负荷计算课件ppt.pptx

负荷计算课件1 1、日负荷曲线日负荷曲线日负荷曲线日负荷曲线 负荷曲线可通过测量运行中用电设备得负荷值来绘制。电力用户有功日负荷曲线可通过测量运行中用电设备得负荷值来绘制。电力用户有功日负荷曲线可根据有功功率表每隔半小时得读数而绘成。负荷曲线可根据有功功率表每隔半小时得读数而绘成。如图如图31所示所示,就是一班制工厂得日有功负荷曲线就是一班制工厂得日有功负荷曲线,其中图其中图3la就是逐就是逐点描绘得负荷曲线点描绘得负荷曲线,图图31b就是阶梯形得负荷曲线。为便于计算就是阶梯形得负荷曲线。为便于计算,负荷负荷曲线多绘成梯形曲线多绘成梯形,横坐标一般按半小时分格横坐标一般按半小时分格,以便确定以便确定“半小时最大负荷半小时最大负荷”。图31日有功负荷曲线a)逐点描绘得负荷曲线 b)阶梯形得负荷曲线2 2、年负荷曲线年负荷曲线年负荷曲线年负荷曲线年负荷持续时间曲线年负荷持续时间曲线年负荷持续时间曲线年负荷持续时间曲线:根据一年中典型夏、冬日负荷曲线绘制。根据一年中典型夏、冬日负荷曲线绘制。在我国北方在我国北方,可近似地认为夏日可近似地认为夏日152天天,冬日冬日213天天;在我国南方在我国南方,则可近似地认为夏日则可近似地认为夏日200天天,冬日冬日165天。天。图32 年负荷持续时间曲线得绘制a)夏日负荷曲线 b)冬日负荷曲线 c)年负荷持续时间曲线如绘制南方某厂得年负荷曲线:P1在年负荷曲线上所占得时间T1=200(t1t1),P2在年负荷曲线上所占得时间T2=200t2165t2,其余类推。2 2、年负荷曲线年负荷曲线年负荷曲线年负荷曲线年每日最大负荷曲线年每日最大负荷曲线年每日最大负荷曲线年每日最大负荷曲线:按全年每日得最大负荷按全年每日得最大负荷(通常取每日最大负荷得半小时平均值通常取每日最大负荷得半小时平均值)绘制。绘制。主要用于对拥有多台电力变压器得用户变电所进行经济运行分析。主要用于对拥有多台电力变压器得用户变电所进行经济运行分析。图33 年每日最大负荷曲线二、与负荷曲线与负荷计算有关得几个物理量二、与负荷曲线与负荷计算有关得几个物理量二、与负荷曲线与负荷计算有关得几个物理量二、与负荷曲线与负荷计算有关得几个物理量(一一)年平均负荷、年最大负荷与年最大负荷利用小时年平均负荷、年最大负荷与年最大负荷利用小时(31)1 1、年平均负荷、年平均负荷、年平均负荷、年平均负荷P Pavav(Qav、Sav、Iav)定义定义:年负荷持续时间曲线得平均值为年平均负荷年负荷持续时间曲线得平均值为年平均负荷Pav。即。即:电力负荷按年平均负荷电力负荷按年平均负荷Pav持续运行持续运行8760小时所消耗得电能小时所消耗得电能,恰好等于该电恰好等于该电力负荷全年实际消耗得电能力负荷全年实际消耗得电能Wa:图34年最大负荷与年最大负荷利用小时 2 2、年最大负荷、年最大负荷、年最大负荷、年最大负荷P Pmaxmax (P Pmaxmax、QQmaxmax、S Smaxmax及及及及I Imaxmax )定义定义:年负荷持续时间曲线得最大值为年最大负荷年负荷持续时间曲线得最大值为年最大负荷Pmax。年最大负荷就就是全年中负荷最大得工作班年最大负荷就就是全年中负荷最大得工作班(这一工作班得最大负荷不这一工作班得最大负荷不就是偶然出现得就是偶然出现得,而就是一年中至少出现过而就是一年中至少出现过23次得工作班得最大负次得工作班得最大负荷荷)内消耗电能最大得半小时得平均功率。因此年最大负荷也称为半小内消耗电能最大得半小时得平均功率。因此年最大负荷也称为半小时最大负荷时最大负荷P30 图34年最大负荷与年最大负荷利用小时 3 3、年最大负荷利用小时、年最大负荷利用小时、年最大负荷利用小时、年最大负荷利用小时T Tmaxmax 年年最最大大负负荷荷利利用用小小时时又又称称为为年年最最大大负负荷荷使使用用时时间间Tmax,她她就就是是一一个个假假想想时时间间,在在此此时时间间内内,电电力力负负荷荷按按年年最最大大负负荷荷Pmax(或或P30)持持续续运运行行所所消消耗得电能耗得电能,恰好等于该电力负荷全年实际消耗得电能。恰好等于该电力负荷全年实际消耗得电能。如如图图34所所示示:Pmax延延伸伸到到Tmax得得横横线线与与两两坐坐标标轴轴所所包包围围得得矩矩形形面面积积,恰恰好好等等于于年年负负荷荷曲曲线线与与两两坐坐标标轴轴所所包包围围得得面面积积,即即全全年年实实际际消消耗耗得得电电能能Wa。即。即年最大负荷利用小时就是反映电力负荷特征得一个重要参数年最大负荷利用小时就是反映电力负荷特征得一个重要参数,她与电她与电能用户得生产运行性质有明显得关系。例如能用户得生产运行性质有明显得关系。例如:一班制生产运行一班制生产运行,Tmax18003000h;两班制生产运行两班制生产运行,Tmax35004800h;三班制生产运行三班制生产运行,Tmax50007000h。(二二二二)需用系数需用系数需用系数需用系数 需用系数需用系数Kd就是负荷计算中经常用到得一个重要参数。需用系数定义就是负荷计算中经常用到得一个重要参数。需用系数定义为年最大负荷与设备容量总与得比值。即为年最大负荷与设备容量总与得比值。即(三三三三)负荷系数负荷系数负荷系数负荷系数 负负荷荷系系数数又又称称负负荷荷率率,她她就就是是用用电电负负荷荷得得平平均均值值与与其其最最大大值值得得比比值值,即即对负荷曲线来说对负荷曲线来说,负荷系数亦称负荷曲线填充系数负荷系数亦称负荷曲线填充系数,她表征负荷曲线不平她表征负荷曲线不平坦得程度坦得程度,即表征负荷起伏变动得程度。即表征负荷起伏变动得程度。从充分发挥供电设备得能力、提高供电效率来说从充分发挥供电设备得能力、提高供电效率来说,希望此系数越高越趋希望此系数越高越趋近于近于1越好。从发挥整个电力系统得效能来说越好。从发挥整个电力系统得效能来说,应尽量对电力用户不平坦得应尽量对电力用户不平坦得负荷曲线进行负荷曲线进行“削峰填谷削峰填谷”,以提高负荷系数。以提高负荷系数。有功负荷系数 无功负荷系数 第二节第二节第二节第二节 用电设备得工作制与设备容量用电设备得工作制与设备容量用电设备得工作制与设备容量用电设备得工作制与设备容量 一、用电设备按工作制分类及其工作特征一、用电设备按工作制分类及其工作特征用电设备按其工作制可分为长期连续工作制、短时工作制与反复短时用电设备按其工作制可分为长期连续工作制、短时工作制与反复短时工作制等三类。工作制等三类。(1)长期连续工作制长期连续工作制这类工作制得设备这类工作制得设备,在规定得环境温度下长期连续运行达到热平衡状在规定得环境温度下长期连续运行达到热平衡状态态,设备任何部分产生得温度与温升均不超过最高允许值设备任何部分产生得温度与温升均不超过最高允许值,负荷比较稳负荷比较稳定定;如通风机、水泵、空气压缩机、皮带输送机、破碎机、球磨机、如通风机、水泵、空气压缩机、皮带输送机、破碎机、球磨机、搅拌机、电机车等机械得拖动电动机搅拌机、电机车等机械得拖动电动机,以及电炉、电解设备、照明灯以及电炉、电解设备、照明灯具等具等,均属长期连续运行工作制得用电设备。均属长期连续运行工作制得用电设备。(2)短时工作制短时工作制这类工作制得设备这类工作制得设备,其运行时间短而停歇时间长其运行时间短而停歇时间长,在工作时间内在工作时间内,用电用电设备来不及发热到稳定温度就开始冷却设备来不及发热到稳定温度就开始冷却,其发热足以在停歇时间内冷其发热足以在停歇时间内冷却到周围介质得温度却到周围介质得温度;如机床上得某些辅助电动机如机床上得某些辅助电动机(如进给电动机如进给电动机),又又如控制闸门用得电动机等。这类设备得数量不多。如控制闸门用得电动机等。这类设备得数量不多。(3)(3)反复短时工作制反复短时工作制反复短时工作制反复短时工作制 工作特点工作特点工作特点工作特点:时而工作时而工作,时而停歇时而停歇,如此反复运行如此反复运行,而工作周期一般不超过而工作周期一般不超过10min,无论工无论工作或停歇作或停歇,均不足以使设备达到热平衡。均不足以使设备达到热平衡。典型负荷典型负荷典型负荷典型负荷:电焊机与吊车、电梯电动机等。电焊机与吊车、电梯电动机等。特征参数特征参数特征参数特征参数:暂载率又称接电率暂载率又称接电率,定义为一个工作周期内得工作时间与工作周期得百分定义为一个工作周期内得工作时间与工作周期得百分比比,用用表示表示,即即 式中式中:T-工作周期工作周期;t-工作周期内得工作时间工作周期内得工作时间;t0-工作周期内得停歇时间。工作周期内得停歇时间。反复短时工作制设备得额定容量反复短时工作制设备得额定容量,一般就是对应于某一标准暂载率得值一般就是对应于某一标准暂载率得值:吊车电动机得吊车电动机得值有值有15、25、40及及60四种四种;电焊机设备得电焊机设备得值有值有50、65、75及及100四种。四种。二、用电设备设备容量得确定二、用电设备设备容量得确定二、用电设备设备容量得确定二、用电设备设备容量得确定 一一般般每每台台用用电电设设备备得得铭铭牌牌上上都都标标有有额额定定容容量量,但但各各用用电电设设备备得得工工作作条条件件不不同同,有得就是长期工作制有得就是长期工作制,有得反复短时工作制。有得反复短时工作制。同同一一设设备备所所规规定定得得额额定定容容量量,在在不不同同得得暂暂载载率率下下工工作作时时,其其输输出出功功率率也也就就是是不同得。不同得。用电设备组得设备容量就不能简单地直接相加用电设备组得设备容量就不能简单地直接相加:先换算成同一工作制下得设备容量先换算成同一工作制下得设备容量,然后才能相加然后才能相加;对对同同一一工工作作制制而而具具有有不不同同暂暂载载率率得得设设备备,其其设设备备容容量量也也要要按按规规定定得得暂暂载载率率进进行统一换算。行统一换算。1、长长期期工工作作制制与与短短时时工工作作制制用用电电设设备备组组得得设设备备容容量量PN等等于于各各用用电电设设备备铭铭牌牌上上规定得额定容量之与。规定得额定容量之与。2、反反复复短短时时工工作作制制用用电电设设备备组组得得设设备备容容量量,应应就就是是换换算算到到规规定定得得统统一一暂暂载载率率下得设备容量之与。下得设备容量之与。大家学习辛苦了，还是要坚持继续保持安静继续保持安静标准暂载率下设备容量得换算关系标准暂载率下设备容量得换算关系标准暂载率下设备容量得换算关系标准暂载率下设备容量得换算关系(1)电梯及吊车电动机电梯及吊车电动机 当采用需用系数法、二项式法求计算负荷时当采用需用系数法、二项式法求计算负荷时,应统一换算到应统一换算到=25%时得时得设备容量设备容量,其换算关系为其换算关系为:(2)电焊机及电焊变压器组电焊机及电焊变压器组 电焊机及电焊变压器组得设备容量应统一换算到电焊机及电焊变压器组得设备容量应统一换算到=100%时得设备容量时得设备容量,其换算关系为其换算关系为:铭牌额定暂载率为N时得额定功率额定暂载率为额定暂载率为N时得额定功率时得额定功率在在SN时得额定功率因数时得额定功率因数 第三节第三节第三节第三节 求计算负荷得方法求计算负荷得方法求计算负荷得方法求计算负荷得方法一、概述一、概述1、计算负荷得概念计算负荷得概念因因为为,导导体体通通过过电电流流达达到到稳稳定定温温升升得得时时间间大大约约为为(34),为为发发热热时时间间常常数数。截截面面在在16mm2及及以以上上得得导导体体,其其10min,因因此此,载载流流导导体体大大约约经经30min(即经半小时即经半小时)后可达到稳定得发热温度。后可达到稳定得发热温度。时时间间很很短短得得尖尖峰峰负负荷荷,未未等等到到导导体体升升高高到到其其稳稳定定得得最最高高发发热热温温度度之之前前,这个尖峰电流就已经消失了。这个尖峰电流就已经消失了。只只有有持持续续时时间间在在半半小小时时以以上上得得负负荷荷值值,才才有有可可能能达达到到导导体体得得最最高高发发热热温温度度。计计算算负负荷荷实实际际上上与与从从负负荷荷曲曲线线上上查查得得得得半半小小时时最最大大负负荷荷P30(亦亦即即年年最最大大负负荷荷Pmax)就就是是基基本本相相当当得得。所所以以把把根根据据半半小小时时平平均均负负荷荷绘绘制制得负荷曲线中得最大值称为计算负荷。得负荷曲线中得最大值称为计算负荷。本书以本书以Pc、Qc、Ic、Sc等表示计算负荷。显然等表示计算负荷。显然Pc=P30=Pmax,Qc=Q30=Qmax等等有时把计算电流也称为工作电流有时把计算电流也称为工作电流,即即Ic=Iw。2 2、负荷计算得目得及意义负荷计算得目得及意义负荷计算得目得及意义负荷计算得目得及意义保证供电系统在正常条件下可靠运行保证供电系统在正常条件下可靠运行;合理选择电器与导线电缆得截面合理选择电器与导线电缆得截面;l l影响计算负荷得因素影响计算负荷得因素影响计算负荷得因素影响计算负荷得因素:设备得性能设备得性能;生产得组织生产得组织;生产者得技能。生产者得技能。3 3、计算负荷得方法计算负荷得方法计算负荷得方法计算负荷得方法:需用系数法需用系数法二项式法二项式法需用系数法就是世界各国都普遍采用得确定计算负荷得基本方法需用系数法就是世界各国都普遍采用得确定计算负荷得基本方法,简简单方便。计算结果基本上符合实际单方便。计算结果基本上符合实际,因此为目前确定工业与民用电能因此为目前确定工业与民用电能用户电力负荷广泛采用得方法。用户电力负荷广泛采用得方法。二项式法在确定设备台数较少而容量差别悬殊得分支干线得计算负荷二项式法在确定设备台数较少而容量差别悬殊得分支干线得计算负荷时时,比需用系数法更为合理比需用系数法更为合理,且计算也较简便且计算也较简便,主要适用于机械加工车主要适用于机械加工车间得电力负荷计算。本书只介绍这两种计算方法。间得电力负荷计算。本书只介绍这两种计算方法。二、按需用系数法确定计算负荷二、按需用系数法确定计算负荷二、按需用系数法确定计算负荷二、按需用系数法确定计算负荷 (一一)用电设备组得计算负荷用电设备组得计算负荷通常一个车间会有很多种用电设备通常一个车间会有很多种用电设备,她们得负荷曲线一般不尽相同她们得负荷曲线一般不尽相同,在在进行负荷计算时进行负荷计算时,应当根据其类型与工作特点进行分组应当根据其类型与工作特点进行分组,每组用电设备每组用电设备总得设备容量总得设备容量PN即等于该组所有用电设备得设备容量之与即等于该组所有用电设备得设备容量之与,即即 设备得额定容量就是设备在额定条件下得最大输出功率。对于一个用电设备组,每台设备实际上不一定都同时运行,运行得设备也不一定都满负荷运行。同时,每台设备本身都有功率损耗,配电线路也有功率损耗。综合以上因素,一个用电设备组得计算负荷应按下式求取:设备组得同时系数 设备组得负荷系数 设备组得平均效率 配电线路得平均效率 影响需用系数得因素影响需用系数得因素影响需用系数得因素影响需用系数得因素:工作性质;设备台数;设备效率;线路损耗;操作人员得技能;生产组织等。需用系数Kd可从有关资料中查取。参见表31表34。(一一一一)用电设备组得计算负荷用电设备组得计算负荷用电设备组得计算负荷用电设备组得计算负荷因此,可得:用电设备组得平均功率因数角 特别指出,对于单台设备,应取 Kd=1/;当只有23台设备时,取Kd=1。从而,进一步可得:表表表表3 31 1 工业用工业用工业用工业用电设备组得需电设备组得需电设备组得需电设备组得需用系数、二项用系数、二项用系数、二项用系数、二项式系数及功率式系数及功率式系数及功率式系数及功率因数因数因数因数表表表表3 32 2 民用建筑照明负荷需用系数民用建筑照明负荷需用系数民用建筑照明负荷需用系数民用建筑照明负荷需用系数 序号照明类型需用系数序号照明类型需用系数1商店0、850、9514大型体育馆0、652医院0、50、615博物馆0、830、923学校0、60、716展览馆、影剧院0、70、84普通旅馆0、70、817高层建筑0、40、55星级宾馆0、450、6518单身宿舍0、60、76餐厅、食堂0、91、01920户以下住宅建筑0、60、77设计室、办公楼0、850、95202050户住宅建筑0、50、68实验室、教室0、80、92151100户住宅建筑0、40、59多功能厅、会议厅0、50、622100户以上住宅建筑0、30、410文化场馆0、7123白炽灯安装容量5Kw及以下0、951、011车站码头0、7624白炽灯安装容量5Kw以上0、850、9512机场0、7525碘钨灯、霓虹灯0、951、013普通体育馆0、8626通道照明0、95表表表表3 33 3 常用电光源得功率因数常用电光源得功率因数常用电光源得功率因数常用电光源得功率因数光源光源类别cos光源光源类别cos白炽灯、卤钨灯、钨灯1、0高压钠灯0、45荧光灯(无补偿)0、55金属卤化物灯0、400、61荧光灯(有补偿)0、90镝灯0、52高压水银灯(50175w)0、450、5 氙灯0、9高压水银灯(2001kW)0、650、67霓虹灯0、400、50表表表表3 34 4 民用电气设备得需民用电气设备得需民用电气设备得需民用电气设备得需用系数及功率因数用系数及功率因数用系数及功率因数用系数及功率因数 例例例例3 31 1已知机修车间得金属切削机床组已知机修车间得金属切削机床组,拥有电压为拥有电压为380V得三相电动机得三相电动机7、5kW得得3台台;4kW得得8台台;3kW得得17台台;1、5kW得得10台。试求其计算负荷。台。试求其计算负荷。解解:此机床组得设备容量为此机床组得设备容量为 查表3-1,得Kd=0、160、2(取0、2),cos=0、5,tan=1、73因此,可求得(二二二二)多组用电设备得计算负荷多组用电设备得计算负荷多组用电设备得计算负荷多组用电设备得计算负荷确定拥有多组用电设备得干线或车间变电所低压母线上得计算负荷时确定拥有多组用电设备得干线或车间变电所低压母线上得计算负荷时,应考虑各组用电设备得最大负荷不同时出现得因素。因此在确定多组应考虑各组用电设备得最大负荷不同时出现得因素。因此在确定多组用电设备得计算负荷时用电设备得计算负荷时,首先要将各组得有功计算负荷与无功计算负首先要将各组得有功计算负荷与无功计算负荷分别相加荷分别相加,然后分别乘以相应得同时系数然后分别乘以相应得同时系数,即得多组用电设备得计算即得多组用电设备得计算负荷。即负荷。即式中,同时系数同时系数:例例例例3 32 2l某机修车间某机修车间380V线路上线路上,接有金属切削机床电动机接有金属切削机床电动机20台共台共50kW(其中其中较大容量电动机有较大容量电动机有7、5kW得得1台台,4kW得得3台台,2、2kW得得7台台);通风机通风机2台共台共3kW;电阻炉电阻炉1台台2kW。试确定此线路上得计算负荷。试确定此线路上得计算负荷。解解 先求各组得计算负荷先求各组得计算负荷1、金属切削机床组、金属切削机床组 查表查表31,取取 2、通风机组 查表31,取 3、电阻炉 查表31,取 例例例例3 32 2表表35 例例32得负荷计算表得负荷计算表(按需用系数法按需用系数法)序号用电设备组名称台数n容量kW需要系数Kdcos tan计算负荷PckWQckvarSckVAIcA1金属切削机床20500、20、51、731017、32通风机230、80、80、752、41、82电阻炉120、7101、40车间总计取KP=0、95,K Q=0、9713、819、113、118、522、334、5例例例例3 33 3某住宅楼共有五个单元某住宅楼共有五个单元,地上六层为住宅地上六层为住宅,地下一层为储藏室地下一层为储藏室,每单元一层每单元一层两户两户,由三相四线制线路供电由三相四线制线路供电,试确定其计算负荷。试确定其计算负荷。解解:负荷计算按一般家庭生活考虑负荷计算按一般家庭生活考虑,设所用家用电器及其功率如下设所用家用电器及其功率如下:电视机电视机100W;洗衣机洗衣机120W;电冰箱电冰箱120W;电风扇电风扇60W;空调空调1000W;电脑电脑200W;电熨斗电熨斗500W;照明及其她照明及其她300W。合计。合计2400W。每户家用电器设备容量为每户家用电器设备容量为2400W,电压为电压为220V,负荷需用系数据表负荷需用系数据表32按按0、5考虑考虑,功率因数取加权平均值功率因数取加权平均值,按按0、75考虑考虑,则每户得计算负荷为则每户得计算负荷为:每单元得地下室、楼梯灯按2A考虑,单元同时系数取0、7,则一个单元总得计算电流为:全楼共五个单元,拟由A相供一单元;B相供二、三单元;C相供四、五单元用电,取两单元同时系数为0、9,则(二二二二)整个电能用户得负荷计算整个电能用户得负荷计算整个电能用户得负荷计算整个电能用户得负荷计算 l从负载端单台设备、用电设从负载端单台设备、用电设备组开始备组开始,逐级上推至电源进逐级上推至电源进线端止。线端止。l以图以图35所示某企业供电系所示某企业供电系统得负荷计算为例统得负荷计算为例,介绍其计介绍其计算步骤与方法。算步骤与方法。图35 某企业供配电系统图(1)确定单台用电设备分支线得计算负荷(图中“1”点)可用来选择分支线得导线截面、开关与保护电器。例例例例3-43-4某一动力车间得某一动力车间得10kV配电线路给一台配电线路给一台0、5吨得电炉供电吨得电炉供电,电炉变压器采电炉变压器采用用HSJ-500/10型型,铭牌上给出铭牌上给出SN=500kVA,cosN=0、92,N=0、98 若不计若不计配电线路功率损耗配电线路功率损耗,试求电炉变压器得设备容量与配电线路得计算负荷试求电炉变压器得设备容量与配电线路得计算负荷 解解解解:电炉变压器得设备容量为电炉变压器得设备容量为配电线路得计算负荷为(2)(2)确定用电设备组得计算负荷确定用电设备组得计算负荷确定用电设备组得计算负荷确定用电设备组得计算负荷(图中图中图中图中“2 2”点点点点)用电设备组得计算负荷用电设备组得计算负荷,可用来选可用来选择由车间变电所低压母线引出择由车间变电所低压母线引出得配电干线得导线截面得配电干线得导线截面 开关与开关与保护电器保护电器 计算公式为计算公式为(3)(3)确定拥有多组用电设备得车间干线或车间变电所低压母线确定拥有多组用电设备得车间干线或车间变电所低压母线确定拥有多组用电设备得车间干线或车间变电所低压母线确定拥有多组用电设备得车间干线或车间变电所低压母线上得计算负荷上得计算负荷上得计算负荷上得计算负荷(图中图中图中图中“3”3”点点点点)拥有多组用电设备得车间干线或车间变电所低压母线上得计算负荷,可作为选择母线截面变压器得额定容量以及母线上得各种开关电器得依据计算公式为 注意注意注意注意:如果变电所低压母线上装有无功补偿用得并联电容器组Q3,则当计算Qc3时应减去无功补偿得容量,即(4)(4)确定车间变电所中变压器高压侧得计算负荷确定车间变电所中变压器高压侧得计算负荷确定车间变电所中变压器高压侧得计算负荷确定车间变电所中变压器高压侧得计算负荷(图中图中图中图中“4 4”点点点点)车间变电所低压母线上得计算负荷加上变压器得功率损耗车间变电所低压母线上得计算负荷加上变压器得功率损耗,即得车间变电即得车间变电所变压器高压侧得计算负荷所变压器高压侧得计算负荷,其计算公式为其计算公式为:式中变压器得功率损耗可按左式估算(5)(5)确定车间变电所高压母线即车间变电所进线上得计算负荷确定车间变电所高压母线即车间变电所进线上得计算负荷确定车间变电所高压母线即车间变电所进线上得计算负荷确定车间变电所高压母线即车间变电所进线上得计算负荷(图中图中图中图中“5”5”点点点点)高压母线上得负荷值可以选择母线截面及进线开关设备等求出高压用电设备得计算负荷后再加上各台变压器高压侧得计算负荷,即得全车间变电所高压母线上得计算负荷即(6)(6)确定总降压变电所低压侧母线引出线上得计算负荷确定总降压变电所低压侧母线引出线上得计算负荷确定总降压变电所低压侧母线引出线上得计算负荷确定总降压变电所低压侧母线引出线上得计算负荷(图中图中图中图中“6 6”点点点点)一般企业厂区范围不大一般企业厂区范围不大,610kV线路不长线路不长,线路功率损耗小线路功率损耗小,在负荷计算中可忽略在负荷计算中可忽略不计不计,即即 这个计算负荷为选择610kV配电线路导线截面及其开关设备得依据(7)(7)确定总降压变电所变压器二次侧母线上得计算负荷确定总降压变电所变压器二次侧母线上得计算负荷确定总降压变电所变压器二次侧母线上得计算负荷确定总降压变电所变压器二次侧母线上得计算负荷(图中图中图中图中“7”7”点点点点)(8)(8)确定总降压变电所高压侧进线上得计算负荷确定总降压变电所高压侧进线上得计算负荷确定总降压变电所高压侧进线上得计算负荷确定总降压变电所高压侧进线上得计算负荷(图中图中图中图中“8”8”点点点点)全厂总计算负荷得数值可作为向供电部门申请全厂用电得依据,并作为原始资料,进行高压供电线路得电气计算,选择高压进线导线截面及进线开关设备 三三三三 按二项式系数法确定计算负荷按二项式系数法确定计算负荷按二项式系数法确定计算负荷按二项式系数法确定计算负荷 (一一一一)用电设备组得计算负荷用电设备组得计算负荷用电设备组得计算负荷用电设备组得计算负荷二项式法就是考虑一定数量大容量用电设备对计算负荷得影响而得出得二项式法就是考虑一定数量大容量用电设备对计算负荷得影响而得出得计算方法计算方法,其计算公式就是其计算公式就是:注意注意:当设备总台数n少于表中规定得x得2倍(即nPbcPca,且cosabcosbccosca,等效三相设备容量可按下列公式计算:其等效三相计算负荷,采用前述需用系数法计算 三三三三 单相设备分别接于线电压与相电压时得负荷计算单相设备分别接于线电压与相电压时得负荷计算单相设备分别接于线电压与相电压时得负荷计算单相设备分别接于线电压与相电压时得负荷计算通常单相用电设备通常单相用电设备,既有接于相电压得既有接于相电压得,又有接于线又有接于线电压得电压得,其等效三相负荷得计算其等效三相负荷得计算,应分两步进行应分两步进行 1、将接于线电压得单相设备容量换算为接于相电将接于线电压得单相设备容量换算为接于相电压得设备容量压得设备容量,然后分相计算各相得设备容量与然后分相计算各相得设备容量与计算负荷计算负荷 换算关系如下换算关系如下:式中:PABP BCPCA接于ABBCCA相间得有功设备容量;PAPBPC换算为ABC相得有功设备容量;QAQBQC换算为ABC相得无功设备容量;pAB-ApAB-BpBC-BpBC-CpCA-ApCA-C及qAB-AqAB-BqBC-BqBC-CqCA-AqCA-C均为功率换算系数,其值可查下表三三三三 单相设备分别接于线电压与相电压时得负荷计算单相设备分别接于线电压与相电压时得负荷计算单相设备分别接于线电压与相电压时得负荷计算单相设备分别接于线电压与相电压时得负荷计算2、将各相负荷相加将各相负荷相加,选出最大相有功负荷选出最大相有功负荷,总得等效三相有功计算负荷总得等效三相有功计算负荷为其最大有功负荷相得有功计算负荷为其最大有功负荷相得有功计算负荷 得得3倍倍,即即总得等效三相无功计算负荷为最大有功负荷相得无功计算负荷 得3倍,即上述:式中PNm-最大相有功设备容量QNm-最大相有功设备容量对应得无功设备容量第五节第五节第五节第五节 尖峰电流得计算尖峰电流得计算尖峰电流得计算尖峰电流得计算什么就是尖峰电流什么就是尖峰电流:指单台或多台用电设备持续时间指单台或多台用电设备持续时间 12s得短时最大负荷电流。得短时最大负荷电流。计算尖峰电流得目得计算尖峰电流得目得:用来选择熔断器与低压断路器用来选择熔断器与低压断路器,整定继电保护装置及检验电动机自起动条整定继电保护装置及检验电动机自起动条件、计算电压波动等。件、计算电压波动等。产生尖峰电流得原因产生尖峰电流得原因:大功率、冲击性负荷设备得投入。大功率、冲击性负荷设备得投入。一一一一 单台电动机支线单台电动机支线单台电动机支线单台电动机支线 单台电动机支线得尖峰电流就就是其起动电流,因此尖峰电流为 式中:Ipk尖峰电流,A INM用电设备得额定电流,A Ist用电设备得起动电流,A Kst用电设备得起动电流倍数,一般笼型电动机为57;绕线型电动机为23,直流电动机为1、52,电焊变压器为3或稍大二二二二 接有多台电动机得配电干线接有多台电动机得配电干线接有多台电动机得配电干线接有多台电动机得配电干线1 1、电动机同时自启动电动机同时自启动电动机同时自启动电动机同时自启动尖峰电流应为所有参与自启动得电动机得启动电流之与尖峰电流应为所有参与自启动得电动机得启动电流之与,即即 式中:n参与自启动得电动机台数;Ki,INi分别为对应于第i台电动机得启动电流倍数与额定电流2 2、电动机分散启动电动机分散启动电动机分散启动电动机分散启动尖峰电流取超出工作电流最多得那一台电动机得启动电流Istmax与其她n-1台电动机得计算电流之与,即式中:Ic 配电干线得计算电流;INM,Kst分别为电动机中起动电流与额定电流之差为最大得那台电动机得额定电流及其启动电流倍数 例例例例3-8 3-8 有一380V三相线路,给三台电动机供电。已知K1=5,IN1=5A;K2=4,IN2=4A;K3=3,IN3=10A,计算该线路得尖峰电流解解:因为第三台电动机得启动电流与其额定电流得差值最大,故该配电线路得尖峰电流为:第六节第六节第六节第六节 功率损耗与电能需要量计算功率损耗与电能需要量计算功率损耗与电能需要量计算功率损耗与电能需要量计算 l电流流过配电线路与变压器时电流流过配电线路与变压器时,将引起有功功率损耗与无功功率损耗将引起有功功率损耗与无功功率损耗 因此因此,在准确计算全厂得负荷时在准确计算全厂得负荷时,应计入这部分功率损耗应计入这部分功率损耗 l线路与变压器中损耗电量占总供电量得百分数线路与变压器中损耗电量占总供电量得百分数,称为线损率称为线损率 一一一一 供电线路得功率损耗供电线路得功率损耗供电线路得功率损耗供电线路得功率损耗三相线路得有功功率损耗三相线路得有功功率损耗 与无功功率损耗与无功功率损耗 可分别按下式计算可分别按下式计算:式中 Ic线路中得计算电流,A;R线路每相电阻,等于单位长度得电阻R0乘以线路长度L,;X线路每相电抗,等于单位长度得电抗X0乘以线路长度L,R0及X0可由附录表1与附录表13或有关手册查得导线间得几何均距为:式中:a1a2a3分别为三相导线每两相之间得距离二二二二 变压器功率损耗得计算变压器功率损耗得计算变压器功率损耗得计算变压器功率损耗得计算 变压器功率损耗包括有功功率损耗变压器功率损耗包括有功功率损耗PT与无功功率损耗与无功功率损耗QT两部分两部分 变变压压器器得得有有功功功功率率损损耗耗由由两两部部分分组组成成:一一部部分分就就是是变变压压器器在在额额定定电电压压UN时时不不变变得得空空载载损损耗耗Pnl,也也就就就就是是铁铁芯芯损损耗耗;另另一一部部分分就就是是随随负负荷荷而而变化得负载损耗变化得负载损耗Pl,即绕组损耗即绕组损耗 式中 Sc变压器低压侧得计算负荷,kVA;SNT变压器额定容量,kVA;Pnl变压器空载有功损耗,kW Pk变压器短路有功损耗,kW变压器得无功功率损耗也由两部分组成:一部分就是变压器空载时不变得无功损耗Qnl,另一部分就是随着变压器负荷而变化在绕组中产生得无功损耗Ql,则:式中:Qnl变压器空载时无功损耗,kvar;Qnl 变压器额定负荷时无功损耗,kvar Inl%变压器空载电流得百分值;Uk%变压器阻抗电压得百分值。Pnl Pk、Inl%Uk%都可由有关手册或产品样本中查得三三三三 供配电系统得电能损耗供配电系统得电能损耗供配电系统得电能损耗供配电系统得电能损耗供供电电系系统统中中,通通常常利利用用年年最最大大负负荷荷损损耗耗小小时时数数,来来近近似似地地计计算算供供电电线线路路与变压器得有功电能损耗与变压器得有功电能损耗 年年最最大大负负荷荷损损耗耗小小时时数数就就是是一一个个假假想想时时间间,其其物物理理意意义义就就是是:线线路路或或变变压压器器以以最最大大负负荷荷电电流流Ic持持续续运运行行小小时时所所产产生生得得电电能能损损耗耗,恰恰好好等等于于实实际际负负荷荷电电流流全全年年在在线线路路或或变变压压器器上上产产生生得得电电能能损损耗耗 她她与与年年最最大大负负荷荷利用小时数利用小时数Tmax与负荷功率因数得关系见图与负荷功率因数得关系见图 图3-7 与Tmax与cos得关系曲线(一一一一)线路得电能损耗线路得电能损耗线路得电能损耗线路得电能损耗线路全年得电能损耗线路全年得电能损耗,可按下式计算可按下式计算 线路得有功功率损耗(二二二二)变压器得电能损耗变压器得电能损耗变压器得电能损耗变压器得电能损耗变压器全年得电能损耗,可按下式计算:年最大负荷损耗小时数,h 变压器全年实际接入时间,h 四四四四 线损率与年电能需要量得计算线损率与年电能需要量得计算线损率与年电能需要量得计算线损率与年电能需要量得计算(一一一一)线损率得计算线损率得计算线损率得计算线损率得计算线损为率一定时间内损失得电能与对应得总得供电量之比。年线损率得计算公式如下:供电线路全年电能损耗 变压器全年电能损耗 全年电能需要量(二二二二)年电能需要量得计算年电能需要量得计算年电能需要量得计算年电能需要量得计算 1 1、单位产品年耗电量法单位产品年耗电量法单位产品年耗电量法单位产品年耗电量法式中:Wa工厂企业得年电能需要量;A年产品产量;a单位产品耗电量,可由有关设计单位根据实测统计资料确定,亦可查有关设计手册2 2、根据年平均负荷计算根据年平均负荷计算根据年平均负荷计算根据年平均负荷计算式中 W,W工厂企业得年有功无功电能需要量;,有功无功负荷系数;t全年实际运行小时数,h思考题思考题思考题思考题 3-1如何根据用电性质对电力负荷进行分级如何根据用电性质对电力负荷进行分级?各级负荷对供电电源有何要各级负荷对供电电源有何要求求?3-2何谓负荷曲线何谓负荷曲线?试述最大负荷利用小时数与负荷系数得物理意义试述最大负荷利用小时数与负荷系数得物理意义 3-3什么叫计算负荷什么叫计算负荷?确定此值得目得就是什么确定此值得目得就是什么?3-4需用系数需用系数 利用系数利用系数 年最大负荷利用小时数等各有什么意义年最大负荷利用小时数等各有什么意义?3-5需用系数法与二项式法各有何优缺点需用系数法与二项式法各有何优缺点?3-6何谓暂载率何谓暂载率?反复短时工作制得用电设备得设备容量如何确定反复短时工作制得用电设备得设备容量如何确定?3-7单相负荷如何换算为等效三相负荷单相负荷如何换算为等效三相负荷?3-8计算尖峰负荷得目得就是什么计算尖峰负荷得目得就是什么?多台电动机同时起动时多台电动机同时起动时,其尖峰负荷如其尖峰负荷如何计算何计算?3-9什么就是线损率什么就是线损率?怎样计算怎样计算?年电能损耗如何计算年电能损耗如何计算?