第三章電力負(fù)荷及其計算

1、第三章電力負(fù)荷及其計算第三章電力負(fù)荷及其計算第一節(jié)電力負(fù)荷與負(fù)荷曲線第二節(jié)三相用電設(shè)備組計算負(fù)荷的確定第三節(jié)單相用電設(shè)備組計算負(fù)荷的確定第四節(jié)用戶計算負(fù)荷及年耗電量的計算第五節(jié)尖峰電流及其計算第一節(jié)電力負(fù)荷與負(fù)荷曲線一、電力負(fù)荷的分級及其對供電電源的要求電力負(fù)荷，既可指用電設(shè)備或用電單位（用戶），也可指用電設(shè)備或用電單位所耗用的電功率或電流。(一)電力負(fù)荷的分級.一級負(fù)荷第一節(jié)電力負(fù)荷與負(fù)荷曲線“中斷供電”(停電)一般分計劃檢修停電和事故停電。由于計劃檢修停電，供電單位要事先通知用戶，用戶可采取措施避免或減少停電損失。這里確定負(fù)荷分級的“中斷供電”是指事故停電。.二級負(fù)荷.三級負(fù)荷(二)各級電

2、力負(fù)荷對供電電源的要求.一級負(fù)荷對供電電源的要求第一節(jié)電力負(fù)荷與負(fù)荷曲線“雙重電源”供電，是指一個負(fù)荷由在安全供電方面互相獨立的兩條電路來供電，過去也稱為“兩個獨立電源”供電。.二級負(fù)荷對供電電源的要求.三級負(fù)荷對供電電源的要求二、電力負(fù)荷的類別電力負(fù)荷按用途分，有照明負(fù)荷和動力負(fù)荷。()長期連續(xù)工作制這類設(shè)備長期連續(xù)運行，負(fù)荷比較穩(wěn)定，例如通風(fēng)機(jī)、空氣壓縮機(jī)、電動發(fā)電機(jī)組、電爐和照明燈等。()短時工作制這類設(shè)備的工作時間較短，而停歇時間相對較長，例如機(jī)床上的某些輔助電動機(jī)(如進(jìn)給電動機(jī)、升降電動機(jī)等)。第一節(jié)電力負(fù)荷與負(fù)荷曲線()斷續(xù)周期工作制這類設(shè)備周期性地工作停歇工作，如此反復(fù)運行，而工

3、作周期一般不超過，例如電焊機(jī)和起重機(jī)械。三、用電設(shè)備的額定容量、負(fù)荷持續(xù)率及負(fù)荷系數(shù).用電設(shè)備的額定容量.負(fù)荷持續(xù)率圖-日有功負(fù)荷曲線第一節(jié)電力負(fù)荷與負(fù)荷曲線.用電設(shè)備的負(fù)荷系數(shù)四、負(fù)荷曲線的有關(guān)概念(一)負(fù)荷曲線的繪制與類型圖-年負(fù)荷持續(xù)時間曲線的繪制(二)與負(fù)荷曲線有關(guān)的物理量.年最大負(fù)荷和年最大負(fù)荷利用小時第一節(jié)電力負(fù)荷與負(fù)荷曲線圖-年每日最大負(fù)荷曲線第一節(jié)電力負(fù)荷與負(fù)荷曲線圖-年最大負(fù)荷和年最大負(fù)荷利用小時.平均負(fù)荷和負(fù)荷曲線填充系數(shù)第一節(jié)電力負(fù)荷與負(fù)荷曲線圖-年平均負(fù)荷第二節(jié)三相用電設(shè)備組計算負(fù)荷的確定一、概述計算負(fù)荷（），是指通過統(tǒng)計計算求出的、用來按發(fā)熱條件選擇供配電系統(tǒng)中各元件

4、的負(fù)荷值。二、按需要系數(shù)法確定三相用電設(shè)備組的計算負(fù)荷(一)需要系數(shù)的概念圖-用電設(shè)備組的計算負(fù)荷第二節(jié)三相用電設(shè)備組計算負(fù)荷的確定(二)需要系數(shù)法的基本計算公式及其應(yīng)用()電焊機(jī)組的容量換算()起重機(jī)電動機(jī)組的容量換算例-已知某機(jī)修車間的金屬切削機(jī)床組，擁有電壓為的三相電動機(jī) 臺，. 臺， 臺，. 臺，. 臺。試求其計算負(fù)荷。解此機(jī)床組電動機(jī)的總?cè)萘繛椋豪?某裝配車間線路，供電給臺起重機(jī)電動機(jī)，其中臺.()，臺()。試求該線路的計算負(fù)荷。解按規(guī)定，起重機(jī)電動機(jī)容量要統(tǒng)一換算到，因此題示臺起重機(jī)電動機(jī)總?cè)萘繛椋旱诙?jié)三相用電設(shè)備組計算負(fù)荷的確定(三)多組用電設(shè)備計算負(fù)荷的確定例-某機(jī)工車間線路

5、上，接有流水作業(yè)的金屬切削機(jī)床電動機(jī)臺共，其中較大容量電動機(jī)有 臺，. 臺， 臺，其他為更小容量的電動機(jī)。另有通風(fēng)機(jī)臺，共；電葫蘆個，()。試確定各組的和總的計算負(fù)荷。解先求各組的計算負(fù)荷：()機(jī)床組()通風(fēng)機(jī)組()電葫蘆第二節(jié)三相用電設(shè)備組計算負(fù)荷的確定表-例-的電力負(fù)荷計算表(按需要系數(shù)法)三、按二項式法確定三相用電設(shè)備組的計算負(fù)荷(一)二項式法的基本計算公式及其應(yīng)用例-試用二項式法確定例-所述機(jī)修車間金屬切削機(jī)床組的計算。解由附表查得.，.，.，.。而設(shè)備總?cè)萘繛椋旱诙?jié)三相用電設(shè)備組計算負(fù)荷的確定(二)多組用電設(shè)備計算負(fù)荷的確定例-試用二項式法確定例-所述機(jī)工車間線路上各組設(shè)備的和總的

6、計算負(fù)荷。解先求各組的平均負(fù)荷、附加負(fù)荷和計算負(fù)荷。()機(jī)床組()通風(fēng)機(jī)組()電葫蘆查附表得.，.，.，.。表-例-的電力負(fù)荷計算表(按二項式法).()第三節(jié)單相用電設(shè)備組計算負(fù)荷的確定一、概述在工廠特別是在民用建筑中，除了廣泛應(yīng)用三相電氣設(shè)備外，還普遍應(yīng)用有諸如電燈、電爐、電焊機(jī)及家用電器等各種單相用電設(shè)備。二、單相設(shè)備組等效三相負(fù)荷的計算(一)單相設(shè)備接于相電壓時的負(fù)荷計算(二)單相設(shè)備接于線電壓時的負(fù)荷計算.單相設(shè)備接于同一線電壓時.單相設(shè)備接于不同線電壓時第三節(jié)單相用電設(shè)備組計算負(fù)荷的確定圖-接于各線電壓的單相負(fù)荷等效變換程序(三)單相設(shè)備分別接于線電壓和相電壓時的負(fù)荷計算第三節(jié)單相用

7、電設(shè)備組計算負(fù)荷的確定表-相間負(fù)荷換算為單相負(fù)荷的功率換算系數(shù)例-如圖-所示三相四線制線路上，接有單相電熱干燥箱臺，其中臺接于相，臺接于相，另臺接于相。此外該線路上還接有單相對焊機(jī)臺，其中臺()接于相，臺()接于相，另臺()接于相。試求此線路的計算負(fù)荷。第三節(jié)單相用電設(shè)備組計算負(fù)荷的確定圖-例-的電路解()電熱干燥箱的各相計算負(fù)荷查附表得.，第三節(jié)單相用電設(shè)備組計算負(fù)荷的確定，因此只需計算其有功計算負(fù)荷：()對焊機(jī)的各相計算負(fù)荷()各相總的有功和無功計算負(fù)荷()總的等效三相計算負(fù)荷第四節(jié)用戶計算負(fù)荷及年耗電量的計算一、供配電系統(tǒng)的功率損耗計算圖-企業(yè)供電系統(tǒng)中各部分的計算負(fù)荷和功率損耗(只示出

8、其有功部分)第四節(jié)用戶計算負(fù)荷及年耗電量的計算(一)線路的功率損耗計算.線路的有功功率損耗計算.線路的無功功率損耗計算圖-三相架空線路的線間距離(二)變壓器的功率損耗計算.變壓器的有功功率損耗計算第四節(jié)用戶計算負(fù)荷及年耗電量的計算()鐵心中的有功功率損耗簡稱“鐵損”。()繞組中的功率損耗通稱“銅損”。.變壓器的無功功率損耗計算()用來在鐵心中產(chǎn)生磁通的無功功率它只與一次繞組電壓有關(guān)，與負(fù)荷無關(guān)。()消耗在變壓器繞組電抗上的無功功率額定負(fù)荷下的這部分無功損耗用表示。二、用戶計算負(fù)荷的確定用戶計算負(fù)荷是選擇用戶電源進(jìn)線及其中一、二次設(shè)備的基本依據(jù)，也是計算用戶功率因數(shù)和用戶用電容量的基本依據(jù)。(一

9、)按逐級計算法確定用戶的計算負(fù)荷(二)按需要系數(shù)法確定用戶的計算負(fù)荷第四節(jié)用戶計算負(fù)荷及年耗電量的計算(三)按負(fù)荷密度法估算用戶的計算負(fù)荷(四)按年產(chǎn)量估算用戶的計算負(fù)荷圖-功率因數(shù)的提高與無功功率和視在功率的變化第四節(jié)用戶計算負(fù)荷及年耗電量的計算(五)用戶的無功補(bǔ)償及補(bǔ)償后的用戶計算負(fù)荷例-某用戶擬建一降壓變電所，裝設(shè)一臺主變壓器。已知變電所低壓側(cè)有功計算負(fù)荷為，無功計算負(fù)荷為。為了使用戶(變電所高壓側(cè))的功率因數(shù)不低于.，擬在變電所低壓側(cè)裝設(shè)并聯(lián)電容器進(jìn)行無功補(bǔ)償。問需裝設(shè)多少補(bǔ)償容量?并問補(bǔ)償前后用戶變電所所選主變壓器容量可有什么解()補(bǔ)償前的主變壓器容量和功率因數(shù)()無功補(bǔ)償容量()無

10、功補(bǔ)償后的主變壓器容量和功率因數(shù)()無功補(bǔ)償前后主變壓器容量的變化三、用戶供配電系統(tǒng)的電能損耗計算(一)線路的電能損耗計算第四節(jié)用戶計算負(fù)荷及年耗電量的計算圖-關(guān)系曲線(二)變壓器的電能損耗計算第四節(jié)用戶計算負(fù)荷及年耗電量的計算()全年鐵損產(chǎn)生的電能損耗()全年銅損產(chǎn)生的電能損耗四、用戶年耗電量的計算用戶的年耗電量可用其年產(chǎn)量和單位產(chǎn)品耗電量進(jìn)行估算，如前式（ ）。例-假設(shè)例-所示用戶為兩班制生產(chǎn)，試計算其年耗電量。解按式(-)和式(-)計算。取.，.，因此可得：第五節(jié)尖峰電流及其計算一、尖峰電流的有關(guān)概念尖峰電流（）是指持續(xù)時間的短時最大負(fù)荷電流，例如電動機(jī)的起動電流等。二、單臺用電設(shè)備尖峰電流的計算單臺用電設(shè)備的尖峰電流就是其起動電流，因此尖峰電流為：三、多臺用電設(shè)備尖