第4講、第二章負(fù)荷計(jì)算建筑供配電與照明王曉麗主編建筑工業(yè)出版社

1、第二章第二章 負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷計(jì)算概概 述述1負(fù)荷曲線與負(fù)荷計(jì)算的基本概念負(fù)荷曲線與負(fù)荷計(jì)算的基本概念2按二項(xiàng)式法確定計(jì)算負(fù)荷按二項(xiàng)式法確定計(jì)算負(fù)荷4按需要系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷按需要系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷3計(jì)算負(fù)荷的常用估算方法計(jì)算負(fù)荷的常用估算方法5單相負(fù)荷的負(fù)荷計(jì)算單相負(fù)荷的負(fù)荷計(jì)算6第二章第二章 負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷計(jì)算尖峰電流的計(jì)算尖峰電流的計(jì)算7節(jié)約電能節(jié)約電能8變壓器的選擇變壓器的選擇9負(fù)荷計(jì)算示例負(fù)荷計(jì)算示例10第二章第二章 負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷計(jì)算第一節(jié)第一節(jié) 概述概述1 1負(fù)荷計(jì)算的目的負(fù)荷計(jì)算的目的負(fù)荷計(jì)算主要是確定“計(jì)算負(fù)荷”。其目的主要是為了選擇電氣設(shè)備、導(dǎo)線和電纜；進(jìn)行變壓器損耗、線路能量損耗

2、、電壓損失和年用電量的計(jì)算。2 2負(fù)荷計(jì)算的內(nèi)容負(fù)荷計(jì)算的內(nèi)容（1）求計(jì)算負(fù)荷 是按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線、電纜、電氣設(shè)備的依據(jù)。（2）求尖峰電流 是計(jì)算線路的電壓損失、電壓波動(dòng)和選擇熔斷器以及確定保護(hù)裝置整定值的重要依據(jù)。（3）季節(jié)性負(fù)荷計(jì)算 用于確定變壓器臺(tái)數(shù)，容量以及計(jì)算變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的依據(jù)。（4）一級(jí)、二級(jí)負(fù)荷的計(jì)算 用于確定變壓器臺(tái)數(shù)、備用電源和應(yīng)急電源。（三級(jí)負(fù)荷的概念學(xué)生要掌握）第二章第二章 負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷計(jì)算3 3負(fù)荷計(jì)算的常用方法負(fù)荷計(jì)算的常用方法負(fù)荷計(jì)算的方法比較多，每種方法都具有不同的適用范圍。常用的方法有：（1）需要系數(shù)法。（2）二項(xiàng)式法。（3）利用系數(shù)法。（4）單位指標(biāo)法。（

3、5）負(fù)荷密度法。第二章第二章 負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷計(jì)算第二節(jié)第二節(jié) 負(fù)荷曲線與負(fù)荷計(jì)算的基本概念負(fù)荷曲線與負(fù)荷計(jì)算的基本概念 一、負(fù)荷曲線一、負(fù)荷曲線負(fù)荷曲線是電力負(fù)荷隨時(shí)間變化的圖形。負(fù)荷曲線可直觀地反映出電能用戶的用電特點(diǎn)和規(guī)律，即最大負(fù)荷Pmax、平均負(fù)荷Pav和負(fù)荷波動(dòng)程度。 負(fù)荷曲線又分為有功負(fù)荷曲線、無(wú)功負(fù)荷曲線；日負(fù)荷曲線、年負(fù)荷曲線。 （1 1）日負(fù)荷曲線）日負(fù)荷曲線 代表電能用戶代表電能用戶2424小時(shí)內(nèi)用電負(fù)荷變化的情況。通常，為了使用方便，負(fù)荷小時(shí)內(nèi)用電負(fù)荷變化的情況。通常，為了使用方便，負(fù)荷曲線繪制成階梯形。如圖曲線繪制成階梯形。如圖2-1a2-1a、b b所示。所示。（2 2

4、）年負(fù)荷曲線）年負(fù)荷曲線 代表電能用戶全年用電負(fù)荷變化情況。代表電能用戶全年用電負(fù)荷變化情況。 圖圖2-2 2-2 年負(fù)荷持續(xù)時(shí)間曲線的繪制年負(fù)荷持續(xù)時(shí)間曲線的繪制（a a）夏季日負(fù)荷曲線）夏季日負(fù)荷曲線 （b b）冬季日負(fù)荷曲線）冬季日負(fù)荷曲線（c c）年負(fù)荷持續(xù)時(shí)間曲線）年負(fù)荷持續(xù)時(shí)間曲線第二章第二章 負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷計(jì)算第二章第二章 負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷計(jì)算二、負(fù)荷計(jì)算的幾個(gè)基本概念二、負(fù)荷計(jì)算的幾個(gè)基本概念1最大負(fù)荷在負(fù)荷曲線中用Pmax表示的負(fù)荷就稱為最大負(fù)荷。如圖2-2所示。分為日最大負(fù)荷和年最大負(fù)荷。圖2-2 年最大負(fù)荷和年最大負(fù)荷利用小時(shí) 2 2計(jì)算負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷 用“PC”（QC，SC或I

5、C）表示，負(fù)荷曲線的時(shí)間間隔為半小時(shí)，則曲線上的最大負(fù)荷就是計(jì)算負(fù)荷，通常又用P30，Q30，S30或I30分別表示有功、無(wú)功、視在計(jì)算負(fù)荷和計(jì)算電流。 “ “計(jì)算負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷”是按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)體和電氣設(shè)備的一個(gè)是按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)體和電氣設(shè)備的一個(gè)“假想負(fù)荷假想負(fù)荷”。其物理意義是：。其物理意義是：這個(gè)不變的這個(gè)不變的“計(jì)算負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷”持續(xù)運(yùn)行時(shí)所產(chǎn)生的熱效應(yīng)，與實(shí)際變動(dòng)負(fù)荷長(zhǎng)期運(yùn)行所產(chǎn)生持續(xù)運(yùn)行時(shí)所產(chǎn)生的熱效應(yīng)，與實(shí)際變動(dòng)負(fù)荷長(zhǎng)期運(yùn)行所產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)相等。的最大熱效應(yīng)相等。 即： PC= P30= Pmax QC= Q30= Qmax SC= S30= Smax IC= I30= Im

6、ax第二章第二章 負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷計(jì)算第二章第二章 負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷計(jì)算3 3最大負(fù)荷年利用小時(shí)數(shù)最大負(fù)荷年利用小時(shí)數(shù) 用“Tmax”表示，是一個(gè)“假想時(shí)間”，如圖2-2所示。其物理意義是指電能用戶按年最大負(fù)荷Pmax持續(xù)運(yùn)行Tmax小時(shí)所消耗的電能恰好等于全年實(shí)際消耗的電能。其表達(dá)式為： maxmaxPWTP式中：Tmax最大負(fù)荷年利用小時(shí)（h）； WP 全年消耗的有功電（kWh）。查表法：表2-14 4平均負(fù)荷平均負(fù)荷 用Pav、Qav 和Sav 表示，平均負(fù)荷是指電能用戶在一段時(shí)間內(nèi)消耗功率的平均值。如圖2-3所示。第二章第二章 負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷計(jì)算5 5負(fù)荷系數(shù)負(fù)荷系數(shù)用 和 分別表示有功負(fù)荷系數(shù)

7、和無(wú)功負(fù)荷系數(shù)，負(fù)荷系數(shù)又稱負(fù)荷率，它表明負(fù)荷波動(dòng)程度的一個(gè)參數(shù)，其值越大負(fù)荷曲線越平坦，負(fù)荷波動(dòng)越小。其關(guān)系式為： maxmaxQQPPavav一般企業(yè)負(fù)荷系數(shù)年平均值為：=0.70.75 =0.760.82=0.70.75 =0.760.82陰影部分表示全年實(shí)際消耗的電能WP，則：Pav=WP/8760圖2-3 年平均負(fù)荷 第二章第二章 負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷計(jì)算maxmaxQQPPavav某電氣開關(guān)廠全廠計(jì)算負(fù)荷為3000kW，功率因數(shù)為0.75，求：（1）該廠全年有功及無(wú)功電能量；（2）求該廠的平均負(fù)荷。maxmaxPWTP第二章第二章 負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷計(jì)算第三節(jié)第三節(jié) 按需要系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷按需

8、要系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷一、設(shè)備容量的確定1. 設(shè)備容量的定義 設(shè)備的銘牌額定功率PN經(jīng)過換算至統(tǒng)一規(guī)定的工作制下的“額定功率”稱為設(shè)備容量，用Pe來(lái)表示。 2. 設(shè)備容量的確定 （1）長(zhǎng)期連續(xù)工作制或短時(shí)連續(xù)工作制的用電設(shè)備，設(shè)備容量即為額定功率，Pe = PN。 %1000tttJC式中： t工作周期內(nèi)的工作時(shí)間；t0工作周期內(nèi)的停歇時(shí)間。設(shè)備銘牌上暫載率為額定暫載率用JCN表示。由于反復(fù)短時(shí)工作制的用電設(shè)備。其工作時(shí)間與間歇時(shí)間相互交替，我們把一個(gè)周期內(nèi)的工作時(shí)間的百分?jǐn)?shù)稱作暫載率，又稱負(fù)載持續(xù)率，用JC表示，即：1）電焊機(jī)和電焊裝置組）電焊機(jī)和電焊裝置組 要求統(tǒng)一換算到要求統(tǒng)一換算到JCJ

9、C=100%時(shí)的功率，即：時(shí)的功率，即： NNNN100NeJCCOSSPJCJCP第二章第二章 負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷計(jì)算（2）反復(fù)短時(shí)工作制的用電設(shè)備，設(shè)備容量要換算到統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)暫載率下的功率。式中，式中，PN為電焊機(jī)額定有功功率；為電焊機(jī)額定有功功率；SN為額定視在功率；為額定視在功率；JCJCN為額定負(fù)荷持續(xù)率；為額定負(fù)荷持續(xù)率； cosN為額定功率因數(shù)。為額定功率因數(shù)。 2）起重機(jī)（吊車電動(dòng)機(jī)）起重機(jī)（吊車電動(dòng)機(jī)） 要求統(tǒng)一換算到要求統(tǒng)一換算到JCJC=25%時(shí)的功率，即：時(shí)的功率，即：NNN25NeJC2PPJCJCP 3）電爐變壓器組）電爐變壓器組 設(shè)備容量是指額定功率下的有功功率，設(shè)備容量

10、是指額定功率下的有功功率，即：即： Pe=SNcosN 第二章第二章 負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷計(jì)算（3）照明燈具的設(shè)備容量）照明燈具的設(shè)備容量 （4）單相負(fù)荷應(yīng)均勻分配到三相上）單相負(fù)荷應(yīng)均勻分配到三相上 （5）所有備用設(shè)備的容量不計(jì)入總用電設(shè)備容量之中）所有備用設(shè)備的容量不計(jì)入總用電設(shè)備容量之中第二章第二章 負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷計(jì)算 （6）消防用電設(shè)備的容量一般不計(jì)入總用電設(shè)備容量之中）消防用電設(shè)備的容量一般不計(jì)入總用電設(shè)備容量之中 （7）夏季有系統(tǒng)空調(diào)的制冷等用電設(shè)備，冬季利用鍋爐采暖，取大）夏季有系統(tǒng)空調(diào)的制冷等用電設(shè)備，冬季利用鍋爐采暖，取大2-2 有一臺(tái)吊車起重機(jī)，其名牌上的額定功率有一臺(tái)吊車起重機(jī)，其

11、名牌上的額定功率PN=11kW，額定暫載率，額定暫載率JCN=15%，求該起重，求該起重機(jī)的設(shè)備容量。機(jī)的設(shè)備容量。 Pe=2PN sqrt（JCN）=8.52kW第二章第二章 負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷計(jì)算第二章第二章 負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷計(jì)算二、按需要系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷二、按需要系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷用需要系數(shù)法進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算，其方法簡(jiǎn)便適用，為工業(yè)企業(yè)及民用建筑供配電系統(tǒng)負(fù)荷計(jì)算的主要方法，在計(jì)算過程中，需要把用電設(shè)備按照工藝性質(zhì)不同，需要系數(shù)不同分成不同若干組，然后分組進(jìn)行計(jì)算，最后再算出總的計(jì)算負(fù)荷，即逐級(jí)計(jì)算的方法。1需要系數(shù)需要系數(shù)定義為：edPPKmax或ecdPPK （Kd 1）第二章第二章 負(fù)荷計(jì)算負(fù)

12、荷計(jì)算來(lái)源：用電設(shè)備組的設(shè)備容量Pe，是指用電設(shè)備組所有設(shè)備的額定容量之和，即Pe = PN。而設(shè)備實(shí)際運(yùn)行中，諸多因素影響，就獲得了需要系數(shù)的公式：WLeLdKKK式中：KL 用電設(shè)備組的負(fù)荷系數(shù)，即用電設(shè)備組在最大負(fù)荷時(shí)，工作著的用電設(shè)備實(shí)際所需的功率與這些用電設(shè)備總?cè)萘恐龋?K用電設(shè)備組的同時(shí)系數(shù)，即用電設(shè)備組在最大負(fù)荷時(shí)，工作著的用電設(shè)備容量與該組用電設(shè)備總?cè)萘恐龋籩 用電設(shè)備組的平均效率，即用電設(shè)備組輸出與輸入功率之比；WL 供電線路的平均效率，即供電線路末端與線路首端功率之比。因此，由上面分析可知，需要系數(shù)Kd是一個(gè)綜合指標(biāo)，其值一般小于1。 會(huì)查表第二章第二章 負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷計(jì)

13、算2確定用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷設(shè)備容量確定之后，將用電設(shè)備進(jìn)行分組，即將工藝性質(zhì)相同，需要系數(shù)相近的用電設(shè)備劃為一組，進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算，其計(jì)算公式為：edCPKP1tan11CCPQ21211CCCQPSNCCUSI311式中：式中： P PC1C1、QQC1C1、S SC1C1該用電設(shè)備組的有功、無(wú)功、視在計(jì)算負(fù)荷（該用電設(shè)備組的有功、無(wú)功、視在計(jì)算負(fù)荷（kWkW）、（）、（kvarkvar）、（）、（kVAkVA）；）； Pe Pe該用電設(shè)備組的設(shè)備容量總和（該用電設(shè)備組的設(shè)備容量總和（kWkW），不包括備用設(shè)備容量；），不包括備用設(shè)備容量； K Kd d該用電設(shè)備組的需要系數(shù)；設(shè)備臺(tái)數(shù)小于等于

14、該用電設(shè)備組的需要系數(shù)；設(shè)備臺(tái)數(shù)小于等于3 3臺(tái)時(shí)，臺(tái)時(shí)，K Kd d取取1 1； I IC1 C1 該用電設(shè)備組的計(jì)算電流（該用電設(shè)備組的計(jì)算電流（A A）；）； tan tan 與運(yùn)行功率因數(shù)角相對(duì)應(yīng)的正切值；與運(yùn)行功率因數(shù)角相對(duì)應(yīng)的正切值； U UN N該用電設(shè)備組的額定電壓（該用電設(shè)備組的額定電壓（kVkV）。）。一機(jī)修車間的一機(jī)修車間的380V380V線路上，接有通風(fēng)機(jī)組線路上，接有通風(fēng)機(jī)組2020臺(tái)共臺(tái)共5kW5kW，試求計(jì)算負(fù)荷。，試求計(jì)算負(fù)荷。解：解：通風(fēng)機(jī)組：通風(fēng)機(jī)組： 查表可得查表可得Kd=0.75-0.85Kd=0.75-0.85（取（取0.80.8），），coscos

15、=0.8=0.8，tantan =0.75=0.75，因此，因此Pc1=KdPe=0.8Pc1=KdPe=0.85 KW=4 kW5 KW=4 kWQc1= P c1tanQc1= P c1tan = =4KW4KW0.75=3kvar0.75=3kvarSc1= P c1/cosSc1= P c1/cos = =4KW/0.8=5 kV4KW/0.8=5 kVA A第二章第二章 負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷計(jì)算3確定多個(gè)用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷引入一個(gè)系數(shù)稱同期系數(shù) （又稱同時(shí)系數(shù)）， 的取值為0.81之間，其計(jì)算公式為：12CCPKP12CCQKQ22222CCCQPSNCCUSI322KK式中：PC2、QC

16、2、SC2 配電干線或車間變電所低壓母線上的有功、無(wú)功、視在計(jì)算負(fù)荷（kW）、（kvar）、（kVA）； PC1、QC1 分別為各用電設(shè)備組的有功、 無(wú)功計(jì)算負(fù)荷的總和； K 同時(shí)系數(shù)；IC2 配電干線或車間變電所低壓母線上的計(jì)算電流（A）；UN 配電干線或車間變電所低壓母線上的額定電壓（kV）。22一機(jī)修車間的一機(jī)修車間的380V380V線路上，接有金屬切削機(jī)床線路上，接有金屬切削機(jī)床電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)2020臺(tái)共臺(tái)共50kW50kW；另接通風(fēng)機(jī)；另接通風(fēng)機(jī)3 3臺(tái)共臺(tái)共5kW5kW；吊；吊車電動(dòng)機(jī)車電動(dòng)機(jī)1 1個(gè)個(gè)3kW3kW（JCJCN N =15% =15%）試求計(jì)算負(fù)荷。）試求計(jì)算負(fù)荷。第

17、二章第二章 負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷計(jì)算4確定車間變電所高壓側(cè)計(jì)算負(fù)荷TCCPPP23TCCQQQ2323233CCCQPSNCCUSI333如果需要進(jìn)行低壓補(bǔ)償，低壓干線或母線上的總的無(wú)功負(fù)荷QC2 應(yīng)為：補(bǔ)償QQKQCC12式中：PC3、QC3、SC3車間變電所高壓側(cè)有功、無(wú)功、視在計(jì)算負(fù)荷（kW）、（kVar）、（kVA）；PC2、QC2 車間變電所低壓側(cè)有功、無(wú)功計(jì)算負(fù)荷； IC3 車間變電所高壓側(cè)母線上計(jì)算電流（A）；UN 車間變電所高壓側(cè)額定電壓（kV）；PT、QT 變壓器的有功、無(wú)功損耗。（kW、kvar）。第二章第二章 負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷計(jì)算 在負(fù)荷估算中，變壓器的損耗可近似計(jì)算，對(duì)于低損耗變壓

18、器通常為：201. 0CTSP 205. 0CTSQ 式中： SC2車間變電所低壓母線上的視在計(jì)算負(fù)荷（kVA）。5確定總降壓變電所的計(jì)算負(fù)荷 其方法同車間變電所的高、低壓側(cè)計(jì)算負(fù)荷的確定方法。這里出現(xiàn)的K與低壓母線上的K連乘建議不小于0.8。因?yàn)橛呄螂娫炊素?fù)荷愈平穩(wěn)，回路又少，所以對(duì)應(yīng)的K愈大。第二章第二章 負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷計(jì)算第四節(jié)第四節(jié) 按二項(xiàng)式法確定計(jì)算負(fù)荷按二項(xiàng)式法確定計(jì)算負(fù)荷 需要系數(shù)法進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算比較簡(jiǎn)便，應(yīng)用廣泛，但是對(duì)于企業(yè)中用電設(shè)備數(shù)量少，容量相差懸殊的配電線路進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算，應(yīng)用需要系數(shù)法計(jì)算出的結(jié)果往往偏小，與實(shí)際相差較大，因此，在這種情況下，采用二項(xiàng)式法進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算比較接

19、近實(shí)際，其指導(dǎo)思想是考慮大容量負(fù)荷的影響，因此計(jì)算負(fù)荷由平均最大負(fù)荷和幾臺(tái)大容量用電設(shè)備的附加負(fù)荷組成。其方法如下：第二章第二章 負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷計(jì)算一、相同工作制的單組用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷一、相同工作制的單組用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷xeCcPbPPtanCCPQ 22CCCQPSNCCUSI3式中：PC 、QC、SC、IC 該用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷（kW）、（kVar）、（kVA）、（A）；Pe 該用電設(shè)備組的設(shè)備容量總和（kW）； Px 該用電設(shè)備組中x臺(tái)容量最大用電設(shè)備的設(shè)備容量之和（kW）； X 該用電設(shè)備組取用大容量用電設(shè)備的臺(tái)數(shù)； b、c 二項(xiàng)式系數(shù)，（參見表2-10），由長(zhǎng)期實(shí)踐統(tǒng)計(jì)得出的；U

20、N 額定電壓（kV）；bPe 該用電設(shè)備組的平均負(fù)荷；cPx X臺(tái)容量最大用電設(shè)備的附加負(fù)荷（考慮容量最大用電負(fù)荷使計(jì)算負(fù)荷大于平均負(fù)荷的影響）。 當(dāng)用電設(shè)備的臺(tái)數(shù)n等于最大容量用電設(shè)備的臺(tái)數(shù)X，且n=X3時(shí)，一般將用電設(shè)備的設(shè)備容量總和作為最大計(jì)算負(fù)荷。第二章第二章 負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷計(jì)算二、不同二、不同工作制工作制的多組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的多組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷mxeCcPbPP)()(xmxeCcPbPQtan)()tan(22CCCQPSNCCUSI3式中：PC 、QC、SC、IC 多組用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷總和（kW）、（kVar）、（kVA）、（A）； bPe 各用電設(shè)備組平均負(fù)荷bPe的總和

21、； （cPx）m 各用電設(shè)備組附加負(fù)荷cPx中最大值；tanx 與（cPx）m相對(duì)應(yīng)的功率因數(shù)角的正切值；tan 與各用電設(shè)備組對(duì)應(yīng)的功率因數(shù)角的正切值；如果每組中的用電設(shè)備數(shù)量小于最大容量用電設(shè)備的臺(tái)數(shù)X，則采用小于X的兩組或更多組中最大的用電設(shè)備附加負(fù)荷的總和，作為總的附加負(fù)荷。注意，用二項(xiàng)式法進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算時(shí)，把所有用電設(shè)注意，用二項(xiàng)式法進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算時(shí)，把所有用電設(shè)備統(tǒng)一劃組，按照不同工作制分組，不應(yīng)逐級(jí)計(jì)算。備統(tǒng)一劃組，按照不同工作制分組，不應(yīng)逐級(jí)計(jì)算。第二章第二章 負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷計(jì)算第五節(jié)第五節(jié) 計(jì)算負(fù)荷的常用估算方法計(jì)算負(fù)荷的常用估算方法 一、單位指標(biāo)法一、單位指標(biāo)法單位指標(biāo)法計(jì)算有功

22、功率PC的公式為：kWNePcP1000式中： 單位用電指標(biāo)，如W/戶、W/人、W/床 ； N 單位數(shù)量，如戶數(shù)、人數(shù)、床位數(shù)。eP第二章第二章 負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷計(jì)算二、負(fù)荷密度法二、負(fù)荷密度法 當(dāng)已知車間生產(chǎn)面積或某建筑物面積負(fù)荷密度時(shí)，則可估算其計(jì)算負(fù)荷： PC=A 式中： 負(fù)荷密度（kW/m2）； A 某生產(chǎn)車間或某建筑面積（m2）。第二章第二章 負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷計(jì)算第六節(jié)第六節(jié) 單相負(fù)荷的負(fù)荷計(jì)算單相負(fù)荷的負(fù)荷計(jì)算 在配電設(shè)計(jì)中，應(yīng)盡量使單相設(shè)備均衡地分配在三相線路上。盡量減少三相不平衡狀態(tài)。當(dāng)單相負(fù)荷的總?cè)萘啃∮谟?jì)算范圍內(nèi)三相對(duì)稱負(fù)荷總?cè)萘康?5%時(shí)，全部按三相對(duì)稱負(fù)荷計(jì)算，當(dāng)超過15%時(shí)，

23、應(yīng)將單相負(fù)荷換算為等效三相負(fù)荷，再與三相負(fù)荷相加，等效三相負(fù)荷計(jì)算方法如下：一、單相用電設(shè)備接于相電壓一、單相用電設(shè)備接于相電壓等效三相負(fù)荷取最大一相負(fù)荷的三倍，即 Peq=3 Pm 式中：Peq 等效三相負(fù)荷容量Pm 最大負(fù)荷相的設(shè)備容量（kW）第二章第二章 負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷計(jì)算二、單相用電設(shè)備僅接于線電壓二、單相用電設(shè)備僅接于線電壓1當(dāng)只有單臺(tái)設(shè)備或設(shè)備只接在一個(gè)線電壓上時(shí)，等效三相負(fù)荷為：eeqPP3式中：Pe 線間負(fù)荷容量（kW）2當(dāng)有多臺(tái)設(shè)備時(shí)，等效三相負(fù)荷當(dāng)PabPbcPca，則：bcabeqPPP)33(3式中：Pab、Pbc、Pca 分別接于ab、bc、ca線間負(fù)荷容量（kW）第二

24、章第二章 負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷計(jì)算三、既有線間負(fù)荷，又有相間負(fù)荷時(shí)，應(yīng)將線間負(fù)荷換算成相負(fù)荷，然后各相負(fù)荷分別相加，取最大相負(fù)荷的3倍做為等效三相負(fù)荷。換算方法如下：1各相負(fù)荷換算acacaaababapPpPP)()(acacaaababaqPqPQ)()(bbcbcbababbpPpPP)()(bbcbcbababbqPqPQ)()(ccacacbcbccpPpPP)()(ccacacbcbccqPqPQ)()(第二章第二章 負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷計(jì)算2、等效三相負(fù)荷meqPP3式中：Pab、Pbc、Pca 分別接于ab、bc、ca線間負(fù)荷（kW）；Pa、Pb、Pc、Qa、Qb、Qc 換算為a、b、c相的有

25、功負(fù)荷（kW）和無(wú)功負(fù)荷（kvar）； p（ab）a、p（ab）b、p（bc）b、p（bc）c、p（ca）c、p（ca）a 及q（ab）a、q（ab）b、q（bc）b、q（bc）c、q（ca）c、q（ca）a 功率換算系數(shù)；Pm 最大相負(fù)荷（kW）；Peq 等效三相負(fù)荷（kW）。第二章第二章 負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷計(jì)算第七節(jié)第七節(jié) 尖峰電流的計(jì)算尖峰電流的計(jì)算用電設(shè)備持續(xù)12s的短時(shí)最大負(fù)荷電流，稱尖峰電流。確定尖峰電流的目的是為了計(jì)算線路的電壓波動(dòng)、選擇斷路器、熔斷器和保護(hù)裝置電流整定值，以及檢驗(yàn)電動(dòng)機(jī)能否自起動(dòng)的依據(jù)。一、單臺(tái)設(shè)備的尖峰電流一、單臺(tái)設(shè)備的尖峰電流單臺(tái)設(shè)備的尖峰電流主要是由感性負(fù)載在起

26、動(dòng)瞬間產(chǎn)生的電流。即 Ipk =KIN 式中：Ipk 單臺(tái)設(shè)備的尖峰電流（A）；IN 用電設(shè)備的額定電流；K 用電設(shè)備的起動(dòng)電流倍數(shù)。一般鼠籠式電動(dòng)機(jī)為57，繞線型電動(dòng)機(jī)為23，直流電動(dòng)機(jī)為1.52，電焊變壓器為34（詳細(xì)值可查產(chǎn)品樣本）第二章第二章 負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷計(jì)算二、多臺(tái)用電設(shè)備的尖峰電流二、多臺(tái)用電設(shè)備的尖峰電流一般只考慮起動(dòng)電流最大的一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流，因此多臺(tái)用電設(shè)備的尖峰電流為： Ipk =（KIN）m +Ic（n-1） 式中： （KIn）m 起動(dòng)電流最大的一臺(tái)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流（A）； Ic（n-1） 除起動(dòng)電流最大的那臺(tái)電動(dòng)機(jī)之外，其它用電設(shè)備的計(jì)算電流。三、電動(dòng)機(jī)組同時(shí)起動(dòng)的尖

27、峰電流三、電動(dòng)機(jī)組同時(shí)起動(dòng)的尖峰電流niniiPKIKI1式中：式中： n n 同時(shí)起動(dòng)的電動(dòng)機(jī)臺(tái)數(shù)；同時(shí)起動(dòng)的電動(dòng)機(jī)臺(tái)數(shù)； K Ki i、I Ini ni 對(duì)應(yīng)于第對(duì)應(yīng)于第i i臺(tái)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)倍數(shù)和額定電流。臺(tái)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)倍數(shù)和額定電流。第二章第二章 負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷計(jì)算第八節(jié)第八節(jié) 節(jié)約電能節(jié)約電能一、節(jié)約電能1節(jié)約電能的意義1）節(jié)約電能可降低能源的消耗，緩解電力供需的矛盾，減少環(huán)境污染。2）節(jié)約電能可減少企業(yè)的成本。3）節(jié)約電能可促進(jìn)新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備的開發(fā)與利用。大大提高生產(chǎn)力水平。2節(jié)約電能的方法1）建立科學(xué)用電管理制度與措施。2）實(shí)行計(jì)劃供電，合理分配負(fù)荷，削峰填谷，提高電網(wǎng)供電能

28、力、降低線損。3）采用新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備，改造舊設(shè)備，提高用電設(shè)備效率，減少電源損失，減 少線路損耗。4）提高自然功率因數(shù)和進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償，使電網(wǎng)功率因數(shù)提高，從而減少損耗。第二章第二章 負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷計(jì)算二、功率損耗二、功率損耗1.變壓器功率損耗的計(jì)算 變壓器的功率損耗，包括有功功率損耗 和無(wú)功功率損耗 。有功損耗又分為空載損耗和負(fù)載損耗兩部分?？蛰d損耗又稱鐵損，它是變壓器主磁通在鐵芯中產(chǎn)生的有功功率損耗；負(fù)載損耗又稱銅損，它是變壓器負(fù)荷電流在一次、二次繞組的電阻中產(chǎn)生的有功功率損耗。 同樣無(wú)功功率損耗也由兩部分組成，一部分是變壓器空載時(shí)，由產(chǎn)生主磁通的勵(lì)磁電流所造成的無(wú)功功率損耗，另一部分

29、是由變壓器負(fù)載電流在一、二次繞組電抗上產(chǎn)生的無(wú)功功率損耗。TPTQ第二章第二章 負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷計(jì)算KP 、 是通過短路試驗(yàn)測(cè)得， 、 是由空載試驗(yàn)測(cè)得，由制造廠提供，或由下式計(jì)算。KQOPOQ22NTCKOTNTCKOTSSQQQSSPPPNTZKNTOOSUQSIQ100%100%式中：PT、QT變壓器的有功功率損耗（kW）、無(wú)功功率損耗（kvar）； P0、Q0變壓器的空載有功功率損耗（kW）、空載無(wú)功功率損耗（kvar）； PK、QK變壓器負(fù)載有功功率（kW）、負(fù)載無(wú)功功率（kvar），即變壓器的短路有功功率損耗和無(wú)功功率損耗。 SC 變壓器低壓側(cè)計(jì)算視在功率（KVA）； SNT 變壓器的

30、額定容量（KVA）。變壓器的功率損耗也可用下式概略計(jì)算。CTCTSQSP05. 001. 0第二章第二章 負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷計(jì)算2供電線路功率損耗的計(jì)算 供電線路的有功功率損耗、無(wú)功功率損耗可按下式計(jì)算：3232103103XIQRIPClCl式中:PL、QL線路的有功功率損耗（kW），無(wú)功功率損耗（kvar）； R、X 每相線路電阻、電抗。R、X可按下式計(jì)算：lxXlrRoo式中：ro、xo線路單位長(zhǎng)度的交流電阻和電抗；（/km）； l 線路計(jì)算長(zhǎng)度（km）。第二章第二章 負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷計(jì)算三、無(wú)功補(bǔ)償（重點(diǎn)）三、無(wú)功補(bǔ)償（重點(diǎn)）1無(wú)功補(bǔ)償?shù)囊饬x 在企業(yè)和民用建筑中的用電設(shè)備大多數(shù)是具有電感特性的。

31、如：電力變壓器、感應(yīng)電動(dòng)機(jī)、電焊機(jī)、日光燈等，這些設(shè)備在工作中向電網(wǎng)吸收大量無(wú)功功率，而這部分功率又不是實(shí)際做功的功率，因此電網(wǎng)向負(fù)載提供有功功率的同時(shí)，又要提供無(wú)功功率，由公式 可知，無(wú)功功率Q的增加，可使視在功率S增加，因此，無(wú)功功率增加可導(dǎo)致：（1）供電系統(tǒng)的設(shè)備容量和投資增加，如S愈大，變壓器容量愈大；（2）當(dāng)電源電壓一定時(shí)，由公式 可知，S增加，勢(shì)必導(dǎo)致線路的電流I增加，使輸電線路導(dǎo)線截面增加；（3）線路電流的增加，使得線路的電壓損失Ir增加，線路及設(shè)備的有功損耗I2r增加。22QPSUIS3第二章第二章 負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷計(jì)算2無(wú)功補(bǔ)償?shù)姆椒ㄓ捎谏鲜鲈?，無(wú)功功率的增加，不僅能源浪費(fèi)，又

32、使設(shè)備投資增加，為了減少向電網(wǎng)索取的無(wú)功功率，由公式 可知，提高功率因數(shù)cos，即可減少系統(tǒng)容量S。提高功率因數(shù)的方法主要分兩方面：cosPS 采用提高自然功率因數(shù)的方法采用人工補(bǔ)償?shù)姆椒?，提高功率因?shù)。這種方法不需要增加設(shè)備，如合理選擇感應(yīng)電動(dòng)機(jī)和變壓器容量采用人工補(bǔ)償?shù)姆椒?，需要增加新設(shè)備，這種方法通常有（1）采用靜電電容器；（2）采用同步調(diào)相機(jī)。第二章第二章 負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷計(jì)算3補(bǔ)償容量的計(jì)算方法采用靜電電容器進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償?shù)挠?jì)算方法如下：cccccqPPQ)tan(tan21式中： Qcc 補(bǔ)償容量（kVar）； Pc 有功計(jì)算負(fù)荷（kW）； tan1 補(bǔ)償前計(jì)算負(fù)荷對(duì)應(yīng)的功率因數(shù)的正切值

33、； tan2 補(bǔ)償后計(jì)算負(fù)荷對(duì)應(yīng)的功率因數(shù)的正切值； c 補(bǔ)償率（kVar/kW）。第二章第二章 負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷計(jì)算第九節(jié)第九節(jié) 變壓器的選擇變壓器的選擇（重點(diǎn)）（重點(diǎn)）一、一般原則一、一般原則135 kV主變壓器的臺(tái)數(shù)和容量應(yīng)根據(jù)210（6）kV配電變壓器臺(tái)數(shù)和容量應(yīng)根據(jù)地區(qū)供電條件負(fù)荷性質(zhì)用電容量運(yùn)行方式負(fù)荷情況建筑物性質(zhì)（民用建筑變電所）環(huán)境條件確定 工廠供電系統(tǒng)沒有特殊要求的和民用建筑獨(dú)立變電所， 采用三相油浸自冷電力變壓器； 對(duì)消防要求較高場(chǎng)所，宜采用干式電力變壓器； 對(duì)電網(wǎng)電壓波動(dòng)較大，為改善電壓質(zhì)量采用有載調(diào)壓電力變壓器； 對(duì)于工作環(huán)境惡劣，要求有防塵、防火、防爆要求的，應(yīng)采用密閉

34、式、防火、防爆電力變壓器； 近年來(lái)，箱式變壓器在城市中的小區(qū)和車間也不斷采用，與高、低壓配電柜并列安裝組成箱變。第二章第二章 負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷計(jì)算第二章第二章 負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷計(jì)算二、變壓器臺(tái)數(shù)要依據(jù)以下原則選擇二、變壓器臺(tái)數(shù)要依據(jù)以下原則選擇1為滿足負(fù)荷對(duì)供電可靠性的要求，對(duì)具有大量一、二級(jí)負(fù)荷或只有大量二級(jí)負(fù)荷，宜采用兩臺(tái)及以上變壓器，當(dāng)一臺(tái)故障或檢修時(shí)，另一臺(tái)仍能正常工作。2負(fù)荷容量大而集中時(shí)，雖然負(fù)荷只為三級(jí)負(fù)荷，也可采用兩臺(tái)及以上變壓器。3對(duì)于季節(jié)負(fù)荷或晝夜負(fù)荷變化比較大時(shí)，為了方便、靈活地投切變壓器，也宜采用兩臺(tái)變壓器。 除以上情況外，可采用一臺(tái)變壓器。. 根據(jù)負(fù)荷等級(jí)確定. 根據(jù)負(fù)荷容量

35、確定. 根據(jù)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性確定第二章第二章 負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷計(jì)算當(dāng)符合下列條件之一時(shí)，可設(shè)專用變壓器：1.電力和照明采用共用變壓器將嚴(yán)重影響照明質(zhì)量及光源壽命時(shí)，可設(shè)照明專用變壓器；2.季節(jié)性負(fù)荷容量較大或沖擊性負(fù)荷嚴(yán)重影響電能質(zhì)量時(shí)，設(shè)專用變壓器；3.單相負(fù)荷容量較大，由于不平衡負(fù)荷引起中性導(dǎo)體電流超過變壓器低壓繞組額定電流的25時(shí)，或只有單相負(fù)荷其容量不是很大時(shí)，可設(shè)置單相變壓器；4.出于功能需要的某些特殊設(shè)備，可設(shè)專用變壓器；5.在電源系統(tǒng)不接地或經(jīng)高阻抗接地，電氣裝置外露可導(dǎo)電部分就地接地的低壓系統(tǒng)中(IT系統(tǒng))，照明系統(tǒng)應(yīng)設(shè)專用變壓器。第二章第二章 負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷計(jì)算三、變壓器容量的確定三、

36、變壓器容量的確定1在民用建筑中，低壓為0.4kV單臺(tái)變壓器容量不宜大于1250kVA。因?yàn)槿萘刻?，供電范圍和半徑太大，電能損耗大。對(duì)于戶外預(yù)裝式變電所，單臺(tái)變壓器容量不宜大于800kVA。單臺(tái)變壓器容量確定：CNTSS式中： SNC 單臺(tái)變壓器容量（kVA）； ST 計(jì)算負(fù)荷的視在功率（kVA）； 變壓器的最佳負(fù)荷率（一般取70%80%為宜）從長(zhǎng)期經(jīng)濟(jì)運(yùn)行角度考慮，配電變壓器的長(zhǎng)期工作負(fù)荷率不宜大于85%。2如果是具有兩臺(tái)及以上變壓器的變電所，要求其中任一臺(tái)變壓器斷開時(shí)，其余主變壓器的容量應(yīng)滿足一、二級(jí)負(fù)荷用電。 在同一變電所內(nèi)，變壓器的容量等級(jí)不宜過多。第二章第二章 負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷計(jì)算3變壓器允許過負(fù)荷倍數(shù)和時(shí)間變壓器允許事故過負(fù)荷倍數(shù)和時(shí)間，應(yīng)按制造廠的規(guī)定執(zhí)行，如制造廠無(wú)規(guī)定時(shí)，對(duì)油浸及干式變壓器可參照下表規(guī)定執(zhí)行。 油浸變壓器允許事故過負(fù)荷倍數(shù)和時(shí)間干式變壓器允許事