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1、教案第二章负荷计算20XX 年 3 月 10 日第 三 周概述本章教学目的及基本要求：掌握负荷曲线，负荷的设备容量，负荷的计算方法，功率因数和无功功率补偿。本章教学内容的重点和难点：负荷设备容量的计算；需要系数法负荷的计算方法；掌握功率因数的计算和无功功率补偿计算。本章教学内容的深化和拓宽：单相负荷计算法；并联电容器的装设与控制本章教学方法、方式：讲授启发讨论本章主要参考资料：刘介才编，工厂供电，机械工业出版社， 20XX 年出版江文，许慧中主编， 供配电技术，中国电力出版社， 20XX 年出版。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 -
2、 - - - - - - - - -第 1 页，共 9 页 - - - - - - - - - - 单元教案首页20XX 年 3月 10 日第三周课题： 2.1 负荷曲线课次： 1 2.2 用电设备的设备容量2.3 负荷计算的方法教学方法：讲授、讨论、启发教具：普通教学目的：掌握负荷曲线，负荷的设备容量，负荷的计算方法。教学重点：需要系数法负荷的计算方法教学难点：需要系数法负荷的计算方法教学过程时间分配（包括组织教学：复习旧课、作业问题分析、讲授新课、新课小结、布置作业）新课导入7 分钟讲授新课70 分钟巩固小结3 分钟课堂练习10 分钟课后记：精品资料 - - - 欢迎下载 - - - -
3、- - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页，共 9 页 - - - - - - - - - - 一、负荷曲线1 什么是负荷曲线？电力负荷随时间变化的曲线，反映了用户用电的特点和规律。描述负荷变化趋势的数学手段：可用来预测负荷变化趋势。2 负荷曲线用途确定系统运行方式；安排供电计划；安排设备检修计划3. 分类（1）按负荷性质分有功负荷曲线；无功负荷曲线（2)按负荷变动的时间分日负荷曲线 (24h) ；年负荷曲线（ 8760h4日负荷曲线的绘制24 小时内负荷随时间的变化，随季节、地区不同而变绘制的方法（1）以某个监测点为参考点，在24h中各个
4、时刻记录有功功率表的读数，逐点绘制而成折线形状，称折线形负荷曲线。（2）通过接在供电线路上的电度表，每隔一定的时间间隔（一般为半小时）将其读数记录下来，求出 0.5h 的平均功率，再依次将这些点画在坐标上，把这些点连成阶梯状的是阶梯形负荷曲线。5 年负荷曲线年负荷曲线又分为年运行负荷曲线和年持续负荷曲线。年运行负荷曲线可根据全年日负荷曲线间接制成。反映一年内逐月 （或逐日）电力系统最大负荷的变化。年持续负荷曲线的绘制，是不分日月先后，仅按全年的负荷变化，按不同负荷值在年内累计持续时间重新排列组成。二、设备容量的确定1. 长期连续工作制 PN =PN 2. 短时工作制 PN =PN 3. 短时连
5、续工作制用电设备负荷持续率为一个工作周期内工作时间与工作周期的百分比值，用表示0100%100%ttTtt同一设备在不同的暂载率下工作时，其输出功率是不同的。在计算其设备容量时，必须先转换到一个统一的下。2121PP率的换算公式为不同负荷持续率下，功反复短时工作制的设备容量是指某负荷持续率的额定功率换算到统一的负荷持续率下的功率。三、需用系数法精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页，共 9 页 - - - - - - - - - - 1. 需用系数的含义2. 用需用系数法计算电力负荷(1
6、） 用电设备组计算负荷的确定用电设备组是由工艺性质相同、需用系数相近的一些设备合并成的一组用电设备。在一个车间中，可根据具体情况将用电设备分为若干组，再分别计算各用电设备组的计算负荷。其计算公式为cadN,caN22cacacacacaNkWkvarkVA/(3),PKPQPSPQISUtan , A(2) 多个用电设备组的计算负荷在配电干线上或车间变电所低压母线上，常有多个用电设备组同时工作，而各个用电设备组的最大负荷也非同时出现，因此在求配电干线或车间变电所低压母线的计算负荷时，应再计入一个同时系数Ksi 。具体计算公式为casidiNii=1casidiNii=122cacacacaca
7、N1,2,3,/(3)mmiPKKPimQKKPSPQISUtan3对需用系数法的评价四、二项系数法当确定的用电设备台数较少而容量差别相当大的低压支线和干线的计算负荷时，采用二项式法。对于同一工作制的单组用电设备，二项式系数法的基本公式为 : caNXcaca22cacacacacaNtan/3PbPcPQPSPQISU多组用电设备计算负荷的确定mcaiN(i)Xmaxi 1mcaiXN(i)Ximaxi 122cacacacacaNtantan/3PbPcPQbPcPSPQISU精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - -
8、 - - - - -第 4 页，共 9 页 - - - - - - - - - - 单元教案首页20XX 年 3月 17日第四周课题： 2.4 功率损耗和电能损耗课次： 2 2.5 用户负荷计算2.6 尖峰电流的计算2.7 功率因数和无功功率补偿教学方法：讲授、讨论、启发教具：普通教学目的：理解有功、无功，及尖峰电流的含义，会计算用户负荷及无功补偿量。教学重点：无功功率补偿教学难点：无功功率补偿教学过程时间分配（包括组织教学：复习旧课、作业问题分析、讲授新课、新课小结、布置作业）新课导入7 分钟讲授新课70 分钟巩固小结3 分钟课堂练习10 分钟课后记：精品资料 - - - 欢迎下载 - -
9、- - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页，共 9 页 - - - - - - - - - - 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 6 页，共 9 页 - - - - - - - - - - 教学设计过程：一、用户负荷的确定全厂计算负荷是选择工厂电源进线及一、二次设备的基本依据，也是计算工厂功率因数和工厂用电量的基本依据。确定全厂计算负荷的方法有很多，一般有需要系数法、按年产量或年产值估算法、逐级计算法等一、按需要系数法确定全厂计算
10、负荷edPKP301.按年产量或年产值估算全厂计算负荷1.按年产量估算：AaWa、max30TWPa2.按年产值估算：BbWa2、按逐级计算法确定全厂计算负荷MMMM用电设备组P30.6P30.3P30.2P30.4P30.5P30.1T车间变电所高压配电所WL1WL2TP1WLP2WLP3、工厂的功率因数、无功补偿及补偿后的工厂计算负荷1.工厂的功率因数功率因数是供用电系统的一项重要的技术经济指标，它反映了供用电系统中无功功率消耗量在系统总容量中所占的比重，反映了供用电系统的供电能力有关规程规定：高压供电的工厂，最大负荷时的功率因数不得低于0.9，其他工厂不得低于0.85。如果达不到上述要求
11、，则必须进行无功补偿精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 7 页，共 9 页 - - - - - - - - - - 二、尖峰电流及计算1、单台用电设备尖峰电流的计算NststpkIKII2、多台用电设备尖峰电流的计算1max1npkN istiIKII或max30)(NstpkIIII三、功率因数概论（一）功率因数的定义在交流电路中，有功功率与视在功率的比值称为功率因数，用cos表示。三相交流电路功率因数的数学表达式为22cos3PPPSUIPQ（二）企业供电系统的功率因数1瞬时功率因数瞬时功
12、率因数由功率因数表（相位表）直接读出，或由功率表、电压表和电流表读得并按cos/3PUI求出。2平均功率因数平均功率因数指某一规定时间内功率因数的平均值，也称加权平均功率因数。平均功率因数按下式计算P222PQQP1cos1AAAAA（三）提高负荷功率因数的意义1提高电力系统的供电能力2降低网络中的功率损耗3减少网络中的电压损失，提高供电质量4降低电能成本（四）供电部门对用户功率因数的要求二、提高功率因数的方法（一）正确选择电气设备（二）电气设备的合理运行（三）人工补偿提高功率因数三、并联电力电容器组提高功率因数（一）电容器并联补偿的工作原理（二）无功补偿区的概念精品资料 - - - 欢迎下载
13、 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 8 页，共 9 页 - - - - - - - - - - 对于用户供电系统，电力电容器组的设置有高压集中补偿、低压成组补偿和分散就地补偿 3 种方式。（三）补偿电容器组的接线方式在无功补偿中，10kV 及以下线路的补偿电容器组常按三角形接线，讲解原因。四、高压集中补偿提高功率因数的计算（一）确定用户610kV 母线上的自然功率因数（二）计算使功率因数从cos 1 提高到 cos 2 所需的补偿容量Qc=K10Pca(tan 1tan 2) （三）计算三相所需电容器的总台数N 和每相电容
14、器台数n 在三相系统中，当单个电容器的额定电压与电网电压相同时，电容器应按三角形接法；当低于电网电压时，应将若干单个电容器串联后接成三角形。按三角形联接时，单相电容器总台数N 为c2cN CQNUqU每相电容器的台数为n = N3 （四）选择实际台数算出 N 值后，考虑高压为单相电容器，故实际取值应为3 的倍数（ 610kV 为单母线不分段），对于 610kV 为单母线分段的变电所，由于电容器组应分两组安装在各段母线上，故每相电容器台数应取双数，所以单相电容器的实际总台数N应为 6 的整数倍。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 9 页，共 9 页 - - - - - - - - - -