電力負(fù)荷計算方法課件

第二章電力負(fù)荷及其計算2.1電力負(fù)荷和負(fù)荷曲線2.2負(fù)荷統(tǒng)計、計算的方法2.3企業(yè)負(fù)荷的確定與變壓器的選擇2.4功率補償技術(shù)第二章電力負(fù)荷及其計算2.1電力負(fù)荷和負(fù)荷曲線12.1電力負(fù)荷和負(fù)荷曲線2.1.1負(fù)荷的基本概念2.1.2用電設(shè)備的額定容量2.1.3負(fù)荷曲線的繪制和用途2.1電力負(fù)荷和負(fù)荷曲線2.1.1負(fù)荷的基本概念22.1.1負(fù)荷的基本概念

學(xué)習(xí)內(nèi)容：1.什么是負(fù)荷？2.為什么負(fù)荷計算？3.電力負(fù)荷的類型4.負(fù)荷等級及供電要求2.1.1負(fù)荷的基本概念

學(xué)習(xí)內(nèi)容：3“電力負(fù)荷”在不同的場合可以有不同的含義，它可以指用電設(shè)備或用電單位，也可以指用電設(shè)備或用電單位的功率或電流的大小。

什么是負(fù)荷？“電力負(fù)荷”在不同的場合可以有不同的含義，它可以指用電設(shè)備或4供電系統(tǒng)電氣設(shè)備選擇（導(dǎo)線、開關(guān)、變壓器等）繼電保護整定選擇儀表量程安排供電方案及系統(tǒng)運行方式為什么要進行負(fù)荷計算？供電系統(tǒng)電氣設(shè)備選擇（導(dǎo)線、開關(guān)、變壓器等）為什么要進行負(fù)荷5按用途可分為：照明負(fù)荷和動力負(fù)荷按行業(yè)分：工業(yè)負(fù)荷、非工業(yè)負(fù)荷和居民生活負(fù)荷（民用電）電力負(fù)荷（設(shè)備）按工作制的分類長期連續(xù)工作制短時工作制

這類設(shè)備的工作時間較短，而停歇時間相對較長。斷續(xù)周期工作制3.電力負(fù)荷的類型動力設(shè)備就是那些為其他設(shè)備提供動力的設(shè)備

按用途可分為：照明負(fù)荷和動力負(fù)荷3.電力負(fù)荷的類型動力設(shè)6工廠的電力負(fù)荷，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。1）一級負(fù)荷中斷供電將造成人身傷亡者；或政治、經(jīng)濟上將造成重大損失者。在一級負(fù)荷中，特別重要的負(fù)荷是指在中斷供電時將發(fā)生中毒、爆炸和火災(zāi)等情況的負(fù)荷，以及特別重要場所的不允許中斷供電的負(fù)荷。4.負(fù)荷等級及供電要求工廠的電力負(fù)荷，根據(jù)其對供電可靠性的要求及中斷供電造成的損失72）二級負(fù)荷二級負(fù)荷為中斷供電將在政治、經(jīng)濟上造成較大損失者，3）三級負(fù)荷三級負(fù)荷為一般的電力負(fù)荷.負(fù)荷供電要求1）一級負(fù)荷對供電電源的要求

要求應(yīng)由兩個電源供電，當(dāng)一個電源發(fā)生故障時，另一個電源應(yīng)不致同時受到損壞。對一級負(fù)荷中特別重要的負(fù)荷，除要求有上述兩個電源外，還要求增設(shè)應(yīng)急電源。

2）二級負(fù)荷8常用的應(yīng)急電源有：獨立于正常電源的發(fā)電機組，干電池，蓄電池，供電系統(tǒng)中有效地獨立于正常電源的專門供電線路。2）二級負(fù)荷對供電電源的要求要求做到當(dāng)發(fā)生電力變壓器故障時不致中斷供電，或中斷后能迅速恢復(fù)供電。通常要求兩回路供電，供電變壓器也應(yīng)有兩臺。3）三級負(fù)荷對供電電源的要求

對供電電源無特殊要求常用的應(yīng)急電源有：9學(xué)習(xí)內(nèi)容：設(shè)備容量的定義為什么要換算設(shè)備容量？設(shè)備容量換算方法

2.1.2用電設(shè)備的額定容量學(xué)習(xí)內(nèi)容：2.1.2用電設(shè)備的額定容量10

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來表示。注意：設(shè)備容量與設(shè)備額定功率的概念及不同點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11目的：負(fù)荷統(tǒng)計計算；困難：設(shè)備種類不同；設(shè)備工作制不同；2為什么要換算設(shè)備容量？2為什么要換算設(shè)備容量？12①生產(chǎn)加工機械的拖動設(shè)備；②電焊、電鍍設(shè)備；③電熱設(shè)備；④照明設(shè)備。

工廠常用用電設(shè)備類型①生產(chǎn)加工機械的拖動設(shè)備；工廠常用用電設(shè)備類型13生產(chǎn)機械的拖動設(shè)備

機床設(shè)備起重運輸設(shè)備功能

金屬切削金屬壓力加工功能

起吊搬運物料運輸客貨車床銑床刨床鉆床磨床組合機床鏜床沖床鋸床剪床砂輪機吊車行車輸送機電梯自動扶梯生產(chǎn)機械的拖動設(shè)備生產(chǎn)機械的拖動設(shè)備機床設(shè)備起重運輸設(shè)備功能功能車床14電焊和電鍍設(shè)備

電焊設(shè)備電焊機的工作特點是：（1）工作方式呈一定的周期性，工作時間和停歇時間相互交替。（2）功率較大。（3）功率因數(shù)很低。（4）一般電焊機的配置不穩(wěn)定，經(jīng)常移動。電焊和電鍍設(shè)備電焊設(shè)備電焊機的工作特點是：15電鍍設(shè)備的工作特點是：（1）工作方式是長期連續(xù)工作的。（2）供電采用直流電源，需要晶閘管整流設(shè)備。（3）容量較大，功率因數(shù)較低。

電鍍的作用：防止腐蝕，增加美觀，提高零件的耐磨性或?qū)щ娦缘?，如鍍銅、鍍鉻。電鍍設(shè)備電鍍設(shè)備的工作特點是：電鍍的作用：防止腐蝕，增加美觀，電鍍設(shè)16電熱設(shè)備

電熱設(shè)備的工作特點是：（1）工作方式為長期連續(xù)工作方式。（2）電力裝置一般屬二級或三級負(fù)荷。（3）功率因數(shù)都較高，小型的電熱設(shè)備可達到1。電阻加熱爐電弧爐感應(yīng)爐其它電熱設(shè)備主要用于各種零件的熱處理主要用于礦石熔煉、金屬熔煉主要用于熔煉和金屬材料熱處理紅外線加熱、微波加熱和等離子加熱等電熱設(shè)備電熱設(shè)備的工作特點是：電阻加熱爐電弧爐感應(yīng)爐其17照明設(shè)備

常用照明設(shè)備白熾燈、鹵鎢燈、熒光燈、高壓汞燈、高壓鈉燈、鎢鹵化物燈和單燈混光燈等。

照明設(shè)備的工作特點：（1）工作方式屬長期連續(xù)工作方式。（2）除白熾燈、鹵鎢燈的功率因數(shù)為1外，其它類型的燈具功率因數(shù)均較低。（3）照明負(fù)荷為單相負(fù)荷，單個照明設(shè)備容量較小。照明設(shè)備常用照明設(shè)備照明設(shè)備的工作特點：184工廠用電設(shè)備的工作制長期連續(xù)工作制設(shè)備短時工作制設(shè)備反復(fù)短時工作制設(shè)備能長期連續(xù)運行，每次連續(xù)工作時間超過8小時，運行時負(fù)荷比較穩(wěn)定。如：照明設(shè)備、電動扶梯、空調(diào)風(fēng)機、電爐等。

這類設(shè)備的工作時間較短，停歇時間較長。導(dǎo)體還未達到其穩(wěn)定溫升就開始冷卻，在停歇時間內(nèi)足以將溫度降至通電前的溫度，如：金屬切削用的輔助機械(龍門刨橫梁升降電動機、刀架快速移動裝置)、水閘用電動機等。這類設(shè)備的工作呈周期性，時而工作時而停歇，如此反復(fù)，且工作時間與停歇時間有一定比例。如起重機、電焊機、電梯等4工廠用電設(shè)備的工作制長期連續(xù)工作制設(shè)備短時工作制設(shè)備反19（2－1）起重電動機的標(biāo)準(zhǔn)暫載率有15%、25%、40%、60%四種。電焊設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)暫載率有50%、65%、75%、100%四種。通常用一個工作周期內(nèi)工作時間占整個周期的百分比來表示負(fù)荷持續(xù)率（或稱暫載率）ε負(fù)荷持續(xù)率工作時間停歇時間（2－1）起重電動機的標(biāo)準(zhǔn)暫載率有15%、25%、40%、620同一設(shè)備在不同的暫載率下工作時，其輸出功率是不同的。在計算其設(shè)備容量時，必須先轉(zhuǎn)換到一個統(tǒng)一的ε下。斷續(xù)工作制電氣設(shè)備的功率與負(fù)荷持續(xù)率的關(guān)系同一設(shè)備在不同的暫載率下工作時，其輸出功率是不同的。在計算其215設(shè)備容量的確定1.長期工作制和短期工作制的用電設(shè)備

長期工作制和短時工作制的設(shè)備容量就是所有設(shè)備的銘牌額定功率，即

Pe=PN

2.反復(fù)短時工作制的用電設(shè)備

反復(fù)短時工作制的設(shè)備容量是指某負(fù)荷持續(xù)率的額定功率換算到統(tǒng)一的負(fù)荷持續(xù)率下的功率。5設(shè)備容量的確定1.長期工作制和短期工作制的用電設(shè)備22對起重電動機應(yīng)統(tǒng)一換算到ε=25%，換算公式（3－2）起重電動機換算后設(shè)備容量（換算前）設(shè)備鉻牌額定功率設(shè)備鉻牌暫載率對起重電動機應(yīng)統(tǒng)一換算到ε=25%，換算公式（3－2）起重電23對電焊機設(shè)備，應(yīng)統(tǒng)一換算到ε=100%，換算公式為：

（3-3）

電焊機設(shè)備設(shè)備鉻牌額定容量設(shè)備鉻牌功率因數(shù)對電焊機設(shè)備，應(yīng)統(tǒng)一換算到ε=100%，換算公式為：（3-24(3)照明設(shè)備的設(shè)備容量白熾燈、鹵鎢燈設(shè)備容量就是燈泡上標(biāo)出的額定功率。熒光燈考慮鎮(zhèn)流器的功耗，其設(shè)備容量應(yīng)為燈泡額定功率的1.2～1.3倍。高壓汞燈考慮鎮(zhèn)流器的功耗，其設(shè)備容量應(yīng)為燈泡額定功率的1.1倍；自鎮(zhèn)式高壓汞燈設(shè)備容量與燈泡額定功率相等。(3)照明設(shè)備的設(shè)備容量25高壓鈉燈考慮鎮(zhèn)流器的功耗，其設(shè)備容量應(yīng)為燈泡額定功率的1.1倍。金屬鹵化物燈考慮鎮(zhèn)流器的功耗，其設(shè)備容量應(yīng)為燈泡額定功率的1.1倍。高壓鈉燈考慮鎮(zhèn)流器的功耗，其設(shè)備容量應(yīng)為燈泡額定功率的1262.1.3負(fù)荷曲線繪制與用途1什么是負(fù)荷曲線？

電力負(fù)荷隨時間變化的曲線，反映了用戶用電的特點和規(guī)律。描述負(fù)荷變化趨勢的數(shù)學(xué)手段：可用來預(yù)測負(fù)荷變化趨勢。2負(fù)荷曲線用途確定系統(tǒng)運行方式安排供電計劃安排設(shè)備檢修計劃2.1.3負(fù)荷曲線繪制與用途1什么是負(fù)荷曲線？27（1）按負(fù)荷性質(zhì)分有功負(fù)荷曲線無功負(fù)荷曲線（2)按負(fù)荷變動的時間分日負(fù)荷曲線(24h)年負(fù)荷曲線（8760h〕

3負(fù)荷分類（1）按負(fù)荷性質(zhì)分3負(fù)荷分類284、日負(fù)荷曲線的繪制

24小時內(nèi)負(fù)荷隨時間的變化，隨季節(jié)、地區(qū)不同而變。繪制的方法（1）以某個監(jiān)測點為參考點，在24h中各個時刻記錄有功功率表的讀數(shù)，逐點繪制而成折線形狀，稱折線形負(fù)荷曲線。

4、日負(fù)荷曲線的繪制24小時內(nèi)負(fù)荷隨時間的變化，隨29（2）通過接在供電線路上的電度表，每隔一定的時間間隔（一般為半小時）將其讀數(shù)記錄下來，求出0.5h的平均功率，再依次將這些點畫在坐標(biāo)上，把這些點連成階梯狀的是階梯形負(fù)荷曲線。（2）通過接在供電線路上的電度表，每隔一30日負(fù)荷曲線的繪制

負(fù)荷曲線通常都繪制在直角坐標(biāo)上，橫坐標(biāo)表示負(fù)荷變動時間，縱坐標(biāo)表示負(fù)荷大?。üβ蔾W、kvar）。日有功負(fù)荷曲線依點連成的負(fù)荷曲線梯形負(fù)荷曲線日負(fù)荷曲線的繪制負(fù)荷曲線通常都繪制在直角坐標(biāo)上，橫坐標(biāo)31年負(fù)荷曲線又分為年運行負(fù)荷曲線和年持續(xù)負(fù)荷曲線。

年運行負(fù)荷曲線可根據(jù)全年日負(fù)荷曲線間接制成。反映一年內(nèi)逐月（或逐日）電力系統(tǒng)最大負(fù)荷的變化。年持續(xù)負(fù)荷曲線的繪制，是不分日月先后，僅按全年的負(fù)荷變化，按不同負(fù)荷值在年內(nèi)累計持續(xù)時間重新排列組成。5年負(fù)荷曲線年負(fù)荷曲線又分為年運行負(fù)荷曲線和年持續(xù)負(fù)荷曲線。532年負(fù)荷曲線年負(fù)荷持續(xù)時間曲線，反映了全年負(fù)荷變動與對應(yīng)的負(fù)荷持續(xù)時間（全年按8760h計）的關(guān)系。年每日最大負(fù)荷曲線，反映了全年當(dāng)中不同時段的電能消耗水平，是按全年每日的最大半小時平均負(fù)荷來繪制的。年負(fù)荷曲線年負(fù)荷持續(xù)時間曲線，反映了全年負(fù)荷變動與對應(yīng)的負(fù)荷33年最大負(fù)荷Pmax

年負(fù)荷持續(xù)時間曲線上的最大負(fù)荷，它是全年中負(fù)荷最大的工作班消耗電能最多的半小時平均負(fù)荷P30。通常用Pmax、Qmax和Smax分別表示年有功、無功和視在最大功率，因此，年最大負(fù)荷也就是半小時最大負(fù)荷P30年最大負(fù)荷利用小時Tmax假設(shè)負(fù)荷按最大負(fù)荷Pmax持續(xù)運行時，在此時間內(nèi)電力負(fù)荷所耗用的電能與電力負(fù)荷全年實際耗用的電能相同。6負(fù)荷曲線特征量年最大負(fù)荷Pmax6負(fù)荷曲線特征量34

最大負(fù)荷利用小時為

Tmax的大小表明了工廠消耗電能是否均勻。最大負(fù)荷利用小時越大，則負(fù)荷越平穩(wěn)。Tmax一般與工廠類型及生產(chǎn)班制有較大的關(guān)系，例如，一班制工廠Tmax=1800～2500h,兩班制工廠Tmax=3500～4500h,三班制工廠Tmax=5000～7000h。最大負(fù)荷利用小時為35平均負(fù)荷Pav和年平均負(fù)荷

平均負(fù)荷就是負(fù)荷在一定時間t內(nèi)平均消耗的功率

年平均負(fù)荷就是全年工廠負(fù)荷消耗的總功率除全年總小時數(shù)。平均負(fù)荷Pav和年平均負(fù)荷平均負(fù)荷就是負(fù)荷在一定時間t內(nèi)平36電力負(fù)荷計算方法課件37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，即負(fù)荷系數(shù):382.2三相用電設(shè)備組計算負(fù)荷的確定

2.2.1概述

計算負(fù)荷，是通過統(tǒng)計計算求出的，用來按發(fā)熱條件選擇供電系統(tǒng)中各元件的負(fù)荷值。計算負(fù)荷是供電設(shè)計計算的基本依據(jù)。工程上常取半小時平均最大負(fù)荷P30（亦即年最大負(fù)荷）作為計算負(fù)荷。2.2三相用電設(shè)備組計算負(fù)荷的確定2.2.1概述39在工廠供電系統(tǒng)設(shè)計過程中必須找出這些用電設(shè)備的等效負(fù)荷。所謂等效，是指這些用電設(shè)備在實際運行中所產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)與等效負(fù)荷產(chǎn)生的熱效應(yīng)相等，產(chǎn)生的最大溫升與等效負(fù)荷產(chǎn)生的最高溫升相等。

按照等效負(fù)荷，從滿足發(fā)熱的條件來選擇用電設(shè)備，用以計算的負(fù)荷功率或負(fù)荷電流稱為“計算負(fù)荷”。在工廠供電系統(tǒng)設(shè)計過程中必須找出這些用電設(shè)備的等效負(fù)荷。40

在設(shè)計計算中，通常將“半小時最大負(fù)荷”作為計算負(fù)荷，用Pc(Qc、Sc或Ic)表示。計算負(fù)荷、年最大負(fù)荷、30min平均最大負(fù)荷三者之間的關(guān)系為

Pc=P30=PmaxQc=Q30=QmaxSc=S30=Smax

在設(shè)計計算中，通常將“半小時最大負(fù)荷”作為計算負(fù)荷，用P412.2.1概述負(fù)荷計算:是指對某一線路中的實際用電負(fù)荷的運行規(guī)律進行分析，從而求出該線路的計算負(fù)荷的過程。PC----負(fù)荷的有功計算負(fù)荷QC----負(fù)荷的無功計算負(fù)荷SC---負(fù)荷的視在計算負(fù)荷IC----負(fù)荷的計算電流2.2.1概述負(fù)荷計算:是指對某一線路中的實際用電負(fù)荷PC42需要系數(shù)法二項式系數(shù)法需要系數(shù)是按照車間以上的負(fù)荷情況來確定的，適用于變、配電所的負(fù)荷計算。二項式系數(shù)法考慮了用電設(shè)備中幾臺功率較大的設(shè)備工作時對負(fù)荷影響的附加功率，一般適用于低壓配電支干線和配電箱的負(fù)荷計算。負(fù)荷計算方法負(fù)荷計算統(tǒng)計方法需要系數(shù)法二項式系數(shù)法需要系數(shù)是按照車間以上的負(fù)荷二項式系數(shù)43

按需要系數(shù)法進行負(fù)荷計算的基本過程是：

1、先確定計算范圍(如某低壓干線上的所有設(shè)備)，2、然后將不同工作制下的用電設(shè)備的額定功率PN換算到同一工作制下，經(jīng)換算后的額定功率也稱為設(shè)備容量Pe。3、再將工藝性質(zhì)相同的并有相近需要系數(shù)的用電設(shè)備合并成組，考慮到需要系數(shù)，算出每一組用電設(shè)備的計算負(fù)荷，4、最后匯總各級計算負(fù)荷得到總的計算負(fù)荷。按需要系數(shù)法進行負(fù)荷計算的基本過程是：44

由于一個用電設(shè)備組中的設(shè)備并不一定同時工作，工作的設(shè)備也不一定都工作在額定狀態(tài)下，另外考慮到線路的損耗、用電設(shè)備本身的損耗等因素，設(shè)備或設(shè)備組的計算負(fù)荷等于用電設(shè)備組的總?cè)萘砍艘砸粋€小于1的系數(shù)，叫做需要系數(shù)，用Kd表示。需要系數(shù)Kd

由于一個用電設(shè)備組中的設(shè)備并不一定同時工作，工作的設(shè)452.2.2需要系數(shù)法

需要系數(shù)法需要系數(shù)用電設(shè)備組所有設(shè)備容量之和每組用電設(shè)備的設(shè)備容量2.2.2需要系數(shù)法需要系數(shù)法需要系數(shù)用電設(shè)備組所有46需要系數(shù)法—需要系數(shù)需要系數(shù)同時系數(shù)K∑：并非供電范圍內(nèi)的所有用電設(shè)備都會同時投入使用負(fù)荷系數(shù)KL：并非投入使用的所有電氣設(shè)備任何時候都會滿載運行電氣設(shè)備的平均效率ηe：電氣設(shè)備額定功率與輸入功率不一定相等

線路的平均效率ηW1

：考慮直接向電氣設(shè)備配電的配電線路上的功率損耗后，電氣設(shè)備輸入功率與系統(tǒng)向設(shè)備提供的功率不一定相同注：工程實際中，很難通過Kd的表達式來求得需要系數(shù)，一般都是通過查表求得其經(jīng)驗值需要系數(shù)法—需要系數(shù)需要系數(shù)同時系數(shù)K∑：并非供電范圍內(nèi)的所47需要系數(shù)法求解的幾個問題（1）對1~2臺用電設(shè)備宜取(2)用電設(shè)備組的計算負(fù)荷

有功計算負(fù)荷：

無功計算負(fù)荷：

需要系數(shù)法求解的幾個問題（1）對1~2臺用電設(shè)備宜取48需要系數(shù)法求解的幾個問題視在計算負(fù)荷：

計算電流：

需要系數(shù)法求解的幾個問題49表各用電設(shè)備組的需要系數(shù)Kd及功率因數(shù)用電設(shè)備組名稱

需要系數(shù)Kd

二項式系數(shù)

最大容量設(shè)備臺數(shù)

功率因數(shù)ab小批量生產(chǎn)金屬冷加工機床大批量生產(chǎn)金屬冷加工機床小批量生產(chǎn)金屬熱加工機床大批量生產(chǎn)金屬熱加工機床

0.16～0.20.18～.250.25～0.30.3～0.350.140.140.240.260.40.50.40.555550.50.50.60.651.731.731.331.17通風(fēng)機、水泵、空壓機

0.7～0.80.650.2550.80.75非聯(lián)鎖的連續(xù)運輸機械聯(lián)鎖的連續(xù)運輸機械0.5～0.60.65～0.70.40.60.20.2550.750.750.880.88鍋爐房和機加、機修、裝配車間的吊車鑄造車間吊車0.1～0.150.15～0.250.060.090.20.3330.50.51.731.73表各用電設(shè)備組的需要系數(shù)Kd及功率因數(shù)用電設(shè)備組名稱50自動裝料電阻爐非自動裝料電阻爐小型電阻爐、干燥箱0.75～0.80.65～0.750.70.70.70.70.30.3—

22—

0.950.951.00.330.330高頻感應(yīng)電爐（不帶補償）工頻感應(yīng)電爐（不帶補償）電弧熔爐0.80.80.9———

———

———

0.60.350.871.332.680.57點焊機、縫焊機對焊機0.350.35——

——

——

0.60.71.331.02自動弧焊變壓器單頭手動弧焊變壓器多頭手動弧焊變壓器0.50.350.4———

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0.40.350.352.292.682.68廠房、辦公室、實驗室照明變配電室、倉庫照明生活照明室外照明0.8～10.5～0.70.6～0.81————

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1.01.01.01.00000自動裝料電阻爐0.75～0.80.70.320.950.3351（1）單臺設(shè)備的計算負(fù)荷當(dāng)只有一臺用電設(shè)備時，不能直接按表取需要系數(shù)，這是因為影響需要系數(shù)的幾個因素除用電設(shè)備本身的效率η外均可能為1，此時的需要系數(shù)只包含了效率η，因此由式可得到P30=Pe/η，由P30、Q30、S30、I30之間的關(guān)系得到如下公式：（1）單臺設(shè)備的計算負(fù)荷52電力負(fù)荷計算方法課件53【例2.1】某車間有一臺吊車，其額定功率PN為29.7kW(εN=45％)，η=0.8，cosφ=0.5，其設(shè)備容量為多少?【解】Pe=√(εN/ε25)*PN=2√εN*PN

=2×29.7×√0.45=39.8(kW)【例2.1】某車間有一臺吊車，其額定功率PN為29.7kW54【例2.2】某220V單相電焊變壓器，其額定容量為SN=50kV·A，εN=60％，cosφ=0.65，η=0.93，試求該電焊變壓器的計算負(fù)荷。【解】Pe=√(εN/ε100)*SNcosφ=√(0.6/1)×50×0.65=25.2(kW)其計算負(fù)荷為P30=Pe/η=25.2/0.93=27.1(kW)Q30=P30tanφ=27.1×1.17=31.7(kvar)S30=P30/cosφ=27.1/0.65=41.7(kV·A)I30=P30/(UNcosφ)=27.1/(0.22×0.65)=189.5(A)【例2.2】某220V單相電焊變壓器，其額定容量為SN=555電力負(fù)荷計算方法課件56(2)單組用電設(shè)備的計算負(fù)荷

單組用電設(shè)備組是指用電設(shè)備性質(zhì)相同的一組設(shè)備，即Kd相同。如均為機床的電動機，或均為通風(fēng)機，見圖2.5中D點的計算負(fù)荷?？汕蟪銎溆泄τ嬎阖?fù)荷P30，然后再求出其他計算負(fù)荷Q30、S30、I30，其計算公式為(2)單組用電設(shè)備的計算負(fù)荷57圖2.5供配電系統(tǒng)中各點電力負(fù)荷的計算圖2.5供配電系統(tǒng)中各點電力負(fù)荷的計算58【例2.3】已知某化工廠機修車間采用380V供電，低壓干線上接有冷加工機床26臺，其中11kW1臺，4.5kW8臺，2.8kW10臺，1.7kW7臺，試求該機床組的計算負(fù)荷?！窘狻吭撛O(shè)備組的總?cè)萘繛镻e∑=11×1+4.5×8+2.8×10+1.7×7=86.9(kW)查表附錄表1Kd=0.16～0.2(取0.2),tanφ=1.73,cosφ=0.5，則有功計算負(fù)荷P30=0.2×86.9=17.38(kW) 無功計算負(fù)荷Q30=17.38×1.73=30.06(kvar)視在計算負(fù)荷S30=17.38／0.5=34.76(kV·A)計算電流I30=34.76/(3×0.38)=52.8(A)【例2.3】已知某化工廠機修車間采用380V供電，低壓干線59

(3)低壓干線的計算負(fù)荷圖2.5供配電系統(tǒng)中各點電力負(fù)荷的計算低壓干線是給多組不同工作制的用電設(shè)備供電的，如通風(fēng)機組、機床組、水泵組等，因此，其計算負(fù)荷也就是圖2.5中C點的計算負(fù)荷。應(yīng)先分別計算出D層面每組(例如機床組、通風(fēng)機組等)的計算負(fù)荷，然后將每組有功計算負(fù)荷、無功計算負(fù)荷分別相加，得到C點的總的有功計算負(fù)荷P30和無功計算負(fù)荷Q30，最后確定視在計算負(fù)荷S30和計算電流I30，即(3)低壓干線的計算負(fù)荷圖2.5供配電系統(tǒng)中各點電力負(fù)60電力負(fù)荷計算方法課件61【例2.4】某機修車間380V低壓干線(如圖2.5)接有如下設(shè)備：①小批量生產(chǎn)冷加工機床電動機：7kW3臺，4.5kW8臺，2.8kW17臺，1.7kW10臺。②吊車電動機：εN=15％時銘牌容量為18kW、cosφ=0.7共2臺，互為備用。③專用通風(fēng)機：2.8kW2臺。試用需要系數(shù)法求各用電設(shè)備組和低壓干線(C點)的計算負(fù)荷。【解】顯然,各組用電設(shè)備工作性質(zhì)相同，需要系數(shù)相同，因此先求出各用電設(shè)備組的計算負(fù)荷?！纠?.4】某機修車間380V低壓干線(如圖2.5)接有如62①冷加工機床組設(shè)備容量Pe(1)=7×3+4.5×8+2.8×17+1.7×10=121.6(kW)查表，取Kd=0.2，cosφ=0.5，tanφ=1.73,則P30(1)=KdPe(1)=0.2×121.6=24.32(kW)Q30(1)=P30(1)tanφ=24.32×1.73=42.07(kvar)②吊車組(備用容量不計入)設(shè)備容量Pe(2)=2√εN＊PN=2×√0.15×18=13.94(kW)查表，取Kd=0.15，cosφ=0.5，tanφ=1.73，則P30(2)=KdPe(2)=0.15×13.94=2.09(kW)Q30(2)=P30(2)tanφ=2.09×1.73=3.62(kvar)①冷加工機床組63③通風(fēng)機組設(shè)備容量Pe(3)=2×2.8=5.6(kW)查表，取Kd=0.8，cosφ=0.8，tanφ=0.75,則P30(3)=KdPe(3)=0.8×5.6=4.48(kW)Q30(3)=P30(3)tanφ=4.48×0.75=3.36(kvar)④低壓干線的計算負(fù)荷(取K∑1=0.9)總有功功率P30=K∑1［P30(1)+P30(2)+P30(3)］=0.9×(24.32+2.09+4.48)=27.80(kW)③通風(fēng)機組64總無功功率Q30=K∑1［Q30(1)+Q30(2)+Q30(3)］=0.9×(42.07+3.62+3.36)=44.14(kvar)總視在功率S30=P230+Q230=27.802+44.142=52.17(kV·A)總計算電流=52.173×0.38=79.27(A)總無功功率65(4)車間低壓母線的計算負(fù)荷確定低壓母線上的計算負(fù)荷也就是確定圖2.5中B點的計算負(fù)荷。B點計算負(fù)荷的確定類似于C點。同樣，考慮到各低壓干線最大負(fù)荷不一定同時出現(xiàn)，因此在確定B點的計算負(fù)荷時，也引入一個同時系數(shù)，即(4)車間低壓母線的計算負(fù)荷66需要系數(shù)法求解的幾個問題(3)多組用電設(shè)備的計算負(fù)荷總的有功計算負(fù)荷：

總的無功計算負(fù)荷：

在確定多組用電設(shè)備的計算負(fù)荷時，應(yīng)考慮各組用電設(shè)備的最大負(fù)荷不會同時出現(xiàn)的因素，計入一個同時系數(shù)KΣ。需要系數(shù)法求解的幾個問題(3)多組用電設(shè)備的計算負(fù)荷67需要系數(shù)法求解的幾個問題總的視在計算負(fù)荷：

總的計算電流：

需要系數(shù)法求解的幾個問題68

在確定多組用電設(shè)備的計算負(fù)荷時，應(yīng)考慮各組用電設(shè)備的最大負(fù)荷不會同時出現(xiàn)的因素，計入一個同時系數(shù)KΣ。應(yīng)用范圍

KΣ

確定車間變電所低壓線路最大負(fù)荷

冷加工車間熱加工車間動力站

0.7~0.80.7~0.90.8~1.0確定配電所母線的最大負(fù)荷

負(fù)荷小于5000kW計算負(fù)荷小于5000~10000kW計算負(fù)荷大于10000kW

0.9~1.00.850.8在確定多組用電設(shè)備的計算負(fù)荷時，應(yīng)考慮各組用電設(shè)備的69電力負(fù)荷計算方法課件702.2.3二項式法確定計算負(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)大的低壓支線和干線的計算負(fù)荷時，采用二項式法。

2.2.3二項式法確定計算負(fù)荷當(dāng)確定的用電設(shè)71電力負(fù)荷計算方法課件72電力負(fù)荷計算方法課件732、多組用電設(shè)備計算負(fù)荷的確定

考慮各組用電設(shè)備的最大負(fù)荷不同時出現(xiàn)的因素,在各組用電設(shè)備中取其中一組最大的附加負(fù)荷（cPx）max，再加各組的平均負(fù)荷bPe

2、多組用電設(shè)備計算負(fù)荷的確定考慮各組用電設(shè)備的最74

但是必須注意：按二項式系數(shù)法確定計算負(fù)荷時，如果設(shè)備總臺數(shù)n<2x(x為附錄表1中規(guī)定的最大設(shè)備容量臺數(shù))時，則最大容量臺數(shù)x宜相應(yīng)取小一些，建議取為x=n/2

如果用電設(shè)備組只有1~2臺設(shè)備時，就可認(rèn)為P30=Pe，即b=1、c=0。

但是必須注意：752.2.4單相用電設(shè)備組計算負(fù)荷的確定

單相設(shè)備接在三相線路中，應(yīng)盡可能均衡分配。如果單相設(shè)備的總?cè)萘坎怀^三相設(shè)備總?cè)萘康?5%,則不論單相設(shè)備如何分配，單相設(shè)備可與三相設(shè)備綜合按三相負(fù)荷平衡計算，如果大于15%則將單相設(shè)備換算為等效三相設(shè)備容量，再與三相設(shè)備容量相加。

2.2.4單相用電設(shè)備組計算負(fù)荷的確定單相設(shè)76

一、單相設(shè)備組等效三相負(fù)荷的計算1、單相設(shè)備接于相電壓時的等效三相負(fù)荷計算

按最大負(fù)荷相所接單相設(shè)備功率之和的3倍計算：

一、單相設(shè)備組等效三相負(fù)荷的計77等效三相設(shè)備容量：等效三相設(shè)備容量：78電力負(fù)荷計算方法課件79電力負(fù)荷計算方法課件80四、分相計算各相的設(shè)備容量和計算負(fù)荷選出最大負(fù)荷相四、分相計算各相的設(shè)備容量和計算負(fù)荷選出最大負(fù)荷相812.4工廠供電系統(tǒng)的功率損耗和電能損耗2.4工廠供電系統(tǒng)的功率損耗和電能損耗82式中R線路每相電阻X線路每相電抗電力負(fù)荷計算方法課件83電力負(fù)荷計算方法課件84電力負(fù)荷計算方法課件85電力負(fù)荷計算方法課件86電力負(fù)荷計算方法課件87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)荷率式中:變壓器空載無功損88在負(fù)荷計算中，變壓器的有功損耗和無功損耗可按下式近似計算：

在負(fù)荷計算中，變壓器的有功損耗和89已知Tmax和cos?時，可以查關(guān)系曲線，得到已知Tmax和cos?時，可以查關(guān)系曲線，得到90電能損耗電能損耗91

最大負(fù)荷損耗小時數(shù)。其物理意義為：當(dāng)線路和變壓器中以最大負(fù)荷電流流過小時后所產(chǎn)生的電能損耗，等于實際變化電流時的電能損耗。

92第五節(jié)第五節(jié)931用戶總負(fù)荷計算

總負(fù)荷計算原則：

求各用電設(shè)備的設(shè)備容量用需要系數(shù)法逐級計算在配電點要考慮同時系數(shù)PC=K∑P*∑PCi

QC=K∑Q*∑QCi

1用戶總負(fù)荷計算

總負(fù)荷計算原則：94注意事項：首先確定不同工作制和計及工作效率的設(shè)備容量注意事項：首先確定不同工作制和計及工作效率的設(shè)備容量95

注意事項：不計設(shè)備備用容量。注意事項：不計設(shè)備備用容量。96注意事項：減去無功補償容量需要選用同時系數(shù)注意事項：減去無功補償容量97在變壓器的安裝處要考慮變壓器的損耗此時,線路中的損耗原則可不考慮在并聯(lián)電容安裝處，要考慮補償容量PC3