2022年《工廠供電》第二章教案

1、井岡山大學(xué)教 師 授 課 教 案課程名稱：工廠供電2012 年至 2013 年第1 學(xué)期第次課班級(jí)：10電氣 1 班編制日期： 20 12 年9 月 18 日教學(xué)單元（章節(jié)）：第二章工廠的電力負(fù)荷及其計(jì)算第一節(jié)工廠的電力負(fù)荷與負(fù)荷曲線目的要求：1. 了解工廠電力負(fù)荷的分級(jí)及其對(duì)供電電源的要求；2. 了解用電設(shè)備的工作制；3. 理解負(fù)荷曲線的含義；4. 掌握與負(fù)荷曲線和負(fù)荷計(jì)算有關(guān)的物理量。知識(shí)要點(diǎn)：1. 年最大負(fù)荷和最大負(fù)荷利用小時(shí)；2. 平均負(fù)荷和負(fù)荷系數(shù)；3. 負(fù)荷曲線。技能要點(diǎn)：教學(xué)步驟： 1. 介紹對(duì)工廠電力負(fù)荷的分級(jí)及各級(jí)電力負(fù)荷對(duì)供電電源的要求；2. 工廠用電設(shè)備工作制介紹；3.

2、各種負(fù)荷曲線的含義；4. 與負(fù)荷曲線和負(fù)荷計(jì)算有關(guān)的物理量表達(dá)方式。教具及教學(xué)手段： 多媒體課堂教學(xué)；講述、圖示、舉例、分析。作業(yè)布置情況： 思考題 22 23 課后分析與小結(jié)：授課教師：宗政勇授課日期： 20 年月日精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 1 頁(yè)，共 21 頁(yè) - - - - - - - - -精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 1 頁(yè)，共 21 頁(yè) - - - - - - - - -教學(xué)內(nèi)容板書或旁注、工廠電力負(fù)荷的分級(jí)及其對(duì)供電電源的要求電力負(fù)荷又稱電力負(fù)載，有兩種

3、含義：一是指耗用電能的用電設(shè)備或用戶，如說(shuō)重要負(fù)荷、一般負(fù)荷、動(dòng)力負(fù)荷、照明負(fù)荷等。另一是指用電設(shè)備或用戶耗用的功率或電流大小，如說(shuō)輕負(fù)荷（輕載）、重負(fù)荷（重載）、空負(fù)荷（空載）、滿負(fù)荷（滿載）等。（）工廠電力負(fù)荷的分級(jí)工廠的電力負(fù)荷，根據(jù)其對(duì)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(jí)：（1）一級(jí)負(fù)荷（2）二級(jí)負(fù)荷（3）三級(jí)負(fù)荷（二）各級(jí)電力負(fù)荷對(duì)供電電源的要求二、工廠用電設(shè)備的工作制工廠的用電設(shè)備，按其工作制（dutytype）分以下三類：（1）連續(xù)工作制（2）短時(shí)工作制（3）斷續(xù)周期工作制斷續(xù)周期工作制的設(shè)備，可用“負(fù)荷持續(xù)率”來(lái)表示其工作特征。負(fù)荷持續(xù)率為一個(gè)工作周期內(nèi)工作

4、時(shí)間與工作周期的百分比值，用表示，即（21）式中， t 為工作周期； t 為工作周期內(nèi)的工作時(shí)間；t0為工作周期內(nèi)的停歇時(shí)間。斷續(xù)周期工作制設(shè)備的額定容量pn，是對(duì)應(yīng)于某一標(biāo)稱負(fù)荷持續(xù)率n的。如果實(shí)際運(yùn)行的負(fù)荷持續(xù)率n，則實(shí)際容量 pe應(yīng)按同一周期內(nèi)等效發(fā)熱條件進(jìn)行換算。由于電流i 通過(guò)電阻為 r 的設(shè)備在時(shí)間 t 內(nèi)產(chǎn)生的熱量為i2rt，因此在設(shè)備產(chǎn)生相同熱量的條件下，i1/t；而在同一電壓下，設(shè)各容量p1/t；又由式（ 21）知，同一周期 t 的負(fù)荷持續(xù)率 t ； 。因此 p1/t； ，即設(shè)備容量與負(fù)荷持續(xù)率的平方根值成反比。由此可知，如果設(shè)備在n下的容量為pn，則換算到實(shí)際 下的容量 p

5、e為三、負(fù)荷曲線的概念負(fù)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，它繪在直角坐標(biāo)紙上，縱坐標(biāo)表示負(fù)荷（有功功率或無(wú)功功率），橫坐標(biāo)表示對(duì)應(yīng)的時(shí)間（一般以小時(shí)為單位） 。負(fù)荷曲線按負(fù)荷對(duì)象分，有工廠的、車間的或某類設(shè)備的負(fù)荷曲線。按負(fù)荷性質(zhì)分，有有功和無(wú)功負(fù)荷曲線。按所表示的負(fù)荷變動(dòng)時(shí)間分，有年的、月的、日的或工作班的負(fù)荷曲線。精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 2 頁(yè)，共 21 頁(yè) - - - - - - - - -精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 2 頁(yè)，共 21 頁(yè) - -

6、 - - - - - - -教學(xué)內(nèi)容板書或旁注四、與負(fù)荷曲線和負(fù)荷計(jì)算有關(guān)的物理量1、年最大負(fù)荷和年最大負(fù)荷利用小時(shí)（1）年最大負(fù)荷年最大負(fù)荷 pmax，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(shí)的平均功率。因此年最大負(fù)荷也稱為半小時(shí)最大負(fù)荷 p30。（2）年最大負(fù)荷利用小時(shí)年最大負(fù)荷利用小時(shí)tmax，是一個(gè)假想時(shí)間，在此時(shí)間內(nèi)，電力負(fù)荷按年最大負(fù)荷pmax（或 p30）持續(xù)運(yùn)行所消耗的電能，恰好等于該電力負(fù)荷全年實(shí)際消耗的電能，如圖 24 所示。年最大負(fù)荷利用小時(shí)為式中， wa為年實(shí)際消耗的電能量。年最大負(fù)荷利用小時(shí)是反映電力負(fù)荷特征的一個(gè)重要參數(shù)，與工廠的生產(chǎn)班制有明顯的關(guān)系。例如一

7、班制工廠，tmax18003000h；兩班制工廠， tmax35004800h；三班制工廠， tmax50007000h。精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 3 頁(yè)，共 21 頁(yè) - - - - - - - - -精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 3 頁(yè)，共 21 頁(yè) - - - - - - - - -教學(xué)內(nèi)容板書或旁注2平均負(fù)荷和負(fù)荷系數(shù)（1）平均負(fù)荷（ average load ） 平均負(fù)荷 pav，就是電力負(fù)荷在一定時(shí)間 t 內(nèi)平均消耗的功率， 也就是電力負(fù)荷在該時(shí)間t 內(nèi)消

8、耗的電能 wt，除以時(shí)間 t 的值，即年平均負(fù)荷 pav的說(shuō)明如圖 2-5 所示。年平均負(fù)荷pav的橫線與兩坐標(biāo)軸所包圍的矩形截面恰等于年負(fù)荷曲線與兩坐標(biāo)軸所包圍的面積wa，即年平均負(fù)荷 pav為（2）負(fù)荷系數(shù)（ load coefficient） 負(fù)荷系數(shù)又稱負(fù)荷率，它是用電負(fù)荷的平均負(fù)荷 pav與其最大負(fù)荷 pmax的比值，即對(duì)負(fù)荷曲線來(lái)說(shuō)，負(fù)荷系數(shù)亦稱負(fù)荷曲線填充系數(shù)，它表征負(fù)荷曲線不平坦的程度即表征負(fù)荷起伏變動(dòng)的程度。對(duì)用電設(shè)備來(lái)說(shuō)，負(fù)荷系數(shù)就是設(shè)備的輸出功率p 與設(shè)備額定容量 pn的比值，即負(fù)荷系數(shù)通常以百分值表示。負(fù)荷系數(shù)（負(fù)荷率）的符號(hào)，有時(shí)用；也有的有功負(fù)荷率用 、無(wú)功負(fù)荷率用

9、 表示。井岡山大學(xué)精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 4 頁(yè)，共 21 頁(yè) - - - - - - - - -精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 4 頁(yè)，共 21 頁(yè) - - - - - - - - -教 師 授 課 教 案課程名稱：工廠供電2012 年至 2013 年第1 學(xué)期第次課班級(jí)：10電氣 1 班編制日期： 20 12 年9 月 18 日教學(xué)單元（章節(jié)）：第二章工廠的電力負(fù)荷及其計(jì)算第二節(jié)三相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定目的要求： 1. 了解計(jì)算負(fù)荷的含義及表示方法；2. 掌握

10、按需要系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷。知識(shí)要點(diǎn)： 1. 計(jì)算負(fù)荷的概念；2. 需要系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷的基本公式；3. 設(shè)備容量的計(jì)算；4. 多組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的確定。技能要點(diǎn)：教學(xué)步驟： 1. 計(jì)算負(fù)荷的表示方法；2. 需要系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷；3. 設(shè)備容量的計(jì)算。教具及教學(xué)手段：多媒體課堂教學(xué)；講述、分析、舉例作業(yè)布置情況： 思考題 24 習(xí)題 21 課后分析與小結(jié)：授課教師：宗政勇授課日期： 2006 年月日精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 5 頁(yè)，共 21 頁(yè) - - - - - - - - -精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - -

11、 - - - - - - - - - - 第 5 頁(yè)，共 21 頁(yè) - - - - - - - - -教學(xué)內(nèi)容板書或旁注一、概述由于導(dǎo)體通過(guò)電流達(dá)到穩(wěn)定溫升的時(shí)間大約需（34） ，為發(fā)熱時(shí)間常數(shù)。截面在16mm2及以上的導(dǎo)體，其 10min，因此載流導(dǎo)體大約經(jīng) 30min（半小時(shí)）后可達(dá)到穩(wěn)定溫升值。由此可見(jiàn)，計(jì)算負(fù)荷實(shí)際上與從負(fù)荷曲線上查得的半小時(shí)最大負(fù)荷p30（亦即年最大負(fù)荷 pmax）是基本相當(dāng)?shù)摹?所以計(jì)算負(fù)荷也可以認(rèn)為就是半小時(shí)最大負(fù)荷。二、按需要系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷（一）基本公式用電設(shè)備組的需要系數(shù)， 為用電設(shè)各組的半小時(shí)最大負(fù)荷與其設(shè)備容量的比值。由此可得按需要系數(shù)法確定三相用電設(shè)

12、各組有功計(jì)算負(fù)荷的基本公式為必須注意：附錄表 1 所列需要系數(shù)值是按車間范圍內(nèi)設(shè)各臺(tái)數(shù)較多的情況來(lái)確定的， 所以需要系數(shù)值一般都比較低， 例如冷加工機(jī)床組的需要系數(shù)值平均只有0.2 左右。因此需要系數(shù)法較適用于確定車間的計(jì)算負(fù)荷。如果采用需要系數(shù)法來(lái)計(jì)算分支干線上用電設(shè)備各組的計(jì)算負(fù)荷， 則附錄表 1中的需要系數(shù)值往往偏小， 宜適當(dāng)取大。 只有 12 臺(tái)設(shè)備時(shí)，可認(rèn)為kd1，即 p30pe。對(duì)于電動(dòng)機(jī)，由于它本身功率損耗較大，因此當(dāng)只有一臺(tái)電動(dòng)機(jī)時(shí)，其p30pn/，這里pn為電動(dòng)機(jī)額定容量， 為電動(dòng)機(jī)效率。 在 kd適當(dāng)取大的同時(shí)， cos也宜適當(dāng)取大。無(wú)功計(jì)算負(fù)荷為tan為對(duì)應(yīng)于用電設(shè)備組c

13、os的正切值。視在計(jì)算負(fù)荷為cos為用電設(shè)備組的平均功率因數(shù)。計(jì)算電流為un為用電設(shè)備組的額定電壓。如果一臺(tái)三相電動(dòng)機(jī)，則其計(jì)算電流應(yīng)取為其額定電流，即負(fù)荷計(jì)算中常用的單位：有功功率為“千瓦”（kw） ，無(wú)功功率為“千乏”（kvar） ，視在功率為“千伏安” （kva） ，電流為“安”（a） ，電壓為“千伏”（kv） 。例 21 p教材 35 頁(yè)精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 6 頁(yè)，共 21 頁(yè) - - - - - - - - -精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 6 頁(yè)，共

14、21 頁(yè) - - - - - - - - -教學(xué)內(nèi)容板書或旁注(二)設(shè)備容量的計(jì)算需要系數(shù)法基本公式p30kdpe中的設(shè)備容量 pe，不含備用設(shè)備的容量，而且要注意，此容量的計(jì)算與用電設(shè)備組的工作制有關(guān)。1對(duì)一般連續(xù)工作制和短時(shí)工作制的用電設(shè)備組設(shè)備容量是所有設(shè)備的銘牌額定容量之和。2對(duì)斷續(xù)周期工作制的用電設(shè)備組設(shè)備容量是將所有設(shè)備在不同負(fù)荷持續(xù)率下的銘牌額定容量換算到一個(gè)規(guī)定的負(fù)荷持續(xù)率下的容量之和。容量換算的公式如式（2-2）所示。斷續(xù)周期工作制的用電設(shè)備常用的有電焊機(jī)和吊車電動(dòng)機(jī)，各自的換算要求如下：（1）電焊機(jī)組 要求容量統(tǒng)一換算到 100，因此由式（ 2-2）可得換算后的設(shè)備容量為：

15、即式中， pn、sn為電焊機(jī)的銘牌容量（前者為有功功率，后者為視在功率）；n為與銘牌容量對(duì)應(yīng)的負(fù)荷持續(xù)率（計(jì)算中用小數(shù)）；100為其值等于 100的負(fù)荷持續(xù)率（計(jì)算中用1） ；cos為銘牌規(guī)定的功率因數(shù)。（2）吊車電動(dòng)機(jī)組要求容量統(tǒng)一換算到25，因此由式（2-2）可得換算后的設(shè)備容量為式中，pn為吊車電動(dòng)機(jī)的銘牌容量； n為與銘牌容量對(duì)應(yīng)的負(fù)荷持續(xù)率（計(jì)算中用小數(shù)） ；25為其值等于 25的負(fù)荷持續(xù)率（計(jì)算中用 0.25） 。（三）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)各的干線上或車間變電所低壓母線上的計(jì)算負(fù)荷時(shí)，應(yīng)考慮各運(yùn)用電設(shè)備的最大負(fù)荷不同時(shí)出現(xiàn)的因素。因此在確定多組用電設(shè)備的計(jì)算

16、負(fù)荷時(shí)， 應(yīng)結(jié)合具體情況對(duì)其有功負(fù)荷和無(wú)功負(fù)荷分別計(jì)入一個(gè)同時(shí)系數(shù)（又稱參差系數(shù)或綜合系數(shù)）kp和kq：對(duì)車間干線，?。簩?duì)低壓母線，分兩種情況精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 7 頁(yè)，共 21 頁(yè) - - - - - - - - -精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 7 頁(yè)，共 21 頁(yè) - - - - - - - - -教學(xué)內(nèi)容板書或旁注（1）由用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷直接相加來(lái)計(jì)算時(shí)，?。?）由車間干線計(jì)算負(fù)荷直接相加來(lái)計(jì)算時(shí)，取總的有功計(jì)算負(fù)荷為總的無(wú)功計(jì)算負(fù)荷為以上兩式中的 p3

17、0.i和q30.i分別為各組設(shè)備的有功和無(wú)功計(jì)算負(fù)荷之和?？偟囊曉谟?jì)算負(fù)荷為總的計(jì)算電流為注意：由于各組設(shè)備的功率因數(shù)不一定相同，因此總的視在計(jì)算負(fù)荷和計(jì)算電流一般不能用各組的視在計(jì)算負(fù)荷或計(jì)算電流之和來(lái)計(jì)算，總的視在計(jì)算負(fù)荷也不能按式（2-12）計(jì)算。此外應(yīng)注意：在計(jì)算多組設(shè)備總的計(jì)算負(fù)荷時(shí)， 為了簡(jiǎn)化和統(tǒng)一，各組的設(shè)備臺(tái)數(shù)不論多少。 各組的計(jì)算負(fù)荷均按附錄表1所列計(jì)算系數(shù)計(jì)算，而不必考慮設(shè)備臺(tái)數(shù)少而適當(dāng)增大kd和 cos值的問(wèn)題。例 22 p教材 37 頁(yè)井岡山大學(xué)精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 8 頁(yè)，共 21 頁(yè) - - -

18、- - - - - -精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 8 頁(yè)，共 21 頁(yè) - - - - - - - - -教 師 授 課 教 案課程名稱：工廠供電2012 年至 2013 年第1 學(xué)期第次課班級(jí)：10電氣 1 班編制日期： 20 12 年9 月 18 日教學(xué)單元（章節(jié)）：第二章工廠的電力負(fù)荷及其計(jì)算第二節(jié)三相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定目的要求： 1. 掌握按二項(xiàng)式法確定計(jì)算負(fù)荷。知識(shí)要點(diǎn)： 1. 二項(xiàng)式法的基本公式及含義；2. 采用二項(xiàng)式法確定多組用電設(shè)備總的計(jì)算負(fù)荷。技能要點(diǎn)：教學(xué)步驟： 1. 二項(xiàng)式法的基本公式；2. 二項(xiàng)式法的

19、適用范圍；3. 運(yùn)用二項(xiàng)式法確定計(jì)算負(fù)荷及多組用電設(shè)備總的計(jì)算負(fù)荷。教具及教學(xué)手段： 多媒體課堂教學(xué)；講述、舉例、分析。作業(yè)布置情況： 思考題 25 習(xí)題 23 課后分析與小結(jié)：授課教師：宗政勇授課日期： 2006 年10 月 22 日精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 9 頁(yè)，共 21 頁(yè) - - - - - - - - -精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 9 頁(yè)，共 21 頁(yè) - - - - - - - - -教學(xué)內(nèi)容板書或旁注三、按二項(xiàng)式法確定計(jì)算負(fù)荷（）基本公式二項(xiàng)式法的基

20、本公式是式中， bpe（二項(xiàng)式第一項(xiàng)）表示用電設(shè)備組的平均功率，其中pe是用電設(shè)各組的總?cè)萘浚?其計(jì)算方法如前需要系數(shù)法所述； cpx（二項(xiàng)式第二項(xiàng)），表示用電設(shè)各組中x 臺(tái)容量最大的設(shè)備投入運(yùn)行時(shí)增加的附加負(fù)荷，其中px是 x 臺(tái)最大容量的設(shè)備總?cè)萘?；b、c 為二項(xiàng)式系數(shù)。其余的計(jì)算負(fù)荷q30、s30和 i30的計(jì)算與前述需要系數(shù)法的計(jì)算相同。附錄表 1 中也列有部分用電設(shè)備組的二項(xiàng)式系數(shù)b、c 和最大容量的設(shè)各臺(tái)數(shù) x 值，供參考。但必須注意：按二項(xiàng)式法確定計(jì)算負(fù)荷時(shí)，如果設(shè)備總臺(tái)數(shù)n少于附錄表 1 中規(guī)定的最大容量設(shè)備臺(tái)數(shù)x 的 2 倍，即 n2x 時(shí)，其最大容量設(shè)備臺(tái)數(shù)x 宜適當(dāng)取小，

21、建議取為 xn/2， 且按 “四舍五入”修約規(guī)則取整數(shù)。例如某機(jī)床電動(dòng)機(jī)組只有7 臺(tái)時(shí)，則其 x=7/24。如果用電設(shè)備組只有12 臺(tái)設(shè)備時(shí)， 則可認(rèn)為 p30pe。對(duì)于單臺(tái)電動(dòng)機(jī)，則 p30pn/，這里 pn為電動(dòng)機(jī)額定容量， 為其額定效率。在設(shè)備臺(tái)數(shù)較少時(shí)，cos也宜適當(dāng)取大。由于二項(xiàng)式法不僅考慮了用電設(shè)備組最大負(fù)荷時(shí)的平均負(fù)荷，而且考慮了少數(shù)容量最大的設(shè)備投人運(yùn)行時(shí)對(duì)總計(jì)算負(fù)荷的額外影響，所以二項(xiàng)式法比較適于確定設(shè)備臺(tái)數(shù)較少而容量差別較大的低壓干線和分支線的計(jì)算負(fù)荷。但是二項(xiàng)式計(jì)算系數(shù)b、c 和 x 的值，缺乏充分的理論根據(jù)， 且只有機(jī)械工業(yè)方面的部分?jǐn)?shù)據(jù)，從而使其應(yīng)用受到一定局限。精品

22、學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 10 頁(yè)，共 21 頁(yè) - - - - - - - - -精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 10 頁(yè)，共 21 頁(yè) - - - - - - - - -教學(xué)內(nèi)容板書或旁注比較例 21 和例 23 的計(jì)算結(jié)果可以看出， 按二項(xiàng)式法計(jì)算的結(jié)果比按需要系數(shù)法計(jì)算的結(jié)果稍大， 特別是在設(shè)備臺(tái)數(shù)較少的情況下。供電設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)說(shuō)明， 選擇低壓分支干線或支線時(shí)， 按需要系數(shù)法計(jì)算的結(jié)果往往偏小，以采用二項(xiàng)式法計(jì)算為宜。（二）多組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的確定采用二項(xiàng)式法確定多

23、組用電設(shè)備總的計(jì)算負(fù)荷時(shí)，亦應(yīng)考慮各組用電設(shè)備的最大負(fù)荷不同時(shí)出現(xiàn)的因素。但不是計(jì)入一個(gè)同時(shí)系數(shù)， 而是在各組用電設(shè)備中取其中一組最大的附加負(fù)荷（cpx）max，再加上各組的平均負(fù)荷 bpe，由此求得其總的有功計(jì)算負(fù)荷為總的無(wú)功計(jì)算負(fù)荷為式中，tanmax為最大附加負(fù)荷（ cpx）max的設(shè)備組的平均功率因數(shù)角的正切值。關(guān)于總的視在計(jì)算負(fù)荷s30和總的計(jì)算電流 i30，仍分別按式（ 2-19）和式（ 2-20）計(jì)算。精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 11 頁(yè)，共 21 頁(yè) - - - - - - - - -精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f

24、 - - - - - - - - - - - - - - 第 11 頁(yè)，共 21 頁(yè) - - - - - - - - -井岡山大學(xué)教 師 授 課 教 案課程名稱：工廠供電2012 年至 2013 年第1 學(xué)期第次課班級(jí)：10電氣 1 班編制日期： 20 12 年9 月 18 日教學(xué)單元（章節(jié)）：第二章工廠的電力負(fù)荷及其計(jì)算第三節(jié)單相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定目的要求： 1. 掌握單相設(shè)備組等效三相負(fù)荷的計(jì)算。知識(shí)要點(diǎn)： 1. 單相設(shè)備等效三相負(fù)荷計(jì)算時(shí)的要求；2. 單相設(shè)備接于相電壓時(shí)的等效三相負(fù)荷計(jì)算；3. 單相設(shè)備接于線電壓時(shí)的等效三相負(fù)荷計(jì)算；4. 單相設(shè)備分別接于線電壓和相電壓時(shí)的等效三

25、相負(fù)荷計(jì)算。技能要點(diǎn)：教學(xué)步驟： 1. 概述單相設(shè)備計(jì)算負(fù)荷時(shí)注意的問(wèn)題；2. 分別分幾種情況討論單相設(shè)備組等效三相負(fù)荷的計(jì)算。教具及教學(xué)手段：多媒體課堂教學(xué)；講解、舉例、分析。作業(yè)布置情況： 習(xí)題 24 課后分析與小結(jié)：授課教師：宗政勇授課日期： 2006 年月日精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 12 頁(yè)，共 21 頁(yè) - - - - - - - - -精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 12 頁(yè)，共 21 頁(yè) - - - - - - - - -教學(xué)內(nèi)容板書或旁注一、概述如果三相

26、線路中單相設(shè)備的總?cè)萘坎怀^(guò)三相設(shè)備總?cè)萘康?5，則不論單相設(shè)備如何分配， 單相設(shè)備可與三相設(shè)備綜合按三相負(fù)荷平衡計(jì)算。如果單相設(shè)備容量超過(guò)三相設(shè)各容量的15時(shí)則應(yīng)將單相設(shè)備容量換算為等效三相設(shè)備容量，再與三相設(shè)備容量相加。由于確定計(jì)算負(fù)荷的目的， 主要是為了選擇線路上的設(shè)備和導(dǎo)線（包括電纜），使線路上的設(shè)備和導(dǎo)線在通過(guò)計(jì)算電流時(shí)不致過(guò)熱或損壞，因此在接有較多單相設(shè)備的三相線路山，不論單相設(shè)備接于相電壓還是線電壓， 只要三相負(fù)荷不平衡， 就應(yīng)以最大負(fù)荷相有功負(fù)荷的 3 倍作為等效三相有功負(fù)荷，以滿足安全運(yùn)行的要求。二、單相設(shè)備組等效三相負(fù)荷的計(jì)算1單相設(shè)備接于相電壓時(shí)的等效三相負(fù)荷計(jì)算等效三相

27、設(shè)備容量 pe應(yīng)按最大負(fù)荷相所接單相設(shè)備容量pe.m的3 倍計(jì)算，即2單相設(shè)備接于線電壓時(shí)的等效三相負(fù)荷計(jì)算由于容量為 pe.的單相設(shè)備接在線電壓上產(chǎn)生的電流，這一電流應(yīng)與等效三相設(shè)備容量pe產(chǎn)生的電流相等，因此其等效三相設(shè)備容量為3單相設(shè)備分別接于線電壓和相電壓時(shí)的等效三相負(fù)荷計(jì)算首先應(yīng)將接于線電壓的單相設(shè)各換算為接于相電壓的設(shè)備容量，然后分相計(jì)算各相的設(shè)備容量和計(jì)算負(fù)荷?？偟牡刃嘤泄τ?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，即總的等效三相無(wú)功計(jì)算負(fù)荷為最大有功負(fù)荷相的無(wú)功計(jì)算負(fù)荷q30.m的 3倍，即關(guān)于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)備容量的問(wèn)題，可

28、按下列換算公式進(jìn)行換算：精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 13 頁(yè)，共 21 頁(yè) - - - - - - - - -精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 13 頁(yè)，共 21 頁(yè) - - - - - - - - -教學(xué)內(nèi)容板書或旁注式中， pab、pbc、pca為接于 ab、bc、ca 相間的有功設(shè)備容量；pa、pb、pc為換算為 a、b、c 相的有功設(shè)備容量； qa、qb、qc為換算為 a、b、c 相的無(wú)功設(shè)備容量； pab-a、qab-a, 為接于ab、,等相間的設(shè)備容量換算為a

29、、, 等相設(shè)備容量的有功和無(wú)功換算系數(shù)，其值如表 2-3 所列。例 2-5 220380v 三相四線制線路上，接有 220v 單相電熱干燥箱 4臺(tái)，其中 2 臺(tái) 10kw 接于 a 相，1 臺(tái) 30kw 接于 b 相，1 臺(tái) 20kw 接于 c 相。另有 380v 單相對(duì)焊機(jī) 4 臺(tái)，其中 2 臺(tái) 14kw（100）接于 ab 相間，1 臺(tái) 20kw（100）接于 bc 相間， 1 臺(tái) 30kw（60）接于 ca 相間。試求此線路的計(jì)算負(fù)荷。精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 14 頁(yè)，共 21 頁(yè) - - - - - - - - -精品

30、學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 14 頁(yè)，共 21 頁(yè) - - - - - - - - -教學(xué)內(nèi)容板書或旁注b 相c 相各相的有功和無(wú)功計(jì)算負(fù)荷為a 相b 相c 相（3）各相總的有功和無(wú)功計(jì)算負(fù)荷a 相b 相c 相（4）總的等效三相計(jì)算負(fù)荷因 b 相的有功計(jì)算負(fù)荷最大，故取b 相計(jì)算等效三相計(jì)算負(fù)荷，由此可得精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 15 頁(yè)，共 21 頁(yè) - - - - - - - - -精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - -

31、- 第 15 頁(yè)，共 21 頁(yè) - - - - - - - - -井岡山大學(xué)教師 授 課 教 案課程名稱：工廠供電2012 年至 2013 年第1 學(xué)期第次課班級(jí)：10電氣 1 班編制日期： 20 12 年9 月 18 日教學(xué)單元（章節(jié)）：第二章工廠的電力負(fù)荷及其計(jì)算第四節(jié)工廠的計(jì)算負(fù)荷及年耗電量的計(jì)算目的要求： 1. 掌握工廠計(jì)算負(fù)荷的確定；2. 掌握工廠年耗電量的計(jì)算。知識(shí)要點(diǎn)： 1. 按需系數(shù)法確定工廠計(jì)算負(fù)荷2. 按年產(chǎn)量估算工廠計(jì)算負(fù)荷3. 按逐級(jí)計(jì)算法確定工廠計(jì)算負(fù)荷4. 工廠的功率因數(shù)、無(wú)功補(bǔ)償及補(bǔ)償后的工廠計(jì)算負(fù)荷5. 工廠年耗電量的計(jì)算技能要點(diǎn)：教學(xué)步驟： 1. 了解確定工廠

32、計(jì)算負(fù)荷的不同方法2. 工廠的功率因數(shù)、無(wú)功補(bǔ)償?shù)母拍罴把a(bǔ)償后的工廠計(jì)算負(fù)荷的確定3. 工廠年耗電量的計(jì)算教具及教學(xué)手段： 多媒體課堂教學(xué)；講述、舉例、分析。作業(yè)布置情況： 思考題 29 習(xí)題 26、27 課后分析與小結(jié)：授課教師：宗政勇授課日期： 20 年月日精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 16 頁(yè)，共 21 頁(yè) - - - - - - - - -精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 16 頁(yè)，共 21 頁(yè) - - - - - - - - -教學(xué)內(nèi)容板書或旁注一、工廠計(jì)算負(fù)荷的確

33、定工廠計(jì)算負(fù)荷是選擇工廠電源進(jìn)線及主要電氣設(shè)備包括主變壓器的基本依據(jù)，也是計(jì)算工廠的功率因數(shù)及無(wú)功補(bǔ)償容量的基本依據(jù)。（）按需要系數(shù)法確定工廠計(jì)算負(fù)荷將全廠用電設(shè)各的總?cè)萘縫e， （不計(jì)備用設(shè)備容量）乘上一個(gè)需要系數(shù) kd，即得全廠的有功計(jì)算負(fù)荷，即（二）按年產(chǎn)量估算工廠計(jì)算負(fù)荷將工廠的年產(chǎn)量 a 乘上單位產(chǎn)品耗電量a， 可得工廠全年耗電量在求得工廠年耗電量wa后，除以工廠的年最大負(fù)荷利用小時(shí)tmax，就可求出工廠的有功計(jì)算負(fù)荷（三）按逐級(jí)計(jì)算法確定工廠計(jì)算負(fù)荷工廠的計(jì)算負(fù)荷（這里舉有功負(fù)荷為例）p30.(1)，應(yīng)該是高壓母線上所有高壓配電線路計(jì)算負(fù)荷之和，再乘上一個(gè)同時(shí)系數(shù)。 高壓配電線路的

34、計(jì)算負(fù)荷p30.(2)，應(yīng)該是該線路所供車間變電所低壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷 p30.(3)，加上變壓器的功率損耗pt和高壓配電線路的功率損耗 pwl1, , 如此逐級(jí)計(jì)算即可求得供電系統(tǒng)所有元件的計(jì)算負(fù)荷。在負(fù)荷計(jì)算中，電力變壓器的功率損耗可按簡(jiǎn)化公式近似計(jì)算：以上二式中 s30為變壓器二次側(cè)的視在計(jì)算負(fù)荷。（四）工廠的功率因數(shù)、無(wú)功補(bǔ)償及補(bǔ)償后的工廠計(jì)算負(fù)荷1工廠的功率因數(shù)（1）瞬時(shí)功率因數(shù)可由相位表（功率因數(shù)表）直接測(cè)出，或由功率表、電壓表、電流表的讀數(shù)通過(guò)下式求得（間接測(cè)量）：式中，p 為功率表測(cè)出的三相功率讀數(shù)（kw） ；u 為電壓表測(cè)出的線電壓讀數(shù)（ kv） ；i 為電流表測(cè)出的線電流讀數(shù)（

35、a） 。（2）平均功率因數(shù)又稱加權(quán)平均功率因數(shù)，按下式計(jì)算式中， wp為某一段時(shí)間（通常取一月）內(nèi)消耗的有功電能，由有功電能表讀??； wq為某一段時(shí)間（通常取一月）內(nèi)消耗的無(wú)功電能，由無(wú)功電能表讀取。精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 17 頁(yè)，共 21 頁(yè) - - - - - - - - -精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 17 頁(yè)，共 21 頁(yè) - - - - - - - - -教學(xué)內(nèi)容板書或旁注（3）最大負(fù)荷時(shí)功率因數(shù)指在最大負(fù)荷即計(jì)算負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)，按下式計(jì)算：在供電營(yíng)業(yè)

36、規(guī)則中規(guī)定： “用戶在當(dāng)?shù)毓╇娖髽I(yè)規(guī)定的電網(wǎng)高峰負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)應(yīng)達(dá)到下列規(guī)定：100kva 及以上高壓供電的用戶功率困數(shù)為0.90 以上，其他電力用戶和大、中型電力排灌站、躉購(gòu)轉(zhuǎn)售電企業(yè)，功率因數(shù)為0.85以上。 ”并規(guī)定，凡功率因數(shù)未達(dá)到上述規(guī)定的，應(yīng)增添無(wú)功補(bǔ)償裝置， 通常采用并聯(lián)電容器進(jìn)行補(bǔ)償。2無(wú)功功率補(bǔ)償由圖 2-9 可知，要使功率因數(shù)由cos提高到 cos ，必須裝設(shè)無(wú)功補(bǔ)償裝置（并聯(lián)電容器） ，其容量為或式中，稱為無(wú)功補(bǔ)償率， 或比補(bǔ)償容量。 這無(wú)功補(bǔ)償率，是表示要使1kw 的有功功率由 cos提高到 cos 所需要的無(wú)功補(bǔ)償容量 kvar 值。在確定了總的補(bǔ)償容量后， 即可根

37、據(jù)所選并聯(lián)電答器的單個(gè)容量qc來(lái)確定電容器的個(gè)數(shù)，即3無(wú)功補(bǔ)償后的工廠計(jì)算負(fù)荷工廠（或車間） 裝設(shè)了無(wú)功補(bǔ)償裝置以后， 則在確定補(bǔ)償?shù)攸c(diǎn)以前的總計(jì)算負(fù)荷時(shí)，應(yīng)扣除無(wú)功補(bǔ)償容量，即總的無(wú)功計(jì)算負(fù)荷補(bǔ)償后總的視在計(jì)算負(fù)荷例 2-6 p教材 46 頁(yè)二、工廠年耗電量的計(jì)算工廠的年耗電量可用工廠的年產(chǎn)量和單位產(chǎn)品耗電量進(jìn)行估算。工廠的年耗電量較精確的計(jì)算， 可利用工廠的有功和無(wú)功計(jì)算負(fù)荷 p30和 q30，即式中， 為年平均有功負(fù)荷系數(shù)，一般取0.70.75；為年平均無(wú)功負(fù)荷系數(shù)，一般取0.760.82；ta為年實(shí)際工作小時(shí)數(shù)，按每周五個(gè)工作日計(jì)，一班制可取2000h，兩班制可取4000h，三班制可取

38、6000h。例 27 p教材 48 頁(yè)。精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 18 頁(yè)，共 21 頁(yè) - - - - - - - - -精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 18 頁(yè)，共 21 頁(yè) - - - - - - - - -井岡山大學(xué)教 師 授 課 教 案課程名稱：工廠供電2012 年至 2013 年第1 學(xué)期第次課班級(jí)：10電氣 1 班編制日期： 20 12 年9 月 18 日教學(xué)單元（章節(jié)）：第四章第五節(jié) 變電所主變壓器臺(tái)數(shù)和容量的選擇第二章第五節(jié) 尖峰電流及其計(jì)算目的要求：

39、 1. 了解變電所主變壓器臺(tái)數(shù)和容量的選擇；2. 了解電力變壓器并列運(yùn)行的條件；3. 掌握用電設(shè)備尖峰電流的計(jì)算。知識(shí)要點(diǎn)： 1. 變電所主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇2. 變電所主變壓器容量的選擇3. 電力變壓器并列運(yùn)行的條件4. 用電設(shè)備尖峰電流的計(jì)算技能要點(diǎn)：教學(xué)步驟： 1. 注意選擇主變壓器臺(tái)數(shù)和容量時(shí)應(yīng)考慮的原則和滿足的條件2. 電力變壓器并列運(yùn)行時(shí)滿足的條件3. 單臺(tái)、多臺(tái)用電設(shè)備尖峰電流的計(jì)算教具及教學(xué)手段： 多媒體課堂教學(xué)；講述、舉例、分析、圖示。作業(yè)布置情況： 習(xí)題 42、43、29 課后分析與小結(jié)：授課教師：宗政勇授課日期： 20 年月日精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - -

40、- - - - - - - - - - 第 19 頁(yè)，共 21 頁(yè) - - - - - - - - -精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 19 頁(yè)，共 21 頁(yè) - - - - - - - - -教學(xué)內(nèi)容板書或旁注四、變電所主變壓器臺(tái)數(shù)和容量的選擇（）變電所主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇選擇主變壓器臺(tái)數(shù)時(shí)應(yīng)考慮下列原則：1）應(yīng)滿足用電負(fù)荷對(duì)供電可靠性的要求。2）對(duì)季節(jié)性負(fù)荷或晝夜負(fù)荷變動(dòng)較大而宜于采用經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式的變電所，也可考慮采用兩臺(tái)變壓器。3）除上述兩種情況外，一般車間變電所宜采用一臺(tái)變壓器。但是負(fù)荷集中且容量相當(dāng)大的變電所，雖為三級(jí)負(fù)荷， 也可以采用兩臺(tái)或多臺(tái)變壓器。4）在確定變電所主變壓器臺(tái)數(shù)時(shí)，應(yīng)適當(dāng)考慮負(fù)荷的發(fā)展，留有一定的余地。（二）變電所主變壓器容量的選擇1只裝一臺(tái)主變壓器的變電所主變壓器容量 sn.t應(yīng)滿足全部用電設(shè)備總計(jì)算負(fù)荷s30的需要，即2裝有兩臺(tái)主變壓器的變電所每臺(tái)變壓器的