供配電技術 課件 第2章-負荷計算

第2章

負荷計算及無功功率補償計算電力負荷的大小是正確選擇供配電系統中導線、電纜、開關電器、變壓器等元件的基礎，也是保障供配電系統安全可靠運行必不可少的環(huán)節(jié)。主要內容負荷曲線用電設備的設備容量負荷計算的方法功率損耗和電能損耗用戶負荷計算尖峰電流的計算功率因數和無功功率補償

2.0

計算負荷的意義及計算目的計算負荷：指導體中通過一個等效負荷時，導體的最高溫升正好和通過實際的變動負荷時其產生的最高溫升相等，該等效負荷就稱為計算負荷。

負荷計算：求計算負荷的這項工作稱為負荷計算。估算過高增加供電設備的容量，使工廠電網復雜，浪費有色金屬，增加初投資和運行管理工作量估算過低工廠投入生產后，供電系統的線路及電氣設備由于承擔不了實際負荷電流而過熱，影響正?？煽窟\行計算目的：為了正確的選擇線路的導線截面、變壓器的容量、開關電器、互感器等設備的額定參數；為計算企業(yè)及線路上電能損耗、電壓損失的依據。如果以計算負荷連續(xù)運行，發(fā)熱溫度不會超過允許值通過負荷的統計計算求出的、用來按發(fā)熱條件選擇供電系統中各元件的負荷值。

2.1

負荷曲線定義：負荷曲線是表征電力負荷隨時間變動情況的一種圖形。它繪制在直角坐標上，縱坐標軸表示有功負荷（無功負荷），橫坐標為時間，每隔一定時間間隔繪制的負荷變化曲線。負荷曲線所包絡的面積就是工廠在生產期間耗用的電能。

分類：

2.1

負荷曲線及物理量

按負荷對象分：工廠（企業(yè)）的、車間的或某臺設備的負荷曲線；

按負荷的功率性質分：有功和無功負荷曲線；

按統計的時間分：年的、月的、日的和工作班的負荷曲線；

按繪制方式分：依點連成的負荷曲線和階梯形負荷曲線。2.1.1

日負荷曲線繪制：按時間先后負荷在一晝夜間（24h）的變化情況階梯形負荷曲線折線形負荷曲線為計算方便，常采用階梯形。時間間隔越短，越能反映實際變動情況。2.1.2

年負荷曲線

1）年持續(xù)負荷曲線：按負荷大小和累計時間負荷在全年（8760h）的變化情況按負荷從大到小依次排列。全年按8760h計。T

夏季和冬季在全年中所占的天數視地理位置和氣溫情況而定。要借助一年中有代表性的冬季日負荷曲線和夏季日負荷曲線繪制。T=200t1+165t2南方某用戶：P1在夏日負荷曲線中持續(xù)時間t1

，在冬日負荷曲線中持續(xù)時間為t2：P1

2）年運行負荷曲線：按全年日負荷曲線繪制2.1.2

年負荷曲線負荷在全年（8760h）的變化情況通常取每日最大負荷的半小時平均值，也稱為全年每日最大負荷曲線。

年持續(xù)負荷曲線：可以直觀了解到全年中不同負荷所持續(xù)的時間；年運行負荷曲線：可以直觀了解到全年負荷的變化情況。2.1.3

負荷曲線的有關物理量

1）年最大負荷和年最大負荷利用小時30分鐘最大負荷，全年中負荷最大的工作班內消耗電能最大的半小時的平均功率。

（1）年最大負荷為什么選擇30分鐘？（2）年最大負荷利用小時2.1.3

負荷曲線的有關物理量

1）年最大負荷和年最大負荷利用小時負荷以年最大負荷持續(xù)運行一段時間后，消耗的電能恰好等于該電力負荷全年實際消耗的電能，這段時間就是年最大負荷利用小時。例如：一班制工廠，Tmax≈1800~3000h；

兩班制工廠，Tmax≈3500~4800h；

三班制工廠，Tmax≈5000~7000h。是反映工廠負荷是否均勻的一個重要參數2.1.3

負荷曲線的有關物理量

2）平均負荷和負荷系數電力負荷在一定時間平均消耗的功率

（1）平均負荷（2）負荷系數負荷率，平均負荷與最大負荷的比值。年平均負荷：單個用電設備或用電設備組：

2.2

用電設備的設備容量用電設備的額定容量是指用電設備在額定電壓下，在規(guī)定的使用壽命內能連續(xù)輸出或耗用的最大功率。

經過換算至統一規(guī)定的工作制下的“額定功率”。用電設備的設備容量必須指出：對斷續(xù)周期工作制（反復短時工作制）的設備來說其額定容量是對應于一定的負荷持續(xù)率的。

2.2

用電設備的設備容量必須考慮用電設備的工作特征，工作制與負荷計算關系較大。1）連續(xù)運行工作制2）短時運行工作制3）反復短時工作制設備長期運行，負荷比較穩(wěn)定。周期性的時而工作，時而停歇，工作周期一般不超過10min。設備工作時間很短，停歇時間相當長。負荷持續(xù)率：

2.2

用電設備的設備容量

1）長期工作制和短時工作制的用電設備：

2）反復短時工作制的用電設備：額定容量對應一定的負荷持續(xù)率，不同負荷持續(xù)率，輸出功率不同。按同一周期內不同負荷下造成相同熱量損耗的條件進行換算。

2）反復短時工作制的用電設備：

2.2

用電設備的設備容量（2）吊車電動機組要求統一換算到ε=25%，注意：電葫蘆、起重機、行車等均按吊車電動機考慮。

（1）電焊機組要求統一換算到ε=100%，電焊機的銘牌負荷持續(xù)率有20%、40%、50%、60%、75%、100%等多種。吊車電動機組的銘牌負荷持續(xù)率有15%、25%、40%、60%、等多種。

2.2

用電設備的設備容量

3）電爐變壓器組：

4）照明設備：（2）用鎮(zhèn)流器的照明設備（熒光燈、高壓水銀燈等）

（1）不用鎮(zhèn)流器的照明設備（白熾燈、碘鎢燈等）額定視在功率下的有功功率

2.3

負荷計算的方法長期觀察，分析各用電設備組負荷曲線基礎上，將以半小時平均負荷繪制的負荷曲線中的最大值取出來代表實際負荷，稱為計算負荷。計算負荷，是通過統計計算求出的、用來按發(fā)熱條件選擇供配電系統中各組件的負荷值。它的物理意義在于：按這個“計算負荷”持續(xù)運行所產生的熱效應，與按實際變動負荷長期運行所產生的熱效應相同。實際上，負荷也不可能一成不變，與設備的性能、生產組織以及能源供應狀況等多種因素有關，因此負荷計算也只能力求接近實際。

2.3

負荷計算的方法如何準確估算計算負荷？

用電設備在生產期間的投入運行有很大的隨機性，各種類型的工廠都有其本身的生產規(guī)律，從整體來看，用電也存在一定規(guī)律性，這就有可能利用已有生產工廠用電設備的安裝容量和實際用電的大量資料進行統計、整理、分析，求出有關系數，以便在設計同類型的工廠時參考利用。工程上依據不同的計算目的，針對不同類型的用戶和不同類型的負荷，在實踐中總結出了各種負荷的計算方法。有估算法、需要系數法和二項式法等。

2.3.1

計算負荷的估算法1）單位產品耗電量法已知：某車間或企業(yè)的年產量m和每一產品的單位耗電量a在做設計任務書或初步設計階段，尤其當需要進行方案比較時，比較方便計算負荷：2）負荷密度法已知：車間生產面積S和負荷密度指標ρ計算負荷：企業(yè)全年電能車間平均負荷

2.3.2

需要系數法1）需要系數概念：計算簡便，實用性廣，多用于方案計算、初步設計和全廠、大型車間變電所的施工設計Kd標志用電設備組或車間或企業(yè)投入電網運行時需要電網實際取用功率所必須考慮的綜合系數。單個設備：單個設備容量單組用電設備組：組內設備容量之和

2.3.2

需要系數法1）需要系數是一個綜合系數，具體等于多少？（2）同時使用系數，為在最大負荷工作班某組工作著的 用電設備容量與 接于線路中全部用電設備容量之比；

（1）用電設備在實際運行時的效率；（3）負荷系數，表示工作著的用電設備實際功率 與全部用電設備投入容量之比；

（4）線路效率，配電線路在最大負荷時的末端功率（即設備組取用功率）與首端功率（即計算負荷）之比。

2.3.2

需要系數法1）需要系數其余計算負荷的計算：

有功計算負荷：

無功計算負荷：視在計算負荷：計算電流：表A-1

2.3.2

需要系數法2）利用需要系數確定三相用電設備組的計算負荷（1）單組用電設備的計算負荷：

有功計算負荷：

無功計算負荷：視在計算負荷：計算電流：

2.3.2

需要系數法2）利用需要系數確定三相用電設備組的計算負荷（2）多組用電設備的計算負荷：

有功計算負荷：

無功計算負荷：視在計算負荷：計算電流：應考慮各用電設備組的最大負荷不一定同時出現，須計入各用電設備組的同時系數。有功功率和無功功率的同時系數有功功率和無功功率的同時系數

2.3.2

需要系數法2）利用需要系數確定三相用電設備組的計算負荷（2）多組用電設備的計算負荷：

對車間干線：

對低壓母線：由用電設備組計算負荷直接相加來計算時由車間干線計算負荷直接相加來計算時

2.3.2

需要系數法3）需要系數補充注意：在計算多組設備總的計算負荷時，為了簡化和統一，各組的設備臺數不論多少，各組的計算負荷均按附錄表A-1所列的計算系數來計算，而不必考慮因設備臺數少而適當增大Kd和cosφ值的問題。此外：需要系數值與用電的類別及工作狀態(tài)有極大的關系，因此按需要系數法計算時，首先要正確判明用電設備的類別和工作狀態(tài)，否則將造成錯誤。例如機修車間的金屬切削機床電動機，應屬小批生產的冷加工機床電動機，因為金屬切削就是冷加工，而機修車間不可能是大批生產。又如壓塑機、拉絲機和鍛錘等，應屬熱加工機床。只有1~2臺設備時，可認為（Kd=1），即（P30=Pe）；在（Kd）適當取大的同時，cosφ值也適當取大。只有一臺電動機時其（P30=Pn/η）式中Pn為電動機的額定容量，η為電動機的效率。例1

某機工車間380V線路上，接有流水作業(yè)的金屬切削機床電動機30臺共85kW，其中較大容量電動機11kW1臺，7.5kW3臺，4kW6臺，其它為更小容量的電動機。另有通風機3臺，共5kW；電葫蘆1個，3kW（ε=40%）。試確定各組的和總的計算負荷。解

1）先求各組的計算負荷查附錄表A-1得Kd=0.18~0.25（取Kd=0.25），cosφ=0.5，tanφ=1.73，因此（1）機床組

P30(1)=0.25×85Kw=21.3kW Q30(1)=21.3kW×1.73=36.8kvar

S30(1)=21.3kW/0.5=42.6kV·A I30(1)=42.6kVA/（×0.38kV）=64.7A例1

某機工車間380V線路上，接有流水作業(yè)的金屬切削機床電動機30臺共85kW，其中較大容量電動機11kW1臺，7.5kW3臺，4kW6臺，其它為更小容量的電動機。另有通風機3臺，共5kW；電葫蘆1個，3kW（ε=40%）。試確定各組的和總的計算負荷。解

1）先求各組的計算負荷

（2）通風機組查附錄表A-1得Kd=0.7~0.8（取Kd=0.8），cosφ=0.8，tanφ=0.75， P30(2)=0.8×5kW=4kW

Q30(2)=4kW×0.75=3kvar

S30(2)=4kW/0.8=5kV·A I30(2)=5kVA/（×0.38kV）=7.6A例1

某機工車間380V線路上，接有流水作業(yè)的金屬切削機床電動機30臺共85kW，其中較大容量電動機11kW1臺，7.5kW3臺，4kW6臺，其它為更小容量的電動機。另有通風機3臺，共5kW；電葫蘆1個，3kW（ε=40%）。試確定各組的和總的計算負荷。解

1）先求各組的計算負荷（3）電葫蘆查附錄表A-1得Kd=0.1~0.15（取Kd=0.15），cosφ=0.5，tanφ=1.73，而ε=25%，故Pe(ε=25%)=3kW×2×=3.79Kw P30(3)=0.15×3.79kW=0.569kW Q30(3)=0.569kW×1.73=0.984kvar S30(3)=0.569kW/0.5=1.138kV·A I30(3)=1.138kVA/（×0.38kV）=1.73A例1

某機工車間380V線路上，接有流水作業(yè)的金屬切削機床電動機30臺共85kW，其中較大容量電動機11kW1臺，7.5kW3臺，4kW6臺，其它為更小容量的電動機。另有通風機3臺，共5kW；電葫蘆1個，3kW（ε=40%）。試確定各組的和總的計算負荷。解

2）總的計算負荷（取KΣp=0.95，KΣq=0.97）： P30=0.95×（21.3+4+0.569）kW=24.6kW Q30=0.97×（36.8+3+0.984）kvar=39.6kvar S30=kV·A=46.6kV·A I30=46.6kVA/（×0.38kV）=70.8A例2

一機修車間的380V線路上，接有金屬切削機床電動機20臺共50KW，其中較大容量電動機有7.5KW2臺，4KW2臺，2.2KW8臺；另接通風機1.2KW2臺；電阻爐2KW1臺。試求計算負荷。（設有功功率、無功功率同時系數均為0.9）解

1）先求各組的計算負荷查附錄表A-1得Kd=0.16~0.2（取Kd=0.2），cosφ=0.5，tanφ=1.73，因此（1）金屬切削機床電動機組

P30(1)=0.2×50Kw=10kW Q30(1)=10kW×1.73=17.3kvar

例2

一機修車間的380V線路上，接有金屬切削機床電動機20臺共50KW，其中較大容量電動機有7.5KW2臺，4KW2臺，2.2KW8臺；另接通風機1.2KW2臺；電阻爐2KW1臺。試求計算負荷。（設有功功率、無功功率同時系數均為0.9）解

1）先求各組的計算負荷查附錄表A-1得Kd=0.7~0.8（取Kd=0.8），cosφ=0.8，tanφ=0.75，因此（2）通風機

P30(2)=0.8×2.4Kw=1.92kW Q30(2)=1.92kW×0.75=1.44kvar

例2

一機修車間的380V線路上，接有金屬切削機床電動機20臺共50KW，其中較大容量電動機有7.5KW2臺，4KW2臺，2.2KW8臺；另接通風機1.2KW2臺；電阻爐2KW1臺。試求計算負荷。（設有功功率、無功功率同時系數均為0.9）解

1）先求各組的計算負荷查附錄表A-1得小型電阻爐設備Kd=0.7，cosφ=1.0，tanφ=0；因只有一臺，取計算負荷等于設備容量（3）電阻爐

P30(3)=2kW Q30(3)=2kW×0=0kvar

例2

一機修車間的380V線路上，接有金屬切削機床電動機20臺共50KW，其中較大容量電動機有7.5KW2臺，4KW2臺，2.2KW8臺；另接通風機1.2KW2臺；電阻爐2KW1臺。試求計算負荷。（設有功功率、無功功率同時系數均為0.9）解

2）求車間的計算負荷（取KΣp=0.9，KΣq=0.9）： P30=0.9×（10+1.92+2）kW=12.5kW Q30=0.9×（17.3+1.44+0）kvar=16.9kvar S30=kV·A=21.02kV·A I30=21.02kVA/（×0.38kV）=31.94A

2.3.3

二項式法需要系數優(yōu)點：簡單方便，較符合實際，長期使用積累了各種設備的需要系數；應用場合：只有當設備臺數較多、總容量足夠大，沒有特大型用電設備時，需要系數的值才較符合實際。普遍應用于求用戶、全廠和大型車間變電所的計算負荷。缺點：沒有考慮用電設備組中大容量設備對計算負荷的影響。在確定設備臺數較少而容量差別懸殊的分支干線的計算負荷時，采用二項式法

2.3.3

二項式法1）單組用電設備組的計算負荷b、c、x查表A-1b、c：二項式系數；注意：

當用電設備組的設備總臺數n<2x時，取x=n/2（按四舍五入取整）；

當只有一臺設備時，可認為Pc=Pe。該組用電設備組的設備總容量用電設備組的平均功率x臺最大設備的總容量每組用電設備組中x臺容量較大的設備的附加負荷

2.3.3

二項式法2）多組用電設備組的計算負荷b、c、x查表A-1同樣要考慮用電設備各組的最大負荷不同時出現的因素，因此在確定總計算負荷時，只能在各組用電設備中取一組最大的附加負荷，再加上各組用電設備的平均負荷。各用電設備組的平均功率附加負荷最大的一組設備的附加負荷例3

一機修車間的380V線路上，接有金屬切削機床電動機20臺共50KW，其中較大容量電動機有7.5KW2臺，4KW2臺，2.2KW8臺；另接通風機1.2KW2臺；電阻爐2KW1臺。試求計算負荷。（試用二項式法來確定）解

1）求出各組平均功率和附加負荷查附錄表A-1得b1=0.14，c1=0.4，x1=5,cosφ1=0.5，tanφ1=1.73，因此（1）金屬切削機床電動機組例3

一機修車間的380V線路上，接有金屬切削機床電動機20臺共50KW，其中較大容量電動機有7.5KW2臺，4KW2臺，2.2KW8臺；另接通風機1.2KW2臺；電阻爐2KW1臺。試求計算負荷。（試用二項式法來確定）解

1）求出各組平均功率和附加負荷查附錄表A-1得b2=0.65，c2=0.25，x2=5,cosφ2=0.8，tanφ2=0.75，（2）通風機組因n=2<2x2，取x2=n/2=1例3

一機修車間的380V線路上，接有金屬切削機床電動機20臺共50KW，其中較大容量電動機有7.5KW2臺，4KW2臺，2.2KW8臺；另接通風機1.2KW2臺；電阻爐2KW1臺。試求計算負荷。（試用二項式法來確定）解

1）求出各組平均功率和附加負荷查附錄表A-1得b3=0.7，c3=0，x3=—,

cosφ3=1，tanφ3=0，（3）電阻爐因只有一臺，取計算負荷等于設備容量例3

一機修車間的380V線路上，接有金屬切削機床電動機20臺共50KW，其中較大容量電動機有7.5KW2臺，4KW2臺，2.2KW8臺；另接通風機1.2KW2臺；電阻爐2KW1臺。試求計算負荷。（試用二項式法來確定）解

2）求車間計算負荷第一組附加負荷最大

2.3.3

二項式法選擇低壓分支干線或支線負荷時，按需要系數法計算結果往往偏小,適合采用二項式法。二項式計算系數b、c和x的值，缺乏充分的理論依據，且只有極限工業(yè)方面的部分數據，應用受到一定局限。

2.3.4

單相負荷計算1）單相設備容量在負荷計算中的處理：單相設備接在三相線路中，應盡可能地均衡分配，使三相負荷盡可能地平衡如果三相線路中單相設備的總容量不超過三相設備總容量的15%時：不論單相設備如何分配，單相設備可與三相設備綜合按三相負荷平衡計算。如果三相線路中單相設備容量超過三相設備容量15%時：應將單相設備容量換算為等效三相設備容量，再與三相設備容量相加。

2.3.4

單相負荷計算1）單相設備容量在負荷計算中的處理：

注意：

由于確定計算負荷的目的，主要是為了選擇配電系統中的設備和導線電纜，使設備和導線在最大負荷電流通過時不致過熱或燒毀，因此在接有較多單相設備的三相線路中，不論單相設備接于相電壓還是接于線電壓，只要三相負荷不平衡，就應以最大負荷相有功負荷的三倍作為等效三相有功負荷，以滿足線路安全運行的要求。

2.3.4

單相負荷計算2）單相設備組的等效三相設備容量（1）單相設備接于相電壓時：（2）單相設備接于同一線電壓時：最大負荷相所接的單相設備容量單相設備容量按流過電流相等的原則進行等效

2.3.4

單相負荷計算2）單相設備組的等效三相設備容量（3）有的接于線電壓，有的接于相電壓時： A相

PeA=pAB-APAB+pCA-APCAQeA=qAB-APAB+qCA-APCA B相

PeB=pBC-BPBC+pAB-BPABQeB=qBC-BPBC+qAB-BPAB

C相PeC=pCA-CPCA+pBC-CPBCQeC=qCA-CPCA+qBC-CPBC

將線電壓單相設備容量換算為接于相電壓的設備容量：

分別計算各相的設備容量有功、無功換算系數，表2-4

2.3.4

單相負荷計算3）等效三相計算負荷（1）單相設備接于相電壓（2）單相設備接于線電壓（3）有的接于線電壓，有的接于相電壓計算接于相電壓的設備組的計算負荷；計算接于線電壓的設備組換算到相電壓上的計算負荷；計算各相總的計算負荷；計算總的三相計算負荷。例4

在220/380V三相四線制線路上，接有220V單相電熱干燥箱四臺，其中2臺10kw接于A相，1臺30kW接于B相，一臺20kW接于C相。此外接有380V單相對焊機4臺，其中2臺14kW（ε=100%）接于AB相，1臺20kW（ε=100%）接于BC相，1臺30kW(ε=60%)接于CA相。試求此線路的計算負荷。解（1）電熱干燥箱的各相負荷計算

查附錄表A-1得Kd=0.7，cosφ=1，tanφ=0 A相PcA（1）=KdPeA=0.7×2×10kW=14kW B相PcB（1）=KdPeB=0.7×1×30kW=21kW C相PcC（1）=KdPeC=0.7×1×20kW=14kW例4

如圖所示220/380V三相四線制線路上，接有220V單相電熱于燥箱四臺，其中2臺10kw接于A相，1臺30kW接于B相，一臺20kW接于C相。此外接有380V單相對焊機4臺，其中2臺14kW（ε=100%）接于AB相，1臺20kW（ε=100%）接于BC相，1臺30kW(ε=60%)接于CA相。試求此線路的計算負荷。

解（2）對焊機的各相計算負荷

先將接于CA相的30kw(ε=60%)換算至ε=100%時的容量，可得

PCA=30kw×=23kw

因此換算到各單相的有功和無功設備容量為：

A相

PeA=0.8×2×14+0.2×23=27kw

QeA=0.22×2×14+0.8×23

=24.6kvar

B相

PeB=0.8×20+

0.2×2×14=21.6kw QeB=0.22×20+0.8×2×14=26.8kvar

C相

PeC=0.8×23+0.2×20=22.4kw

QeC=0.22×23+0.8×20=21.1kvar

再由表2-4查得cosφ=0.7時的功率換算系數分別為0.8、0.2、0.22、0.8。

解（2）對焊機的各相計算負荷例4

如圖所示220/380V三相四線制線路上，接有220V單相電熱于燥箱四臺，其中2臺10kw接于A相，1臺30kW接于B相，一臺20kW接于C相。此外接有380V單相對焊機4臺，其中2臺14kW（ε=100%）接于AB相，1臺20kW（ε=100%）接于BC相，1臺30kW(ε=60%)接于CA相。試求此線路的計算負荷。

查附錄表A-1得Kd=0.35,cosφ=0.7,tanφ=1.02;

換算到各相的有功和無功計算負荷為：

A相

PcA(2)=0.35×27kw=9.45kw

QcA(2)=0.35×24.6kvar=8.61kvar

B相

PcB(2)=0.35×21.6kw=7.56kw

QcB(2)=0.35×26.8kvar=9.38kvar

C相

PcC(2)=0.35×22.4kw=7.84kw

Qc.C(2)=0.35×21.1kvar=7.39kvar

解（3）各相總的有功和無功計算負荷例4

如圖所示220/380V三相四線制線路上，接有220V單相電熱于燥箱四臺，其中2臺10kw接于A相，1臺30kW接于B相，一臺20kW接于C相。此外接有380V單相對焊機4臺，其中2臺14kW（ε=100%）接于AB相，1臺20kW（ε=100%）接于BC相，1臺30kW(ε=60%)接于CA相。試求此線路的計算負荷。(4)總的等效三相計算負荷

A相

PcA=PcA(1)+PcA(2)=14KW+9.45KW=23.5KW

QcA=QcA(1)+QcA(2)=0+8.61kvar=8.61kvar

B相

PcB=PcB(1)+PcB(2)=21kw+7.5kw=28.6kw

QcB=QcB(1)+Qc.B(2)=0+9.38kvar=9.38kvar

C相

PcC=PcC(1)+PcC(2)=14kw+7.84kw=21.8kw

QcC=QcC(1)+QcC(2)=0+7.39kvar=7.39kvar

由以上計算可知，B相的有功計算負荷最大，故取B相計算等效三相計算負荷，因此可得：

Pc=3PcB=3×28.6kw=85.8kw

Qc=3QcB=3×9.38kvar=28.1kvar若考慮同時系數，還需乘以同時系數

2.4

功率損耗和電能損耗在確定各用電設備組的計算負荷后，如要確定企業(yè)或工廠車間的計算負荷，就需要逐級計入有關線路和變壓器的功率損耗。

P30.4=P30.5+ΔPWL2

P30.2=P30.3+ΔPT+ΔPWL1

2.4.1

功率損耗1）線路的功率損耗（1）有功功率損耗（2）無功功率損耗電流流過線路電阻所引起的功率損耗電流流過線路電抗所引起的功率損耗線路具有電阻和電抗，所以其功率損耗包括有功和無功兩部分線路的計算電流（安）線路每相的電阻（歐）線路單位長度的電阻（歐/千米），可查有關手冊或產品樣本線路的計算長度（千米）查有關手冊或產品樣本，架空線：0.4歐/km左右；電纜線路：0.08歐/km左右2）變壓器的功率損耗（1）有功功率損耗（鐵損+銅損）鐵損：變壓器主磁通在鐵心中產生的有功損耗；變壓器具有電阻和電抗，所以其功率損耗包括有功和無功兩部分它在變壓器一次繞組的外施電壓和頻率不變的條件下是固定不變的，與負荷無關?？蛰d試驗：一般說來，空載試驗可以在變壓器的任何一側進行。一次側加額定電壓，二次側開路，鐵芯中主磁通的大小是由一次繞組端電壓決定，達到了變壓器額定工作時數值，這時鐵芯中的功率損耗也達到了變壓器額定工作下的數值，而原繞組由于空載時電流很小忽略不計，因此變壓器空載時輸入功率可以認為全部是變壓器的鐵損。一般電力變壓器在額定電壓時，空載損耗約為額定容量的0.1%~1%。2）變壓器的功率損耗（1）有功功率損耗（鐵損+銅損）變壓器具有電阻和電抗，所以其功率損耗包括有功和無功兩部分銅損：變壓器負荷電流在一次、二次繞組的電阻中產生的有功損耗；由于線圈一般都由帶絕緣的銅線纏繞而成，因此稱為銅損。

它與負荷電流（或功率）的平方成正比。負荷率短路試驗：二次繞組短接，一次繞組加上適當小的電壓（短路電壓），使通過繞組電流等于額定值。此時鐵芯磁通量很小，鐵損可以忽略，所以短路試驗的全部輸入功率基本上都消耗在變壓器繞組上，測得的功率即為額定負荷時的銅損。通常電力變壓器在額定電流下的短路損耗約為額定容量的0.4%~4%，2）變壓器的功率損耗（2）無功功率損耗它和繞組電壓有關，與負荷無關。其值與勵磁電流成正比；

：變壓器空載時由產生主磁通的勵磁電流造成；

：變壓器負荷電流在一次、二次繞組的電抗中產生的無功功率損耗；變壓器空載電流占額定電流的百分值變壓器阻抗電壓占額定電壓的百分值它與負荷電流（或功率）的平方成正比。額定負荷下用表示。2）變壓器的功率損耗近似方法計算

解：例5

已知某車間三相雙繞組鋁線電力變壓器SJL1-1000/10,10/0.4KV，其二次側計算負荷為PC=596kW,QC=530kvar,SC=800kVA。（已知該變壓器技術數據為：空載損耗為2.0kW，負載損耗為13.7kW，阻抗電壓（%）為4.5，空載電流（%）為1.7）

變壓器負荷率

變壓器有功損耗

變壓器無功損耗

2.4.2

電能損耗1）線路的電能損耗通常利用年最大負荷損耗小時來近似計算有功電能損耗當線路或變壓器中以最大計算電流流過t小時后所產生的電能損耗，恰與全年流過實際變化的電流使所產生的電能損耗相等。與年最大負荷利用小時和負荷功率因數有關，利用三者關系曲線獲得2）變壓器的電能損耗

2.5

用戶負荷計算

企業(yè)計算負荷是選擇企業(yè)電源進線及其中一、二次設備的基本依據，也是計算企業(yè)的功率因數和企業(yè)用電容量的基本依據。 確定企業(yè)計算負荷的方法很多，可按具體情況選用。

2.5

用戶負荷計算1）按逐級計算法確定（1）P30.1，應該是高壓配電所母線上所有高壓配電線計算負荷P30.2之和，再乘上一個綜合系數（同時系數）。（2）高壓配電線的計算負荷P30.2，應該是該線路所供車間變電所低壓側的計算負荷P30.3，加上變壓器的功率損耗△PT高壓配電線的功率損耗△PWL1。（3）依次類推。但對于一般的企業(yè)供配電系統來說，由于其高低壓配電線路一般不長，所以在企業(yè)計算負荷時往往略去不計。

2.5

用戶負荷計算

將企業(yè)用電設備的總容量Pe（不包括備用設備容量）乘上一個需要系數Kd,即得到企業(yè)的有功計算負荷。2）按需要系數法確定企業(yè)的計算負荷附錄表A-1-2列出了部分工廠企業(yè)的需要系數、功率因數及年最大有功負荷利用小時值，供參考。

2.5

用戶負荷計算企業(yè)全年的耗電量：3）按年產量估算企業(yè)的計算負荷

企業(yè)的有功計算負荷：將企業(yè)年產量A乘以單位產量損耗電量a，各類企業(yè)的單位產品耗電量a可由有關單位根據實測統計資料確定，亦可查有關設計手冊。年最大負荷利用小時Tmax

2.6

尖峰電流的計算一、尖峰電流的有關概念

計算電流：半小時最大電流

尖峰電流（peakcurrent）是指持續(xù)時間1~2s的短時最大負荷電流。 主要用來選擇熔斷器和低壓斷路器，整定繼電保護裝置和檢驗電動機自起動條件等。

2.6

尖峰電流的計算

二、單臺用電設備尖峰電流的計算

單臺用電設備尖峰電流就是其起動電流。用電設備的起動電流用電設備的起動電流倍數（查樣本或銘牌）

2.6

尖峰電流的計算三、多臺用電設備尖峰電流的計算起動電流與額定電流之差最大的那臺設備的起動電流n-1臺設備的同時系數；按臺數多少選擇，一般0.7~1起動電流與額定電流之差最大的那臺設備的起動電流與額定電流之差全部設備投入運行時線路的計算電流其他n-1臺設備的額定電流之和

2.7

功率因數和無功功率補償一、工廠的功率因數功率因數：在交流電路中，電壓與電流之間的相位差(Φ)的余弦。

功率因數是電力系統的一個重要的技術數據。功率因數的大小與電路的負荷性質有關：電阻負荷：功率因數為1；如白熾燈泡、電阻爐等電阻負荷；電感或電容性負荷：功率因數都小于1。

功率因數是衡量電氣設備效率高低的一個系數。功率因數低，說明電路用于交變磁場轉換的無功功率大，從而降低了設備的利用率，增加了線路供電損失。

2.7

功率因數和無功功率補償一、工廠的功率因數進行無功功率補償的必要性對于供電單位：提高供電成本效益；對于用電單位：將1000KVA變壓器之功率因數從0.8提高到0.98時：補償前：1000×0.8=800KW

補償后：1000×0.98=980KW①減少了投資費用，而且降低了本身電能的損耗。②減少供電系統中的電壓損失，改善電能的質量。③可以增加系統的裕度，挖掘出了發(fā)供電設備的潛力。④減少了用戶的電費支出，元件損失的減少及功率因數提高的電費優(yōu)惠。

2.7

功率因數和無功功率補償一、工廠的功率因數瞬時功率因數可由相位表（功率因數表）直接測出；可由功率表、電壓表、電流表的讀數求出；可用來了解和分析工廠或設備在生產過程中某一時間的功率因數數值，借以了解無功功率變化情況，研究是否需要和如何進行無功補償的問題。

2.7

功率因數和無功功率補償一、工廠的功率因數平均功率因數（加權平均功率因數）我國供電企業(yè)每月向工廠收取電費，就規(guī)定電費要按月平均功率因數高低進行調整，高于規(guī)定值，可減收電費；低于規(guī)定值，加收電費，鼓勵用戶積極設法提高功率因數。某一段時間內消耗的無功電能，由無功電能表讀取某一段時間（通常取一個月）內消耗的有功電能，由有功電能表讀取

2.7

功率因數和無功功率補償一、工廠的功率因數最大負荷時功率因數在《供電營業(yè)規(guī)則》中規(guī)定“用戶在當地供電企業(yè)規(guī)定的電網高峰負荷時的功率因數應達到下列規(guī)定：100kVA及以上高壓供電的用戶功率因數為0.9以上，其他電力用戶功率因數為0.85以上”。并規(guī)定，凡功率因數未達到上述規(guī)定的，應增添無功補償裝置，通常采用并聯電容器進行補償。在最大負荷即計算負荷時的功率因數

2.7

功率因數和無功功率補償二、無功功率補償功率因數提高與無功功率和視在功率的變化無功補償率，可利用補償前后的功率因數直接查出補償容量：

2.7

功率因數和無功功率補償二、無功功率補償無功補償裝置——并聯電容器并聯電容器的單個容量并聯電容器型號：介質、類別、額定電壓、標稱容量（kvar）、相數、場合等；并聯電容器臺數確定：

2.7

功率因數和無功功率補償三、無功補償后