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1、第2章工厂电力负荷及其计算2022/12/32022/12/31 1第1页，本讲稿共26页 式中 b、c二项式系数，根据设备名称、类型、台数查教材附表1选取；bPe用电设备组的平均负荷，其中Pe为用电设备组的设备总容量;；Px指用电设备中x台容量最大的设备容量之和；cPx指用电设备中x台容量最大的设备投入运行时增加的附加负荷。x查教材附表10选取，若设备台数n2x，取x=n/2，按四舍五入计算。Q30、S30和I30的计算公式与前述需要系数法相同。在在计计算算设设备备台台数数不不多多，而而且且各各台台设设备备容容量量相相差差较较大大的的车车间间干干线和配电箱的计算负荷时宜采用二项式系数法。基本
2、公式为：线和配电箱的计算负荷时宜采用二项式系数法。基本公式为：三、二项式系数法(binomialcoefficientmethod)2022/12/32022/12/32 2第2页，本讲稿共26页三.二项式系数法(binomialcoefficientmethod)（1）对对12台台用用电电设设备备可可认认为为，即即；对对单单台台电电动动机机，按按P30=PN/计计算算，其其中中为为电电动动机机的的效效率率，功功率率因数适当取大。因数适当取大。（2）用用电电设设备备组组的的有有功功计计算算负负荷荷的的求求取取直直接接按按式式（2-21）进进行行，其余的计算负荷与需要系数法相同。其余的计算负荷与
3、需要系数法相同。2022/12/32022/12/33 3第3页，本讲稿共26页总的有功计算负荷为：总的有功计算负荷为：总的无功计算负荷为：总的无功计算负荷为：式中：式中：各组中最大的一组附加负荷；各组中最大的一组附加负荷；最最大大附附加加负负荷荷的的设设备备组组的的。求出求出 、后，可根据公式得出后，可根据公式得出 和和 。（3）采用二项式系数法确定多组用电设备的总计算负荷时，要）采用二项式系数法确定多组用电设备的总计算负荷时，要考虑各组用电设备的最大负荷不同时出现的因素。在各组用电设考虑各组用电设备的最大负荷不同时出现的因素。在各组用电设备中取其中一组最大的附加负荷备中取其中一组最大的附加
4、负荷，再加上各组平均负，再加上各组平均负荷荷，求出设备组的总计算负荷。，求出设备组的总计算负荷。2022/12/32022/12/34 4第4页，本讲稿共26页例例2-3试分别用需要系数法计算此车间的计算负荷，并利用试分别用需要系数法计算此车间的计算负荷，并利用二项式系数法计算金属切削组的计算负荷。计算金属切削组的计算负荷。解：解：1、利用需要系数法解题、利用需要系数法解题（1 1）金属切削机床组的计算负荷）金属切削机床组的计算负荷 查表查表1 1取需要系数和功率因数为：取需要系数和功率因数为：根据公式有：根据公式有：2022/12/32022/12/35 5第5页，本讲稿共26页（2）电焊机
5、组的计算负荷）电焊机组的计算负荷查表查表1取需要系数和功率因数为：取需要系数和功率因数为：根据公式有：根据公式有：例2-3续2022/12/32022/12/36 6第6页，本讲稿共26页例2-3续（3）吊车组的计算负荷）吊车组的计算负荷查表查表1取需要系数和功率因数为取需要系数和功率因数为根据公式有：根据公式有：（4）全车间的总计算负荷）全车间的总计算负荷 取同时系数取同时系数 ，所以全车间的计算负荷为：，所以全车间的计算负荷为：2022/12/32022/12/37 7第7页，本讲稿共26页 例2-3续利用利用二项式系数法解题金属切削组计算负荷：项式系数法解题金属切削组计算负荷：查附表查附
6、表1得得由于由于n=202x=10,因此因此x取取5。根据以上公式得根据以上公式得2022/12/32022/12/38 8第8页，本讲稿共26页 用需要系数法算得的计算负荷为用需要系数法算得的计算负荷为28.6kW28.6kW，按二项式按二项式法计算的结果法计算的结果39.7kW,比按需要系数法计算的结果大得比按需要系数法计算的结果大得多。多。可见二项式法更适用于容量差别悬殊的用电设备可见二项式法更适用于容量差别悬殊的用电设备的负荷计算。的负荷计算。2022/12/32022/12/39 9第9页，本讲稿共26页 例例2-4 2-4 一机修车间的一机修车间的380V380V线路上，接有金属切
7、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50kW50kW，其中较大，其中较大容量电动机有容量电动机有7.5kW27.5kW2台，台，4kW24kW2台，台，2.2kW82.2kW8台；另接通风机台；另接通风机2 2台共台共2.4kW2.4kW；电阻炉；电阻炉1 1台台2kW2kW。试用二项式法来确定计算负荷（设同时系数试用二项式法来确定计算负荷（设同时系数K Kpp、K Kqq均均为为0.90.9）。）。解解 求出各组的平均功率求出各组的平均功率bPbPe e和附加负荷和附加负荷cPcPx x（）金属切削机床电动机组金属切削机床电动机组 查附录表查附录表1 1，取，取b b1
8、 1=0.14=0.14，c c1 1=0.4=0.4，coscos1 1=0.5=0.5，tgtg1 1=1.73=1.73，x x1 1=5=5，则，则 (bP (bPe e)1 1=0.14=0.1450=7kW50=7kW (cP (cPx x)1 1=0.4(7.5=0.4(7.52+42+42+2.22+2.21)=10.08kW1)=10.08kW（）（）通风机组通风机组 查附录表查附录表1 1，取，取b b2 2=0.65=0.65，c c2 2=0.25=0.25，coscos2 2=0.8=0.8，tgtg2 2=0.75=0.75，x x2 2=1=1，则，则 (bP (
9、bPe e)2 2=0.65=0.652.4=1.56kW2.4=1.56kW (cP (cPx x)2 2=0.25=0.251.2=0.3kW1.2=0.3kW（）（）电阻炉电阻炉(bP(bPe e)3 3=2kW (cP=2kW (cPx x)3 3=0=02022/12/32022/12/31010第10页，本讲稿共26页例例2-42-4续续显然，三组用电设备中，第一组的附加负荷显然，三组用电设备中，第一组的附加负荷(cP(cPx x)1 1最大，故总计算负荷为最大，故总计算负荷为 P P3030=（bPbPe e）i i+（cPcPx x）1 1=(7+1.56+2)+10.08=2
10、0.64kW=(7+1.56+2)+10.08=20.64kW Q Q3030=（bPbPe etgtg）i i+（cPcPx1x1tgtg1 1 =(7=(71.73+1.561.73+1.560.75+0)+10.080.75+0)+10.081.73=30.72kvar1.73=30.72kvar 2022/12/32022/12/31111第11页，本讲稿共26页一、单相设备组等效三相负荷的计算一、单相设备组等效三相负荷的计算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：1 1、单相设备接于相电压时、单相设备接于相电压时P Pe e
11、3P3Pe e mm 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 mm 最大负荷所接的单相设备容量。最大负荷所接的单相设备容量。2 2、单相设备接于线电压时、单相设备接于线电压时式中式中 P Pe e l l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。第三节 单相用电设备组计算负荷的确定2022/12/32022/12/31212第12页，本讲稿共26页3、单相设备分别接于线电压和相电压时等效三相负荷接于线电压负荷接于相电压负荷接于相电压负荷分相相加最大相三倍2022/12/32022/12/31313第13页，本讲稿共26页功率换算 PA=pAB-
12、APAB+pCA-APCA QA=qAB-APAB+qCA-APCA PB=pBC-BPBC+pAB-BPAB QB=qBC-BPBC+qAB-BPAB PC=pCA-CPCA+PBC-CPBC QC=qCA-CPCA+qBC-CPBC2022/12/32022/12/31414第14页，本讲稿共26页四、工厂的计算负荷四、工厂的计算负荷（一）（一）（一）（一）需要系数法需要系数法需要系数法需要系数法 由负荷端逐级向电源端进行计算由负荷端逐级向电源端进行计算2022/12/32022/12/31515第15页，本讲稿共26页需需需需要要要要系系系系数数数数法法法法求求求求解解解解的的的的几几几
13、几个个个个问问问问题：题：题：题：（1）对）对12台用电设备宜取台用电设备宜取(2)用电设备组的计算负荷用电设备组的计算负荷有功计算负荷：有功计算负荷：无功计算负荷：无功计算负荷：视在计算负荷：视在计算负荷：计算电流：计算电流：(3)多组用电设备的计算负荷多组用电设备的计算负荷总的有功计算负荷：总的有功计算负荷：总的无功计算负荷：总的无功计算负荷：总的视在计算负荷：总的视在计算负荷：总的计算电流：总的计算电流：用电设备组计算负荷的确定用电设备组计算负荷的确定 2022/12/32022/12/31616第16页，本讲稿共26页1 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
14、负荷单台用电设备的计算负荷（1 1）有功计算负荷有功计算负荷有功计算负荷有功计算负荷：考虑到单台用电设备总会有满载运行的时候，其计算负荷考虑到单台用电设备总会有满载运行的时候，其计算负荷P P30(6)30(6)为为式中式中 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；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。（2 2）无功计算负荷无功计算负荷无功计算负荷无功计算负荷：Q Q30(6)30(6)=P=P30(6)30(6)tantan 式中式中 用电设备功率因数角。用电设备功率因数角。计算目的：用于选择分支线导线及其上的开关设备。计
15、算目的：用于选择分支线导线及其上的开关设备。2022/12/32022/12/31717第17页，本讲稿共26页2.用电设备组的计算负荷用电设备组的计算负荷（1）有功计算负荷有功计算负荷：P30(6)=KdPe K Kd d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3 3；P Pe e用电设备组的设备额定容量之和，但不包括备用设备容量。用电设备组的设备额定容量之和，但不包括备用设备容量。（2）无功计算负荷无功计算负荷：Q30(6)=P30(6)tanwm tantan wmwm值见附录表值见附录表1 1。（3）视在计算负荷视在计算负荷：计算目的：用于选择各组配电干线及其上的开
16、关设备。2022/12/32022/12/31818第18页，本讲稿共26页当Kd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；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（n3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Kd值(0.851)。2022/12/32022/12/31919第19页，本讲稿共26页3确定车间配电干线或车间变电所低压母确定车间配电干线或车间变电所低压母线上的计算负荷线上的计算负荷（1）总有功计算负荷总有功计算负荷：P P30(5)30(5)PP30(6)30(6)+P
17、+PWL2WL2（2）总无功计算负荷总无功计算负荷：Q30(5)Q30(5)（3）总视在计算负荷总视在计算负荷：计算目的：用于选择车间配电干线及其上的开关设备，或计算目的：用于选择车间配电干线及其上的开关设备，或者用于低压母线的选择及车间变电所电力变压器容量的选择。者用于低压母线的选择及车间变电所电力变压器容量的选择。2022/12/32022/12/32020第20页，本讲稿共26页4.确定车间变电所中变压器高压侧的计算确定车间变电所中变压器高压侧的计算负荷负荷P30(3)P30(3)+PTQ30(3)Q30(3)+QT P P30(3)30(3)、Q Q30(3)30(3)车车间间变变电电
18、所所中中变变压压器器高高压压侧侧的的有有功功、无无功功计计算算负负荷（荷（kWkW、kvarkvar）；）；PPT T、QQT T变压器的有功损耗与无功损耗（变压器的有功损耗与无功损耗（kWkW、kvarkvar）。）。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 2022/12/32022/12/32121第21页，本讲稿共26页在计算负荷时，车间变压器尚未选出，无法根据变压器的有功损耗与无功损耗的理论公式进行计算，因此一般按下列经验公式估算：对SJL1等型电力变压器：PT0.02S30 （kW）QT0.08S30 （kvar）对SL7、S7、S9、S10等低损耗型电力变压器：PT
19、0.015S30 （kW）QT0.06S30 （kvar）式中式中 S S3030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（kVAkVA）。）。2022/12/32022/12/32222第22页，本讲稿共26页5.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P30(2)=P30(3)+PPWL1WL1P30(3)Q30(2)=Q30(3)+QQWL1WL1 Q30(3)S30(2)S30(3)PPWL1WL1、QQWL1WL1高压线路功率损耗，由于一般工厂范围不大，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。线路功率损耗小，故可忽略
20、不计。计算目的：用于选择总降压变电所出线及其上的开关设备。2022/12/32022/12/32323第23页，本讲稿共26页6.确定总降压变电所低压侧母线的计算确定总降压变电所低压侧母线的计算负荷负荷P30(1)P30(2)Q30(1)Q30(2)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所主变压器容量。2022/12/32022/12/32424第24页，本讲稿共26页(二二)按年产量估算全厂的计算负荷式中：a用户单位产品年耗电量，可查有关手册获取；A 用户产品年产量；Wa 用户年总耗电量；Tmax 用户年最大负荷利用小时数，可查有关手册获取。2022/12/32022/12/32525第25页，本讲稿共26页按负荷密度法(load density method)估算全厂的计算负荷式中：b用户平均负荷密度（W/m2），可根据城市电力规划规范选取。如：居住建筑用电为20 60 W/m2，或1.4 4k W；公共建筑用电为30 120 W/m2；工业建筑用电为20 80 W/m2。B建筑面积；Wa 用户年总耗电量。2022/12/32022/12/32626第26页，本讲稿共26页