電力負(fù)荷及其計(jì)算

關(guān)于電力負(fù)荷及其計(jì)算2024/4/812024/4/82

第二章電力負(fù)荷及其計(jì)算第一節(jié)工廠的電力負(fù)荷與負(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)工廠的計(jì)算負(fù)荷及年耗電量的計(jì)算第五節(jié)尖峰電流及其計(jì)算第2頁,共30頁，2024年2月25日，星期天2024/4/83第一節(jié)工廠電力負(fù)荷與負(fù)荷曲線一、電力負(fù)荷分級及其對供電的要求二、用電設(shè)備的工作制三、負(fù)荷曲線的概念四、與負(fù)荷曲線和負(fù)荷計(jì)算有關(guān)的物理量第3頁,共30頁，2024年2月25日，星期天2024/4/84一、電力負(fù)荷分級及其對供電的要求電力負(fù)荷又稱電力負(fù)載1)指耗用電能的用電設(shè)備或用戶。2)指用電設(shè)備或用戶所耗用的電功率或電流的大小。電力負(fù)荷的分級及其對供電的要求）一級負(fù)荷（一類負(fù)荷）應(yīng)有兩個(gè)獨(dú)立電源。特別重要的增設(shè)應(yīng)急電源。2）二級負(fù)荷（二類負(fù)荷）應(yīng)有兩個(gè)電源。負(fù)荷小或有困難時(shí)可一個(gè)電源，電纜線路需兩個(gè)電源。3）三級負(fù)荷（三類負(fù)荷）不考慮備用電源第4頁,共30頁，2024年2月25日，星期天2024/4/85三、負(fù)荷曲線的概念負(fù)荷曲線電力負(fù)荷隨時(shí)間變動的曲線。對象，時(shí)間。圖2-1為一班制工廠的日有功負(fù)荷曲線。2-1a，依點(diǎn)成；2-1b，梯形負(fù)荷曲線。半小時(shí)分格。圖2-2為年負(fù)荷曲線。通常繪成負(fù)荷持續(xù)時(shí)間曲線，如圖2-2c。P1所占時(shí)間P2所占時(shí)間圖2-3為年每日最大負(fù)荷曲線。按全年每日最大負(fù)荷繪制。取30min平均最大負(fù)荷?？捎脕泶_定變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式。第5頁,共30頁，2024年2月25日，星期天2024/4/86

四、與負(fù)荷曲線和負(fù)荷計(jì)算有關(guān)的物理量第6頁,共30頁，2024年2月25日，星期天2024/4/871.年最大負(fù)荷和年最大負(fù)荷利用小時(shí)⑴年最大負(fù)荷Pmax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。也稱：半小時(shí)最大負(fù)荷P30。⑵年最大負(fù)荷利用小時(shí)Tmax全年的耗電量，按年最大負(fù)荷輸送，所需的小時(shí)數(shù)（圖2-4）。即一班制為1800～3000h，兩班制為3500～4800h，三班制為5000～7000h。第7頁,共30頁，2024年2月25日，星期天2024/4/882.平均負(fù)荷和平均負(fù)荷系數(shù)⑴平均負(fù)荷在一定時(shí)間內(nèi)平均消耗的功率。即年平均負(fù)荷，圖2-5。⑵平均負(fù)荷系數(shù)又稱負(fù)荷率，為用電負(fù)荷平均負(fù)荷與最大負(fù)荷的比值，即也稱負(fù)荷填充系數(shù)，表征負(fù)荷曲線不平坦的程度。用電設(shè)備負(fù)荷系數(shù)第8頁,共30頁，2024年2月25日，星期天2024/4/89第二節(jié)三相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定一、概述計(jì)算負(fù)荷是按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)體和電器時(shí)所使用的一個(gè)假想負(fù)荷。導(dǎo)體達(dá)到穩(wěn)定溫升的時(shí)間約為30min。通常取30min平均最大負(fù)荷作為計(jì)算負(fù)荷。需要系數(shù)法、二項(xiàng)式法第9頁,共30頁，2024年2月25日，星期天2024/4/810二、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（圖2-6)（附表1，P347)例2-1第10頁,共30頁，2024年2月25日，星期天2024/4/811（二）設(shè)備容量的計(jì)算負(fù)荷計(jì)算時(shí)先換算成統(tǒng)一工作制下的額定功率，然后再進(jìn)行負(fù)荷的統(tǒng)計(jì)計(jì)算。用電設(shè)備的工作制長時(shí)工作制、短時(shí)工作制、斷續(xù)周期工作制。第11頁,共30頁，2024年2月25日，星期天2024/4/8121.長時(shí)工作制用電設(shè)備特點(diǎn)長時(shí)連續(xù)運(yùn)行，且負(fù)荷比較穩(wěn)定。如通風(fēng)機(jī)、壓風(fēng)機(jī)、水泵、電爐、照明燈等。換算等于其銘牌上額定功率。第12頁,共30頁，2024年2月25日，星期天2024/4/8132．短時(shí)工作制用電設(shè)備特點(diǎn)運(yùn)行時(shí)間短，停歇時(shí)間長。如車床上的進(jìn)給電機(jī)、小絞車、電動閘門等。換算一般按銘牌上的額定功率確定。正常時(shí)不使用，只在事故或檢修時(shí)使用的支線按額定功率確定；干線不考慮。若功率較大，應(yīng)適當(dāng)考慮。第13頁,共30頁，2024年2月25日，星期天2024/4/8143．?dāng)嗬m(xù)周期工作制用電設(shè)備特點(diǎn)周期性地時(shí)而運(yùn)行、時(shí)而停歇，周期一般不超過10min，如電焊機(jī)、起重吊車等。換算按“熱量等效”的原則，換算成規(guī)定負(fù)荷持續(xù)率下的額定功率。第14頁,共30頁，2024年2月25日，星期天2024/4/815功率換算公式起重運(yùn)輸類設(shè)備，換算到暫載率下的額定功率對于電焊類設(shè)備，換算到暫載率下的額定功率

第15頁,共30頁，2024年2月25日，星期天2024/4/816（三）多組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的確定總有功計(jì)算負(fù)荷總無功計(jì)算負(fù)荷總視在計(jì)算負(fù)荷總計(jì)算電流同時(shí)系數(shù)（又稱參差系數(shù)或綜合系數(shù)）見P36。例2-2第16頁,共30頁，2024年2月25日，星期天2024/4/817三、按二項(xiàng)式法確定計(jì)算負(fù)荷(一）基本公式bPe：用電設(shè)備組的平均功率cPx：x臺容量最大的設(shè)備投入運(yùn)行時(shí)增加的附加負(fù)荷。設(shè)備臺數(shù)n<2x時(shí)，最大設(shè)備臺數(shù)取x=n/2，并四舍五入。只有1～2臺設(shè)備時(shí)，P30=Pe。單臺電動機(jī)P30=PN/η。適用于臺數(shù)少、容量差別大的低壓干線和分支線。例2-3第17頁,共30頁，2024年2月25日，星期天2024/4/818（二）多組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的確定總有功功率總無功功率例2-4。第18頁,共30頁，2024年2月25日，星期天2024/4/819第三節(jié)單相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定一、概述單相設(shè)備的總?cè)萘坎怀^三相設(shè)備總?cè)萘康?5％，按三相平衡負(fù)荷計(jì)算。否則需換算。三相負(fù)荷不平衡時(shí)，應(yīng)以最大負(fù)荷相負(fù)荷的三倍作為等效的三相負(fù)荷。第19頁,共30頁，2024年2月25日，星期天2024/4/820二、單相設(shè)備組等效三相負(fù)荷的計(jì)算1.單相設(shè)備接于相電壓時(shí)的等效三相負(fù)荷計(jì)算等效三相計(jì)算負(fù)荷按需要系數(shù)法計(jì)算2.單相設(shè)備接于線電壓時(shí)的等效三相負(fù)荷計(jì)算第20頁,共30頁，2024年2月25日，星期天2024/4/8213.單相設(shè)備分別接于線電壓和相電壓時(shí)的等效三相負(fù)荷計(jì)算步驟將接于線電壓的單相設(shè)備換算為接于相電壓的設(shè)備容量；計(jì)算各相的設(shè)備容量和計(jì)算負(fù)荷；總等效三相計(jì)算負(fù)荷為線電壓的單相設(shè)備換算為接于相電壓的設(shè)備容量表2-3。例2-5第21頁,共30頁，2024年2月25日，星期天2024/4/822第四節(jié)工廠的計(jì)算負(fù)荷及年耗電量的計(jì)算一、工廠計(jì)算負(fù)荷的確定（一）需要系數(shù)法（二）單位產(chǎn)品電耗法（三）逐級計(jì)算法變壓器損耗估算有功損耗無功損耗第22頁,共30頁，2024年2月25日，星期天2024/4/823（四）功率因數(shù)的提高1.工廠的功率因數(shù)⑴瞬時(shí)功率因數(shù)由功率因數(shù)表測出?；蛴糜沂接?jì)算⑵平均功率因數(shù)⑶最大負(fù)荷時(shí)功率因數(shù)第23頁,共30頁，2024年2月25日，星期天2024/4/8242.無功功率補(bǔ)償提高功率因數(shù)的意義提高電力系統(tǒng)的供電能力。減少供電網(wǎng)絡(luò)中的電壓損失，提高供電質(zhì)量。減少供電網(wǎng)絡(luò)的電能損耗。提高負(fù)荷的自然功率因數(shù)正確選擇并合理使用電動機(jī)，盡量選用籠型異步電動機(jī)；合理選擇變壓器容量；容量大，不需調(diào)速的盡量選用同步電動機(jī)。人工補(bǔ)償法提高功率因數(shù)裝設(shè)并聯(lián)電容器第24頁,共30頁，2024年2月25日，星期天2024/4/825電容器的選擇電容器補(bǔ)償容量的計(jì)算無功補(bǔ)償率，可查附表3。電容器臺（柜）數(shù)的確定電容器臺數(shù)應(yīng)取3的倍數(shù)

第25頁,共30頁，2024年2月25日，星期天2024/4/8263.無功補(bǔ)償后的工廠計(jì)算負(fù)荷補(bǔ)償后的無功計(jì)算負(fù)荷補(bǔ)償后的視在計(jì)算負(fù)荷電費(fèi)基本電費(fèi)，電能電費(fèi)，功率因數(shù)獎(jiǎng)懲電費(fèi)。例2-6。第26頁,共30頁，2024年2月25日，星期天2024/4/827二、工廠年耗電量的計(jì)算用年產(chǎn)量和單位產(chǎn)品耗電量估算。精確計(jì)算年有功電能消耗量年無功電能消耗量年平均有功負(fù)荷系數(shù)年平均無功負(fù)荷系數(shù)Ta年工作時(shí)數(shù)：一班制2000h，兩班制4000h，三班制6000h。例2-7。第27頁,共30頁，2024年2月25日，星期天2024/4/828第五節(jié)尖峰電流及其計(jì)算尖峰電流持續(xù)時(shí)間1～2s的短時(shí)負(fù)荷電流。單臺用電設(shè)備尖峰電流的計(jì)算Kst籠型電機(jī)取5～7，繞線電機(jī)取2～3，直流電機(jī)取1.7，電焊變壓器≥3。多臺用電設(shè)備尖峰電流的計(jì)算