇時間相對較長。這類設備的工作時間較短，而停歇時間相對較長。n斷續(xù)周期工作制斷續(xù)周期工作制3. 電力負荷的類型電力負荷的類型動力設備就是那些為其他設備提供動力的設備動力設備就是那些為其他設備提供動力的設備EXIT工廠的電力負荷，根據(jù)其對供電可靠性的要求及工廠的電力負荷，根據(jù)其對供電可靠性的要求及中斷供電造成的損失或影響的程度分為三級中斷供電造成的損失或影響的程度分為三級

4、 。1）一級負荷 中斷供電將造成人身傷亡者；或政治、經(jīng)濟上將造成重大損失者。在一級負荷中，特別重要的負在一級負荷中，特別重要的負荷是指在中斷供電時荷是指在中斷供電時 將發(fā)生中毒、爆炸和火災等將發(fā)生中毒、爆炸和火災等情況的負荷，以及特別重要場所的不允許中斷供情況的負荷，以及特別重要場所的不允許中斷供電的負荷。電的負荷。 4. 負荷等級及供電要求負荷等級及供電要求EXIT2 2）二級負荷）二級負荷 二級負荷為中斷供電將在政治、經(jīng)濟二級負荷為中斷供電將在政治、經(jīng)濟 上造成較大損失者，上造成較大損失者， 3 3）三級負荷）三級負荷 三級負荷為一般的電力負荷三級負荷為一般的電力負荷. .負荷供電要求負荷

5、供電要求 1 1）一級負荷對供電電源的要求）一級負荷對供電電源的要求 要求應由兩個電源供電，當一個電源發(fā)生故障時，另一要求應由兩個電源供電，當一個電源發(fā)生故障時，另一個電源應不致同時受到損壞。個電源應不致同時受到損壞。 對一級負荷中特別重要的負荷，除要求有上述兩對一級負荷中特別重要的負荷，除要求有上述兩個電源外，還要求增設應急電源。個電源外，還要求增設應急電源。 EXIT常用的應急電源有：常用的應急電源有： 獨立于正常電源的發(fā)電機組，干電池，蓄電獨立于正常電源的發(fā)電機組，干電池，蓄電池，供電系統(tǒng)中有效地獨立于正常電源的專池，供電系統(tǒng)中有效地獨立于正常電源的專門供電線路。門供電線路。 2）二級負

6、荷對供電電源的要求）二級負荷對供電電源的要求 要求做到當發(fā)生電力變壓要求做到當發(fā)生電力變壓 器故障時不致中斷器故障時不致中斷供電，或中斷后能迅速恢復供電。通常要求供電，或中斷后能迅速恢復供電。通常要求兩回路供電，供電變壓器也應有兩臺。兩回路供電，供電變壓器也應有兩臺。 3）三級負荷對供電電源的要求）三級負荷對供電電源的要求 對供電電源無特殊要求對供電電源無特殊要求 EXIT學習內容：學習內容：1.1.設備容量的定義設備容量的定義 2.為什么要換算設備容量？為什么要換算設備容量？3.設備容量換算方法設備容量換算方法 2.1.2 2.1.2 用電設備的額定容量用電設備的額定容量EXIT 設備的設備

7、的銘銘牌額定功率牌額定功率P PN N經(jīng)過換算至統(tǒng)一規(guī)經(jīng)過換算至統(tǒng)一規(guī)定的工作制下的定的工作制下的“額定功率額定功率”稱為設備容量，稱為設備容量，用用PePe來表示。來表示。l 注意：注意：設備容量與設備額定功率的概念及設備容量與設備額定功率的概念及不同點不同點1 1 設備容量的定義設備容量的定義 EXIT目的：目的：l負荷統(tǒng)計計算；負荷統(tǒng)計計算；困難：困難：l設備種類不同；設備種類不同；l設備工作制不同；設備工作制不同；2 為什么要換算設備容量？為什么要換算設備容量？EXIT生產(chǎn)加工機械的拖動設備；生產(chǎn)加工機械的拖動設備；電焊、電鍍設備；電焊、電鍍設備；電熱設備；電熱設備；照明設備。照明設備

8、。 3 工廠常用用電設備類型工廠常用用電設備類型EXITp 生產(chǎn)機械的拖動設備生產(chǎn)機械的拖動設備 機床設備機床設備起重運輸設備起重運輸設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物料起吊搬運物料運輸客貨運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床組合機床鏜床鏜床沖床沖床鋸床鋸床剪床剪床砂輪機砂輪機吊車吊車行車行車輸送機輸送機電梯電梯自動扶梯自動扶梯生產(chǎn)機械的生產(chǎn)機械的拖動設備拖動設備EXITp 電焊和電鍍設備電焊和電鍍設備 電電焊焊設設備備EXIT電電鍍鍍設設備備EXITp 電熱設備電熱設備 電阻加熱爐電阻加熱爐電弧爐電弧爐感應爐感應爐其它電熱設備其它電熱設

9、備主要用于各種零件的熱處理主要用于各種零件的熱處理主要用于礦石熔煉、金屬熔煉主要用于礦石熔煉、金屬熔煉主要用于熔煉和金屬材料熱處理主要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EXITp 照明設備照明設備 EXIT4 4 工廠用電設備的工作制工廠用電設備的工作制 長期連續(xù)工作制設備長期連續(xù)工作制設備短時工作制設備短時工作制設備反復短時工作制設備反復短時工作制設備導體還未達到其穩(wěn)定溫升就開始冷卻，導體還未達到其穩(wěn)定溫升就開始冷卻，在停歇時間內足以將溫度降至通電前的溫在停歇時間內足以將溫度降至通電前的溫度，度，EXIT%1000tttN（21）工作

10、時間工作時間停歇時間停歇時間EXIT同一設備在不同的暫載率下工作時，其輸出功同一設備在不同的暫載率下工作時，其輸出功率是不同的。在計算其設備容量時，必須先轉率是不同的。在計算其設備容量時，必須先轉換到一個統(tǒng)一的換到一個統(tǒng)一的下。下。2121PP率的換算公式為不同負荷持續(xù)率下，功EXIT5 5 設備容量的確定設備容量的確定 1.1.長期工作制和短期工作制的用電設備長期工作制和短期工作制的用電設備 長期工作制和短時工作制的設備容量就是所長期工作制和短時工作制的設備容量就是所有設備的有設備的銘銘牌額定功率，即牌額定功率，即 PePe=P=PN N 2.2.反復短時工作制的用電設備反復短時工作制的用電

11、設備 反復短時工作制的設備容量是指某負荷持續(xù)反復短時工作制的設備容量是指某負荷持續(xù)率的額定功率換算到統(tǒng)一的負荷持續(xù)率下的率的額定功率換算到統(tǒng)一的負荷持續(xù)率下的功率。功率。EXIT對起重電動機應統(tǒng)一換算到對起重電動機應統(tǒng)一換算到=25%=25%，換算公式，換算公式NNNNePPP225（32）起重電動機起重電動機換算后設換算后設備容量備容量（換算前）設（換算前）設備鉻牌額定功備鉻牌額定功率率設備鉻牌暫載設備鉻牌暫載率率EXIT對電焊機設備，應統(tǒng)一換算到對電焊機設備，應統(tǒng)一換算到=100%=100%，換算公式為：，換算公式為： NNNNeSPPcos（3-3） 電焊機設備電焊機設備設備鉻牌額定容量

12、設備鉻牌額定容量設備鉻牌功率因數(shù)設備鉻牌功率因數(shù)EXITl(3) 照明設備的設備容量照明設備的設備容量 l 白熾燈、鹵鎢燈設備容量就是燈泡上標出的額白熾燈、鹵鎢燈設備容量就是燈泡上標出的額定功率。定功率。l 熒光燈考慮鎮(zhèn)流器的功耗，其設備容量應為燈熒光燈考慮鎮(zhèn)流器的功耗，其設備容量應為燈泡額定功率的泡額定功率的1.21.3倍。倍。l 高壓汞燈考慮鎮(zhèn)流器的功耗，其設備容量應為高壓汞燈考慮鎮(zhèn)流器的功耗，其設備容量應為燈泡額定功率的燈泡額定功率的1.1倍；自鎮(zhèn)式高壓汞燈設備容量與倍；自鎮(zhèn)式高壓汞燈設備容量與燈泡額定功率相等。燈泡額定功率相等。 EXITl高壓鈉燈考慮鎮(zhèn)流器的功耗，其設備容高壓鈉燈考慮

13、鎮(zhèn)流器的功耗，其設備容量應為燈泡額定功率的量應為燈泡額定功率的1.1倍。倍。 l 金屬鹵化物燈考慮鎮(zhèn)流器的功耗，其設金屬鹵化物燈考慮鎮(zhèn)流器的功耗，其設備容量應為燈泡額定功率的備容量應為燈泡額定功率的1.1倍。倍。EXIT2.1.3 2.1.3 負荷曲線繪制與用途負荷曲線繪制與用途1 1 什么是負荷曲線？什么是負荷曲線？ 電力負荷隨時間變化的曲線，反映了用戶用電力負荷隨時間變化的曲線，反映了用戶用電的特點和規(guī)律。描述負荷變化趨勢的數(shù)學電的特點和規(guī)律。描述負荷變化趨勢的數(shù)學手段：可用來預測負荷變化趨勢。手段：可用來預測負荷變化趨勢。2 2 負荷曲線用途負荷曲線用途確定系統(tǒng)運行方式確定系統(tǒng)運行方式安

14、排供電計劃安排供電計劃安排設備檢修計劃安排設備檢修計劃EXIT（1 1）按負荷性質分）按負荷性質分有功負荷曲線有功負荷曲線無功負荷曲線無功負荷曲線（2)2)按負荷變動的時間分按負荷變動的時間分日負荷曲線日負荷曲線(24h)(24h)年負荷曲線（年負荷曲線（8760h8760h 3 3 負荷分類負荷分類EXIT4 4、日負荷曲線、日負荷曲線 的繪制的繪制 2424小時內負荷隨時間的變化，隨季節(jié)、小時內負荷隨時間的變化，隨季節(jié)、地區(qū)不同而變。地區(qū)不同而變。繪制的方法繪制的方法 （1 1）以某個監(jiān)測點為參考點，在）以某個監(jiān)測點為參考點，在24h24h中各中各個時刻記錄個時刻記錄有功功率表的讀數(shù)有功功

15、率表的讀數(shù)，逐點繪制而，逐點繪制而成折線形狀，稱成折線形狀，稱折線形負荷曲線折線形負荷曲線。 EXIT （2）通過接在供電線路上的電度表，）通過接在供電線路上的電度表，每隔一定的時間間隔（一般為半小時）將每隔一定的時間間隔（一般為半小時）將其讀數(shù)記錄下來，其讀數(shù)記錄下來， 求出求出0.5h的平均功率，的平均功率，再依次將這些點畫在坐標上，把這些點連再依次將這些點畫在坐標上，把這些點連成階梯狀的是成階梯狀的是階梯形負荷曲線。階梯形負荷曲線。EXITl日日負荷曲線的繪制負荷曲線的繪制 負荷曲線通常都繪制在直角坐標上，橫坐標表示負荷負荷曲線通常都繪制在直角坐標上，橫坐標表示負荷變動時間，縱坐標表示負

16、荷大?。üβ首儎訒r間，縱坐標表示負荷大?。üβ蔾WkW、kvarkvar）。）。日有功負荷曲線日有功負荷曲線依點連成的負荷曲線依點連成的負荷曲線梯形負荷曲線梯形負荷曲線EXITn 年負荷曲線又分為年負荷曲線又分為年運行負荷曲線年運行負荷曲線和和年持續(xù)負荷年持續(xù)負荷曲線。曲線。 n 年運行負荷曲線可根據(jù)全年日負荷曲線間接制成。年運行負荷曲線可根據(jù)全年日負荷曲線間接制成。反映一年內逐月（或逐日）電力系統(tǒng)最大負荷的變化反映一年內逐月（或逐日）電力系統(tǒng)最大負荷的變化。n 年持續(xù)負荷曲線的繪制，是不分日月先后，僅按年持續(xù)負荷曲線的繪制，是不分日月先后，僅按全年的負荷變化，全年的負荷變化，按不同負荷值在年

17、內累計持續(xù)時間按不同負荷值在年內累計持續(xù)時間重新排列組成。重新排列組成。5 年負荷曲線年負荷曲線EXIT年負荷曲線年負荷曲線年負荷持續(xù)時間曲年負荷持續(xù)時間曲線，反映了全年負線，反映了全年負荷變動與對應的負荷變動與對應的負荷持續(xù)時間（全年荷持續(xù)時間（全年按按8760h計）的關系。計）的關系。年每日最大負荷曲年每日最大負荷曲線，反映了全年當線，反映了全年當中不同時段的電能中不同時段的電能消耗水平，是按全消耗水平，是按全年每日的最大半小年每日的最大半小時平均負荷來繪制時平均負荷來繪制的。的。EXIT年最大負荷年最大負荷P Pmaxmax 年負荷持續(xù)時間曲線上的最大負荷，年負荷持續(xù)時間曲線上的最大負荷

18、， 它是全年中負它是全年中負荷最大的工作班消耗電能最多的半小時荷最大的工作班消耗電能最多的半小時平均負荷平均負荷P P3030。 通常用Pmax、Qmax和Smax分別表示年有功、無功和視在最大功率，因此，年最大負荷也就是半小時最大負荷P30年最大負荷利用小時年最大負荷利用小時T Tmaxmax假設負荷按最大負荷假設負荷按最大負荷P Pmaxmax持續(xù)運行時，在此時間內電持續(xù)運行時，在此時間內電力負荷所耗用的電能與電力負荷全年實際耗用的電能力負荷所耗用的電能與電力負荷全年實際耗用的電能相同。相同。6 負荷曲線特征量負荷曲線特征量EXITl最大負荷利用小時為最大負荷利用小時為lll Tmax的大

19、小表明了工廠消耗電能是否均勻。最的大小表明了工廠消耗電能是否均勻。最大負荷利用小時越大，則負荷越平穩(wěn)。大負荷利用小時越大，則負荷越平穩(wěn)。Tmax一般一般與工廠類型及生產(chǎn)班制有較大的關系，例如，一與工廠類型及生產(chǎn)班制有較大的關系，例如，一班制工廠班制工廠Tmax=18002500 h,兩班制工廠兩班制工廠Tmax=35004500 h,三班制工廠三班制工廠Tmax=50007000 h。PmaxWaTmaxEXITn平均負荷平均負荷P Pavav和年平均負荷和年平均負荷 平均負荷平均負荷就是負荷在一定時間就是負荷在一定時間t t內平均消耗內平均消耗的功率的功率tWPtav 年平均負荷年平均負荷就

20、是全年工廠負荷消耗的總功就是全年工廠負荷消耗的總功率除全年總小時數(shù)。率除全年總小時數(shù)。 8760aavWPEXITEXITl負荷系數(shù)負荷系數(shù): : 負荷系數(shù)又稱負荷率，它是用電負荷的平負荷系數(shù)又稱負荷率，它是用電負荷的平均負荷均負荷PavPav, ,與其最大負荷與其最大負荷PmaxPmax的比值，即的比值，即 EXIT2.2 2.2 三相用電設備組計算負荷的確定三相用電設備組計算負荷的確定 2.2.1 2.2.1 概述概述 l 計算負荷，是通過統(tǒng)計計算求出的，用計算負荷，是通過統(tǒng)計計算求出的，用來按發(fā)熱條件選擇供電系統(tǒng)中各元件的負來按發(fā)熱條件選擇供電系統(tǒng)中各元件的負荷值。荷值。l 計算負荷是供

21、電設計計算的基本依據(jù)。計算負荷是供電設計計算的基本依據(jù)。工程上常取半小時平均最大負荷工程上常取半小時平均最大負荷P P3030（亦即（亦即年最大負荷）作為計算負荷。年最大負荷）作為計算負荷。EXITl在工廠供電系統(tǒng)設計過程中必須找出這些用電在工廠供電系統(tǒng)設計過程中必須找出這些用電設備的等效負荷。所謂等效，設備的等效負荷。所謂等效，是指這些用電設備在是指這些用電設備在實際運行中所產(chǎn)生的最大熱效應與等效負荷產(chǎn)生的實際運行中所產(chǎn)生的最大熱效應與等效負荷產(chǎn)生的熱效應相等，產(chǎn)生的最大溫升與等效負荷產(chǎn)生的最熱效應相等，產(chǎn)生的最大溫升與等效負荷產(chǎn)生的最高溫升相等。高溫升相等。l 按照等效負荷，從滿足發(fā)熱的條

22、件來選擇用電按照等效負荷，從滿足發(fā)熱的條件來選擇用電設備，用以計算的負荷功率或負荷電流稱為設備，用以計算的負荷功率或負荷電流稱為“計算計算負荷負荷”。EXITl在設計計算中，通常將在設計計算中，通常將“半小時最大負荷半小時最大負荷”作為計算負荷，用作為計算負荷，用Pc(Qc、Sc或或Ic)表示。表示。 l計算負荷、年最大負荷、計算負荷、年最大負荷、30 min平均最大平均最大負荷三者之間的關系為負荷三者之間的關系為lPc=P30=PmaxlQc=Q30=QmaxlSc=S30=Smax EXIT2.2.1 2.2.1 概述概述負荷計算負荷計算: :是指對某一線路中的實際用電負荷是指對某一線路中

23、的實際用電負荷的運行規(guī)律進行分析，從而求出該線路的計算的運行規(guī)律進行分析，從而求出該線路的計算負荷的過程。負荷的過程。PC-負荷的有功計算負荷負荷的有功計算負荷 QC-負荷的無功計算負荷負荷的無功計算負荷SC-負荷的視在計算負荷負荷的視在計算負荷 IC-負荷的計算電流負荷的計算電流EXIT需要系數(shù)法需要系數(shù)法二項式系數(shù)法二項式系數(shù)法需要系數(shù)是按照車間以上的負荷需要系數(shù)是按照車間以上的負荷情況來確定的，適用于變、配電情況來確定的，適用于變、配電所的負荷計算。所的負荷計算。二項式系數(shù)法考慮了用電設備中二項式系數(shù)法考慮了用電設備中幾臺功率較大的設備工作時對負幾臺功率較大的設備工作時對負荷影響的附加功

24、率，一般適用于荷影響的附加功率，一般適用于低壓配電支干線和配電箱的負荷低壓配電支干線和配電箱的負荷計算。計算。負荷計負荷計算方法算方法n負荷計算統(tǒng)計方法負荷計算統(tǒng)計方法EXITl按需要系數(shù)法進行負荷計算的基本過程是按需要系數(shù)法進行負荷計算的基本過程是： l 1、先確定計算范圍先確定計算范圍(如某低壓干線上的所有設備如某低壓干線上的所有設備)， l 2、然后將不同工作制下的用電設備的額定功率然后將不同工作制下的用電設備的額定功率P PN N換換算到同一工作制下，算到同一工作制下，經(jīng)換算后的額定功率也稱為設經(jīng)換算后的額定功率也稱為設備容量備容量Pe。l3、再將工藝性質相同的并有相近需要系數(shù)的用電設

25、、再將工藝性質相同的并有相近需要系數(shù)的用電設備合并成組，備合并成組，考慮到需要系數(shù)，算出每一組用電設考慮到需要系數(shù)，算出每一組用電設備的計算負荷，備的計算負荷，l4、最后匯總各級計算負荷得到總的計算負荷。、最后匯總各級計算負荷得到總的計算負荷。EXIT 由于一個用電設備組中的設備并不一定同由于一個用電設備組中的設備并不一定同時工作，工作的設備也不一定都工作在額定狀時工作，工作的設備也不一定都工作在額定狀態(tài)下，另外考慮到線路的損耗、用電設備本身態(tài)下，另外考慮到線路的損耗、用電設備本身的損耗等因素，設備或設備組的計算負荷等于的損耗等因素，設備或設備組的計算負荷等于用電設備組的總容量乘以一個小于用電

26、設備組的總容量乘以一個小于1 1的系數(shù)，的系數(shù)，叫做需要系數(shù)，用叫做需要系數(shù)，用K Kd d表示。表示。 n 需要系數(shù)需要系數(shù)K Kd d EXIT2.2.2 2.2.2 需要系數(shù)法需要系數(shù)法 p需要系數(shù)法需要系數(shù)法 edcPKPeiePP需要系數(shù)需要系數(shù)用電設備組用電設備組所有設備容所有設備容量之和量之和每組用電設每組用電設備的設備容備的設備容量量EXIT需要系數(shù)法需要系數(shù)niidcPKP11e WLdKKK需要需要系數(shù)系數(shù)同時系數(shù)同時系數(shù)K：并并非供電范圍內的非供電范圍內的所有用電設備都所有用電設備都會同時投入使用會同時投入使用負荷系數(shù)負荷系數(shù)KL：并非并非投入使用的所有電投入使用的所有電

27、氣設備氣設備任何時候都任何時候都會滿載運行會滿載運行電氣設備的平均電氣設備的平均效率效率e：電氣設電氣設備額定功率與輸備額定功率與輸入功率不一定相入功率不一定相等等 線路的平均效率線路的平均效率W1 ：考慮直接向電氣設考慮直接向電氣設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，電氣設備輸入功率電氣設備輸入功率與系統(tǒng)向設備提供與系統(tǒng)向設備提供的功率不一定相同的功率不一定相同 注：注：工程實際中，很難通工程實際中，很難通過過Kd的表達式來求得需要的表達式來求得需要系數(shù)，一般都是通過系數(shù)，一般都是通過查表查表求得其經(jīng)驗值求得其經(jīng)驗值EXITn（1）對）對12臺用電設備宜取臺用電設

28、備宜取n (2) 用電設備組用電設備組的計算負荷的計算負荷 有功計算負荷：有功計算負荷： 無功計算負荷：無功計算負荷： 1dKedcPKPtanccPQ EXIT視在計算負荷：視在計算負荷： 計算電流：計算電流： 22cccQPSNccUSI3EXIT表表 各用電設備組的需要系數(shù)各用電設備組的需要系數(shù)K Kd d及功率因數(shù)及功率因數(shù) 用電設備組名稱 需要系數(shù)Kd 二項式系數(shù) 最大容量設備臺數(shù) 功率因數(shù)ab小批量生產(chǎn)金屬冷加工機床小批量生產(chǎn)金屬冷加工機床大批量生產(chǎn)金屬冷加工機床大批量生產(chǎn)金屬冷加工機床小批量生產(chǎn)金屬熱加工機床小批量生產(chǎn)金屬熱加工機床大批量生產(chǎn)金屬熱加工機床大批量生產(chǎn)金屬熱加工機床

29、 0.160.20.18.250.250.30.30.35 0.140.140.240.26 0.40.50.40.5 5555 0.50.50.60.65 1.731.731.331.17 通風機、水泵、空壓機通風機、水泵、空壓機 0.70.8 0.65 0.25 5 0.8 0.75 非聯(lián)鎖的連續(xù)運輸機械非聯(lián)鎖的連續(xù)運輸機械聯(lián)鎖的連續(xù)運輸機械聯(lián)鎖的連續(xù)運輸機械0.50.60.650.7 0.40.6 0.20.2 55 0.750.75 0.880.88 鍋爐房和機加、機修、裝配車間鍋爐房和機加、機修、裝配車間的吊車的吊車鑄造車間吊車鑄造車間吊車0.10.150.150.25 0.060.

30、09 0.20.3 33 0.50.5 1.731.73 costanEXIT自動裝料電阻爐自動裝料電阻爐非自動裝料電阻爐非自動裝料電阻爐小型電阻爐、干燥箱小型電阻爐、干燥箱0.750.80.650.750.7 0.70.70.7 0.30.3 22 0.950.951.0 0.330.330 高頻感應電爐（不帶補償）高頻感應電爐（不帶補償）工頻感應電爐（不帶補償）工頻感應電爐（不帶補償）電弧熔爐電弧熔爐0.80.80.9 0.60.350.87 1.332.680.57 點焊機、縫焊機點焊機、縫焊機對焊機對焊機0.350.35 0.60.71.331.02 自動弧焊變壓器自動弧焊變壓器單頭手

31、動弧焊變壓器單頭手動弧焊變壓器多頭手動弧焊變壓器多頭手動弧焊變壓器0.50.350.4 0.40.350.35 2.292.682.68 廠房、辦公室、實驗室照明廠房、辦公室、實驗室照明變配電室、倉庫照明變配電室、倉庫照明生活照明生活照明室外照明室外照明0.810.50.70.60.81 1.01.01.01.0 0000 EXITl（1） 單臺設備的計算負荷單臺設備的計算負荷l當只有一臺用電設備時，不能直接按表取需當只有一臺用電設備時，不能直接按表取需要系數(shù)，這是因為影響需要系數(shù)的幾個因素除用要系數(shù)，這是因為影響需要系數(shù)的幾個因素除用電設備本身的效率電設備本身的效率外均可能為外均可能為1，此

32、時的需要系，此時的需要系數(shù)只包含了效率數(shù)只包含了效率，l 因此由式可得到因此由式可得到P30=Pe/，l由由P30、Q30、S30、I30之間的關系得到如下公式：之間的關系得到如下公式：EXIT30eN303030303030NP =P /=P /Q=P tanPS=cosPI=3U cosEXITl【例【例2.1】某車間有一臺吊車，其額定功率某車間有一臺吊車，其額定功率PN為為29.7 kW (N=45)，=0.8，cos=0.5，其，其設備容量為多少設備容量為多少? l【解【解】Pe=(N/25)*PN=2N*PNl =229.7 0.45=39.8(kW)EXITl【例【例2.2】某某2

33、20 V單相電焊變壓器，其額定容量為單相電焊變壓器，其額定容量為SN=50 kVA，N=60，cos=0.65，=0.93，試求該電焊變壓器的，試求該電焊變壓器的計算負荷。計算負荷。l【解【解】Pe=(N/100) *SN cos =(0.6/1)500.65=25.2(kW)l其計算負荷為其計算負荷為lP30=Pe/=25.2/0.93=27.1(kW)lQ30=P30tan=27.11.17=31.7(kvar)lS30=P30/cos=27.1/0.65=41.7 (kVA)lI30=P30/(UNcos)=27.1/(0.220.65)=189.5(A)EXITEXITl(2) 單組用

34、電設備的計算負荷單組用電設備的計算負荷 l單組用電設備組是指用電設備性質相同的一組設備，即單組用電設備組是指用電設備性質相同的一組設備，即Kd相同。如均為機床的電動機，或均為通風機，相同。如均為機床的電動機，或均為通風機，見圖見圖2.5中中D點的計算負荷?？汕蟪銎溆泄τ嬎阖摵牲c的計算負荷?？汕蟪銎溆泄τ嬎阖摵蒔30，然后再求出其他，然后再求出其他計算負荷計算負荷Q30、S30、I30，其計算公式為，其計算公式為30d e303022303030303030NNP =K PQ =P tanS = P +QSPI =3U3 3U cos30eN303030303030NP =P / =P /Q =

35、P tanPS =cosPI =3U cosEXIT圖2.5 供配電系統(tǒng)中各點電力負荷的計算 EXITl【例【例2.3】已知某化工廠機修車間采用已知某化工廠機修車間采用380 V供電，低壓干供電，低壓干線上接有冷加工機床線上接有冷加工機床26臺，其中臺，其中11 kW 1臺，臺，4.5 kW 8臺，臺，2.8 kW 10臺，臺，1.7 kW 7臺，試求該機床組的計算負荷。臺，試求該機床組的計算負荷。l【解【解】該設備組的總容量為該設備組的總容量為lPe=111+4.58+2.810+1.77=86.9 (kW)l查表附錄表查表附錄表1lKd=0.160.2(取取0.2),tan=1.73,co

36、s=0.5，則，則l有功計算負荷有功計算負荷P30=0.286.9=17.38(kW)l無功計算負荷無功計算負荷 Q30=17.381.73=30.06(kvar)l視在計算負荷視在計算負荷 S30=17.380.5=34.76(kVA)l計算電流計算電流I30=34.76/(30.38)=52.8(A)EXITl(3) 低壓干線的計算負荷低壓干線的計算負荷圖圖2.5供配電系統(tǒng)中各點供配電系統(tǒng)中各點電力負荷的計算電力負荷的計算l低壓干線是低壓干線是給多組不同工作制的用電設備給多組不同工作制的用電設備供電的，供電的，如通風機組、機床組、水泵組等，因此，其計算負荷如通風機組、機床組、水泵組等，因此

37、，其計算負荷也就是也就是圖圖2.5中中C點的計算負荷。應先分別計算出點的計算負荷。應先分別計算出D層層面每組面每組(例如機床組、通風機組等例如機床組、通風機組等)的計算負荷，然后的計算負荷，然后將每組有功計算負荷、無功計算負荷分別相加，得到將每組有功計算負荷、無功計算負荷分別相加，得到C點的總的有功計算負荷點的總的有功計算負荷P30和無功計算負荷和無功計算負荷Q30，最，最后確定視在計算負荷后確定視在計算負荷S30和計算電流和計算電流I30，即，即 EXITEXITl【例【例2.4】某機修車間某機修車間380 V低壓干線低壓干線(如圖如圖2.5)接有如下設備：接有如下設備：l 小批量生產(chǎn)冷加工

38、機床電動機：小批量生產(chǎn)冷加工機床電動機：7 kW 3臺，臺，4.5 kW 8臺，臺，2.8 kW 17臺，臺，1.7 kW 10臺。臺。l 吊車電動機：吊車電動機：N=15時銘牌容量為時銘牌容量為18 kW、cos=0.7共共2臺，互為備用。臺，互為備用。l 專用通風機：專用通風機：2.8 kW 2臺。臺。l試用需要系數(shù)法求各用電設備組和低壓干線試用需要系數(shù)法求各用電設備組和低壓干線(C點點)的計算的計算負荷。負荷。l【解【解】顯然顯然,各組用電設備工作性質相同，需要系數(shù)相同，因此各組用電設備工作性質相同，需要系數(shù)相同，因此先求出各用電設備組的計算負荷。先求出各用電設備組的計算負荷。EXITl

39、 冷加工機床組冷加工機床組l 設備容量設備容量Pe(1)=73+4.58+2.817+1.710=121.6(kW)l 查表，取查表，取Kd=0.2，cos=0.5，tan=1.73,則則lP30(1)=KdPe(1)=0.2121.6=24.32(kW)lQ30(1)=P30(1)tan=24.321.73=42.07(kvar)l 吊車組吊車組(備用容量不計入備用容量不計入) l設備容量設備容量Pe(2)=2NPN=20.1518=13.94(kW)l查表，取查表，取Kd=0.15，cos=0.5，tan=1.73，則，則lP30(2)=KdPe(2)=0.1513.94=2.09(kW)

40、lQ30(2)=P30(2)tan=2.091.73= 3.62(kvar)EXITl 通風機組通風機組l 設備容量設備容量Pe(3)=22.8=5.6(kW)l 查表，取查表，取Kd=0.8，cos=0.8，tan=0.75,則則lP30(3)=KdPe(3)=0.85.6=4.48(kW)lQ30(3)=P30(3)tan=4.480.75=3.36(kvar)l 低壓干線的計算負荷低壓干線的計算負荷(取取K1=0.9)l總有功功率總有功功率 P30=K1P30(1)+P30(2)+P30(3)l=0.9(24.32 +2.09+4.48)l=27.80(kW)EXITl總無功功率總無功功

41、率l Q30=K1Q30(1)+Q30(2)+Q30(3)l=0.9(42.07+3.62+3.36)l=44.14(kvar)l總視在功率總視在功率l S30=P230+Q230=27.802+44.142l=52.17(kVA)l總計算電流總計算電流 l =52.1730.38l=79.27(A)NUSI33030EXITl(4) 車間低壓母線的計算負荷車間低壓母線的計算負荷l確定低壓母線上的計算負荷也就是確定確定低壓母線上的計算負荷也就是確定圖圖2.5中中B點的計算點的計算負荷。負荷。B點計算負荷的確定類似于點計算負荷的確定類似于C點。同樣，考慮到各低壓點。同樣，考慮到各低壓干線最大負荷

42、不一定同時出現(xiàn)，因此在確定干線最大負荷不一定同時出現(xiàn)，因此在確定B點的計算負荷時，點的計算負荷時，也引入一個同時系數(shù)，即也引入一個同時系數(shù)，即n30230(i)i=1n30230(i)i=1223030303030NP =KPQ =KQS = P +QSI =3UEXITn (3) 多組用電設備的計算負荷多組用電設備的計算負荷 總的有功計算負荷：總的有功計算負荷： 總的無功計算負荷：總的無功計算負荷： cicPKPcicQKQ 在確定在確定多組用電設備多組用電設備的計算負荷時，應考慮各組用電設的計算負荷時，應考慮各組用電設備的最大負荷不會同時出現(xiàn)的因素，計入一個同時系數(shù)備的最大負荷不會同時出現(xiàn)

43、的因素，計入一個同時系數(shù)K K。 EXIT總的視在計算負荷：總的視在計算負荷： 總的計算電流：總的計算電流： 22cccQPSNccUSI3EXIT 在確定多組用電設備的計算負荷時，應考慮各組用電設備在確定多組用電設備的計算負荷時，應考慮各組用電設備的最大負荷不會同時出現(xiàn)的因素，計入一個同時系數(shù)的最大負荷不會同時出現(xiàn)的因素，計入一個同時系數(shù)K。 應用范圍應用范圍 K 確定車間變電所低壓線路最大負荷確定車間變電所低壓線路最大負荷 冷加工車間冷加工車間 熱加工車間熱加工車間 動力站動力站 0.70.80.70.90.81.0 確定配電所母線的最大負荷確定配電所母線的最大負荷 負荷小于負荷小于500

44、0kW 計算負荷小于計算負荷小于500010000kW 計算負荷大于計算負荷大于10000kW 0.91.00.850.8 EXITEXIT2.2.3 二項式法確定計算負荷二項式法確定計算負荷 當確定的當確定的用電設備臺數(shù)較少而容量差別相當大用電設備臺數(shù)較少而容量差別相當大的低壓支線和的低壓支線和干線的計算負荷時，采用二項式法。干線的計算負荷時，采用二項式法。 EXITEXITEXIT2 2、多組用電設備計算負荷的確定、多組用電設備計算負荷的確定 考慮考慮各組用電設備各組用電設備的最大負荷的最大負荷不同時出現(xiàn)不同時出現(xiàn)的因素的因素, ,在在各組用電設備中取其中一組最大的附加負荷（各組用電設備中

45、取其中一組最大的附加負荷（cPxcPx）maxmax，再加各組的再加各組的平均負荷平均負荷bPebPe max30)()(xiecPbPPmaxmax30tan)()tan(XiecPbPQEXIT 但是必須注意：但是必須注意： 按二項式系數(shù)法確定計算負荷時，如果按二項式系數(shù)法確定計算負荷時，如果設備總臺數(shù)設備總臺數(shù)n2x(x為附錄表為附錄表1中規(guī)定的最大設備容量臺數(shù)中規(guī)定的最大設備容量臺數(shù))時時，則最，則最大容量臺數(shù)大容量臺數(shù)x 宜相應取小一些，建議取為宜相應取小一些，建議取為x=n/2 如果用電設備組只有如果用電設備組只有12臺設備時，就可認為臺設備時，就可認為P30=Pe，即即 b= 1

46、、c=0。 EXIT2.2.4 2.2.4 單相用電設備組計算負荷的確定單相用電設備組計算負荷的確定 單相設備接在三相線路中，應盡可能均衡單相設備接在三相線路中，應盡可能均衡分配。分配。 如果如果單相設備的總容量不超過三相設備總單相設備的總容量不超過三相設備總容量的容量的15%,15%,則不論單相設備如何分配，單相則不論單相設備如何分配，單相設備可與設備可與三相設備三相設備綜合按三相負荷平衡計算，綜合按三相負荷平衡計算， 如果如果大于大于15%15%則將單相設備換算為等效三則將單相設備換算為等效三相設備容量，再與三相設備容量相加。相設備容量，再與三相設備容量相加。 EXIT 一、單相設備組等效

47、三相負荷的計算一、單相設備組等效三相負荷的計算 1 1、單相設備接于相電壓單相設備接于相電壓時的等效三相負荷計算時的等效三相負荷計算 meePP.3 按最大負荷相所接單相設備功率之和的3倍計算： EXIT等效三相設備容量：等效三相設備容量：EXITEXITEXIT四、分相計算各相的設備容量和計算負荷四、分相計算各相的設備容量和計算負荷選出最大負荷相選出最大負荷相EXIT2.4 工廠供電系統(tǒng)的功率損耗和電能損耗工廠供電系統(tǒng)的功率損耗和電能損耗 EXIT式中式中 R 線路每相電阻線路每相電阻 X 線路每相電抗線路每相電抗EXITEXITEXITEXITEXIT式中: 變壓器空載無功損耗變壓器空載無功損耗 變壓器在額定負荷下變壓器在額定負荷下,消耗在一、二次繞消耗在一、二次繞 組電抗上的無功損耗。組電抗上的無功損耗。 變壓器空載電流占額定電流的百分比。變壓器空