供配電系統(tǒng)的負荷與負荷計算

1、第二章 供配電系統(tǒng)的負荷與負荷計算1供配電系統(tǒng)的負荷分級 負荷的分級 電力負荷應根據(jù)對供電可靠性的要求及中斷供電在政治上、經(jīng)濟上所造成的損失和影響程度進行分級 一級負荷中斷供電造成人身傷亡；中斷供電造成政治、經(jīng)濟上的重大損失；中斷供電影響有重大政治、經(jīng)濟意義單位的正常工作2二級負荷中斷供電造成政治、經(jīng)濟上的較大損失；中斷供電影響重要用電單位的正常工作三級負荷不屬于一、二級負荷的其它負荷3負荷級別與供電的要求負荷級別對供電的要求一級負荷：至少由兩個獨立電源供電二級負荷：至少由兩回線路供電（或采用6kV以上專用線路供電）三級負荷：無特殊要求供電電源一級負荷：所要求的獨立電源如圖1所示4供配電系統(tǒng)的

2、獨立電源5二級負荷：兩回線路的電源一般為同一電源，但必須由兩條變壓器輸出。如兩回線路敷設有困難或負荷較小，可通過敷設專線來供電。三級負荷：無特殊要求應急電源對于特別重要的負荷，除了一級負荷一般的供電要求外，還必須設置不與電網(wǎng)并列運行的獨立應急電源6應急電源的設計應注意：嚴禁將其它負荷接入應急電源系統(tǒng)嚴禁與正常工作電源并列運行應急電源的種類：獨立于正常電源的發(fā)電機組、獨立于正常電源的專用饋電線路、蓄電池、干電池應急電源應裝設自動切換裝置應急電源種類的選擇7應急電源的接線示例8建筑用電負荷的特點與級別建筑物中的主要電力負荷照明負荷暖通空調(diào)負荷給排水系統(tǒng)負荷電梯負荷通風、防排煙系統(tǒng)負荷弱電系統(tǒng)負荷9

3、建筑物中的消防負荷：報警系統(tǒng)滅火系統(tǒng)防、排煙系統(tǒng)疏散系統(tǒng)消防報警控制中心10建筑消防負荷的供電11計算負荷計算負荷的概念：負荷計算并非只是簡單地將多個設備的額定負荷直接相加，還要考慮用電設備的運行方式等多種因素，在此基礎上計算出一個既滿足正常運行狀態(tài)下的電流的“熱”效應要求，又具有較好的經(jīng)濟性指標，滿足安全、可靠、經(jīng)濟的基本原則的負荷，然后根據(jù)此負荷作為選擇供配電系統(tǒng)中配電設備和導線的依據(jù)。按這樣的原則得出的負荷成為計算負荷12用電設備的運行工作制與設備負荷連續(xù)工作制：設備負荷Pe=額定功率PN短時工作制：設備的額定功率一般不計入設備負荷周期工作制：斷續(xù)周期工作制的設備，可用負荷持續(xù)率（又稱暫

4、載率）來表征其工作特征：13為了用統(tǒng)一的標準衡量設備負荷，需對周期工作制設備的設備負荷進行折算：當采用需要系數(shù)法和二項式法計算負荷時，電動機類的設備功率為統(tǒng)一換算到負載持續(xù)率JCe=25%下的有功功率；而電焊機類則為JCe=100%。14照明設備的設備負荷：白熾燈等： Pe =PN熒光燈及其它氣體放電燈：Pe=（1.11.2）PN其它設備負荷備用設備不計入計算負荷消防狀態(tài)下才投入使用的設備不計入計算負荷，但平常狀態(tài)下投入使用的設備應計入計算負荷。15計算負荷負荷曲線：16年最大負荷（ Pmax 、 Qmax 、Smax ）：年最大負荷是指在全年中用電負荷最大的工作班（這一工作班的最大負荷至少出

5、現(xiàn)23次）內(nèi)消耗電能最大的半小時平均功率計算負荷（ Pc 、 Qc 、Sc、 Ic ） ：計算負荷是一個假想的負荷，其物理意義是按這個假想的“計算負荷”持續(xù)運行所產(chǎn)生的熱效應，與按實際的、隨機變化的負荷長期運行產(chǎn)生的最大熱效應相等。供配電系統(tǒng)一般用年最大負荷作為計算負荷，即Pc =Pmax“計算負荷”是供配電系統(tǒng)中重要的概念，是選擇導線和電氣設備的重要物理量17求計算負荷的基本方法求計算負荷的過程實際是以經(jīng)驗數(shù)據(jù)和統(tǒng)計規(guī)律作為依據(jù)，在對各類用電負荷的實際運行數(shù)據(jù)進行整理的基礎上，用一系列經(jīng)驗系數(shù)和統(tǒng)計規(guī)律來估算計算負荷，這是求計算負荷的共同特征。求取計算負荷有需要系數(shù)法、二項式法、利用系數(shù)法、

6、單位負荷法等基本方法，每一種方法都有其適用范圍。在建筑供配電設計中，應根據(jù)用電負荷的具體情況，選擇合適的計算方法。18需要系數(shù)法需要系數(shù)Kd=Pc/Pe，由定義可知，Kd是一個小于1的數(shù)，相當于將實際的設備負荷Pe打一個折扣。實際設計中，需要系數(shù)已制成表格，直接查表即可得到。需要系數(shù)法計算步驟：19設備組計算負荷計算：利用需要系數(shù)法求計算負荷時，應先將計算范圍內(nèi)的設備按負荷性質(zhì)相同的、需要系數(shù)相近的原則分類合并為若干用電設備組，查表選擇相應的需要系數(shù)和功率因數(shù)，然后按下式求設備組計算負荷：20總計算負荷計算：由于不同性質(zhì)的設備組的最大負荷不一定同時出現(xiàn)，存在隨機性，因此還不能簡單地將各設備組計

7、算負荷相加作為總計算負荷，還需要再計入一個同時系數(shù)(也稱混合系數(shù))K來描述這種差異，即在配電范圍內(nèi)包含多個設備組時，應按下式求計算負荷：21需要系數(shù)法使用時需注意的點22二項式法在分組負荷戶用電設備臺數(shù)少，容量差別大時，用需要系數(shù)法計算的結果偏小，對這種情況，可采用“二項式法”進行計算。單個用電設備組的計算負荷多個用電設備組的計算負荷23利用系數(shù)法利用系數(shù)Ku=Pav/Pe，由定義可知，Ku也是一個小于1的數(shù)。利用系數(shù)法計算步驟：求用電設備組在最大負荷班內(nèi)的平均負荷：求用電設備組的平均利用系數(shù)：24求用電設備的有效臺數(shù)neff：求用電設備組的計算負荷：式中的Km稱為最大系數(shù)，可以根據(jù)有效臺數(shù)n

8、eff和平均利用系數(shù)Kuav查計算表格得出。25單位負荷法單位指標法：Pc=PN單位密度法（單位面積功率法）： Pc=A單位負荷法在實際運用過程中，還需要結合具體情況，乘以相應的同時系數(shù)。同時，由于該法較為粗略，一般用于估算用電負荷26負荷計算基本方法的應用需要系數(shù)法：應用最為廣泛，尤其適合于變配電所的負荷計算。但該法在設備負荷相差大時，誤差較大。該法適合于初步設計及施工圖設計階段。二項式法：主要用于設備負荷相差較大的場合。因此主要在計算工廠負荷時使用，民用負荷計算應用較少。利用系數(shù)法：計算較繁瑣，利用系數(shù)資料不完整，但準確度高。單位負荷法：在用戶對設備的要求不十分明確時，或在方案設計階段使用。27單相負荷計算單相負荷的負荷計算原則為： 在單相負荷的總容量小于計算范圍內(nèi)的三相對稱負荷總容量的15時，全部按三相對稱負荷計算；在單相負荷的總容量大于計算范圍內(nèi)的三相對稱負荷總容量的15時，應將單相負荷折算為等效三相負荷。28一般情況下的單相負荷折算單相線間計算負荷折算為單相相間計算負荷等效計算負荷29供配電系統(tǒng)的損耗供配電系統(tǒng)的線路損耗：30變壓器損耗：變壓器的有功損耗變壓器的無功損耗31功率因素補償 由于供配電系統(tǒng)的負荷中含有大量的電機、氣體放電燈等設備，因此，供配電系統(tǒng)的負荷