供配電技術(shù) 課件全套 第1-10章 緒論、負(fù)荷計(jì)算-供配電系統(tǒng)的安全技術(shù)

供配電技術(shù)供配電技術(shù)——專業(yè)選修課

課堂教學(xué)40學(xué)時(shí)教學(xué)環(huán)節(jié)：

理論與工程實(shí)際緊密結(jié)合，實(shí)用性強(qiáng)課程特點(diǎn)：

突出新技術(shù)、新產(chǎn)品、新標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用

實(shí)驗(yàn)8學(xué)時(shí)主要內(nèi)容第1章概論第2章負(fù)荷計(jì)算及無(wú)功功率補(bǔ)償?shù)?章 短路電流及其計(jì)算第4章 變配電所系統(tǒng)的電氣設(shè)備及選擇第5章 變配電所的電氣主接線及結(jié)構(gòu)第6章 供配電線路第7章高層建筑的供配電系統(tǒng)第8章 供配電系統(tǒng)的繼電保護(hù)第9章 變配電所二次回路和自動(dòng)裝置第10章 供配電系統(tǒng)的安全技術(shù)課程主要內(nèi)容的相互關(guān)系構(gòu)成供配電系統(tǒng)保護(hù)設(shè)置與整定電氣安全負(fù)荷計(jì)算電器電線電纜選擇一次(主)接線設(shè)計(jì)短路電流計(jì)算短路電流效應(yīng)電能質(zhì)量二次接線設(shè)計(jì)一次設(shè)備選擇主要參考書目：劉燕編著.供配電技術(shù)，機(jī)械工業(yè)出版社.2016中國(guó)航空工業(yè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院等編.工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊(cè)（第4版）.中國(guó)電力出版社.2016第1章

概論

電力系統(tǒng)是生產(chǎn)、輸送、使用電能的統(tǒng)一整體，供配電系統(tǒng)是電力系統(tǒng)中電能用戶的供電網(wǎng)絡(luò)。了解和掌握電力系統(tǒng)和供配電系統(tǒng)的概念、額定電壓、中性點(diǎn)的運(yùn)行方式、電能的質(zhì)量指標(biāo)和電力負(fù)荷等基本知識(shí)，對(duì)學(xué)習(xí)供配電技術(shù)是很重要的。主要內(nèi)容供電的意義、要求及課程任務(wù)電力系統(tǒng)和供配電系統(tǒng)概述電力系統(tǒng)的額定電壓電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式供配電的質(zhì)量指標(biāo)電力負(fù)荷電力負(fù)荷分級(jí)及對(duì)供電的要求分布式發(fā)電及微電網(wǎng)基本環(huán)節(jié)和作用用電負(fù)荷類別及對(duì)供電可靠性的要求1.0供電的意義、要求及本課任務(wù)電力工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位人類的生產(chǎn)和生活都需要消耗能量，能量的來(lái)源稱為能源。

能源

一次能源：由自然界直接向人類提供的能源；

二次能源：將一次能源轉(zhuǎn)換后生成的能源。

采用電能的優(yōu)越性

易于傳輸

易于轉(zhuǎn)換

易于控制1.0供電的意義、要求及本課任務(wù)供電的意義在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和日常生活中占重要地位供配電技術(shù)：用電單位所需電能的供應(yīng)和分配問(wèn)題

電能正常供應(yīng)有利于生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化

電能供應(yīng)的中斷將對(duì)企業(yè)生產(chǎn)造成嚴(yán)重后果將發(fā)電廠產(chǎn)生的電能，經(jīng)電力網(wǎng)和變、配電設(shè)備輸送和分配到電能用戶的過(guò)程。

什么是供電？1.0供電的意義、要求及本課任務(wù)對(duì)供電的要求

經(jīng)濟(jì)性

可靠性

安全性

優(yōu)質(zhì)性合理選擇導(dǎo)線截面及結(jié)線方式對(duì)重要用戶應(yīng)保證可靠供電應(yīng)具有必要的事故保護(hù)線路電壓損失不應(yīng)超出允許范圍，減少電壓波動(dòng)及諧波的影響1.0供電的意義、要求及本課任務(wù)本課程的任務(wù)

掌握供配電系統(tǒng)基本理論和基本知識(shí)

掌握供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)和計(jì)算方法1.1電力系統(tǒng)和供配電系統(tǒng)的基本構(gòu)成電力系統(tǒng)：由各種電壓的電力線路將一些發(fā)電廠、變電所和電能用戶聯(lián)系起來(lái)的一個(gè)發(fā)電、輸電、變電、配電和用電的整體。為什么高壓供電？圖1-1從發(fā)電廠到用戶的輸配電過(guò)程示意圖1.1.1電力系統(tǒng)的組成1發(fā)電廠：產(chǎn)生電能的供配電系統(tǒng)，其他能源——電能

火力發(fā)電廠

水力發(fā)電廠

核能發(fā)電廠

風(fēng)力、地?zé)?、太?yáng)能和潮汐能等類型發(fā)電廠將燃料燃燒的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔軐⑺鞯奈荒苻D(zhuǎn)變?yōu)殡娔芾迷雍肆炎兡芰哭D(zhuǎn)變?yōu)殡娔?發(fā)電廠：其他——電能

火力發(fā)電廠

“火電廠”它利用燃料（煤、天然氣、石油等）的化學(xué)能來(lái)生產(chǎn)電能。我國(guó)的火電廠以燃煤為主。為了提高燃煤效率，現(xiàn)代火電廠都把煤塊粉碎成煤粉，用鼓風(fēng)機(jī)吹入鍋爐的爐膛內(nèi)充分燃燒，將鍋爐內(nèi)的水燒成高溫高壓的蒸汽，推動(dòng)氣輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)與它聯(lián)軸的發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)發(fā)電?；痣姀S的能量轉(zhuǎn)換過(guò)程是：發(fā)電過(guò)程為：燃料充分燃燒后，使鍋爐內(nèi)的水變成高溫高壓的蒸汽，推動(dòng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)與之聯(lián)軸的發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)發(fā)電。

水力發(fā)電廠

“水電廠”的發(fā)電容量與水電站所在地點(diǎn)上下游的水位差（通稱“水頭”或“落差”）和流過(guò)水輪機(jī)的水流量的乘積成正比，因此建造水電站，必須用人工的辦法來(lái)提高水位，通常水力發(fā)電廠有“壩后式水電站”、“引水式水電站”和“混合式水電站”。水電廠的能量轉(zhuǎn)換過(guò)程是：水電站——將水流能量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿碾娬尽?/p>

發(fā)電過(guò)程為：有落差的水流沖動(dòng)水輪機(jī)，帶動(dòng)與之連軸的發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)發(fā)電。1發(fā)電廠：其他——電能

核能發(fā)電廠

“核電廠”又稱“原子能發(fā)電廠”簡(jiǎn)稱“核電站”，它是利用原子核的裂變能來(lái)生產(chǎn)電能的供配電系統(tǒng)，其生產(chǎn)過(guò)程與火電廠基本相同，只是以核反應(yīng)堆代替了燃煤鍋爐。核電站的能量轉(zhuǎn)換過(guò)程是：核電站——由核反應(yīng)獲得熱能的熱力發(fā)電站。

發(fā)電過(guò)程為：反應(yīng)堆中的核燃料發(fā)生核裂變時(shí)釋放出的能量，使水變成高溫高壓的蒸汽，推動(dòng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)與之聯(lián)軸的發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)發(fā)電。

1發(fā)電廠：其他——電能

其他類型發(fā)電廠

我國(guó)確定21世紀(jì)在發(fā)展常規(guī)能源的同時(shí)，還要發(fā)展風(fēng)能、地?zé)崮堋⑻?yáng)能和潮汐能等，以保持能源與國(guó)民經(jīng)濟(jì)及環(huán)保事業(yè)的協(xié)調(diào)發(fā)展。在未來(lái)電能結(jié)構(gòu)調(diào)整中，中國(guó)要快速提高非化石能源發(fā)電比例，到2020年可再生能源發(fā)電和核電比例將達(dá)到15%。其他：太陽(yáng)能電站、風(fēng)力電站、地?zé)犭娬?、潮汐電站等?/p>

其他：太陽(yáng)能電站、風(fēng)力電站、地?zé)犭娬尽⒊毕娬镜取?電力網(wǎng)：電力系統(tǒng)中各級(jí)電壓電力線路及其連接的各級(jí)各類變配電所七大區(qū)域電網(wǎng)組成： 東北、華北、華東、華中、西北、南方、川渝我國(guó)電網(wǎng)建設(shè)目標(biāo)：按照“西電東送、南北互供、全國(guó)聯(lián)網(wǎng)”的思路，以三峽為中心，向四周輻射，形成聯(lián)系緊密的骨干網(wǎng)架。電力線路：將發(fā)電廠、變電所和電能用戶連接起來(lái)，完成輸送電能和分配電能的任務(wù)。超高壓遠(yuǎn)距離電力網(wǎng)：電壓等級(jí)500kV，輸電距離300km以上；區(qū)域電力網(wǎng)：范圍大，電壓等級(jí)220~330kV，輸電距離50km以上；地方電力網(wǎng)：范圍較小，電壓等級(jí)35~110kV，輸電距離50km以內(nèi)。1.1.1電力系統(tǒng)的組成1.1.1電力系統(tǒng)的組成2電力線路：

0.38/0.66/3/6/10/35（66）/110（154）/220/330/500/750/1000kV154kv：東北地區(qū)歷史遺留下來(lái)的電壓等級(jí)，現(xiàn)正被淘汰；66kv：東北電力系統(tǒng)采用，選擇66kv后就不再使用110和35kv了；330kv：西北電力系統(tǒng)采用；各區(qū)域電網(wǎng)主干線及相鄰網(wǎng)間聯(lián)絡(luò)線電壓高低劃分：低壓：

1kv及以下；高壓：

1kv以上；城市、農(nóng)村及大工業(yè)企業(yè)連接區(qū)域性發(fā)電廠和大用戶按電壓等級(jí)來(lái)劃分：最常用較低一級(jí)高壓配電電壓1.1.1電力系統(tǒng)的組成2電力線路：不同類型：架空線：導(dǎo)線、避雷線、桿塔、絕緣子和金具等構(gòu)成；電纜線：由導(dǎo)線、絕緣層、保護(hù)層構(gòu)成；電纜線價(jià)格較高，電壓越高，兩者差別越大；維修電纜線路費(fèi)時(shí)費(fèi)工；電纜線路不需在地面設(shè)桿塔，供電可靠，不易受外力破壞。1.1.1電力系統(tǒng)的組成3變電所：將一種電壓的電能變換成另一種電壓的電能的場(chǎng)所。組成：電力變壓器、母線和開關(guān)設(shè)備等分類：升壓、降壓功能：接受電能、變換電能和分配電能僅用來(lái)接收電能和分配電能的場(chǎng)所稱為配電所與發(fā)電機(jī)相連的變電所為升壓變電所；其余均為降壓變電所。1.1.1電力系統(tǒng)的組成4電能用戶：所有消耗電能的用電設(shè)備或用電單位；工業(yè)用電占比重較大，非工業(yè)用戶比重較小。其中工業(yè)用電約占70%左右。按使用性質(zhì)不同分為工業(yè)用戶和非工業(yè)用戶。圖1-2大型電力系統(tǒng)的系統(tǒng)圖電力系統(tǒng)運(yùn)行的特點(diǎn)與要求電力系統(tǒng)影響重要電力系統(tǒng)的地區(qū)性特色明顯電力系統(tǒng)的暫態(tài)過(guò)程十分迅速電力系統(tǒng)發(fā)電與用電之間處于動(dòng)態(tài)平衡運(yùn)行特點(diǎn)發(fā)展趨勢(shì)現(xiàn)代電力系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)運(yùn)行要求：安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)

能源結(jié)構(gòu)的多樣性和互補(bǔ)性

控制和調(diào)度手段的先進(jìn)性

輸電方式的新穎性1.1.2供配電系統(tǒng)的組成企業(yè)總降壓變電所、高壓配電所、配電線路、車間變電所、用電設(shè)備等。

在以下情況，建立自用發(fā)電廠：本企業(yè)生產(chǎn)及生活需大量熱能；距離系統(tǒng)太遠(yuǎn)；本企業(yè)所在地區(qū)有可供使用的能源。本企業(yè)有大量重要負(fù)荷，需獨(dú)立的備用電源；用戶電能供應(yīng)的樞紐；接受電能、變換電能、分配電能集中接收6~10kV電壓，再分配到附近各車間變電所及高壓用電設(shè)備。一般負(fù)荷分散、廠區(qū)大的大型企業(yè)需要。接受電能、變換電能、分配電能接受電能、變換電能、分配電能6~10kV廠內(nèi)高壓配電線路220/380V廠內(nèi)低壓配電線路對(duì)于某個(gè)具體的供配電系統(tǒng)的組成，主要取決于電力負(fù)荷的大小和廠區(qū)的大小。1.1.2供配電系統(tǒng)的組成1大型企業(yè)及某些中型企業(yè)（進(jìn)線電壓35kV以上的）供配電系統(tǒng)具有總降壓變電所的方式：電源進(jìn)廠后，先經(jīng)總降壓變電所，將35kV及以上的電源電壓降為6~10kV的配電電壓，然后通過(guò)高壓配電線將電能送到各個(gè)車間變電所，也有的經(jīng)高壓配電所再送到車間變電所，最后經(jīng)變壓器降為一般低壓用電設(shè)備所需的電壓。1大型企業(yè)及某些中型企業(yè)（進(jìn)線電壓35kV以上的）供配電系統(tǒng)1.1.2供配電系統(tǒng)的組成優(yōu)點(diǎn)：可省去一級(jí)變壓，簡(jiǎn)化供電系統(tǒng)接線，節(jié)約了投資和有色金屬，降低電能電壓損耗，提高供電質(zhì)量；高壓深入負(fù)荷中心的直配方式：根據(jù)廠區(qū)環(huán)境條件是否滿足深入負(fù)荷中心的”安全走廊”要求而定。1.1.2供配電系統(tǒng)的組成2中型企業(yè)供配電系統(tǒng)一般，電源進(jìn)線電壓是6~10kV。電能經(jīng)高壓配電所集中，再由高壓配電線路將電能分送到各車間變電所，或由高壓配電線路直接供給高壓用電設(shè)備。車間變電所內(nèi)裝設(shè)有電力變壓器，將高壓電降為一般低壓用電設(shè)備所需的電壓，然后由低壓配電線路將電能分送給各用電設(shè)備使用。1.1.2供配電系統(tǒng)的組成3小型企業(yè)供配電系統(tǒng)如果所需容量一般不大于1000kVA或稍多，通常只設(shè)一個(gè)降壓變電所即可。這種降壓變電所相當(dāng)于上述的車間變電所。1.1.2供配電系統(tǒng)的組成3小型企業(yè)供配電系統(tǒng)如果供配電系統(tǒng)所需容量不大于160kVA，一般采用低壓電源進(jìn)線，直接由公共低壓電網(wǎng)供電，只設(shè)一個(gè)低壓配電間。1.2電力系統(tǒng)的額定電壓額定電壓：保證用電設(shè)備（電動(dòng)機(jī)、白熾燈等）、發(fā)電機(jī)和變壓器正常工作時(shí)能獲得最佳技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的電壓。

電網(wǎng)的額定電壓用電設(shè)備的額定電壓發(fā)電機(jī)的額定電壓 變壓器一次繞組的額定電壓

二次繞組的額定電壓是根據(jù)什么決定的呢？1.2.1三相交流電網(wǎng)和電力設(shè)備的額定電壓1）電網(wǎng)（電力線路）的額定電壓只能選用國(guó)家規(guī)定的額定電壓電網(wǎng)額定電壓是國(guó)家根據(jù)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需要和電力工業(yè)的發(fā)展水平，經(jīng)全面技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析后確定的，是確定其他電力設(shè)備額定電壓的基本依據(jù)。0.38/0.66/3/6/10/35（66）/110（154）/220/330/500/750/1000kV2）用電設(shè)備的額定電壓3）發(fā)電機(jī)的額定電壓與同級(jí)電網(wǎng)的額定電壓相同發(fā)電機(jī)的額定電壓高于電網(wǎng)和用電設(shè)備的額定電壓值，因?yàn)榭紤]到線路在輸送負(fù)荷電流時(shí)必然產(chǎn)生電壓損失，發(fā)電機(jī)的額定電壓比電網(wǎng)電壓高5%來(lái)補(bǔ)償電網(wǎng)上的電壓損失。例如：10kV電網(wǎng)，發(fā)電機(jī)額定電壓應(yīng)為10.5kV3）發(fā)電機(jī)的額定電壓

發(fā)電機(jī)的額定電壓UN.G比所連接電網(wǎng)的系統(tǒng)額定電壓UN高5%。用于補(bǔ)償線路的電壓損失。UNGMMM+5%-5%-10%4）變壓器額定電壓

變壓器一次側(cè)額定電壓

變壓器二次側(cè)額定電壓二次繞組向負(fù)荷供電，相當(dāng)于供電設(shè)備：直接接高、低壓用電設(shè)備：應(yīng)比用電設(shè)備電壓高5%左右。與后面用電設(shè)備距離較遠(yuǎn)(35kV及以上高壓線路)：二次額定電壓比電網(wǎng)和用電設(shè)備的額定電壓高10%（變壓器繞組的電壓損失5%，電網(wǎng)上電壓損失5%）；一次繞組接電源，相當(dāng)于用電設(shè)備：直接與發(fā)電機(jī)相連：應(yīng)與發(fā)電機(jī)額定電壓相同，比電網(wǎng)額定電壓高5%；連接在線路中間：應(yīng)與線路額定電壓相同，等于電網(wǎng)額定電壓。一次繞組加額定電壓而二次側(cè)開路時(shí)的電壓，即空載電壓4）電力變壓器的額定電壓T2T1G二次繞組額定電壓：（空載電壓）一次繞組額定電壓：a、直接接于發(fā)電機(jī)出線端，則其額定電壓應(yīng)與發(fā)電機(jī)額定電壓相同。b、當(dāng)接于電網(wǎng)時(shí)，則等于電網(wǎng)標(biāo)稱電壓。a、當(dāng)二次側(cè)線路較短時(shí)，比電網(wǎng)標(biāo)稱電壓高5%。b、當(dāng)二次側(cè)輸電線路較長(zhǎng)時(shí)，考慮線路電壓損失，則應(yīng)比電網(wǎng)標(biāo)稱電壓高10%。線路長(zhǎng)線路短U1N.T=UNGU1N.T=U1nU1nU2nUGU2N.T=1.1U1nU2N.T=1.05U2NUn-5%-5%-5%-5%+5%UN

線路傳輸功率越大，傳輸距離越遠(yuǎn)，則所選擇的電壓等級(jí)也應(yīng)越高。330～1000kV主要用于長(zhǎng)距離輸電網(wǎng)；110～220kV電壓等級(jí)主要用于區(qū)域配電網(wǎng)；10～110kV為一般電力用戶的高壓供電電壓；220/380V為低壓配電電壓（工礦企業(yè)亦可采用380/660V）。電力系統(tǒng)中各種標(biāo)稱電壓的適用范圍分類電網(wǎng)額定電壓（kV）用電設(shè)備發(fā)電機(jī)額定電壓（kV）電力變壓器額定電壓（kV）額定電壓（kV）最高電壓（kV）一次繞組二次繞組低壓0.22/0.380.38/0.661(1.140)0.22/0.380.38/0.661(1.140)0.400.690.380.660.400.69高壓361020—35661102203305007501000361020—356611022033050075010003.67.2122440.572.5126（123）252（245）36355080011003.156.310.513.8，15.75，18，20，22，24，26————————3及3.156及6.310及10.513.8，15.75，18，20，22，24，26356611022033050075010003.15及3.36.3及6.610.5及11—38.572.5121242363550825（800）1100

表1－1我國(guó)三相交流電網(wǎng)和電力設(shè)備的額定電壓系

統(tǒng)額定電壓系

統(tǒng)最高電壓高壓開關(guān)、互感器及支柱絕緣子的額定電壓穿墻套管額定電壓熔斷器額定電壓361020353.56.911.52440.53.67.2122440.5—6.911.52440.53.56.9122440.5

表1-2系統(tǒng)的額定電壓、最高電壓和部分高壓設(shè)備的額定電壓（單位kV）高壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備標(biāo)注的額定電壓：按GB/T11022-2011《高壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)的共同技術(shù)要求》規(guī)定，高壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備的額定電壓按其允許的最高工作電壓來(lái)標(biāo)注，即其額定電壓不得小于它所在系統(tǒng)可能出現(xiàn)的最高電壓，如表1-2所示。我國(guó)現(xiàn)在生產(chǎn)的高壓設(shè)備大多已按此新規(guī)定標(biāo)注。例1：例1-1（p9）已知電力系統(tǒng)中線路的額定電壓，試求發(fā)電機(jī)和變壓器的額定電壓。變壓器T2：發(fā)電機(jī)：變壓器T1：圖1-14例1-1供電系統(tǒng)圖10.5/38.5kV35/6.6kV例2：試確定下圖供電系統(tǒng)中變壓器T1和線路WL1、WL2的額定電壓。變壓器T1：線路1：線路2：變壓器T3：10/0.40kV1.2.2電壓分類及高低電壓的劃分1.電壓的分類電壓的分類電壓范圍適用場(chǎng)合第一類，100V以下12V、24V、36V用于安全照明、潮濕工地建筑內(nèi)部的局部照明及小容量負(fù)荷的電源第二類，100V以上至1000V以下127V、220V、380V、660V用作低壓動(dòng)力電源和照明電源第三類，1000V以上6kV、10kV、35kV、110kV、220kV、330kV、500kV、750kV、1000kV等，主要作高壓用電設(shè)備，發(fā)電及輸電設(shè)備的額定電壓值2.電壓高低的劃分我國(guó)的一些設(shè)計(jì)、制造和安裝規(guī)程通常以1000V為界來(lái)劃分電壓高低。一般規(guī)定：低壓——指額定電壓在1000V及以下者；高壓——指額定電壓在1000V以上者。交流輸配電系統(tǒng)中尚有將電壓細(xì)分為低壓、中壓、高壓、超高壓和特高壓者：1000V及以下為低壓（LV）；10kV至35kV為中壓（MV）；35kV以上至220kV為高壓（HV）；330kV及以上為超高壓(EHV)；1000kV及以上為特高壓(UHV)。直流電壓等級(jí)中：±800kV以下稱為高壓（HVDC），±800kV及以上稱為特高壓（UHVDC）1.2.3供配電系統(tǒng)電壓的選擇1.供電電壓的選擇目前所用的企業(yè)供電電壓為10kV、20kV、35kV、110kV、220kV。一般來(lái)講，大中型企業(yè)常采用35～220kV做供電電壓，中小型企業(yè)常采用10kV～20kV做供電電壓2．配電電壓的選擇高壓配電電壓：10kV，20kV,35kV,110kV低壓配電電壓:一般采用220／380V的標(biāo)準(zhǔn)電壓等級(jí)三種運(yùn)行方式1.3電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)運(yùn)行方式1）中性點(diǎn)不接地2）中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地3）中性點(diǎn)直接接地——“大接地電流的電力系統(tǒng)”“小接地電流的電力系統(tǒng)”我國(guó)3~66KV的電力系統(tǒng)，特別是3~10KV系統(tǒng)如果單相接地電流大于一定值時(shí)（3~10KV系統(tǒng)>30A，20~66KV以上系統(tǒng)>10A）我國(guó)110KV及以上系統(tǒng)和1kV以下低壓系統(tǒng)1）中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng)1.3電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)運(yùn)行方式、系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)：

三個(gè)相的相電壓、、是對(duì)稱的，各相對(duì)地電壓就等于相電壓；各相的對(duì)地電容電流也是對(duì)稱的，其對(duì)地電容電流的相量和為零。1）中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng)1.3電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)運(yùn)行方式系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，假設(shè)C相接地：、各相對(duì)地電壓：1）中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng)1.3電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)運(yùn)行方式系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，假設(shè)C相接地：系統(tǒng)接地電流：正常運(yùn)行時(shí)每相對(duì)地電容電流的3倍。1）中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng)1.3電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)運(yùn)行方式、線電壓：無(wú)論其相位和量值均未發(fā)生變化接地電流：正常運(yùn)行時(shí)每相對(duì)地電容電流的3倍。相電壓：線路中完好兩相的相電壓變?yōu)樵瓉?lái)的線電壓。這類系統(tǒng)的供配電設(shè)備的絕緣需要按線電壓考慮。該系統(tǒng)中的三相用電設(shè)備都能繼續(xù)運(yùn)行。但不允許在單相短路故障情況下長(zhǎng)期運(yùn)行，以免再有一相發(fā)生接地故障時(shí)，形成兩相接地短路，使故障擴(kuò)大。超過(guò)一定數(shù)值將在接地故障點(diǎn)出現(xiàn)斷續(xù)電弧2）中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的電力系統(tǒng)1.3電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)運(yùn)行方式系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，假設(shè)C相接地：各相對(duì)地電壓：和中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)一樣。2）中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的電力系統(tǒng)1.3電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)運(yùn)行方式系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，假設(shè)C相接地：系統(tǒng)接地電流：當(dāng)兩者量值差小于發(fā)生電弧的最小電流，電弧就不會(huì)發(fā)生。3）中性點(diǎn)直接接地的電力系統(tǒng)1.3電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)運(yùn)行方式系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，假設(shè)C相接地：、各相對(duì)地電壓：系統(tǒng)接地電流：這類系統(tǒng)的供配電設(shè)備的絕緣只需要按相電壓考慮。對(duì)于110kV及以上的超高壓系統(tǒng)很有經(jīng)濟(jì)技術(shù)價(jià)值。比線路的正常負(fù)荷電流大得多，因此在此系統(tǒng)發(fā)生單相短路時(shí)保護(hù)裝置應(yīng)動(dòng)作于跳閘，切除短路故障，使系統(tǒng)其他部分恢復(fù)正常運(yùn)行。比較項(xiàng)目小接地電流系統(tǒng)大接地電流系統(tǒng)供電可靠性在單相接地時(shí)，并未形成短路,系統(tǒng)允許運(yùn)行2h，期間供電不間斷，供電可靠性相對(duì)較高。在單相接地時(shí),形成單相短路，保護(hù)裝置斷開電路，造成短期或長(zhǎng)期停電,可靠性不高。過(guò)電壓與絕緣水平非故障相對(duì)地電壓升高√3倍，電力設(shè)備按線電壓考慮絕緣水平。單相接地時(shí)，非故障相電壓不升高，電力設(shè)備按相電壓考慮絕緣水平。繼電保護(hù)單相接地電流比正常負(fù)荷電流小得多，很難用普通的方向繼電器來(lái)判斷故障線路，使保護(hù)尚不完滿，延長(zhǎng)了消除故障時(shí)間。單相接地時(shí)，短路電流大，繼電保護(hù)簡(jiǎn)單、可靠、選擇性好、靈敏度高，不易使事故擴(kuò)大。對(duì)通信的干擾對(duì)通信干擾影響大對(duì)通信的干擾小系統(tǒng)穩(wěn)定性流過(guò)接地點(diǎn)的電流很小，不存在引起失步的可能單相接地時(shí)，線路的突然切除可能導(dǎo)致系統(tǒng)穩(wěn)定的破壞表1-4中性點(diǎn)不同接地形式的比較低壓配電系統(tǒng)按照電源中性點(diǎn)和電氣設(shè)備外殼對(duì)地的關(guān)系分為TN系統(tǒng)、IT系統(tǒng)和TT系統(tǒng)。第一個(gè)字母表示電源中性點(diǎn)對(duì)地的關(guān)系：T----直接接地；I----不接地或通過(guò)阻抗與大地相連。第二個(gè)字母表示電氣設(shè)備外殼與大地的關(guān)系：T----獨(dú)立于電源接地點(diǎn)的直接接地；N----表示直接與電源系統(tǒng)接地點(diǎn)或與該點(diǎn)引出的導(dǎo)體相連。4）低壓配電系統(tǒng)的接地型式圖1-19低壓配電的TN系統(tǒng)a）TN-C系統(tǒng)b）TN-S系統(tǒng)c）TN-C-S系統(tǒng)TN-C系統(tǒng)的中性線N與保護(hù)線PE合在一起成為保護(hù)中性線PEN線TN-S系統(tǒng)中的N線與PE線全部分開，設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分均接PE線TN-C-S系統(tǒng)的前一部分全部為TN-C系統(tǒng)，而后邊有一部分為TN-C系統(tǒng)，有一部分則為TN-S系統(tǒng)圖1-20TT系統(tǒng)及保護(hù)接地功能示意圖TT系統(tǒng)是中性點(diǎn)直接接地的三相四線制系統(tǒng)圖1-21IT系統(tǒng)及保護(hù)接地功能示意圖IT系統(tǒng)是中性點(diǎn)不接地的三相三線系統(tǒng)，電氣設(shè)備的不帶電金屬部分經(jīng)各自的接地裝置單獨(dú)接地，如圖1-21所示。5）中性點(diǎn)不同接地方式的應(yīng)用范圍電壓的等級(jí)中性點(diǎn)接地方式適用場(chǎng)合220/380V采用中性點(diǎn)直接接地方式發(fā)生單相接地故障時(shí)，一般能使保護(hù)裝置迅速動(dòng)作，切除故障部分，保障人生安全。3～20kV多采用中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)這種接地系統(tǒng)供電可靠性較高35～66kV多采用經(jīng)消弧線圈接地的方式以限制過(guò)大的單相接地電流110kV及以上系統(tǒng)采用中性點(diǎn)直接接地方式對(duì)降低絕緣水平有明顯的優(yōu)勢(shì)。1.4電能的質(zhì)量指標(biāo)（1）電壓；（2）頻率；（3）可靠性。1）電壓偏差定義：電器設(shè)備的端電壓偏離額定電壓的幅度：電壓偏差的影響電力設(shè)備只有在額定電壓下運(yùn)行才能獲得最佳的經(jīng)濟(jì)效果。允許值：

《供電營(yíng)業(yè)規(guī)則》規(guī)定：正常運(yùn)行情況下，用電設(shè)備端子處的電壓偏差允許值（以UN的百分值表示）宜符合下列要求：（1）線路額定電壓35kV及以上：允許電壓偏差為+5%；（2）線路額定電壓10kV及以下：允許電壓偏差為+7%；（3）線路額定電壓220V以上：允許電壓偏差為+7%，-10%；在電力系統(tǒng)非正常運(yùn)行情況下，用戶受電端電壓最大允許偏差不應(yīng)超過(guò)額定電壓的+10%1.4電能的質(zhì)量指標(biāo)（1）電壓；（2）頻率；（3）可靠性。2）電壓波動(dòng)和閃變的概念電壓波動(dòng)：電網(wǎng)電壓有效值的連續(xù)快速變化，是由于負(fù)荷急劇變動(dòng)引起的。負(fù)荷的急劇變動(dòng)，使系統(tǒng)的電壓損耗也相應(yīng)快速變化，從而使電氣設(shè)備的端電壓出現(xiàn)波動(dòng)現(xiàn)象。例如電焊機(jī)、電弧爐和軋鋼機(jī)等沖擊性負(fù)荷，都會(huì)引起電網(wǎng)電壓波動(dòng)。電壓波動(dòng)程度以電壓最大值與最小值之差或其百分?jǐn)?shù)來(lái)表示：

閃變：周期性電壓急劇變化引起光源光通量急劇波動(dòng)而造成人眼視覺不舒適的現(xiàn)象；允許值：國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB12326—90《電能質(zhì)量.電壓允許波動(dòng)和閃變》規(guī)定了系統(tǒng)由沖擊性負(fù)荷產(chǎn)生的電壓波動(dòng)允許值和閃變電壓允許值，10kV及以下電網(wǎng)的電壓波動(dòng)不得超過(guò)2.5%，35~110kV不得超過(guò)2%，220kV及以上不得超過(guò)1.6%。1.4電能的質(zhì)量指標(biāo)（1）電壓；（2）頻率；（3）可靠性。3）電壓波形波形質(zhì)量：以正弦電壓波形畸變率來(lái)衡量。由于系統(tǒng)中有各種非線性元件存在，因而在系統(tǒng)中和用戶處的線路中出現(xiàn)了高次諧波，使電壓或電流波形發(fā)生一定程度的畸變。高次諧波：指一個(gè)非正弦波按傅里葉級(jí)數(shù)分解后所含的頻率為基波頻率整數(shù)倍的所有諧波分量。

因此，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T14549—1993《電能質(zhì)量.公用電網(wǎng)諧波》規(guī)定了公用電網(wǎng)中諧波電壓限值和諧波電流允許值。1.4電能的質(zhì)量指標(biāo)（1）電壓；（2）頻率；（3）可靠性。供電頻率及其允許偏差

《供電營(yíng)業(yè)規(guī)則》規(guī)定：供電企業(yè)供電的額定頻率為交流50HZ。在電力系統(tǒng)正常狀況下，供電頻率的允許偏差為：電網(wǎng)裝機(jī)容量在300萬(wàn)KW及以上的，為+0.2HZ；電網(wǎng)裝機(jī)容量在300萬(wàn)KW以下的，為+0.5HZ。在電力系統(tǒng)非正常狀況下，供電頻率的允許偏差不應(yīng)超過(guò)+1.0HZ。運(yùn)行情況允許頻率偏差正常運(yùn)行300萬(wàn)千瓦及以上±0.2Hz300萬(wàn)千瓦及以下±0.5Hz非正常運(yùn)行±1.0Hz1.4電能的質(zhì)量指標(biāo)（1）電壓；（2）頻率；（3）可靠性。1）供電可靠性衡量標(biāo)準(zhǔn)：對(duì)用戶停電的時(shí)間及次數(shù)。2）供電可靠率：實(shí)際供電時(shí)間與統(tǒng)計(jì)其全部時(shí)間的比值的百分?jǐn)?shù)。停電時(shí)間：事故停電、計(jì)劃?rùn)z修停電及臨時(shí)性停電時(shí)間。我國(guó)在《中國(guó)縣（市）電力企業(yè)現(xiàn)代化標(biāo)準(zhǔn)》中，要求城網(wǎng)供電可靠率應(yīng)達(dá)到99.8%以上，農(nóng)網(wǎng)應(yīng)達(dá)到98%以上供電設(shè)備計(jì)劃?rùn)z修時(shí)，對(duì)35kV及以上電壓供電的用戶的停電次數(shù)，每年不應(yīng)超過(guò)1次；對(duì)10kV供電的用戶，每年停電不應(yīng)超過(guò)3次。1.5電力負(fù)荷根據(jù)用電負(fù)荷的性質(zhì)和由于事故停電在政治、經(jīng)濟(jì)上造成損失或影響的程度，來(lái)滿足用電設(shè)備對(duì)供電可靠性的要求，提出的不中斷供電的要求。用電負(fù)荷分為以下三級(jí)：(A)一級(jí)負(fù)荷：中斷供電將造成人身傷亡；將在政治、經(jīng)濟(jì)上造成重大損失。(B)二級(jí)負(fù)荷：中斷供電將在政治、經(jīng)濟(jì)上造成重大損失。(C)三級(jí)負(fù)荷：不屬于一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷。1.5電力負(fù)荷

一級(jí)負(fù)荷一級(jí)負(fù)荷對(duì)供電電源的要求一級(jí)負(fù)荷屬重要負(fù)荷，應(yīng)有兩個(gè)獨(dú)立電源供電；當(dāng)一個(gè)電源發(fā)生故障時(shí)，另一個(gè)電源不應(yīng)同時(shí)受到損壞。一級(jí)負(fù)荷中特別重要的負(fù)荷，除由兩個(gè)電源供電外，尚應(yīng)增設(shè)應(yīng)急電源，并嚴(yán)禁將其它負(fù)荷接入應(yīng)急供電系統(tǒng)中?？勺鳛閼?yīng)急電源的電源有：

①獨(dú)立于正常電源的發(fā)電機(jī)組；

②供電網(wǎng)絡(luò)中獨(dú)立于正常電源的專用饋電線路；③蓄電池；

④干電池。

中斷供電將造成人身傷亡；將在政治、經(jīng)濟(jì)上造成重大損失。1.5電力負(fù)荷

二級(jí)負(fù)荷二級(jí)負(fù)荷對(duì)供電電源的要求

二級(jí)負(fù)荷也屬重要負(fù)荷但其重要程度次于一級(jí)負(fù)荷。二級(jí)負(fù)荷宜由兩回線路供電，供電變壓器一般也應(yīng)有兩臺(tái)。在負(fù)荷較小或地區(qū)供電條件困難時(shí)，二級(jí)負(fù)荷可由一回6kV及以上專用的架空線路或電纜供電。當(dāng)采用架空線時(shí)，可為一回架空線供電；當(dāng)采用電纜線路時(shí)，應(yīng)采用兩根電纜組成的線路供電，其每根電纜應(yīng)能承受100%二級(jí)負(fù)荷。

中斷供電將在政治、經(jīng)濟(jì)上造成重大損失。三級(jí)負(fù)荷不屬于一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷。

1.5電力負(fù)荷

按工作制分類。1）連續(xù)運(yùn)行工作制2）短時(shí)運(yùn)行工作制3）反復(fù)短時(shí)工作制設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行，負(fù)荷比較穩(wěn)定。周期性的時(shí)而工作，時(shí)而停歇，工作周期一般不超過(guò)10min。設(shè)備工作時(shí)間很短，停歇時(shí)間相當(dāng)長(zhǎng)。負(fù)荷持續(xù)率：1.6分布式發(fā)電與微電網(wǎng)1.6.1分布式發(fā)電發(fā)電功率在幾十千瓦到幾十兆瓦的小型模塊化、分散式、布置在用戶(負(fù)荷)現(xiàn)場(chǎng)或用戶附近，以充分利用各種規(guī)模不大的可再生或非可再生能源的發(fā)電方式。

分布式電源(distributedgenerator，DG)主要有風(fēng)力發(fā)電、太陽(yáng)能發(fā)電、微型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電、燃料電池、生物質(zhì)能發(fā)電、垃圾發(fā)電、氫能源和小水電等分布式發(fā)電具有以下特點(diǎn)：1）容量范圍廣，但相對(duì)較小，安裝和運(yùn)營(yíng)靈活；2）分布廣，遍布地區(qū)電網(wǎng)的各個(gè)電壓等級(jí)，一次能源形式與并網(wǎng)方式多樣；3）部分分布式電源具有較大的隨機(jī)性和波動(dòng)性，容易受天氣等自然因素的影響；4）小型的分布式電源監(jiān)視控制能力弱。1.6.2微電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)圖1-23微電網(wǎng)的基本結(jié)構(gòu)微電網(wǎng)中包含有多個(gè)DG和儲(chǔ)能裝置，聯(lián)合向負(fù)荷供電，整個(gè)微電網(wǎng)對(duì)外是一個(gè)整體,通過(guò)一個(gè)斷路器和上級(jí)電網(wǎng)變電站相聯(lián)微電網(wǎng)提供了一個(gè)有效集成應(yīng)用DG的方式,繼承擁有了所有單獨(dú)DG系統(tǒng)所具有的優(yōu)點(diǎn)。2)微電網(wǎng)作為一個(gè)獨(dú)立的整體模塊,不會(huì)對(duì)大電網(wǎng)產(chǎn)生不利影響,不需要對(duì)大電網(wǎng)的運(yùn)行策略進(jìn)行修改。3)微電網(wǎng)可以以靈活的方式將DG接入或斷開,即DG具有“即插即用”的能力。4)多個(gè)DG聯(lián)網(wǎng)的微電網(wǎng)增加了系統(tǒng)容量,并有相應(yīng)的儲(chǔ)能系統(tǒng),使系統(tǒng)慣性增大,減弱電壓波動(dòng)和電壓閃變現(xiàn)象,改善電能質(zhì)量。5)微電網(wǎng)在上級(jí)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障時(shí)可以孤立運(yùn)行繼續(xù)保障供電,提高供電可靠性微電網(wǎng)主要特點(diǎn)：1.7供配電系統(tǒng)供電設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容1）按照工藝、公用設(shè)計(jì)所提供的資料，計(jì)算車間及全廠的計(jì)算負(fù)荷；2）根據(jù)車間環(huán)境及計(jì)算負(fù)荷數(shù)字，選擇車間變電所位置及變壓器容量、數(shù)量；3）根據(jù)負(fù)荷等級(jí)，全廠計(jì)算負(fù)荷，選定供電電源、電壓等級(jí)及供電方式；4）選擇總降壓變電所（配電所）位置、變壓器臺(tái)數(shù)及容量；5）確定總降壓變電所（配電所）接線圖和廠區(qū)內(nèi)的高壓配電方案；6）選擇高壓電氣設(shè)備及配電網(wǎng)路載流導(dǎo)體的截面，必要時(shí)，并需進(jìn)行短路條件下動(dòng)穩(wěn)定及熱穩(wěn)定的校驗(yàn)；7）選擇繼電保護(hù)及供電系統(tǒng)的自動(dòng)化方式，進(jìn)行參數(shù)的整定計(jì)算；8）提出變電所和供配電系統(tǒng)建筑物的防雷措施、接地方式及接地電阻的設(shè)計(jì)計(jì)算；9）確定提高功率因數(shù)的補(bǔ)償措施；10）選定高壓變電所的控制及調(diào)度方式；11）核算建設(shè)所需器材與總投資。1.7用戶用電的申請(qǐng)及用戶受電工程的建設(shè)要求1）用戶用電的申請(qǐng)要求

用戶申請(qǐng)新裝用電或增加用電時(shí)，應(yīng)向當(dāng)?shù)毓╇娖髽I(yè)提供用電工程項(xiàng)目批準(zhǔn)的文件及有關(guān)的用電資料，包括用電地點(diǎn)、電力用途、用電性質(zhì)、用電設(shè)備清單、用電負(fù)荷、用電規(guī)劃等，并按照供電企業(yè)規(guī)定的格式如實(shí)填寫用電申請(qǐng)及辦理所需手續(xù)。 新建受電工程項(xiàng)目在立項(xiàng)階段，用戶應(yīng)與供電企業(yè)聯(lián)系，就工程供電的可能性、用電容量和供電條件等，達(dá)成意向性協(xié)議，方可定址，確定項(xiàng)目。 在正式供電前，申請(qǐng)用電用戶應(yīng)與供電企業(yè)根據(jù)平等自愿、協(xié)商一致的原則簽訂《供用電合同》，確定供用電雙方的權(quán)利和義務(wù)。 （1）新裝用電及增加用電的申請(qǐng)《供電營(yíng)業(yè)規(guī)則》1.7用戶用電的申請(qǐng)及用戶受電工程的建設(shè)要求1）用戶用電的申請(qǐng)要求

變更用電，包括減容、暫停、暫換、遷址、移表、暫拆、過(guò)戶、分戶、并戶、銷戶、改壓和改類等。按《供電營(yíng)業(yè)規(guī)則》規(guī)定，變更用電也需事先提出申請(qǐng)，并攜帶有關(guān)證明文件，到當(dāng)?shù)毓╇娖髽I(yè)用電營(yíng)業(yè)場(chǎng)所辦理手續(xù)，變更《供用電合同》。（2）變更用電的申請(qǐng)1.7用戶用電的申請(qǐng)及用戶受電工程的建設(shè)要求2）用戶受電工程的建設(shè)要求1、用戶受電工程的建設(shè)與改造，一貫符合當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)建設(shè)與改造的總體規(guī)劃。2、用戶新裝、增裝或改裝受電工程的設(shè)計(jì)、安裝、試驗(yàn)與運(yùn)行，應(yīng)符合國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)；國(guó)家尚未制訂標(biāo)準(zhǔn)的，應(yīng)符合電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；國(guó)家和電力行業(yè)尚未制訂標(biāo)準(zhǔn)的，應(yīng)符合省、自治區(qū)、直轄市電力管理部門的有關(guān)規(guī)定和規(guī)程。3、用戶受電工程的設(shè)計(jì)文件和有關(guān)資料，應(yīng)一式兩份，送交供電企業(yè)審核。4、供電企業(yè)對(duì)用戶送審的受電工程設(shè)計(jì)文件和有關(guān)資料，應(yīng)按《供電營(yíng)業(yè)規(guī)則》的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行審核。審核的時(shí)間，對(duì)高壓供電的用戶，最長(zhǎng)不超過(guò)一個(gè)月；對(duì)低壓供電的用戶，最長(zhǎng)不超過(guò)10天。5、用戶受電工程在施工期間，供電企業(yè)應(yīng)根據(jù)審核同意的設(shè)計(jì)和有關(guān)施工標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)用戶受電工程中的隱蔽工程進(jìn)行中間檢查。6、用戶受電工程施工、試驗(yàn)完工后，應(yīng)向供電企業(yè)提出工程竣工報(bào)告。小結(jié)1、電力系統(tǒng)：由發(fā)電廠、變電所、電力線路、用戶組成的整體；2、供配電系統(tǒng)：總降壓變電所、配電所、車間變電所、配電線路、用電設(shè)備組成；3、額定電壓是國(guó)家根據(jù)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，經(jīng)全面技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后制定的；發(fā)電廠、電網(wǎng)、變壓器、用電設(shè)備額定電壓的確定；4、電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式和應(yīng)用場(chǎng)合；5、供電電能質(zhì)量指標(biāo)：電壓、頻率、可靠性；6、電力負(fù)荷的分類：一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)。7、分布式電源、微電網(wǎng)。第2章

負(fù)荷計(jì)算及無(wú)功功率補(bǔ)償計(jì)算電力負(fù)荷的大小是正確選擇供配電系統(tǒng)中導(dǎo)線、電纜、開關(guān)電器、變壓器等元件的基礎(chǔ)，也是保障供配電系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行必不可少的環(huán)節(jié)。主要內(nèi)容負(fù)荷曲線用電設(shè)備的設(shè)備容量負(fù)荷計(jì)算的方法功率損耗和電能損耗用戶負(fù)荷計(jì)算尖峰電流的計(jì)算功率因數(shù)和無(wú)功功率補(bǔ)償

2.0

計(jì)算負(fù)荷的意義及計(jì)算目的計(jì)算負(fù)荷：指導(dǎo)體中通過(guò)一個(gè)等效負(fù)荷時(shí)，導(dǎo)體的最高溫升正好和通過(guò)實(shí)際的變動(dòng)負(fù)荷時(shí)其產(chǎn)生的最高溫升相等，該等效負(fù)荷就稱為計(jì)算負(fù)荷。

負(fù)荷計(jì)算：求計(jì)算負(fù)荷的這項(xiàng)工作稱為負(fù)荷計(jì)算。估算過(guò)高增加供電設(shè)備的容量，使工廠電網(wǎng)復(fù)雜，浪費(fèi)有色金屬，增加初投資和運(yùn)行管理工作量估算過(guò)低工廠投入生產(chǎn)后，供電系統(tǒng)的線路及電氣設(shè)備由于承擔(dān)不了實(shí)際負(fù)荷電流而過(guò)熱，影響正?？煽窟\(yùn)行計(jì)算目的：為了正確的選擇線路的導(dǎo)線截面、變壓器的容量、開關(guān)電器、互感器等設(shè)備的額定參數(shù)；為計(jì)算企業(yè)及線路上電能損耗、電壓損失的依據(jù)。如果以計(jì)算負(fù)荷連續(xù)運(yùn)行，發(fā)熱溫度不會(huì)超過(guò)允許值通過(guò)負(fù)荷的統(tǒng)計(jì)計(jì)算求出的、用來(lái)按發(fā)熱條件選擇供電系統(tǒng)中各元件的負(fù)荷值。

2.1

負(fù)荷曲線定義：負(fù)荷曲線是表征電力負(fù)荷隨時(shí)間變動(dòng)情況的一種圖形。它繪制在直角坐標(biāo)上，縱坐標(biāo)軸表示有功負(fù)荷（無(wú)功負(fù)荷），橫坐標(biāo)為時(shí)間，每隔一定時(shí)間間隔繪制的負(fù)荷變化曲線。負(fù)荷曲線所包絡(luò)的面積就是工廠在生產(chǎn)期間耗用的電能。分類：

2.1

負(fù)荷曲線及物理量

按負(fù)荷對(duì)象分：工廠（企業(yè)）的、車間的或某臺(tái)設(shè)備的負(fù)荷曲線；

按負(fù)荷的功率性質(zhì)分：有功和無(wú)功負(fù)荷曲線；

按統(tǒng)計(jì)的時(shí)間分：年的、月的、日的和工作班的負(fù)荷曲線；

按繪制方式分：依點(diǎn)連成的負(fù)荷曲線和階梯形負(fù)荷曲線。2.1.1

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

年負(fù)荷曲線

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

夏季和冬季在全年中所占的天數(shù)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(fù)荷曲線和夏季日負(fù)荷曲線繪制。T=200t1+165t2南方某用戶：P1在夏日負(fù)荷曲線中持續(xù)時(shí)間t1

，在冬日負(fù)荷曲線中持續(xù)時(shí)間為t2：P1

2）年運(yùn)行負(fù)荷曲線：按全年日負(fù)荷曲線繪制2.1.2

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

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

負(fù)荷曲線的有關(guān)物理量

1）年最大負(fù)荷和年最大負(fù)荷利用小時(shí)30分鐘最大負(fù)荷，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。

（1）年最大負(fù)荷為什么選擇30分鐘？（2）年最大負(fù)荷利用小時(shí)2.1.3

負(fù)荷曲線的有關(guān)物理量

1）年最大負(fù)荷和年最大負(fù)荷利用小時(shí)負(fù)荷以年最大負(fù)荷持續(xù)運(yùn)行一段時(shí)間后，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，這段時(shí)間就是年最大負(fù)荷利用小時(shí)。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(fù)荷是否均勻的一個(gè)重要參數(shù)2.1.3

負(fù)荷曲線的有關(guān)物理量

2）平均負(fù)荷和負(fù)荷系數(shù)電力負(fù)荷在一定時(shí)間平均消耗的功率

（1）平均負(fù)荷（2）負(fù)荷系數(shù)負(fù)荷率，平均負(fù)荷與最大負(fù)荷的比值。年平均負(fù)荷：?jiǎn)蝹€(gè)用電設(shè)備或用電設(shè)備組：

2.2

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

經(jīng)過(guò)換算至統(tǒng)一規(guī)定的工作制下的“額定功率”。用電設(shè)備的設(shè)備容量必須指出：對(duì)斷續(xù)周期工作制（反復(fù)短時(shí)工作制）的設(shè)備來(lái)說(shuō)其額定容量是對(duì)應(yīng)于一定的負(fù)荷持續(xù)率的。

2.2

用電設(shè)備的設(shè)備容量必須考慮用電設(shè)備的工作特征，工作制與負(fù)荷計(jì)算關(guān)系較大。1）連續(xù)運(yùn)行工作制2）短時(shí)運(yùn)行工作制3）反復(fù)短時(shí)工作制設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行，負(fù)荷比較穩(wěn)定。周期性的時(shí)而工作，時(shí)而停歇，工作周期一般不超過(guò)10min。設(shè)備工作時(shí)間很短，停歇時(shí)間相當(dāng)長(zhǎng)。負(fù)荷持續(xù)率：

2.2

用電設(shè)備的設(shè)備容量

1）長(zhǎng)期工作制和短時(shí)工作制的用電設(shè)備：

2）反復(fù)短時(shí)工作制的用電設(shè)備：額定容量對(duì)應(yīng)一定的負(fù)荷持續(xù)率，不同負(fù)荷持續(xù)率，輸出功率不同。按同一周期內(nèi)不同負(fù)荷下造成相同熱量損耗的條件進(jìn)行換算。

2）反復(fù)短時(shí)工作制的用電設(shè)備：

2.2

用電設(shè)備的設(shè)備容量（2）吊車電動(dòng)機(jī)組要求統(tǒng)一換算到ε=25%，注意：電葫蘆、起重機(jī)、行車等均按吊車電動(dòng)機(jī)考慮。

（1）電焊機(jī)組要求統(tǒng)一換算到ε=100%，電焊機(jī)的銘牌負(fù)荷持續(xù)率有20%、40%、50%、60%、75%、100%等多種。吊車電動(dòng)機(jī)組的銘牌負(fù)荷持續(xù)率有15%、25%、40%、60%、等多種。

2.2

用電設(shè)備的設(shè)備容量

3）電爐變壓器組：

4）照明設(shè)備：（2）用鎮(zhèn)流器的照明設(shè)備（熒光燈、高壓水銀燈等）

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

2.3

負(fù)荷計(jì)算的方法長(zhǎng)期觀察，分析各用電設(shè)備組負(fù)荷曲線基礎(chǔ)上，將以半小時(shí)平均負(fù)荷繪制的負(fù)荷曲線中的最大值取出來(lái)代表實(shí)際負(fù)荷，稱為計(jì)算負(fù)荷。計(jì)算負(fù)荷，是通過(guò)統(tǒng)計(jì)計(jì)算求出的、用來(lái)按發(fā)熱條件選擇供配電系統(tǒng)中各組件的負(fù)荷值。它的物理意義在于：按這個(gè)“計(jì)算負(fù)荷”持續(xù)運(yùn)行所產(chǎn)生的熱效應(yīng)，與按實(shí)際變動(dòng)負(fù)荷長(zhǎng)期運(yùn)行所產(chǎn)生的熱效應(yīng)相同。實(shí)際上，負(fù)荷也不可能一成不變，與設(shè)備的性能、生產(chǎn)組織以及能源供應(yīng)狀況等多種因素有關(guān)，因此負(fù)荷計(jì)算也只能力求接近實(shí)際。

2.3

負(fù)荷計(jì)算的方法如何準(zhǔn)確估算計(jì)算負(fù)荷？

用電設(shè)備在生產(chǎn)期間的投入運(yùn)行有很大的隨機(jī)性，各種類型的工廠都有其本身的生產(chǎn)規(guī)律，從整體來(lái)看，用電也存在一定規(guī)律性，這就有可能利用已有生產(chǎn)工廠用電設(shè)備的安裝容量和實(shí)際用電的大量資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、整理、分析，求出有關(guān)系數(shù)，以便在設(shè)計(jì)同類型的工廠時(shí)參考利用。工程上依據(jù)不同的計(jì)算目的，針對(duì)不同類型的用戶和不同類型的負(fù)荷，在實(shí)踐中總結(jié)出了各種負(fù)荷的計(jì)算方法。有估算法、需要系數(shù)法和二項(xiàng)式法等。

2.3.1

計(jì)算負(fù)荷的估算法1）單位產(chǎn)品耗電量法已知：某車間或企業(yè)的年產(chǎn)量m和每一產(chǎn)品的單位耗電量a在做設(shè)計(jì)任務(wù)書或初步設(shè)計(jì)階段，尤其當(dāng)需要進(jìn)行方案比較時(shí)，比較方便計(jì)算負(fù)荷：2）負(fù)荷密度法已知：車間生產(chǎn)面積S和負(fù)荷密度指標(biāo)ρ計(jì)算負(fù)荷：企業(yè)全年電能車間平均負(fù)荷

2.3.2

需要系數(shù)法1）需要系數(shù)概念：計(jì)算簡(jiǎn)便，實(shí)用性廣，多用于方案計(jì)算、初步設(shè)計(jì)和全廠、大型車間變電所的施工設(shè)計(jì)Kd標(biāo)志用電設(shè)備組或車間或企業(yè)投入電網(wǎng)運(yùn)行時(shí)需要電網(wǎng)實(shí)際取用功率所必須考慮的綜合系數(shù)。單個(gè)設(shè)備：?jiǎn)蝹€(gè)設(shè)備容量單組用電設(shè)備組：組內(nèi)設(shè)備容量之和

2.3.2

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

（1）用電設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行時(shí)的效率；（3）負(fù)荷系數(shù)，表示工作著的用電設(shè)備實(shí)際功率 與全部用電設(shè)備投入容量之比；

（4）線路效率，配電線路在最大負(fù)荷時(shí)的末端功率（即設(shè)備組取用功率）與首端功率（即計(jì)算負(fù)荷）之比。

2.3.2

需要系數(shù)法1）需要系數(shù)其余計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算：

有功計(jì)算負(fù)荷：

無(wú)功計(jì)算負(fù)荷：視在計(jì)算負(fù)荷：計(jì)算電流：表A-1

2.3.2

需要系數(shù)法2）利用需要系數(shù)確定三相用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷（1）單組用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷：

有功計(jì)算負(fù)荷：

無(wú)功計(jì)算負(fù)荷：視在計(jì)算負(fù)荷：計(jì)算電流：

2.3.2

需要系數(shù)法2）利用需要系數(shù)確定三相用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷（2）多組用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷：

有功計(jì)算負(fù)荷：

無(wú)功計(jì)算負(fù)荷：視在計(jì)算負(fù)荷：計(jì)算電流：應(yīng)考慮各用電設(shè)備組的最大負(fù)荷不一定同時(shí)出現(xiàn)，須計(jì)入各用電設(shè)備組的同時(shí)系數(shù)。有功功率和無(wú)功功率的同時(shí)系數(shù)有功功率和無(wú)功功率的同時(shí)系數(shù)

2.3.2

需要系數(shù)法2）利用需要系數(shù)確定三相用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷（2）多組用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷：

對(duì)車間干線：

對(duì)低壓母線：由用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷直接相加來(lái)計(jì)算時(shí)由車間干線計(jì)算負(fù)荷直接相加來(lái)計(jì)算時(shí)

2.3.2

需要系數(shù)法3）需要系數(shù)補(bǔ)充注意：在計(jì)算多組設(shè)備總的計(jì)算負(fù)荷時(shí)，為了簡(jiǎn)化和統(tǒng)一，各組的設(shè)備臺(tái)數(shù)不論多少，各組的計(jì)算負(fù)荷均按附錄表A-1所列的計(jì)算系數(shù)來(lái)計(jì)算，而不必考慮因設(shè)備臺(tái)數(shù)少而適當(dāng)增大Kd和cosφ值的問(wèn)題。此外：需要系數(shù)值與用電的類別及工作狀態(tài)有極大的關(guān)系，因此按需要系數(shù)法計(jì)算時(shí)，首先要正確判明用電設(shè)備的類別和工作狀態(tài)，否則將造成錯(cuò)誤。例如機(jī)修車間的金屬切削機(jī)床電動(dòng)機(jī)，應(yīng)屬小批生產(chǎn)的冷加工機(jī)床電動(dòng)機(jī)，因?yàn)榻饘偾邢骶褪抢浼庸?，而機(jī)修車間不可能是大批生產(chǎn)。又如壓塑機(jī)、拉絲機(jī)和鍛錘等，應(yīng)屬熱加工機(jī)床。只有1~2臺(tái)設(shè)備時(shí)，可認(rèn)為（Kd=1），即（P30=Pe）；在（Kd）適當(dāng)取大的同時(shí)，cosφ值也適當(dāng)取大。只有一臺(tái)電動(dòng)機(jī)時(shí)其（P30=Pn/η）式中Pn為電動(dòng)機(jī)的額定容量，η為電動(dòng)機(jī)的效率。例1

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

1）先求各組的計(jì)算負(fù)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(jī)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(jī)工車間380V線路上，接有流水作業(yè)的金屬切削機(jī)床電動(dòng)機(jī)30臺(tái)共85kW，其中較大容量電動(dòng)機(jī)11kW1臺(tái)，7.5kW3臺(tái)，4kW6臺(tái)，其它為更小容量的電動(dòng)機(jī)。另有通風(fēng)機(jī)3臺(tái)，共5kW；電葫蘆1個(gè)，3kW（ε=40%）。試確定各組的和總的計(jì)算負(fù)荷。解

1）先求各組的計(jì)算負(fù)荷

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

1）先求各組的計(jì)算負(fù)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(jī)工車間380V線路上，接有流水作業(yè)的金屬切削機(jī)床電動(dòng)機(jī)30臺(tái)共85kW，其中較大容量電動(dòng)機(jī)11kW1臺(tái)，7.5kW3臺(tái)，4kW6臺(tái)，其它為更小容量的電動(dòng)機(jī)。另有通風(fēng)機(jī)3臺(tái)，共5kW；電葫蘆1個(gè)，3kW（ε=40%）。試確定各組的和總的計(jì)算負(fù)荷。解

2）總的計(jì)算負(fù)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(jī)修車間的380V線路上，接有金屬切削機(jī)床電動(dòng)機(jī)20臺(tái)共50KW，其中較大容量電動(dòng)機(jī)有7.5KW2臺(tái)，4KW2臺(tái)，2.2KW8臺(tái)；另接通風(fēng)機(jī)1.2KW2臺(tái)；電阻爐2KW1臺(tái)。試求計(jì)算負(fù)荷。（設(shè)有功功率、無(wú)功功率同時(shí)系數(shù)均為0.9）解

1）先求各組的計(jì)算負(fù)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(jī)床電動(dòng)機(jī)組

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

例2

一機(jī)修車間的380V線路上，接有金屬切削機(jī)床電動(dòng)機(jī)20臺(tái)共50KW，其中較大容量電動(dòng)機(jī)有7.5KW2臺(tái)，4KW2臺(tái)，2.2KW8臺(tái)；另接通風(fēng)機(jī)1.2KW2臺(tái)；電阻爐2KW1臺(tái)。試求計(jì)算負(fù)荷。（設(shè)有功功率、無(wú)功功率同時(shí)系數(shù)均為0.9）解

1）先求各組的計(jì)算負(fù)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(fēng)機(jī)

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

例2

一機(jī)修車間的380V線路上，接有金屬切削機(jī)床電動(dòng)機(jī)20臺(tái)共50KW，其中較大容量電動(dòng)機(jī)有7.5KW2臺(tái)，4KW2臺(tái)，2.2KW8臺(tái)；另接通風(fēng)機(jī)1.2KW2臺(tái)；電阻爐2KW1臺(tái)。試求計(jì)算負(fù)荷。（設(shè)有功功率、無(wú)功功率同時(shí)系數(shù)均為0.9）解

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

P30(3)=2kW Q30(3)=2kW×0=0kvar

例2

一機(jī)修車間的380V線路上，接有金屬切削機(jī)床電動(dòng)機(jī)20臺(tái)共50KW，其中較大容量電動(dòng)機(jī)有7.5KW2臺(tái)，4KW2臺(tái)，2.2KW8臺(tái)；另接通風(fēng)機(jī)1.2KW2臺(tái)；電阻爐2KW1臺(tái)。試求計(jì)算負(fù)荷。（設(shè)有功功率、無(wú)功功率同時(shí)系數(shù)均為0.9）解

2）求車間的計(jì)算負(fù)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(xiàng)式法需要系數(shù)優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單方便，較符合實(shí)際，長(zhǎng)期使用積累了各種設(shè)備的需要系數(shù)；應(yīng)用場(chǎng)合：只有當(dāng)設(shè)備臺(tái)數(shù)較多、總?cè)萘孔銐虼?，沒有特大型用電設(shè)備時(shí)，需要系數(shù)的值才較符合實(shí)際。普遍應(yīng)用于求用戶、全廠和大型車間變電所的計(jì)算負(fù)荷。缺點(diǎn)：沒有考慮用電設(shè)備組中大容量設(shè)備對(duì)計(jì)算負(fù)荷的影響。在確定設(shè)備臺(tái)數(shù)較少而容量差別懸殊的分支干線的計(jì)算負(fù)荷時(shí)，采用二項(xiàng)式法

2.3.3

二項(xiàng)式法1）單組用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷b、c、x查表A-1b、c：二項(xiàng)式系數(shù)；注意：

當(dāng)用電設(shè)備組的設(shè)備總臺(tái)數(shù)n<2x時(shí)，取x=n/2（按四舍五入取整）；

當(dāng)只有一臺(tái)設(shè)備時(shí)，可認(rèn)為Pc=Pe。該組用電設(shè)備組的設(shè)備總?cè)萘坑秒娫O(shè)備組的平均功率x臺(tái)最大設(shè)備的總?cè)萘棵拷M用電設(shè)備組中x臺(tái)容量較大的設(shè)備的附加負(fù)荷

2.3.3

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

一機(jī)修車間的380V線路上，接有金屬切削機(jī)床電動(dòng)機(jī)20臺(tái)共50KW，其中較大容量電動(dòng)機(jī)有7.5KW2臺(tái)，4KW2臺(tái)，2.2KW8臺(tái)；另接通風(fēng)機(jī)1.2KW2臺(tái)；電阻爐2KW1臺(tái)。試求計(jì)算負(fù)荷。（試用二項(xiàng)式法來(lái)確定）解

1）求出各組平均功率和附加負(fù)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(jī)床電動(dòng)機(jī)組例3

一機(jī)修車間的380V線路上，接有金屬切削機(jī)床電動(dòng)機(jī)20臺(tái)共50KW，其中較大容量電動(dòng)機(jī)有7.5KW2臺(tái)，4KW2臺(tái)，2.2KW8臺(tái)；另接通風(fēng)機(jī)1.2KW2臺(tái)；電阻爐2KW1臺(tái)。試求計(jì)算負(fù)荷。（試用二項(xiàng)式法來(lái)確定）解

1）求出各組平均功率和附加負(fù)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(fēng)機(jī)組因n=2<2x2，取x2=n/2=1例3

一機(jī)修車間的380V線路上，接有金屬切削機(jī)床電動(dòng)機(jī)20臺(tái)共50KW，其中較大容量電動(dòng)機(jī)有7.5KW2臺(tái)，4KW2臺(tái)，2.2KW8臺(tái)；另接通風(fēng)機(jī)1.2KW2臺(tái)；電阻爐2KW1臺(tái)。試求計(jì)算負(fù)荷。（試用二項(xiàng)式法來(lái)確定）解

1）求出各組平均功率和附加負(fù)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(tái)，取計(jì)算負(fù)荷等于設(shè)備容量例3

一機(jī)修車間的380V線路上，接有金屬切削機(jī)床電動(dòng)機(jī)20臺(tái)共50KW，其中較大容量電動(dòng)機(jī)有7.5KW2臺(tái)，4KW2臺(tái)，2.2KW8臺(tái)；另接通風(fēng)機(jī)1.2KW2臺(tái)；電阻爐2KW1臺(tái)。試求計(jì)算負(fù)荷。（試用二項(xiàng)式法來(lái)確定）解

2）求車間計(jì)算負(fù)荷第一組附加負(fù)荷最大

2.3.3

二項(xiàng)式法選擇低壓分支干線或支線負(fù)荷時(shí)，按需要系數(shù)法計(jì)算結(jié)果往往偏小,適合采用二項(xiàng)式法。二項(xiàng)式計(jì)算系數(shù)b、c和x的值，缺乏充分的理論依據(jù)，且只有極限工業(yè)方面的部分?jǐn)?shù)據(jù)，應(yīng)用受到一定局限。

2.3.4

單相負(fù)荷計(jì)算1）單相設(shè)備容量在負(fù)荷計(jì)算中的處理：?jiǎn)蜗嘣O(shè)備接在三相線路中，應(yīng)盡可能地均衡分配，使三相負(fù)荷盡可能地平衡如果三相線路中單相設(shè)備的總?cè)萘坎怀^(guò)三相設(shè)備總?cè)萘康?5%時(shí)：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(jì)算。如果三相線路中單相設(shè)備容量超過(guò)三相設(shè)備容量15%時(shí)：應(yīng)將單相設(shè)備容量換算為等效三相設(shè)備容量，再與三相設(shè)備容量相加。

2.3.4

單相負(fù)荷計(jì)算1）單相設(shè)備容量在負(fù)荷計(jì)算中的處理：

注意：

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

2.3.4

單相負(fù)荷計(jì)算2）單相設(shè)備組的等效三相設(shè)備容量（1）單相設(shè)備接于相電壓時(shí)：（2）單相設(shè)備接于同一線電壓時(shí)：最大負(fù)荷相所接的單相設(shè)備容量單相設(shè)備容量按流過(guò)電流相等的原則進(jìn)行等效

2.3.4

單相負(fù)荷計(jì)算2）單相設(shè)備組的等效三相設(shè)備容量（3）有的接于線電壓，有的接于相電壓時(shí)： 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?jiǎn)蜗嘣O(shè)備容量換算為接于相電壓的設(shè)備容量：

分別計(jì)算各相的設(shè)備容量有功、無(wú)功換算系數(shù)，表2-4

2.3.4

單相負(fù)荷計(jì)算3）等效三相計(jì)算負(fù)荷（1）單相設(shè)備接于相電壓（2）單相設(shè)備接于線電壓（3）有的接于線電壓，有的接于相電壓計(jì)算接于相電壓的設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷；計(jì)算接于線電壓的設(shè)備組換算到相電壓上的計(jì)算負(fù)荷；計(jì)算各相總的計(jì)算負(fù)荷；計(jì)算總的三相計(jì)算負(fù)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(tái)，其中2臺(tái)10kw接于A相，1臺(tái)30kW接于B相，一臺(tái)20kW接于C相。此外接有380V單相對(duì)焊機(jī)4臺(tái)，其中2臺(tái)14kW（ε=100%）接于AB相，1臺(tái)20kW（ε=100%）接于BC相，1臺(tái)30kW(ε=60%)接于CA相。試求此線路的計(jì)算負(fù)荷。解（1）電熱干燥箱的各相負(fù)荷計(jì)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(tái)，其中2臺(tái)10kw接于A相，1臺(tái)30kW接于B相，一臺(tái)20kW接于C相。此外接有380V單相對(duì)焊機(jī)4臺(tái)，其中2臺(tái)14kW（ε=100%）接于AB相，1臺(tái)20kW（ε=100%）接于BC相，1臺(tái)30kW(ε=60%)接于CA相。試求此線路的計(jì)算負(fù)荷。

解（2）對(duì)焊機(jī)的各相計(jì)算負(fù)荷

先將接于CA相的30kw(ε=60%)換算至ε=100%時(shí)的容量，可得

PCA=30kw×=23kw

因此換算到各單相的有功和無(wú)功設(shè)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(shí)的功率換算系數(shù)分別為0.8、0.2、0.22、0.8。

解（2）對(duì)焊機(jī)的各相計(jì)算負(fù)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(tái)，其中2臺(tái)10kw接于A相，1臺(tái)30kW接于B相，一臺(tái)20kW接于C相。此外接有380V單相對(duì)焊機(jī)4臺(tái)，其中2臺(tái)14kW（ε=100%）接于AB相，1臺(tái)20kW（ε=100%）接于BC相，1臺(tái)30kW(ε=60%)接于CA相。試求此線路的計(jì)算負(fù)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(wú)功計(jì)算負(fù)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(wú)功計(jì)算負(fù)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(tái)，其中2臺(tái)10kw接于A相，1臺(tái)30kW接于B相，一臺(tái)20kW接于C相。此外接有380V單相對(duì)焊機(jī)4臺(tái)，其中2臺(tái)14kW（ε=100%）接于AB相，1臺(tái)20kW（ε=100%）接于BC相，1臺(tái)30kW(ε=60%)接于CA相。試求此線路的計(jì)算負(fù)荷。(4)總的等效三相計(jì)算負(fù)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(jì)算可知，B相的有功計(jì)算負(fù)荷最大，故取B相計(jì)算等效三相計(jì)算負(fù)荷，因此可得：