工厂电力负荷计算.ppt

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1、工厂电力负荷计算电力负荷计算第一页，编辑于星期六：二十三点 三十一分。工厂常用用电设备简介工厂常用用电设备简介 第二页，编辑于星期六：二十三点 三十一分。生产加工机械的拖动生产加工机械的拖动设备；设备；电焊、电镀设备；电焊、电镀设备；电热设备；电热设备；照明设备。照明设备。第三页，编辑于星期六：二十三点 三十一分。2 2电焊设备电焊设备 特点：特点：特点：特点：（1 1）工工作作方方式式呈呈同同期期性性，工工作作和和停停歇歇时时间相互交替。间相互交替。（2 2 2 2）功率较大。）功率较大。）功率较大。）功率较大。（3 3 3 3）功率因数低。）功率因数低。）功率因数低。）功率因数低。第四页，

2、编辑于星期六：二十三点 三十一分。电热设备电热设备 电热设备的工作特点是：电热设备的工作特点是：电热设备的工作特点是：电热设备的工作特点是：（1 1）工作方式为长期连续工作方式。）工作方式为长期连续工作方式。（2 2 2 2）电力装置一般属二级或三级负荷。）电力装置一般属二级或三级负荷。）电力装置一般属二级或三级负荷。）电力装置一般属二级或三级负荷。（3 3 3 3）功功功功率率率率因因因因数数数数都都都都较较较较高高高高，小小小小型型型型的的的的电电电电热热热热设设设设备备备备可达到可达到可达到可达到1 1 1 1。电阻加热炉电阻加热炉电弧炉电弧炉感应炉感应炉其它电热设备其它电热设备主要用于

3、各种零件的热处理主要用于各种零件的热处理主要用于矿石熔炼、金属熔炼主要用于矿石熔炼、金属熔炼主要用于熔炼和金属材料热处理主要用于熔炼和金属材料热处理红外线加热、微波加热和红外线加热、微波加热和等离子加热等等离子加热等第五页，编辑于星期六：二十三点 三十一分。照明设备照明设备 白炽灯、卤钨灯、荧光灯、高压汞灯、白炽灯、卤钨灯、荧光灯、高压汞灯、高压钠灯、钨卤化物灯和单灯混光灯等。高压钠灯、钨卤化物灯和单灯混光灯等。照明设备的工作特点：照明设备的工作特点：（1 1）工作方式属长期连续工作方式。）工作方式属长期连续工作方式。（2 2）除除白白炽炽灯灯、卤卤钨钨灯灯的的功功率率因因数数为为1 1外外，

4、其其它它类型的灯具功率因数均较低。类型的灯具功率因数均较低。（3 3）照照明明负负荷荷为为单单相相负负荷荷，单单个个照照明明设设备备容容量量较小。较小。（4 4）照明负荷在工厂总负荷中所占比例通常在）照明负荷在工厂总负荷中所占比例通常在10%10%左右。左右。第六页，编辑于星期六：二十三点 三十一分。高压钠灯高压钠灯高压钠灯高压钠灯第七页，编辑于星期六：二十三点 三十一分。高压汞灯高压汞灯卤钨灯卤钨灯第八页，编辑于星期六：二十三点 三十一分。金属卤化物灯金属卤化物灯第九页，编辑于星期六：二十三点 三十一分。序序 号号 车车 间间 用用 电电 设设 备备 负荷级别负荷级别 1 1金属加工车间金属

5、加工车间 价格昂贵、作用重大，稀有的大型数控机床价格昂贵、作用重大，稀有的大型数控机床一级一级价格贵，作用大，数量多的数控机床价格贵，作用大，数量多的数控机床 二级二级2 2铸造车间铸造车间冲天炉、鼓风机、冲天炉、鼓风机、30t30t及以上的浇铸起重机及以上的浇铸起重机 三级三级3 3热处理车间热处理车间井式炉专用淬火起重机、井式炉油槽抽油泵井式炉专用淬火起重机、井式炉油槽抽油泵 二级二级4 4锻压车间锻压车间锻造专用起重机、水压机、高压水泵、油压机锻造专用起重机、水压机、高压水泵、油压机 二级二级5 5电镀车间电镀车间大型电镀用整流设备、自动流水作业生产线大型电镀用整流设备、自动流水作业生产

6、线 二级二级6 6模具成型车间模具成型车间隧道窑鼓风机、卷扬机隧道窑鼓风机、卷扬机二级二级7 7层压制品车间层压制品车间压塑机及供热锅炉压塑机及供热锅炉 二级二级小型机械类工厂中常用重要电力负荷的级别分类小型机械类工厂中常用重要电力负荷的级别分类 第十页，编辑于星期六：二十三点 三十一分。电力负荷及其类别电力负荷及其类别电力负荷及其类别电力负荷及其类别u电电力力负负荷荷：（1）指指用用电设备电设备或或电电能用能用户户；（；（2）指其）指其消耗的消耗的（有（有功、无功、功、无功、视视在）在）电电功率或功率或电电流。流。（一）电力负荷的分类（一）电力负荷的分类（一）电力负荷的分类（一）电力负荷的分

7、类 国国标规标规定：定：电电力力负负荷按照荷按照对对供供电电可靠性可靠性要求要求和和意外断意外断电时电时的的损损失或影响大小失或影响大小，分，分为为3类类（级级）：）：（1 1）一类（级）负荷）一类（级）负荷）一类（级）负荷）一类（级）负荷断电将造成断电将造成人身伤亡人身伤亡。断电将造成断电将造成重大重大政治、经济损失。政治、经济损失。断电将造成断电将造成重大重大政治影响，或公共场所秩序政治影响，或公共场所秩序严重严重混乱。混乱。（2 2）二类（级）负荷）二类（级）负荷）二类（级）负荷）二类（级）负荷断电将造成断电将造成较大较大政治、经济损失。政治、经济损失。断电将造成断电将造成较大较大政治政

8、治影响，或公共场所秩序混乱。影响，或公共场所秩序混乱。（3）三类（级）负荷）三类（级）负荷 不属于一、二类负荷者。不会造成直接损失或损失不大。不属于一、二类负荷者。不会造成直接损失或损失不大。第十一页，编辑于星期六：二十三点 三十一分。电力负荷及其类别电力负荷及其类别（二）各类电力负荷对供电电源的（二）各类电力负荷对供电电源的（二）各类电力负荷对供电电源的（二）各类电力负荷对供电电源的要求要求要求要求（1 1）一类（级）负荷）一类（级）负荷）一类（级）负荷）一类（级）负荷应有两个独立电源供电。两应有两个独立电源供电。两彼此独立彼此独立的电源应不会同时发生故障。的电源应不会同时发生故障。对其中特

9、别重要的负荷，还应增设专用的对其中特别重要的负荷，还应增设专用的应急电源应急电源。常用应急电源有：常用应急电源有：1 1）独立于正常电源的自备发电装置；）独立于正常电源的自备发电装置；2 2）不间断电源（）不间断电源（UPS)UPS)；3 3）干电池或蓄电池。）干电池或蓄电池。（2 2）二类（级）负荷）二类（级）负荷）二类（级）负荷）二类（级）负荷应有互为备用的应有互为备用的两条回路两条回路供电（两变压器未必在同一变电所）。供电（两变压器未必在同一变电所）。使不致使不致断电或能迅速恢复供电。断电或能迅速恢复供电。采用两回路有困难或负荷较小时，可由一回采用两回路有困难或负荷较小时，可由一回6kV

10、6kV及以上的及以上的专用专用架空线路架空线路供电。供电。（3）三类（级）负荷）三类（级）负荷k 对供电电源无特殊要求。一般由对供电电源无特殊要求。一般由一条一条回路供电。回路供电。第十二页，编辑于星期六：二十三点 三十一分。负荷曲线负荷曲线（一）含义（一）含义（一）含义（一）含义 负负荷曲荷曲线线描述描述电电力力负负荷随荷随时间变时间变化化规规律的曲律的曲线线。（二）表示方法：（二）表示方法：（二）表示方法：（二）表示方法：一般一般绘绘制在直角坐制在直角坐标标系中，系中，纵纵坐坐标为负标为负荷功率荷功率值值，横坐横坐标为对应标为对应的的时间时间（如（如P26，图图2-32-6）。）。（三）分

11、类：（三）分类：（三）分类：（三）分类：（1 1）按负荷功率性质分：）按负荷功率性质分：有功负荷曲线和无功负荷曲线（图有功负荷曲线和无功负荷曲线（图2-32-3）。）。（2 2）按取用时间区间分：）按取用时间区间分：日负荷曲线和年负荷曲线。日负荷曲线和年负荷曲线。日负荷曲线：日负荷曲线：表示一昼夜表示一昼夜24小时内负荷变化的情况（图小时内负荷变化的情况（图2-32-3、2-42-4）；年负荷曲线：年负荷曲线：表示一年中负荷变化的情况（图表示一年中负荷变化的情况（图2-52-5、图、图2-62-6）。）。（3 3）按负荷范围分：）按负荷范围分：全厂负荷曲线和车间负荷曲线。全厂负荷曲线和车间负荷

12、曲线。（四）绘制负荷曲线的意义：（四）绘制负荷曲线的意义：（四）绘制负荷曲线的意义：（四）绘制负荷曲线的意义：（1）可直观了解负荷变动情况。通过综合分析，可更深入地掌握负荷变动）可直观了解负荷变动情况。通过综合分析，可更深入地掌握负荷变动规律，从中获得对设计和运行有用的资料（如需要系数的确定等规律，从中获得对设计和运行有用的资料（如需要系数的确定等)。（2）通过分析比较，可发现同类型工厂、车间或用电设备组具有大致相似）通过分析比较，可发现同类型工厂、车间或用电设备组具有大致相似形状的负荷曲线。新建工程电气设计时，可借鉴同类用户的负荷曲线。形状的负荷曲线。新建工程电气设计时，可借鉴同类用户的负荷

13、曲线。第十三页，编辑于星期六：二十三点 三十一分。（五）负荷曲线分析（五）负荷曲线分析（五）负荷曲线分析（五）负荷曲线分析1.1.日负荷曲线日负荷曲线日负荷曲线日负荷曲线 （1）绘制：）绘制：可通过测量运行中用电设备的负荷值绘制。有功日负荷曲线根可通过测量运行中用电设备的负荷值绘制。有功日负荷曲线根据据有功功率表有功功率表每隔半小时的每隔半小时的读数读数绘成。绘成。（2）分类：）分类：l图图2-3所示为所示为逐点描绘逐点描绘的日负荷曲线。的日负荷曲线。表示工厂一天表示工厂一天24h内有功（内有功（P)和无和无功（功（Q)负荷的变化情况。负荷的变化情况。l图图2-4所示为所示为阶梯形阶梯形的有功

14、日负荷曲线。的有功日负荷曲线。横坐标按半小时分格，以便确定横坐标按半小时分格，以便确定“半小时最大负荷半小时最大负荷”Pmax。负荷曲线与坐标轴包围的面积代表日耗电量。负荷曲线与坐标轴包围的面积代表日耗电量。第十四页，编辑于星期六：二十三点 三十一分。（五）负荷曲线分析（五）负荷曲线分析（五）负荷曲线分析（五）负荷曲线分析（1 1）年最大负荷曲线：）年最大负荷曲线：）年最大负荷曲线：）年最大负荷曲线：如图如图如图如图2-52-5所示。所示。所示。所示。定义：定义：按全年按全年每日每日最大负荷最大负荷(通常取每日通常取每日最大负荷半小时平均值最大负荷半小时平均值)绘制。绘制。作用：作用：对拥有多

15、台电力变压器的用户变电所，进行经济运行分析。对拥有多台电力变压器的用户变电所，进行经济运行分析。附图附图 年每日最大负荷曲线年每日最大负荷曲线能看出吗？能看出吗？两图所示的年最大负荷的两图所示的年最大负荷的变化规律变化规律是截然不同的。是截然不同的。2.2.年负荷曲线：年负荷曲线：年负荷曲线：年负荷曲线：分两种曲线。分两种曲线。分两种曲线。分两种曲线。第十五页，编辑于星期六：二十三点 三十一分。（五）负荷曲线分析（五）负荷曲线分析 2.年负荷曲线年负荷曲线：分两种曲线。分两种曲线。分两种曲线。分两种曲线。（2 2）年持续负荷曲线）年持续负荷曲线）年持续负荷曲线）年持续负荷曲线1 1）定义：）定

16、义：）定义：）定义：不分日月界限，不分日月界限，以有功功率大小（以有功功率大小（kW)为纵为纵坐标，以各自相应持续时间坐标，以各自相应持续时间（h)为横坐标绘出。为横坐标绘出。它表明它表明一年内各种不同大小负荷所一年内各种不同大小负荷所持续的时间。持续的时间。如图如图2-6所示。所示。u年持续负荷曲线与直角坐标年持续负荷曲线与直角坐标轴所包围的面积，表示企业一轴所包围的面积，表示企业一年内消耗的有功电能。年内消耗的有功电能。第十六页，编辑于星期六：二十三点 三十一分。2.2.年负荷曲线年负荷曲线年负荷曲线年负荷曲线：分两种曲线。分两种曲线。分两种曲线。分两种曲线。（2 2）年持续负荷曲线：）年

17、持续负荷曲线：）年持续负荷曲线：）年持续负荷曲线：2）绘制方法：）绘制方法：借助一年中借助一年中典型的夏、冬日负荷曲线典型的夏、冬日负荷曲线绘制。绘制。我国北方：我国北方：可近似认为夏日可近似认为夏日152天，冬日天，冬日213天；天；我国南方：我国南方：则近似认为夏日则近似认为夏日200天，冬日天，冬日165天。天。a)夏日夏日负荷曲线负荷曲线 b)冬日冬日负荷曲线负荷曲线 c)年持续负荷曲线年持续负荷曲线附图附图 年负荷持续时间曲线的绘制年负荷持续时间曲线的绘制u举例：举例：南方某厂年持续负荷曲线绘制（南方某厂年持续负荷曲线绘制（如附图如附图）P1在年负荷曲线上所占的时间：在年负荷曲线上所

18、占的时间：T1=200(t1t1)；P2在年负荷曲线上所占的时间：在年负荷曲线上所占的时间：T2=200 t2165 t 2，其余类推。其余类推。第十七页，编辑于星期六：二十三点 三十一分。一、一、一、一、几个与负荷计算有关的物理量几个与负荷计算有关的物理量几个与负荷计算有关的物理量几个与负荷计算有关的物理量(一一)年最大负荷和年最大负荷利用小时年最大负荷和年最大负荷利用小时（P24)1.1.年最大负荷年最大负荷年最大负荷年最大负荷P Pmaxmax （Q Qmaxmax、S Smaxmax及及及及I Imaxmax ）u定义：定义：指全年中负荷最大的工作班内指全年中负荷最大的工作班内(该工作

19、班最大负荷在一年中至少该工作班最大负荷在一年中至少出现过出现过23次，即次，即非偶然非偶然）消耗电能最大的半小时平均功率。又称为）消耗电能最大的半小时平均功率。又称为半小时半小时最大负荷最大负荷P30。即。即Pmax=P30附图附图 年最大负荷和年最大负荷利用小时年最大负荷和年最大负荷利用小时 2.2确定计算负荷的方法确定计算负荷的方法2.2.1 概述概述第十八页，编辑于星期六：二十三点 三十一分。(一一一一)年最大负荷和年最大负荷利用小时年最大负荷和年最大负荷利用小时年最大负荷和年最大负荷利用小时年最大负荷和年最大负荷利用小时（P24P24)2.2.年最大负荷利用小时年最大负荷利用小时年最大

20、负荷利用小时年最大负荷利用小时T Tmaxmax （又称年最大负荷使用时间）（又称年最大负荷使用时间）（又称年最大负荷使用时间）（又称年最大负荷使用时间）u定定义义：是是一一个个假假想想时时间间。即即在在该该时时间间内内，按按年年最最大大负负荷荷Pmax(或或P30)持持续运行所消耗的电能，刚好等于电力负荷全年实际消耗的电能续运行所消耗的电能，刚好等于电力负荷全年实际消耗的电能Wa。u年最大负荷利用小时年最大负荷利用小时是反映电力负荷特征的是反映电力负荷特征的重要重要参数，参数，与电能用户的生产运行性质密切相关。与电能用户的生产运行性质密切相关。如如:一班制生产运行：一班制生产运行：Tmax1

21、8003000h；两班制生产运行：两班制生产运行：Tmax35004800h；三班制生产运行：三班制生产运行：Tmax50007000h。如如图图2-6所所示示：将将Pmax延延伸伸到到与与Tmax交交于于C，与与两两坐坐标标轴轴一一起起包包围围的的矩矩形形面面积积，恰好等于年负荷曲线与两坐标轴包围的面积。即恰好等于年负荷曲线与两坐标轴包围的面积。即u统计资料表明：统计资料表明：各类型工厂年最大负荷利用小时如表各类型工厂年最大负荷利用小时如表2-1（P25，略）。，略）。第十九页，编辑于星期六：二十三点 三十一分。(2-3)1 1年平均负荷年平均负荷年平均负荷年平均负荷P Pavav（Qav、

22、Sav及及Iav）u平均负荷：平均负荷：是指电力负荷在时间是指电力负荷在时间t内平均消耗的功率。即内平均消耗的功率。即Pav =Wt /t(kW）(2-2)(二二)年平均负荷和负荷系数年平均负荷和负荷系数u年平均负荷年平均负荷Pav：指电力负荷在全年内平均消耗的功率。即指电力负荷在全年内平均消耗的功率。即第二十页，编辑于星期六：二十三点 三十一分。对负荷曲线而言：对负荷曲线而言：它表征负荷曲线不平坦，即负荷起伏变动的它表征负荷曲线不平坦，即负荷起伏变动的程度。程度。对供（用）电设备而言：对供（用）电设备而言：负荷系数越高，越趋近于负荷系数越高，越趋近于1，越利于，越利于充分发挥供（用）电设备能

23、力，且效率较高。充分发挥供（用）电设备能力，且效率较高。对整个电力系统而言：对整个电力系统而言：若对负荷曲线若对负荷曲线“削峰填谷削峰填谷”，可以减小负，可以减小负荷不均衡性，减小年最大负荷，从而提高负荷系数。荷不均衡性，减小年最大负荷，从而提高负荷系数。有功负荷系数有功负荷系数 无功负荷系数无功负荷系数(二二)年平均负荷和负荷系数年平均负荷和负荷系数2.2.负荷系数负荷系数负荷系数负荷系数（负荷率，负荷曲线负荷率，负荷曲线填充系数）填充系数）u负荷系数：负荷系数：用电负荷平均值用电负荷平均值Pav与与其最大值其最大值Pmax的比值，即的比值，即对于用电设备：对于用电设备：第二十一页，编辑于星

24、期六：二十三点 三十一分。（三）计算负荷（三）计算负荷3.3.表示法：？表示法：？Pc=P30=Pmax！u根据：根据：因为对中小截面导体，发热时间常数因为对中小截面导体，发热时间常数约约10min左右。实验表明，左右。实验表明，导体达到稳定温升的时间约导体达到稳定温升的时间约(34)，即近似为（，即近似为（3040）min。u为计算方便起见，统一规定：为计算方便起见，统一规定：采用负荷曲线上最大采用负荷曲线上最大0.5h(即即30min)平均平均负荷负荷P30（Q30、S30）表示有功（无功、视在）计算负荷。）表示有功（无功、视在）计算负荷。即即 Pc=P30=Pmax Qc=Q30=Qma

25、x Sc=S30=Smax u计算电流计算电流Ic：即即Ic=I30=Imax，也称也称工作电流工作电流Iw。1.1.计算负荷：计算负荷：是按是按发热条件发热条件与与实际负荷实际负荷等效，等效，可用于可用于选选择择导体和电气设备的假想负荷。导体和电气设备的假想负荷。2.物理意义：物理意义：导体导体持续流过计算负荷持续流过计算负荷时所产生的时所产生的恒恒定定温升温升等于等于流过实际变动负荷流过实际变动负荷所产生的所产生的最高最高温升。温升。#可以说：可以说：计算负荷计算负荷是与是与实际负荷实际负荷发热条件等效发热条件等效的假的假想负荷。想负荷。第二十二页，编辑于星期六：二十三点 三十一分。二、确

26、定计算负荷的目的意义二、确定计算负荷的目的意义合理选择电器（变压器、开关电器）和导线、电缆截面。合理选择电器（变压器、开关电器）和导线、电缆截面。为进行无功补偿，提高功率因数提供依据。为进行无功补偿，提高功率因数提供依据。保证供电系统在正常条件下可靠运行（不超载）。保证供电系统在正常条件下可靠运行（不超载）。三、确定计算负荷的三、确定计算负荷的三、确定计算负荷的三、确定计算负荷的常用常用常用常用方法：方法：需要系数法：需要系数法：是国际上普遍采用的确定计算负荷的是国际上普遍采用的确定计算负荷的基本基本方法。方法。方法最简便，计算结果基本符合实际。广泛用于工业与民用电能方法最简便，计算结果基本符

27、合实际。广泛用于工业与民用电能用户，尤其适用于配、变电所的负荷计算。对于设备台数较少，用户，尤其适用于配、变电所的负荷计算。对于设备台数较少，容量差别悬殊的分支干线，计算结果往往偏小。容量差别悬殊的分支干线，计算结果往往偏小。二项二项式法：式法：用于确定设备台数较少且容量差别悬殊的分支干线用于确定设备台数较少且容量差别悬殊的分支干线的计算负荷时，比需要系数法合理，也比较简便。但其计算系的计算负荷时，比需要系数法合理，也比较简便。但其计算系数数b、c和和x的数值缺乏充分的理论根据，且只有机械工业方面的数值缺乏充分的理论根据，且只有机械工业方面的部分数据（参见附录的部分数据（参见附录1），故其应用

28、受到一定限制。主要用于），故其应用受到一定限制。主要用于机械加工车间的电力负荷计算。机械加工车间的电力负荷计算。u两方法共同点：两方法共同点：均是在已知均是在已知用电设备容量用电设备容量基础上，乘以基础上，乘以相应系相应系数（数（需要系数需要系数kd或或二项式系数二项式系数b、c）得到计算负荷。得到计算负荷。第二十三页，编辑于星期六：二十三点 三十一分。用电设备的工作制与用电设备的工作制与设备容量设备容量一、用电设备的工作制分类及其工作特征一、用电设备的工作制分类及其工作特征 (1)长期连续工作制长期连续工作制工作特征：工作特征：在规定的环境温度和恒定负荷下在规定的环境温度和恒定负荷下长期连续

29、运行长期连续运行达到热平达到热平衡状态，设备各部分温度和温升均不超过最高允许值。衡状态，设备各部分温度和温升均不超过最高允许值。典型负荷：典型负荷：如通风机、水泵、空压机、皮带输送机、破碎机、搅拌如通风机、水泵、空压机、皮带输送机、破碎机、搅拌机、电机车等机械的拖动电动机，和电炉、电解设备、照明灯具等机、电机车等机械的拖动电动机，和电炉、电解设备、照明灯具等 (2)短时运行工作制短时运行工作制 工作特征：工作特征：负荷恒定，负荷恒定，运行时间短（来不及达到稳定温度），停歇时间长运行时间短（来不及达到稳定温度），停歇时间长（足以在停歇时间内冷却到周围介质温度）。（足以在停歇时间内冷却到周围介质温

30、度）。典型负荷：典型负荷：如控制闸门的电动机，机床上的某些辅助电动机如控制闸门的电动机，机床上的某些辅助电动机(如进给电动机如进给电动机)等。等。第二十四页，编辑于星期六：二十三点 三十一分。(3)(3)断续周期工作制断续周期工作制断续周期工作制断续周期工作制 工作特征：工作特征：工作特征：工作特征：时而工作，时而停歇，反复运行，工作周期一般不超过时而工作，时而停歇，反复运行，工作周期一般不超过10min。无论工作或停歇，均不足以使设备达到热平衡。无论工作或停歇，均不足以使设备达到热平衡。典型负荷：典型负荷：典型负荷：典型负荷：如如如如电焊机和吊车、电梯电动机等。电焊机和吊车、电梯电动机等。特

31、征参数：特征参数：特征参数：特征参数：暂载率（又称负荷持续率）。暂载率（又称负荷持续率）。l定义：定义：一个工作周期内，工作时间与工作周期的百分比，用一个工作周期内，工作时间与工作周期的百分比，用表示。即表示。即 式中：式中：T工作周期；工作周期；t工作周期内的工作时间；工作周期内的工作时间；t0工作周期内的停歇时间。工作周期内的停歇时间。l提示：断续周期工作制设备的提示：断续周期工作制设备的额定容量，是额定容量，是对应于某一标准暂载率对应于某一标准暂载率 的。的。（1）吊车电动机的）吊车电动机的 值有：值有：15、25、40及及60四种；四种；（2）电焊机设备的）电焊机设备的 值有：值有：5

32、0、65、75及及100四种。四种。第二十五页，编辑于星期六：二十三点 三十一分。二、用电设备的容量二、用电设备的容量Pe e计算计算 u用用电电设设备备铭铭牌牌上上均均标标有有额额定定容容量量PN(或或SN)。因因存存在在工工作作制制和和暂暂载载率率差差异异，在在进进行行负负荷荷计计算算时时，须须按按工工作作制制分分组组。对对断断续续周周期期工工作作制制设设备备，须须将将设设备备的的额定容量换算成规定的统一暂载率下的设备容量。额定容量换算成规定的统一暂载率下的设备容量。1.长长期期连连续续工工作作制制和和短短时时运运行行工工作作制制设设备备组组：设设备备组组容容量量Pe等等于各设备的铭牌额定

33、功率之和。即于各设备的铭牌额定功率之和。即 Pe=PN (2-7)或或 Pe=SNcosN (2-11)2.断断续续周周期期工工作作制制设设备备组组：设设备备组组容容量量Pe为为换换算算到到规规定定的的统统一一暂暂载率载率下的设备容量之和。下的设备容量之和。u换换算算原原理理第二十六页，编辑于星期六：二十三点 三十一分。(1)电梯及吊车电动机组：电梯及吊车电动机组：应统一换算到应统一换算到=25%时的有功时的有功功率，换算关系为：功率，换算关系为：(2)电焊机及电焊变压器组：电焊机及电焊变压器组：应统一换算到应统一换算到=100%时的有功功率，换算关系为：时的有功功率，换算关系为：(2-8)(

34、2-10)额定暂载率为额定暂载率为N时的额定有功功率时的额定有功功率对应对应SN的额定功率因数的额定功率因数 额定暂载率为额定暂载率为N时的额定视在功率时的额定视在功率额定暂载率为额定暂载率为N时的额定有功功率时的额定有功功率第二十七页，编辑于星期六：二十三点 三十一分。二、用电设备的容量二、用电设备的容量Pe e计算计算 3.照明设备的设备容量：照明设备的设备容量：（1）白炽灯、碘钨灯：）白炽灯、碘钨灯：即灯泡上标注的额定功率即灯泡上标注的额定功率PN;（2）日光灯：）日光灯：考虑镇流器功耗，取灯管额定容量的考虑镇流器功耗，取灯管额定容量的1.2倍；倍；（3）高压汞灯、金属卤化物灯：）高压汞

35、灯、金属卤化物灯：考虑镇流器功耗，取灯管额定容量的考虑镇流器功耗，取灯管额定容量的1.1倍。倍。4.说明：确定计算负荷时，不列入总容量的设备：说明：确定计算负荷时，不列入总容量的设备：备备用用设设备备。如如工工厂厂的的备备用用风风机机、水水泵泵、鼓鼓风风机机、空空压压机机；高高层层建建筑筑中中的的备备用用生生活水泵、空调制冷设备等。活水泵、空调制冷设备等。消消防防设设备备：消消防防水水泵泵、专专用用消消防防电电梯梯及及消消防防状状态态下下使使用用的的送送风风机机、排排烟机等。烟机等。当夏季有制冷的空调系统时：当夏季有制冷的空调系统时：冬季采暖锅炉的用电设备。冬季采暖锅炉的用电设备。【例【例2-

36、1】某金工车间有某金工车间有1台电焊机，台电焊机，SN=22kVA，N=60%，cosN=0.6，求，求该电焊机的机的设备容量。容量。解：解：根据公式（根据公式（2-10）得）得？第二十八页，编辑于星期六：二十三点 三十一分。需要系数法：需要系数法：(一一)需要系数需要系数u分析：分析：长期观察发现，同一类型工业企业的负荷曲线具有大致相似的形状。故长期观察发现，同一类型工业企业的负荷曲线具有大致相似的形状。故u定义：定义：负荷曲线上最大有功功率负荷曲线上最大有功功率Pmax与与设备额定有功功率设备额定有功功率PN的比值的比值，称为，称为需要系需要系数数，用，用Kd表示。即表示。即u对对用电设备

37、组而言：用电设备组而言：需要系数需要系数Kd是其最大负荷时所需有功功率是其最大负荷时所需有功功率(即计算负荷即计算负荷PC）与其设备容量）与其设备容量Pe的比值。即的比值。即设备组的同时系数 设备组的负荷系数 设备组的平均效率 配电线路的平均效率（2-12）u需要系数的物理意义：需要系数的物理意义：kd 综合了设备组同时系数综合了设备组同时系数k、负荷系荷系数数、平均效率、平均效率av和配和配电线路的平均效率路的平均效率wL。是用设备容量（即功率）乘以需要系数和同时是用设备容量（即功率）乘以需要系数和同时系数，直接求出计算负荷的方法。系数，直接求出计算负荷的方法。第二十九页，编辑于星期六：二十

38、三点 三十一分。uu需要系数的影响因素需要系数的影响因素需要系数的影响因素需要系数的影响因素：（1 1）工作性质；设备台数；设备效率；工作性质；设备台数；设备效率；工作性质；设备台数；设备效率；工作性质；设备台数；设备效率；（2 2）线路损耗；操作人员的技能；生产组织、季节等。）线路损耗；操作人员的技能；生产组织、季节等。）线路损耗；操作人员的技能；生产组织、季节等。）线路损耗；操作人员的技能；生产组织、季节等。u附录附录1 用电设备组的需要系数、二项式系数及功率因数值用电设备组的需要系数、二项式系数及功率因数值序序号号用电设备组名称用电设备组名称需要系数需要系数 kd二项式系数二项式系数最大

39、容量最大容量设备台数设备台数xcostanbc1大批量流水作业生产的热加工机床电动机大批量流水作业生产的热加工机床电动机0.30.40.260.550.661.172大批量流水作业生产的冷加工机床电动机大批量流水作业生产的冷加工机床电动机0.20.250.110.550.51.733小批量单独生产的冷加工机床电动机小批量单独生产的冷加工机床电动机0.160.20.140.450.51.734通风机、水泵、空压机及电动发电机组电动机通风机、水泵、空压机及电动发电机组电动机0.750.850.60.750.80.755连续运输机械和铸造车间造型机械（非连锁的）连续运输机械和铸造车间造型机械（非连锁

40、的）0.60.70.40.450.750.886连续运输机械和铸造车间造型机械（连锁的）连续运输机械和铸造车间造型机械（连锁的）0.650.70.60.250.750.887锅炉房和机修、机加、装配等类车间的吊车锅炉房和机修、机加、装配等类车间的吊车（=25%）0.150.10.060.230.51.7525室外照明室外照明11026事故照明事故照明110注：注：1如果用电设备组的设备总台数如果用电设备组的设备总台数n2x时，则最大容量设备台数取时，则最大容量设备台数取x=n2，按，按“四舍五入四舍五入”取整数。取整数。2这里的这里的cos 和和tan 值均为白炽灯照明数据。如为荧光灯照明，则

41、值均为白炽灯照明数据。如为荧光灯照明，则cos 0.9，tan 0.48，如，如为高压汞灯、钠灯，则为高压汞灯、钠灯，则cos 0.5，tan 1.75。第三十页，编辑于星期六：二十三点 三十一分。u几点说明几点说明：（1）附录附录1所列是设备台数较多时的需要系数，所列是设备台数较多时的需要系数，kd值一般值一般偏低偏低。（2）设备台数较少）设备台数较少(如如5台以下台以下)时：时：需要系数需要系数kd值应值应适当取大适当取大。（3）只有）只有12台设备时：台设备时：可取可取Kd=1，即有功计算负荷等于设备容量。，即有功计算负荷等于设备容量。（4）对于单台电动机：）对于单台电动机：可取可取 K

42、d=1/1。（5）设备台数较少时：）设备台数较少时：功率因数值功率因数值cos也应也应适当取大适当取大。uu附录附录附录附录2 2 照明负荷需要系数值照明负荷需要系数值照明负荷需要系数值照明负荷需要系数值第三十一页，编辑于星期六：二十三点 三十一分。民用电气设备的需用系数及功率因数民用电气设备的需用系数及功率因数民用电气设备的需用系数及功率因数民用电气设备的需用系数及功率因数 第三十二页，编辑于星期六：二十三点 三十一分。民用建筑照明负荷需用系数（对照附录民用建筑照明负荷需用系数（对照附录2）序号照明类型需用系数序号照明类型需用系数1商店0.850.9514大型体育馆0.652医院0.50.6

43、15博物馆0.830.923学校0.60.716展览馆、影剧院0.70.84普通旅馆0.70.817高层建筑0.40.55星级宾馆0.450.6518单身宿舍0.60.76餐厅、食堂0.91.01920户以下住宅建筑0.60.77设计室、办公楼0.850.95202050户住宅建筑0.50.68实验室、教室0.80.92151100户住宅建筑0.40.59多功能厅、会议厅0.50.622100户以上住宅建筑0.30.410文化场馆0.7123白炽灯安装容量5Kw及以下0.951.011车站码头0.7624白炽灯安装容量5Kw以上0.850.9512机场0.7525碘钨灯、霓虹灯0.951.01

44、3普通体育馆0.8626通道照明0.95第三十三页，编辑于星期六：二十三点 三十一分。常用电光源的功率因数常用电光源的功率因数常用电光源的功率因数常用电光源的功率因数光源光源类别类别cos光源光源类别类别cos白炽灯、卤钨灯、钨灯1.0高压钠灯0.45荧光灯(无补偿)0.55金属卤化物灯0.400.61荧光灯(有补偿)0.90镝灯0.52高压水银灯(50175w)0.450.5氙灯0.9高压水银灯(2001kW)0.650.67霓虹灯0.400.50第三十四页，编辑于星期六：二十三点 三十一分。(二二)用电设备组的计算负荷用电设备组的计算负荷（基本公式基本公式）1.有功计算负荷：有功计算负荷：

45、2.无功计算负荷：无功计算负荷：3.视在计算负荷：视在计算负荷：4.计算电流：计算电流：（2-13）（2-14）（2-15）（2-16）式中式中 UN三相用电设备的额定电压三相用电设备的额定电压(kV)。cos、tan用电设备组的平均功率因数及相对应的正切值。用电设备组的平均功率因数及相对应的正切值。u说明：需要系数法可用于确定供配电系统各个环节的计算负荷，说明：需要系数法可用于确定供配电系统各个环节的计算负荷，作为各环节供电线路和电气设备选择的依据。作为各环节供电线路和电气设备选择的依据。第三十五页，编辑于星期六：二十三点 三十一分。第三十六页，编辑于星期六：二十三点 三十一分。已知机修车间

46、的金属切削机床组，拥有电压为已知机修车间的金属切削机床组，拥有电压为已知机修车间的金属切削机床组，拥有电压为已知机修车间的金属切削机床组，拥有电压为380V380V的三相电动机的三相电动机的三相电动机的三相电动机7.5kW7.5kW的的的的3 3台；台；台；台；4kW4kW的的的的8 8台；台；台；台；3kW3kW的的的的1717台；台；台；台；1.5kW1.5kW的的的的1010台。试求其计算负荷。台。试求其计算负荷。台。试求其计算负荷。台。试求其计算负荷。解解:此机床组的设备容量为此机床组的设备容量为 查表查表3-1,得得Kd=0.160.2(取取0.2)，cos=0.5,，tan=1.7

47、3 故，可求得故，可求得 第三十七页，编辑于星期六：二十三点 三十一分。(三三)多组用电设备的计算负荷多组用电设备的计算负荷1.同时系数同时系数k确定确定拥有拥有多组用电设备的多组用电设备的干线干线或车间变电所或车间变电所低压母线低压母线上的计算负上的计算负荷时，应考虑各组用电设备最大负荷荷时，应考虑各组用电设备最大负荷不同时出现不同时出现的因素。的因素。确定多组用电设备的计算负荷时：确定多组用电设备的计算负荷时：应将各组有功和无功计算负荷应将各组有功和无功计算负荷分别相加分别相加，然后，然后乘以同时系数乘以同时系数（又称混合系数）（又称混合系数）k。即。即 PC=kPCZ 或或 k=Pc/P

48、cz对于车间干线：对于车间干线：可取可取 k=0.850.95。对于低压母线：对于低压母线：（1）由设备组计算负荷直接相加时：）由设备组计算负荷直接相加时：可取可取 k=0.800.90。（2）由车间干线计算负荷相加时：）由车间干线计算负荷相加时：可取可取 k=0.951。第三十八页，编辑于星期六：二十三点 三十一分。2.基本公式：基本公式：1.有功计算负荷：有功计算负荷：2.无功计算负荷：无功计算负荷：3.视在计算负荷：视在计算负荷：4.计算电流：计算电流：（2-17）（2-18）（2-15）（2-16）（1）不能用不能用 计算计算Sc；（2）不能用）不能用 计算计算Ic。5.多组用电设备平

49、均功率因数：多组用电设备平均功率因数：（2-19）u注意注意：因各用电设备组因各用电设备组功率因数不同，故：功率因数不同，故：第三十九页，编辑于星期六：二十三点 三十一分。【例题】【例题】【例题】【例题】第四十页，编辑于星期六：二十三点 三十一分。【例题】【例题】【例题】【例题】第四十一页，编辑于星期六：二十三点 三十一分。某机修车间某机修车间某机修车间某机修车间380V380V线路上，接有金属切削机床电动机线路上，接有金属切削机床电动机线路上，接有金属切削机床电动机线路上，接有金属切削机床电动机2020台共台共台共台共50kW(50kW(其中较大容量电其中较大容量电其中较大容量电其中较大容量

50、电动机有动机有动机有动机有7.5kW7.5kW的的的的1 1台，台，台，台，4kW4kW的的的的3 3台，台，台，台，2.2kW2.2kW的的的的7 7台台台台)；通风机；通风机；通风机；通风机2 2台共台共台共台共3kW3kW；电阻炉；电阻炉；电阻炉；电阻炉1 1台台台台2kW2kW。试确定此线路上的计算负荷。试确定此线路上的计算负荷。试确定此线路上的计算负荷。试确定此线路上的计算负荷。解解 先求各组的计算负荷先求各组的计算负荷1金属切削机床组金属切削机床组 查附录查附录1，取，取 2通风机组通风机组 查附录查附录1，取，取 3电阻炉电阻炉 查附录，取查附录，取 第四十二页，编辑于星期六：二