工廠負(fù)荷計(jì)算課件

1、第二章 工廠的電力負(fù)荷及計(jì)算第一節(jié) 工廠的電力負(fù)荷和負(fù)荷曲線第二節(jié) 三相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定第三節(jié) 單相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定第四節(jié) 工廠供電系統(tǒng)的功率損耗和電能損耗第五節(jié) 工廠的計(jì)算負(fù)荷和年電能消耗量第六節(jié) 尖峰電流的計(jì)算NEXT9/24/20221工業(yè)與民用供電第二章 工廠的電力負(fù)荷及計(jì)算第一節(jié) 工廠的電力負(fù)荷和負(fù)荷曲 第一節(jié)工廠的電力負(fù)荷和負(fù)荷曲線 1、工廠電力負(fù)荷的分級及其對供電的要求電力負(fù)荷: 電力負(fù)荷又稱電力負(fù)載。工廠電力負(fù)荷的分級: 工廠的電力負(fù)荷，按GB50052-95規(guī)定，根據(jù)其對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 。HOMEBACKNEXT9/2

2、4/20222工業(yè)與民用供電 第一節(jié)工廠的電力負(fù)荷和負(fù)荷曲線 1、工廠電力負(fù)荷的分級及其2、工廠用電設(shè)備的工作制連續(xù)工作制短時(shí)工作制斷續(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（又 稱暫載率）來表征其工作特征。 負(fù)荷持續(xù)率為一個(gè)工作周期內(nèi)工作時(shí)間與工作周期的百分比值，即 式中：T為工作周期；t為工作周期內(nèi)的工作時(shí)間； t。為工作周期內(nèi)的停歇時(shí)間。 HOMEBACKNEXT9/24/20223工業(yè)與民用供電2、工廠用電設(shè)備的工作制式中：T為工作周期；t為工作周期內(nèi)的斷續(xù)周期工作制設(shè)備的額定容量（銘牌功率）PN，是對應(yīng)于某一標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷持續(xù)率的。 HOMEBACKNEXT9/24/20224

3、工業(yè)與民用供電斷續(xù)周期工作制設(shè)備的額定容量（銘牌功率）PN，是對應(yīng)于某一標(biāo)3、工廠的負(fù)荷曲線負(fù)荷曲線： 表示一組用電設(shè)備的功率隨時(shí)間變化關(guān)系的圖形。 可直觀地反映出用戶用電特點(diǎn)，對于同類型的用戶，其負(fù)荷曲線形狀大致相同。（1）按負(fù)荷性質(zhì)分HOMEBACKNEXT9/24/20225工業(yè)與民用供電3、工廠的負(fù)荷曲線HOMEBACKNEXT9/24/2022有功負(fù)荷曲線無功負(fù)荷曲線（2)按持續(xù)工作時(shí)間分日負(fù)荷曲線(24h)日最大負(fù)荷全年時(shí)間變化曲線（運(yùn)行年負(fù)荷曲線年負(fù)荷曲線（8760h HOMEBACKNEXT9/24/20226工業(yè)與民用供電有功負(fù)荷曲線HOMEBACKNEXT9/24/2022

4、6工業(yè)四、與負(fù)荷曲線和負(fù)荷計(jì)算有關(guān)的物理量 （一）年最大負(fù)荷和年最大負(fù)荷利用小時(shí) 年最大負(fù)荷 Pmax ： 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。 HOMEBACKNEXT9/24/20227工業(yè)與民用供電四、與負(fù)荷曲線和負(fù)荷計(jì)算有關(guān)的物理量 HOMEBACKNEX2.年最大負(fù)荷利用小時(shí) 年最天負(fù)荷利用小時(shí) Tmax： 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，如圖所示。年最大負(fù)荷和年最大負(fù)荷利用小時(shí) HOMEBACKNEXT9/24/20228工業(yè)與

5、民用供電2.年最大負(fù)荷利用小時(shí) 年最大負(fù)荷和年最大負(fù)荷利用小時(shí) HO（二）平均負(fù)荷和負(fù)荷系數(shù) 平均負(fù)荷Pav: 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)消耗的電能Wt除以時(shí)間t的值，即 HOMEBACKNEXT9/24/20229工業(yè)與民用供電（二）平均負(fù)荷和負(fù)荷系數(shù) HOMEBACKNEXT9/24/負(fù)荷系數(shù): 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 對用電設(shè)備來說，就是設(shè)備的輸出功率P與設(shè)備額定容量PN的比值，即 HOMEBACKNEXT9/24/202210工業(yè)與民用供電負(fù)荷系數(shù): 對用電設(shè)備來說，就是設(shè)備的輸出功率P與H

6、OMEB第二節(jié) 三相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定 1、概述 計(jì)算負(fù)荷: 通過負(fù)荷的統(tǒng)計(jì)計(jì)算求出的、用來按發(fā)熱條件選擇供電系統(tǒng)中各元件的負(fù)荷值，稱為計(jì)算負(fù)荷。HOMEBACKNEXT9/24/202211工業(yè)與民用供電第二節(jié) 三相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定 1、概述 HOMEB2、按需要系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷（一）基本公式 用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷: 是用電設(shè)備組從供電系統(tǒng)中取用的半小時(shí)最大負(fù)荷P30，如圖所示。 用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷HOMEBACKNEXT9/24/202212工業(yè)與民用供電2、按需要系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷HOMEBAC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（不含備用

7、設(shè)備）的額定容量PN之和，即Pe =PN。設(shè)備的額定容量： 是設(shè)備在額定條件下的最大輸出功率。 HOMEBACKNEXT9/24/202213工業(yè)與民用供電用電設(shè)備組的設(shè)備容量Pe：HOMEBACKNEXT9/24/用電設(shè)備組的有功計(jì)算負(fù)荷： 式中： P30計(jì)算有功功率(kw)； Kd 需要系數(shù)(三臺以下時(shí)Kd 1)； Pe用電設(shè)備組的設(shè)備容量(kw)。 式中，Kd為需要系數(shù)。無功計(jì)算負(fù)荷： 式中，tan為對應(yīng)于用電設(shè)備組cos中的正切值。 HOMEBACKNEXT9/24/202214工業(yè)與民用供電用電設(shè)備組的有功計(jì)算負(fù)荷：HOMEBACKNEXT9/24/視在計(jì)算負(fù)荷： 式中，cos為用電

8、設(shè)備組的平均功率因數(shù)。計(jì)算電流： 式中，UN為用電設(shè)備組的額定電壓。HOMEBACKNEXT9/24/202215工業(yè)與民用供電視在計(jì)算負(fù)荷：HOMEBACKNEXT9/24/202215例：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. 5kW3臺；4kW8臺；3kW17臺；1. 5kW10 臺。試求其計(jì)算負(fù)荷。 解 此機(jī)床組電動機(jī)的總?cè)萘繛?Pe=7.5kW 3+4 kW 8+3 kW17+1.5 10 +120.5kW 查附錄表1中“小批生產(chǎn)的金屬冷加工機(jī)床電動機(jī)”項(xiàng)， 得Kd=16-0.2(取0.2), cos=0. 5,tan =1. 73。因此求得: 有功計(jì)算負(fù)

9、荷 無功計(jì)算負(fù)荷 視在計(jì)算 計(jì)算電流HOMEBACKNEXT9/24/202216工業(yè)與民用供電例：已知機(jī)修車間的金屬切削機(jī)床組，擁有電壓為380V的HOM （二）設(shè)備容量的計(jì)算 需要系數(shù)法基本公式中的設(shè)備容量Pe計(jì)算與用電設(shè)備組的工作制有關(guān):一般連續(xù)工作制和短時(shí)工作制的用電設(shè)備組: 設(shè)備容量就是所有設(shè)備的銘牌額定容量之和。 HOMEBACKNEXT9/24/202217工業(yè)與民用供電 （二）設(shè)備容量的計(jì)算HOMEBACKNEXT9/24/20對斷續(xù)周期工作制的用電設(shè)備組設(shè)備容量換算的公式如式(2-2)所示。（1）電焊機(jī)組要求統(tǒng)一換算到=100%的設(shè)備功率。（2）吊車電動機(jī)組要求統(tǒng)一換算到f=

10、 25的設(shè)備功率。HOMEBACKNEXT9/24/202218工業(yè)與民用供電對斷續(xù)周期工作制的用電設(shè)備組HOMEBACKNEXT9/242.多個(gè)用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷 （ 配電干線和 變電所低壓母線） K p 同時(shí)系數(shù)注：（1）配電干線和變電所的計(jì)算負(fù)荷為各用電設(shè)備組 的計(jì)算負(fù)荷之和再乘以同時(shí)系數(shù)Kp，一般取為0.80.9。 （2）當(dāng)不同類別的建筑(如辦公樓和宿舍樓)共用一臺變壓器時(shí)，其同時(shí)系數(shù)可適當(dāng)減小。HOMEBACKNEXT9/24/202219工業(yè)與民用供電2.多個(gè)用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷HOMEBACKNEXT9/24 3、按二項(xiàng)式法確定計(jì)算負(fù)荷 當(dāng)確定的用電設(shè)備臺數(shù)較少而容量差別相當(dāng)大

11、的低壓支線和干線的 計(jì)算負(fù)荷時(shí)，采用。（略HOMEBACKNEXT9/24/202220工業(yè)與民用供電 3、按二項(xiàng)式法確定計(jì)算負(fù)荷HOMEBACKNEXT9/第三節(jié)單相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定1、概述單相負(fù)荷應(yīng)均衡的分配到三相上。當(dāng)單相負(fù)荷的總?cè)萘啃∮谟?jì)算范圍內(nèi)負(fù)荷的總?cè)萘康?5時(shí)，全部按三相對稱負(fù)荷計(jì)算；如單相用電設(shè)備不對稱容量大于三相用電設(shè)備總?cè)萘康?5時(shí)，則設(shè)備容量應(yīng)按三倍最大相負(fù)荷計(jì)算。HOMEBACKNEXT9/24/202221工業(yè)與民用供電第三節(jié)單相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定1、概述HOMEBACKN2、單相設(shè)備組等效三項(xiàng)負(fù)荷計(jì)算 單相用電設(shè)備應(yīng)盡可能均衡分配在三相線路上。（單相設(shè)

12、備的總?cè)萘坎怀^三相設(shè)備的15否則：（一） 單相用電設(shè)備僅接于相電壓 等效三相負(fù)荷 取最大相負(fù)荷的三倍 Pe=3 Pe.maxHOMEBACKNEXT9/24/202222工業(yè)與民用供電2、單相設(shè)備組等效三項(xiàng)負(fù)荷計(jì)算HOMEBACKNEXT9/2（二）單相用電設(shè)備僅接于線電壓 如 PabPbc Pca 當(dāng) Pbc 0.15 Pab時(shí) Peq=1.5(Pab+ Pbc)當(dāng) Pbc 0.15 Pab時(shí) HOMEBACKNEXT9/24/202223工業(yè)與民用供電（二）單相用電設(shè)備僅接于線電壓HOMEBACKNEXT9/2（三）用電設(shè)備分別接于線電壓和相電壓先將接于的線電壓的單相用電設(shè)備換算為接于相

13、電壓的單相負(fù)荷。再將各負(fù)荷相加，選出最大相負(fù)荷取其3倍即為等效三相負(fù)荷 。HOMEBACKNEXT9/24/202224工業(yè)與民用供電（三）用電設(shè)備分別接于線電壓和相電壓HOMEBACKNEXT第四節(jié)工廠供電系統(tǒng)的功率損耗和電能損耗1、供電線路的功率損耗 式中 R 線路每相電阻 X 線路每相電抗HOMEBACKNEXT9/24/202225工業(yè)與民用供電第四節(jié)工廠供電系統(tǒng)的功率損耗和電能損耗1、供電線路的功率損耗2、變壓器的功率損耗式中 鐵心損耗(鐵耗)； 繞組損耗(銅耗)； 空載損耗； 短路損耗。HOMEBACKNEXT9/24/202226工業(yè)與民用供電2、變壓器的功率損耗HOMEBACK

14、NEXT9/24/202HOMEBACKNEXT9/24/202227工業(yè)與民用供電HOMEBACKNEXT9/24/202227工業(yè)與民用供電式中: 變壓器空載無功損耗 變壓器在額定負(fù)荷下,消耗在 一、二次繞組電抗上的無功 損耗。 變壓器空載電流占額定電 流的百分比。 變壓器短路電壓占額定電 壓的百分比。 變壓器負(fù)荷率HOMEBACKNEXT9/24/202228工業(yè)與民用供電式中: 變壓器空載無功損 在負(fù)荷計(jì)算中，變壓器的有功損耗和無功損耗可按下式近似計(jì)算： HOMEBACKNEXT9/24/202229工業(yè)與民用供電 在負(fù)荷計(jì)算中，變壓器的有功損耗和無功損耗可3、 供配電系統(tǒng)年電能損耗假

15、設(shè) ，線路電壓不變，則 HOMEBACKNEXT9/24/202230工業(yè)與民用供電3、 供配電系統(tǒng)年電能損耗HOMEBACKNEXT9/24/在 時(shí)HOMEBACKNEXT9/24/202231工業(yè)與民用供電在 時(shí)HOME 線路年平均損耗變壓器年平均損耗HOMEBACKNEXT9/24/202232工業(yè)與民用供電 線路年平均損耗HOMEBACKNEXT9/24/20223 最大負(fù)荷損失小時(shí)數(shù)。 其物理意義為：當(dāng)線路和變壓器中以最大負(fù)荷電流 流過 小時(shí)后所產(chǎn)生的電能損耗，等于實(shí)際變化電流時(shí)的電能損耗， 與年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù) 和負(fù)荷功率因數(shù) 有關(guān)。 HOMEBACKNEXT9/24/202233工業(yè)與民用供電 HOMEBACKNEXT9/24/2第六節(jié) 尖峰電流的計(jì)算 尖峰電流是持續(xù)12s的短時(shí)最大負(fù)荷電流，它用來計(jì)算電壓波動，選擇熔斷器和低壓斷路器，整定繼電保護(hù)裝置及檢驗(yàn)電動機(jī)自起動條件等。1、單臺用電設(shè)備HOMEBACKNEXT9/24/202234工業(yè)與民用供電第六節(jié) 尖峰電流的計(jì)算 尖峰電流是持續(xù)1 用電設(shè)備的額定電流； 用電設(shè)備的起動電流； 用電設(shè)備的起動倍數(shù)：籠型電動機(jī)為 57，繞線型電動機(jī)為23，直流電動 機(jī)為1.7等。2、多臺用電設(shè)備HOMEBACKNEXT9/24/202235工業(yè)與民用供電 用電設(shè)備的額定電流；H