負(fù)荷計算方法

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上 負(fù)荷計算方法供電設(shè)計常采用的電力負(fù)荷計算方法有：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。需用系數(shù)法計算簡便，對于任何性質(zhì)的企業(yè)負(fù)荷均適用，且計算結(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，且用電設(shè)備數(shù)量較多的用電設(shè)備組，因此，這種計算方法采用最廣泛。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，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。利用系數(shù)法以平均負(fù)荷作為計算的依據(jù)，利用概率論分析出最大負(fù)荷與平均負(fù)荷的關(guān)系，這種計算方法目前積累的實(shí)用數(shù)據(jù)不多，且計算步驟較繁瑣，故工程應(yīng)用較少。單位產(chǎn)品電耗法常用于方案設(shè)計。一、設(shè)備容量的確定用電設(shè)備銘

2、牌上標(biāo)出的功率（或稱容量）稱為用電設(shè)備的額定功率PN，該功率是指用電設(shè)備（如電動機(jī)）額定的輸出功率。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。因而，在計算負(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)定的工作制條件下的功率，稱之為用電設(shè)備功率PNµ。（一）長期連續(xù)工作制這類工作制的用電設(shè)備長期連續(xù)運(yùn)行，負(fù)荷比較穩(wěn)定，如通風(fēng)機(jī)、空氣壓縮機(jī)、水泵、電動發(fā)電機(jī)等。機(jī)床電動機(jī)，雖一般變動較大，但多數(shù)也是長期連續(xù)運(yùn)行的。對長期工作制的用電設(shè)備有PNµ=PN （29）（二）短時工作制這類工作制的用電設(shè)備工作時間很

3、短，而停歇時間相當(dāng)長。如煤礦井下的排水泵等。對這類用電設(shè)備也同樣有PNµ=PN （210）（三）短時連續(xù)工作制用電設(shè)備這類工作制的用電設(shè)備周期性地時而工作，時而停歇。如此反復(fù)運(yùn)行，而工作周期一般不超過10分鐘。如電焊機(jī)、吊車電動機(jī)等。斷續(xù)周期工作制設(shè)備，可用“負(fù)荷持續(xù)率”來表征其工作性質(zhì)。負(fù)荷持續(xù)率為一個工作周期內(nèi)工作時間與工作周期的百分比值，用表示 （211）式中T工作周期，s；t工作周期內(nèi)的工作時間，s；t0工作周期內(nèi)的停歇時間，s。斷續(xù)周期工作制設(shè)備的設(shè)備容量，一般是對應(yīng)于某一標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷持續(xù)率的。應(yīng)該注意：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

4、持續(xù)率的設(shè)備容量（銘牌容量）必須換算為同一負(fù)荷持續(xù)率下的容量才能進(jìn)行相加運(yùn)算。并且，這種換算應(yīng)該是等效換算，即按同一周期內(nèi)相同發(fā)熱條件來進(jìn)行換算。由于電流I通過設(shè)備在t時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量為I2Rt，因此，在設(shè)備電阻不變而產(chǎn)生熱量又相同的條件下，。而在同電壓下，設(shè)備容量PI。由式（211）可知，同一周期的負(fù)荷持續(xù)率t。因此，即設(shè)備容量與負(fù)荷持續(xù)率的平方根值成反比。假如設(shè)備在N下的額定容量為PN，則換算到下的設(shè)備容量P為： （212）式中 負(fù)荷的持續(xù)率；N與銘牌容量對應(yīng)的負(fù)荷持續(xù)率；P負(fù)荷持續(xù)率為時設(shè)備的輸出容量，kW。1電焊機(jī)組電焊機(jī)的銘牌負(fù)荷持續(xù)率N有50、60、75和100等4種，為了計算簡便

5、與查表求需用系數(shù)，一般要求統(tǒng)一換算到100，因此其設(shè)備容量為 （213）式中PN電焊機(jī)銘牌上的有功容量，kW；SN電焊機(jī)銘牌上視在容量，kVA；100其值為100%的負(fù)荷持續(xù)率（計算中取1）；cos銘牌的額定功率因數(shù)。2吊車電動機(jī)組吊車電動機(jī)的銘牌負(fù)荷持續(xù)率N有15、25、40和50等4種，為了計算簡便與查表求需用系數(shù)，一般要求統(tǒng)一換算到25。因此，其設(shè)備容量為（214）式中25其值為25的負(fù)荷持續(xù)率（計算中為0.25）；PN吊車電動機(jī)的銘牌容量，kW；N與銘牌容量對應(yīng)的負(fù)荷持續(xù)率。例21有一電焊變壓器，其銘牌上給出：額定容量SN42kVA，負(fù)荷持續(xù)率N60，功率因數(shù)cos0.62，試求該電焊

6、變壓器的設(shè)備容量P。解電焊裝置的設(shè)備功率統(tǒng)一換算到100，所以設(shè)備功率為例22某車間有一臺10噸橋式起重機(jī)，設(shè)備名牌上給出：額定功率PN39.6kW，負(fù)荷持續(xù)率N40。試求該起重機(jī)的設(shè)備容量。解起重機(jī)應(yīng)換算到25，因此設(shè)備容量為 = 50kW二、需用系數(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，所安裝的所有用電設(shè)備（不包括備用）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，再加之線路在輸送電力時必有一定的損耗，而用電設(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用電戶或設(shè)備組的最大負(fù)荷，必須要對相加所得到的總額定容量PN打一個折扣。所謂需用系數(shù)法就是利用需用系數(shù)來確定用電戶

7、或用電設(shè)備組計算負(fù)荷的方法。其實(shí)質(zhì)是用一個小于1的需用系數(shù)Kd對用電設(shè)備組的總額定容量PN打一定的折扣，使確定出來的計算負(fù)荷Pca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Pmax。其基本計算公式如下Pca=KdPN (215)在確定了設(shè)備容量之后，可分別按下列情況按需用系數(shù)確定計算負(fù)荷。1用電設(shè)備組計算負(fù)荷的確定用電設(shè)備組是由工藝性質(zhì)相同、需用系數(shù)相近的一些設(shè)備合并成的一組用電設(shè)備。在一個車間中，可根據(jù)具體情況將用電設(shè)備分為若干組，再分別計算各用電設(shè)備組的計算負(fù)荷。其計算公式為Qca公式錯誤，需要再乘以Kd（219）式中Pca、Qca、Sca該用電設(shè)備組的有功、無功、視在功率計算負(fù)荷；

8、PN 該用電設(shè)備組的設(shè)備總額定容量，kW；UN 額定電壓，V；tan 功率因數(shù)角的正切值；Ica 該用電設(shè)備組的計算負(fù)荷電流，簡稱計算電流，A；Kd 需用系數(shù)，由表22查得。例23已知機(jī)修車間的金屬切削機(jī)床組擁有電壓為380V的三相電動機(jī)7.5kW 3臺；4kW 8臺；3kW17臺；1.5kW10臺。試求該用電設(shè)備組的計算負(fù)荷。解此機(jī)床電動機(jī)組的總?cè)萘繛镻N=7.5kW×3+4kW×8+3kW×17+1.5kW×10=120.5kW查表22中“小批生產(chǎn)的金屬冷加工機(jī)床”項(xiàng)，得Kd0.120.16（取0.15），cos0.5，tan1.73。因此得有功計算

9、負(fù)荷Pca=0.15×120.5kW=18.1 kW無功計算負(fù)荷Qca=18.1 kW×1.73=31.3 kvar視在計算負(fù)荷Sca=18.1kW0.5=36.2 kVA計算電流須要指出：需用系數(shù)值與用電設(shè)備組的類別和工作狀態(tài)有很大的關(guān)系，因此，在計算時首先要正確判明用電設(shè)備組類別和工作狀態(tài)，否則將造成錯誤。例如機(jī)修車間的金屬切削機(jī)床應(yīng)該屬于“小批生產(chǎn)的冷加工機(jī)床”，因?yàn)闄C(jī)修不可能是大批生產(chǎn)的，而金屬切削屬冷加工。又如壓塑機(jī)、拉絲機(jī)和鍛錘等應(yīng)屬熱加工機(jī)床。再如起重機(jī)、行車、電葫蘆應(yīng)屬吊車類設(shè)備。2多個用電設(shè)備組的計算負(fù)荷在配電干線上或車間變電所低壓母線上，常有多個用電設(shè)備

10、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)，因此在求配電干線或車間變電所低壓母線的計算負(fù)荷時，應(yīng)再計入一個同時系數(shù)Ksi。具體計算公式為（220）式中Pca、Qca、Sca為配電干線或變電站低壓母線的有功、無功、視在計算負(fù)荷；Ksi組間同時系數(shù)，其值見表23；m該配電干線或變電站低壓母線上所接用電設(shè)備組總數(shù)；Kdi、tani、PNi分別對應(yīng)于某一用電設(shè)備組的需用系數(shù)、功率因數(shù)角正切值，總設(shè)備容量；Ica該干線或變電站低壓母線上的計算電流，A；UN該干線或低壓母線上的額定電壓，V。表23工礦企業(yè)各級組間同時系數(shù)Ksi應(yīng)用范圍Ksi確定車間變電所低壓母線上的計算負(fù)荷時，所采用的有功負(fù)荷同時

11、系數(shù)1、冷加工車間2、熱加工車間3、動力站4、煤礦井下0.70.80.70.90.81.00.80.9確定變、配電所高壓母線上的計算負(fù)荷時，所采用的有功負(fù)荷同時系數(shù)1、計算負(fù)荷小于5000kW2、計算負(fù)荷為500010000kW3、計算負(fù)荷大于10000kW0.91.00.850.8注：無功負(fù)荷同時系數(shù)一般采用與有功負(fù)荷同時系數(shù)相同的數(shù)據(jù)。在計算多組用電設(shè)備組的總計算負(fù)荷時，為了簡化和統(tǒng)一，一般各組設(shè)備的臺數(shù)不論多少，各組的計算負(fù)荷均按表22所列Kd和cos的值來計算，而不必考慮設(shè)備臺數(shù)少而適當(dāng)增大Kd和cos值的問題。例24某機(jī)加工車間380V線路上，接有金屬切削機(jī)床電動機(jī)30臺，共100k

12、W；通風(fēng)機(jī)4臺，共6kW；電阻爐4臺共8kW。試確定此線路上的計算負(fù)荷。解先求各組的計算負(fù)荷1金屬切削機(jī)床組查表22，取Kd0.2，cos= 0.5，tan =1.73Pca.1= 0.2×100 = 20 kWQca.1= 20×1.73 = 34.6 kvar2通風(fēng)機(jī)組查表22，取Kd0.8，cos0.8，tan0.75Pca.2 = 0.8×6 = 4.8 kWQca.2 = 4.8×0.75 = 3.6 kvar3電阻爐查表22，取Kd0.7，cos1，tan0 Pca.3= 0.7×8 = 5.6 kW查表23，取Kai0.9，得總計算負(fù)荷3對需用系數(shù)法的評價1）公式簡單，計算方便，只用一個原始公式Pca=KdPN就可以表征普遍的