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1、会计学1工厂的电力负荷及计算工厂的电力负荷及计算2第第2 2章章 工厂的电力负荷及其计算工厂的电力负荷及其计算2.1 2.1 工厂的电力负荷与负荷曲线工厂的电力负荷与负荷曲线2.3 2.3 单相用电设备组计算负荷的确定单相用电设备组计算负荷的确定2.2 2.2 三相用电设备组计算负荷的确定三相用电设备组计算负荷的确定2.4 2.4 工厂的计算负荷及年耗电量的计算工厂的计算负荷及年耗电量的计算2.5 2.5 尖峰电流及其计算尖峰电流及其计算第1页/共80页32.1 工厂的电力负荷与负荷曲线工厂的电力负荷与负荷曲线工厂电力负荷的分级及其对供电的要求工厂电力负荷的分级及其对供电的要求电力负荷（ele
2、ctric power load）：电力负载含义用电设备或用电单位（用户）用电设备或用户所耗用的电功率或电流 工厂电力负荷的分级:按GB50052-1995规定，根据其对供电可靠性的要求及中断供电造成的损失或影响的程度分为三级第2页/共80页4一级负荷：中断供电将造成人员伤亡或在政治上经济上造成重大损失者，以及特别重要的负荷。二级负荷：双电源供电，必要时增设应急电源。中断供电，在政治、经济上造成较大损失者。双回路供电，当负荷较小时可以专线供电。三级负荷：不属于一、二级的负荷。对供电电源无特殊要求。第3页/共80页5工厂用电设备的工作制工厂用电设备的工作制用电设备按其工作制（用电设备按其工作制（
3、duty-typeduty-type）可分为三种：）可分为三种：（1 1）连续运行工作制连续运行工作制（长期工作制）（长期工作制）（2 2）短时运行工作制短时运行工作制（短暂工作制）（短暂工作制）（3 3）断续运行工作制断续运行工作制（重复短暂工作制）（重复短暂工作制）第4页/共80页6用电设备额定容量的计算用电设备额定容量的计算 在每台用电设备的铭牌上都有在每台用电设备的铭牌上都有“额定功率额定功率”P PN N，但由于各用电设备的额定工作方式不同，不能，但由于各用电设备的额定工作方式不同，不能简单地将铭牌上规定的额定功率直接相加，必须简单地将铭牌上规定的额定功率直接相加，必须先将其先将其换
4、算为同一工作制下的额定功率换算为同一工作制下的额定功率，然后才，然后才能相加。经过换算至统一规定的工作制下的能相加。经过换算至统一规定的工作制下的“额额定功率定功率”称为称为“设备额定容量设备额定容量”，用，用P Pe e表示。表示。第5页/共80页7（1 1）长期工作制和短时工作制的设备容量）长期工作制和短时工作制的设备容量 P Pe e=P=PN N（2 2）重复短暂工作制的设备容量）重复短暂工作制的设备容量 吊车机组用电动机（包括电葫芦、起重机、行吊车机组用电动机（包括电葫芦、起重机、行车等车等 ）的设备容量统一换算到）的设备容量统一换算到=25%=25%时的额定功率时的额定功率（kWk
5、W），若其），若其N N不等于不等于25%25%时应进行换算，公式为时应进行换算，公式为:电焊机及电焊变压器的设备容量统一换算到电焊机及电焊变压器的设备容量统一换算到100%100%时的额定功率（时的额定功率（kWkW）。若其铭牌暂载率）。若其铭牌暂载率N N不不等于等于100%100%时，应进行换算，公式为时，应进行换算，公式为:第6页/共80页8（3 3）电炉变压器的设备容量）电炉变压器的设备容量 电炉变压器的设备容量是指在额定功率因数下的额定电炉变压器的设备容量是指在额定功率因数下的额定功率（功率（kWkW），即：），即：P Pe e=P=PN N=S=SN Ncoscos（4 4）照明
6、设备的设备容量）照明设备的设备容量 白炽灯、碘钨灯设备容量就等于灯泡上标注的额定功率白炽灯、碘钨灯设备容量就等于灯泡上标注的额定功率（kWkW）；）；荧光灯还要考虑镇流器中的功率损失（约为灯管功率的荧光灯还要考虑镇流器中的功率损失（约为灯管功率的20%20%），其设备容量应为灯管额定功率的），其设备容量应为灯管额定功率的1.21.2倍（倍（kWkW）；）；高压水银荧光灯亦要考虑镇流器中的功率损失（约为灯高压水银荧光灯亦要考虑镇流器中的功率损失（约为灯泡功率的泡功率的10%10%），其设备容量应为灯泡额定功率的），其设备容量应为灯泡额定功率的1.11.1倍倍（kWkW）；）；金属卤化物灯：采用镇
7、流器时亦要考虑镇流器中的功率金属卤化物灯：采用镇流器时亦要考虑镇流器中的功率损失（约为灯泡功率的损失（约为灯泡功率的10%10%），故其设备容量应为灯泡额定功），故其设备容量应为灯泡额定功率的率的1.11.1倍（倍（kWkW）。）。第7页/共80页9（5 5）不对称单相负荷的设备容量）不对称单相负荷的设备容量 当有多台单相用电设备时，应将它们均匀地分接当有多台单相用电设备时，应将它们均匀地分接到三相上，力求减少三相负载不对称情况。设计规程到三相上，力求减少三相负载不对称情况。设计规程规定，在计算范围内，单相用电设备的总容量如不超规定，在计算范围内，单相用电设备的总容量如不超过三相用电设备总容量
8、的过三相用电设备总容量的15%15%时，可按三相对称分配时，可按三相对称分配考虑，如单相用电设备不对称容量大于三相用电设备考虑，如单相用电设备不对称容量大于三相用电设备总容量的总容量的15%15%时，则设备容量时，则设备容量P Pe e 应按三倍最大相负荷应按三倍最大相负荷的原则进行换算。的原则进行换算。第8页/共80页10设备接于相电压或线电压时，设备容量设备接于相电压或线电压时，设备容量PePe的计算如下：的计算如下：单相设备接于相电压时单相设备接于相电压时PePe3P3Pemem 式中式中 P Pe e等效三相设备容量；等效三相设备容量；P Pe e m m 最大负荷所接的单相设备容量。
9、最大负荷所接的单相设备容量。单相设备接于线电压时单相设备接于线电压时式中式中 接于同一线电压的单相设备容量。接于同一线电压的单相设备容量。第9页/共80页11负荷曲线负荷曲线定义：是表征电力负荷随时间变动情况的图形表示一组用电设备的功率随时间变化关系的图形。可直观地反映出用户用电特点，对于同类型的用户，其负荷曲线形状大致相同分类：负荷的功率性质：有功无功负荷变动的时间：年的 月的 日的 工作班的负荷对象：工厂的 车间的 某类设备的 绘制方式:依点连成的 梯形的 第10页/共80页12与负荷曲线和负荷计算有关的物理量与负荷曲线和负荷计算有关的物理量 n n 年最大负荷和年最大负荷利用年最大负荷和
10、年最大负荷利用小时数小时数n n 年最大负荷年最大负荷Pmaxn n 年最大负荷年最大负荷年最大负荷年最大负荷P P P Pmaxmax就是全年中负荷最大的工作班内消耗就是全年中负荷最大的工作班内消耗就是全年中负荷最大的工作班内消耗就是全年中负荷最大的工作班内消耗电能最大的半小时的平均功率，因此年最大负荷也称为半小电能最大的半小时的平均功率，因此年最大负荷也称为半小电能最大的半小时的平均功率，因此年最大负荷也称为半小电能最大的半小时的平均功率，因此年最大负荷也称为半小时最大负荷时最大负荷时最大负荷时最大负荷P P P P3030。n n 年最大负荷利用小时数年最大负荷利用小时数Tmaxn n
11、年最大负荷利用小时数又称为年最大负荷使用时间年最大负荷利用小时数又称为年最大负荷使用时间年最大负荷利用小时数又称为年最大负荷使用时间年最大负荷利用小时数又称为年最大负荷使用时间T T T Tmaxmaxmaxmax，它是一个假想时间，在此时间内，电力负荷按年最大，它是一个假想时间，在此时间内，电力负荷按年最大，它是一个假想时间，在此时间内，电力负荷按年最大，它是一个假想时间，在此时间内，电力负荷按年最大负荷负荷负荷负荷P P P Pmaxmax(或或或或P P P P3030)持续运行所消耗的电能，恰好等于该电力持续运行所消耗的电能，恰好等于该电力持续运行所消耗的电能，恰好等于该电力持续运行所
12、消耗的电能，恰好等于该电力负荷全年实际消耗的电能。负荷全年实际消耗的电能。负荷全年实际消耗的电能。负荷全年实际消耗的电能。第11页/共80页13平均负荷和负荷系数平均负荷平均负荷P Pavav年平均负荷年平均负荷：P Pavav=W=Wa a/8760/8760电力负荷在一定时间电力负荷在一定时间t t内平均消耗的功率，也就是内平均消耗的功率，也就是电力负荷在该时间内消耗的电能电力负荷在该时间内消耗的电能W Wt t除以时间除以时间t t的值，的值，即即P Pavav=W=Wt t/t/t负荷系数负荷系数负荷系数又称负荷率，它是用电负荷的平均负荷Pav,与其最大负荷Pmax的比值，即对用电设备
13、来说，就是设备的输出功率P与设备额定容量PN的比值，即返回目录第12页/共80页142.2 2.2 三相用电设备组计算负荷的确定三相用电设备组计算负荷的确定三相用电设备组计算负荷的确定三相用电设备组计算负荷的确定 是一个假想的持续性负荷，其热效应与同一时间内实际变动负荷所产生的最大热效应相等。通常将以通常将以半小半小时最大负荷时最大负荷为依据所绘制的负荷曲线上的为依据所绘制的负荷曲线上的“最大负荷最大负荷”称为计算负荷，并把它作为按发热条件选择电气设备的称为计算负荷，并把它作为按发热条件选择电气设备的依据，用依据，用P P3030(Q(Q3030、S S3030、I I3030)或或P Pca
14、ca(Q(Qcaca、S Scaca、I Icaca)表示。表示。计算负荷计算负荷 第13页/共80页15n n一般中小截面导体的发热一般中小截面导体的发热时间常数时间常数为为10min10min以上，根据经以上，根据经验表明，中小截面导线达到稳定温验表明，中小截面导线达到稳定温升所需时间约为升所需时间约为 3=3103=3103030（minmin），如果导线负载为短暂），如果导线负载为短暂尖峰负荷，显然不可能使导线温升尖峰负荷，显然不可能使导线温升达到最高值，只有持续时间在达到最高值，只有持续时间在30min30min以上的负荷时，才有可能构以上的负荷时，才有可能构成导线的最高温升。成导线
15、的最高温升。规定取规定取“半小时最大负荷半小时最大负荷”的原因：的原因：第14页/共80页16负荷计算的意义和目的负荷计算的意义和目的 负荷计算主要是确定计算负荷，若根据计算负荷负荷计算主要是确定计算负荷，若根据计算负荷选择导体及电器，则在实际运行中导体及电器的最高温选择导体及电器，则在实际运行中导体及电器的最高温升不会超过允许值。升不会超过允许值。计算负荷是设计时作为选择工厂供配电系统供电计算负荷是设计时作为选择工厂供配电系统供电线路的导线截面、变压器容量、开关电器及互感器等的线路的导线截面、变压器容量、开关电器及互感器等的额定参数的依据。额定参数的依据。正确确定计算负荷意义重大，是供电设计
16、的前提，正确确定计算负荷意义重大，是供电设计的前提，也是实现供电系统安全、经济运行的必要手段。也是实现供电系统安全、经济运行的必要手段。第15页/共80页17按需要系数法确定计算负荷按需要系数法确定计算负荷 负荷计算的方法有：负荷计算的方法有：FF 需需 要要 系系 数数 法法FF 二二 项项 式式 法法FF利用系数法利用系数法FF形状系数法形状系数法FF附加系数法附加系数法需要系数法需要系数法最为简便因而广泛使用最为简便因而广泛使用我国普遍采用第16页/共80页18需要系数考虑了以下的主要因素：需要系数考虑了以下的主要因素：需要系数需要系数K K 同时使用系数，为在最大负荷工作班某组工作同时
17、使用系数，为在最大负荷工作班某组工作着的用电设备容量与接于线路中全部用电设备总额定着的用电设备容量与接于线路中全部用电设备总额定容量之比；容量之比；K KL L负荷系数，用电设备不一定满负荷运行，此系负荷系数，用电设备不一定满负荷运行，此系数表示工作着的用电设备实际所需功率与其额定容量数表示工作着的用电设备实际所需功率与其额定容量之比；之比；wlwl线路供电效率；线路供电效率；e e用电设备组在实际运行功率时的平均效率。用电设备组在实际运行功率时的平均效率。第17页/共80页19n nn n 实际上，上述系数对于成组实际上，上述系数对于成组用电设备是很难确定的，而且对一用电设备是很难确定的，而
18、且对一个生产企业或车间来说，生产性质个生产企业或车间来说，生产性质,工艺特点，加工条件，技术管理和工艺特点，加工条件，技术管理和劳动组织以及工人操作水平等因素，劳动组织以及工人操作水平等因素，都对都对K Kd d有影响。所以有影响。所以K Kd d只能靠测量只能靠测量统计确定统计确定,见附录表见附录表1 1。上述各种因。上述各种因素可供设计人员在变动的系数范围素可供设计人员在变动的系数范围内选用时参考。内选用时参考。第18页/共80页20n n需要系数法需要系数法需要系数法需要系数法 n n由负荷端逐级向电源端进行由负荷端逐级向电源端进行计算计算有功计算负荷有功计算负荷P P3030无功计算负
19、荷无功计算负荷QQ3030视在计算负荷视在计算负荷S S3030单台用电设备用电设备组用电设备组车间配电干线或车间变电所低压母线车间配电干线或车间变电所低压母线车间变电所中变压器高压侧车间变电所中变压器高压侧全车间变电所中高压母线全车间变电所中高压母线总降压变电所出线总降压变电所出线总降压变电所低压侧母线总降压变电所低压侧母线全厂总计算负荷全厂总计算负荷第19页/共80页21n n1 1单台用电设备的计算负荷单台用电设备的计算负荷单台用电设备的计算负荷单台用电设备的计算负荷n n（1）有功计算负荷有功计算负荷：n n 考虑到单台用电设备总会有满考虑到单台用电设备总会有满载运行的时候，其计算负荷
20、载运行的时候，其计算负荷P301为为n n式中式中 P Pe e换算到统一暂载率下的电动机的额定容量；换算到统一暂载率下的电动机的额定容量；换算到统一暂载率下的电动机的额定容量；换算到统一暂载率下的电动机的额定容量；n n 用电设备在额定负载下的的效率。用电设备在额定负载下的的效率。用电设备在额定负载下的的效率。用电设备在额定负载下的的效率。n n（2）无功计算负荷无功计算负荷：n nQ301=P301tan n n式中式中 用电设备功率因数角。用电设备功率因数角。用电设备功率因数角。用电设备功率因数角。n n计算目的：用于选择分支线导线及计算目的：用于选择分支线导线及其上的开关设备。其上的开
21、关设备。第20页/共80页22n n2.2.用电设备组的计算负荷用电设备组的计算负荷用电设备组的计算负荷用电设备组的计算负荷n n（1 1）有功计算负荷有功计算负荷：P P P P30303030 2 2 2 2=K=K=K=Kd d d dPPPPe e e en n K K K Kd d d d用电设备组的需要系数用电设备组的需要系数用电设备组的需要系数用电设备组的需要系数，见附录表，见附录表，见附录表，见附录表1 1 1 1；n n P P P Pe e e e用电设备组的设备额定容量之和，但不包括备用设用电设备组的设备额定容量之和，但不包括备用设用电设备组的设备额定容量之和，但不包括备
22、用设用电设备组的设备额定容量之和，但不包括备用设备容量。备容量。备容量。备容量。n n（2 2）无功计算负荷无功计算负荷：Q Q Q Q30303030 2 2 2 2=P=P=P=P30303030 2 2 2 2tantantantan n n（3 3）视在计算负荷视在计算负荷：n n计算目的：用于选择各组配电干线计算目的：用于选择各组配电干线及其上的开关设备及其上的开关设备。第21页/共80页23当当K Kd d值有一定变动范围时，取值要作具体分析。如值有一定变动范围时，取值要作具体分析。如台数多时，一般取用较小值，台数少时取用较大值台数多时，一般取用较小值，台数少时取用较大值；设备使用
23、率高时，取用较大值，使用率低时取用；设备使用率高时，取用较大值，使用率低时取用较小值。当一条线路内的用电设备的台数较小较小值。当一条线路内的用电设备的台数较小（n3n3台）时，一般是将用电设备额定容量的总和台）时，一般是将用电设备额定容量的总和作为计算负荷，或者采用较大的作为计算负荷，或者采用较大的KdKd值值(0.85-1)(0.85-1)。第22页/共80页24n n计算目的：用于选择车间配电干线计算目的：用于选择车间配电干线及其上的开关设备，或者用于低压及其上的开关设备，或者用于低压母线的选择及车间变电所电力变压母线的选择及车间变电所电力变压器容量的选择。器容量的选择。3 3确定车间配电
24、干线或车间变电所低压母线上的计算确定车间配电干线或车间变电所低压母线上的计算 负荷负荷（1 1）总有功计算负荷总有功计算负荷：P P3030 3 3PP3030 2 2（2 2）总无功计算负荷总无功计算负荷：Q Q3030 3 3QQ3030 2 2（3 3）总视在计算负荷总视在计算负荷：P P3030 3 3、Q Q3030 3 3、S S3030 3 3车间变电所低压母线上的有功、车间变电所低压母线上的有功、无功及视在计算负荷；无功及视在计算负荷；PP302302、QQ302302各用电设备组的有功、无功各用电设备组的有功、无功计算负荷的总和计算负荷的总和 最大负荷时的同时系数。考虑各用电
25、设备组的最大负荷时的同时系数。考虑各用电设备组的最大计算负荷不会同时出现而引入的系数。最大计算负荷不会同时出现而引入的系数。注意：注意：当变电所的低压母线上装有无功补偿用的静电电当变电所的低压母线上装有无功补偿用的静电电容器组，其容量为容器组，其容量为Q Qc3c3,则当计算则当计算Q Q3030 3 3时，要减去无功补时，要减去无功补偿容量偿容量，即，即Q Q3030 3 3 QQ3030 2 2Q Qc3c3 第23页/共80页25n n4.确定车间变电所中变压器高压确定车间变电所中变压器高压侧的计算负荷侧的计算负荷n nP P P P30303030 4 4 4 4P P P P3030
26、3030 3 3 3 3+P+P+P+PT T T Tn nQ Q Q Q30303030 4 4 4 4Q Q Q Q30303030 3 3 3 3+Q+Q+Q+QT T T Tn P P3030、Q Q3030、S S3030车车间间变变电电所所中中变变压压器器高高压压侧侧的的有有功、无功及视在计算负荷（功、无功及视在计算负荷（kWkW、kvarkvar及及kVAkVA）；）；n PPT T、QQT T变变压压器器的的有有功功损损耗耗与与无无功功损损耗耗（kWkW、kvarkvar）。）。n n计算目的：用于选择车间变电所高压配电线及其上的开计算目的：用于选择车间变电所高压配电线及其上的
27、开计算目的：用于选择车间变电所高压配电线及其上的开计算目的：用于选择车间变电所高压配电线及其上的开关设备关设备关设备关设备 第24页/共80页26n在在计计算算负负荷荷时时，车车间间变变压压器器尚尚未未选选出出，无无法法根根据据变变压压器器的的有有功功损损耗耗与与无无功功损损耗耗的的理理论论公公式式进进行行计计算算，因此一般按下列经验公式估算：因此一般按下列经验公式估算：n对对SJL1等型电力变压器：等型电力变压器：nPT0.02S303 （kW）nQT0.08S303 （kvar）n对对SL7、S7、S9、S10等等低低损损耗耗型型电力变压器：电力变压器：nPT0.015S303 （kW）n
28、QT0.06S303 （kvar）n式中式中 S303变压器低压母线上的计算负荷（变压器低压母线上的计算负荷（kVA）。）。第25页/共80页27n n5.确定全车间变电所中高压母线上的计算负确定全车间变电所中高压母线上的计算负荷荷n nP P P P30.530.530.530.5PPPP30303030 4 4 4 4+P+P+P+P4m4m4m4mn nQ Q Q Q30303030 5 5 5 5QQQQ30303030 4 4 4 4+Q+Q+Q+Q4m4m4m4mn n P P P P4m4m4m4m、Q Q Q Q4m4m4m4m车间高压用电设备的有功及无功计算负荷。车间高压用电
29、设备的有功及无功计算负荷。车间高压用电设备的有功及无功计算负荷。车间高压用电设备的有功及无功计算负荷。n n计算目的：用于车间变电所高压母线的计算目的：用于车间变电所高压母线的选择。选择。第26页/共80页28n n6.6.确定总降压变电所出线上的计算负荷确定总降压变电所出线上的计算负荷确定总降压变电所出线上的计算负荷确定总降压变电所出线上的计算负荷n nP306=P305+PPL LP305n n Q306=Q305+QQL L Q305n nS306S305n nPPL L、QQL L高压线路功率损耗，由于一般工厂范围不大，线路功率损耗小，高压线路功率损耗，由于一般工厂范围不大，线路功率损
30、耗小，高压线路功率损耗，由于一般工厂范围不大，线路功率损耗小，高压线路功率损耗，由于一般工厂范围不大，线路功率损耗小，故可忽略不计。故可忽略不计。故可忽略不计。故可忽略不计。n n计算目的：用于选择总降压变电所出线计算目的：用于选择总降压变电所出线及其上的开关设备。及其上的开关设备。第27页/共80页29n n7.7.确定总降压变电所低压侧母线的计算负荷确定总降压变电所低压侧母线的计算负荷确定总降压变电所低压侧母线的计算负荷确定总降压变电所低压侧母线的计算负荷n nP307P30n nQ307Q30n n n n注意注意注意注意：如果在总降压变电所：如果在总降压变电所：如果在总降压变电所：如果
31、在总降压变电所10kV10kV二次母线侧采用高压二次母线侧采用高压二次母线侧采用高压二次母线侧采用高压电容器进行无功功率补偿，则在计算总无功功率电容器进行无功功率补偿，则在计算总无功功率电容器进行无功功率补偿，则在计算总无功功率电容器进行无功功率补偿，则在计算总无功功率QQ307307时，应时，应时，应时，应减去补偿设备的容量减去补偿设备的容量减去补偿设备的容量减去补偿设备的容量QQc7c7 ，即，即，即，即QQ307307 QQ3030-QQc7c7n n计算目的：用于选择总降压变计算目的：用于选择总降压变电所低压母线以及选择总降压变电电所低压母线以及选择总降压变电所主变压器容量。所主变压器
32、容量。第28页/共80页30n n8 8确定全厂总计算负荷确定全厂总计算负荷确定全厂总计算负荷确定全厂总计算负荷n nP308P307+PTn nQ308Q307+QT n n计算目的：全厂总计算负荷的计算目的：全厂总计算负荷的数值可作为向供电部门申请全厂用数值可作为向供电部门申请全厂用电的依据，并作为原始资料进行高电的依据，并作为原始资料进行高压供电线路的电气计算，选择高压压供电线路的电气计算，选择高压进线导线及进线开关设备。进线导线及进线开关设备。第29页/共80页31n n例一机修车间的例一机修车间的380V380V线路上，接有线路上，接有金属切削机床电动机金属切削机床电动机2020台共
33、台共50kW50kW；另接通风机另接通风机3 3台共台共5kW5kW；电葫芦；电葫芦1 1个个3kW3kW（N N=40%=40%）试求计算负荷。）试求计算负荷。冷加工电动机组：冷加工电动机组：查查附附录录表表1 1可可得得K Kd d=0.16-0.2=0.16-0.2（取取0.20.2），coscos=0.5=0.5，tantan=1.73=1.73，因此，因此 P P30(1)30(1)=K=Kd dPPe e=0.2=0.250KW=10 kW50KW=10 kW Q Q30(1)30(1)=P=P 30(1)30(1)tantan=10KW1.73=17.3 kvar10KW1.73
34、=17.3 kvar S S30(1)30(1)=P=P 30(1)30(1)/cos/cos=10KW/0.5=20 kV10KW/0.5=20 kV A A解：解：通风机组：通风机组：查查附附录录表表1 1可可得得K Kd d=0.7-0.8=0.7-0.8（取取0.80.8），coscos=0.8=0.8，tantan=0.75=0.75，因此，因此P P30(2)30(2)=K=Kd dPPe e=0.8=0.85 KW=4 kW5 KW=4 kWQ Q30(2)30(2)=P=P 30(2)30(2)tantan=4KW0.75=3 kvar4KW0.75=3 kvarS S30(2
35、)30(2)=P=P 30(2)30(2)/cos/cos=4KW/0.8=5 kV4KW/0.8=5 kV A A电葫芦：电葫芦：由于是单台设备，可取由于是单台设备，可取K Kd d=1=1，查附录表，查附录表1 1可得可得coscos=0.5=0.5，tantan=1.73=1.73，因此，因此P P30(3)30(3)=P=Pe e=3.79KW=3.79 kW3.79KW=3.79 kWQ Q30(3)30(3)=P=P30(3)30(3)tantan=3.79KW1.73=6.56 kvar3.79KW1.73=6.56 kvarS S30(3)30(3)=P=P30(3)30(3)
36、/cos/cos=3.79KW/0.5=7.58 kV3.79KW/0.5=7.58 kV A A第30页/共80页32取同时系数取同时系数 p p和和 q q均均为为0.90.9，因此总计算负荷为，因此总计算负荷为 P30()pP30=0.9（10+4+3.79）KW=16.01kWQ30()qQ30=0.9（17.3+3+6.56）kvar=24.17kvar第31页/共80页33n n为了使人一目了然，便于审核，实际工程设计中常采用计算表格形式，如下表所示。28.9924.1716.01取p=0.9,q=0.926.8617.7924负荷总计7.586.563.791.730.513.7
37、9（=25%）1电葫芦35340.750.80.853通风机组22017.3101.730.50.25020机床组1S30(kVA)Q30(kVar)P30(kW)计算负荷tancosKd设备容量（kW）台数用电设备组名称序号返回目录第32页/共80页342.2.2.2.按二项式法确定计算负荷按二项式法确定计算负荷 二项式系数法的基本公式为:P30=bPe+cPx bPe-用电设备组的平均负荷，式中：cPx-用电设备组中X台容量最大的设备投入运行时增加 的附加负荷，其中Px是X台最大容量设备的设备容量；b、c-二项式系数。注意：按二项式系数法确定计算负荷时，如果设备总台数n2x时，则x宜相应取
38、小一些，建议取为x=n/2，且按“四舍五入”的修约规则取为整数。例如某机床电动机组地电动机只有7台，而附录表1规定 X=5,但是这里n=72x=10，因此，可取x=7/24来计算。第33页/共80页35多组用电设备计算负荷的确定 总的有功计算负荷：总的无功计算负荷：P30=(bPe)i+(cPx)max Q30=(bPetan)i+(cPx)maxtan max(bPe)i-各组有功平均负荷之和；式中(bPetan)i-各组无功平均负荷之和；(cPx)max-各组中最大的一个有功附加负荷；tan max-(cPx)max的那一组设备的正切值。B、c、x和cos等均按教材附录中表1所列数值 注意
39、：第34页/共80页36n n例一机修车间的例一机修车间的380V380V线路上，接有线路上，接有金属切削机床电动机金属切削机床电动机2020台共台共50kW50kW（其中较大容量电动机（其中较大容量电动机7.5KW17.5KW1台，台，4KW34KW3台，台，2.2KW72.2KW7台）；另接通风机台）；另接通风机3 3台共台共5kW5kW；电葫芦；电葫芦1 1个个3kW3kW（FCN FCN=40%=40%）试用二项式法求计算负荷。）试用二项式法求计算负荷。解：（1）金属切削机床组：b=0.14，c=0.4，x=5，cos=0.5，tan=1.73，故：查附录表1得：bPe(1)=0.14
40、50KW=7KWcPx(1)=0.4(7.5KW1+4KW3+2.2KW1)=8.68KW(2)通风机组查附录表1得：b=0.65，c=0.25，x=5，cos=0.8，tan=0.75，故bPe(2)=0.655kW=3.25kWcPx(2)=0.255KW2=2.5KW(3)电葫芦查附录表1得：b=0.06，c=0.2，x=3，cos=0.5，tan=1.73，故bPe(3)=0.063.79kW=0.23kWcPx(3)=0.23.79KW=0.76KW第35页/共80页37以上各组设备中，附加负荷以cPx(1)最大，因此总计算负荷为：P30=(7+3.25+0.23)KW+8.68KW
41、=19.16KWQ30=(71.73+3.250.75+0.231.73)kvar +8.681.73kvar=29.96kvar第36页/共80页38为了使人一目了然，便于审核，实际工程设计为了使人一目了然，便于审核，实际工程设计中常采用计算表格形式，如下表所示。中常采用计算表格形式，如下表所示。序号用电设备组名称设备台数容量二项式系数costan计算负荷总台数最大容量台数bc1切削机床205505021.721.70.140.14 0.40.40.50.51.731.737+8.687+8.6812.1+15.012.1+15.02通风机355 510100.650.65 0.250.25
42、0.80.80.750.753.25+2.53.25+2.5 2.44+1.882.44+1.883电葫芦133.793.793.793.790.060.06 0.20.20.50.51.731.730.23+0.23+0.760.760.4+1.310.4+1.31负荷总计24585819.1619.1629.9629.9635.5635.5654.0354.03返回目录第37页/共80页392.3 单相用电设备组计算单相用电设备组计算负荷的确定负荷的确定 概述概述现代建筑中的用电设备从供电的形式上可分为现代建筑中的用电设备从供电的形式上可分为单相单相和和三相三相两大类。两大类。单相单相：单
43、相电动机、电热设备、电焊机和各种单相电动机、电热设备、电焊机和各种形式的家用电器设备。形式的家用电器设备。三相三相：电动机为动力的各种设备例如给水泵、电动机为动力的各种设备例如给水泵、集中式空调机、电梯等。集中式空调机、电梯等。当供电形式为三相供电系统时，根据设计规范中有当供电形式为三相供电系统时，根据设计规范中有关条款的规定关条款的规定必须将单相用电设备平均地分配到各必须将单相用电设备平均地分配到各个单相中。然后才能进行对连接有单相用电设备的个单相中。然后才能进行对连接有单相用电设备的三相供电系统负荷计算。三相供电系统负荷计算。第38页/共80页40n n 按在三相供电系统中连接按在三相供电
44、系统中连接按在三相供电系统中连接按在三相供电系统中连接单相设备功率和三相设单相设备功率和三相设单相设备功率和三相设单相设备功率和三相设备功率的比例备功率的比例备功率的比例备功率的比例来制定。来制定。来制定。来制定。n n在某个计算范围内，当单相设备功率的总容量在某个计算范围内，当单相设备功率的总容量在某个计算范围内，当单相设备功率的总容量在某个计算范围内，当单相设备功率的总容量小于三相设备功率总容量的小于三相设备功率总容量的小于三相设备功率总容量的小于三相设备功率总容量的15151515时时时时，认为单相，认为单相，认为单相，认为单相设备功率就相当于三相设备功率。设备功率就相当于三相设备功率。
45、设备功率就相当于三相设备功率。设备功率就相当于三相设备功率。n n单相设备功率的总容量单相设备功率的总容量单相设备功率的总容量单相设备功率的总容量大于三相设备功率总容大于三相设备功率总容大于三相设备功率总容大于三相设备功率总容量的量的量的量的15151515时时时时。这时三相供电系统处于非平衡状。这时三相供电系统处于非平衡状。这时三相供电系统处于非平衡状。这时三相供电系统处于非平衡状态，必须将单相用电设备功率换算成等效的三态，必须将单相用电设备功率换算成等效的三态，必须将单相用电设备功率换算成等效的三态，必须将单相用电设备功率换算成等效的三相设备功率，然后进行三相计算负荷的确定。相设备功率，然
46、后进行三相计算负荷的确定。相设备功率，然后进行三相计算负荷的确定。相设备功率，然后进行三相计算负荷的确定。第39页/共80页41pp民用建筑电气设计规范民用建筑电气设计规范民用建筑电气设计规范民用建筑电气设计规范中规定：中规定：中规定：中规定：单相负荷应均匀分配到三相单相负荷应均匀分配到三相上。上。当单相负荷的总容量小于计当单相负荷的总容量小于计算范围内三相对称负荷总容算范围内三相对称负荷总容量的量的1515时，全部按三相对时，全部按三相对称负荷计算；称负荷计算；当超过当超过1515时，应将单相负时，应将单相负荷换算为等效三相负荷，再荷换算为等效三相负荷，再与三相对称负荷相加。与三相对称负荷相
47、加。第40页/共80页42单相用电设备接于相电压时的三相等效负荷单相用电设备接于相电压时的三相等效负荷单相用电设备接于线电压时的三相等效负荷单相用电设备接于线电压时的三相等效负荷单相设备分别接于线电压和相电压时的等效三相负荷计算第41页/共80页43n n线线间间负负荷荷换换算算为为相相间间负负荷荷的的功功率换算系数率换算系数换算系数法换算系数法接于AB、BC、CA相间的有功 负 荷(kw)换算为A、B、C相的有功负荷(kw)换 算 系数换算为A、B、C相的无功 负 荷(kvar)第42页/共80页44相间负荷换算为相负荷的功率换算系数相间负荷换算为相负荷的功率换算系数相间负荷换算为相负荷的功
48、率换算系数相间负荷换算为相负荷的功率换算系数第43页/共80页45例2.5 如下图所示220/380V三相四线制线路上，接有220V单相电热干燥箱4台，其中2台10kW接于A 相，1台30kW接于B相，1台20kW接于C相。另有380V单相对焊机4 台，其中2 台14kW(=100%)接于AB相间，1台20kW(=100%)接于BC相间，1台30kW(=60%)接于CA相间。试求此线路的计算负荷。解：(1)电热干燥箱的各相计算负荷。查附录表1 得Kd=0.7，cos=1，tan=0。因此只需计算其有功计算负荷。第44页/共80页46(2)对焊机的各相计算负荷。先将接于CA 相间的30kW(=6
49、0%)换算至=100%的容量，即查附录表1得：得Kd=0.35，cos=0.7，tan=1.02；再由表2-3查得cos=0.7时的功率换算系数pAB-A=pBC-B=pCA-C=0.8，pAB-B=pBC-C=pCA-A=0.2，qAB-A=qBC-B=qCA-C=0.22，qAB-B=qBC-C=qCA-A=0.8。因此对焊机换算到各相的有功和无功设备容量为第45页/共80页47第46页/共80页48各相的有功和无功计算负荷为第47页/共80页49(3)各相总的有功和无功计算负荷第48页/共80页50(4)总的等效三相计算负荷。因B相的有功计算负荷最大，故取B相计算等效三相计算负荷，由此可
50、得第49页/共80页512.4 2.4 工厂的计算负荷及年耗电量的计算工厂的计算负荷及年耗电量的计算工厂的计算负荷及年耗电量的计算工厂的计算负荷及年耗电量的计算 工厂计算负荷的确定工厂计算负荷的确定p1用需要系数法计算全厂计算负荷 在已知全厂用电设备总容量的条件下，乘以一个工厂的需要系数即可求得全厂的有功计算负荷，即 全厂的需要系数值，查附录表2选取。第50页/共80页52p2用逐级推算法计算全厂的计算负荷 由用电设备组开始，逐级向电源方向推算的方法，在经过变压器和较长的线路时，应加上变压器和线路的损耗。第51页/共80页53n企业负荷确定的步骤企业负荷确定的步骤企业负荷确定的步骤企业负荷确定