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1、第二章第二章 工厂的电力负荷及其计算工厂的电力负荷及其计算工厂供配电技术工厂供配电技术第2章第1页EXIT内容提要：本章首先介绍电力负荷的分级及有关概念，然后着重讲述用电设备组计算负荷和工厂计算负荷的确定方法，最后讲述尖峰电流及其计算方法。第2章工厂的电力负荷及其计算第二章第二章 工厂的电力负荷及其计算工厂的电力负荷及其计算工厂供配电技术工厂供配电技术第2章第2页EXIT第一节第一节 工厂的电力负荷与负荷曲线工厂的电力负荷与负荷曲线第二节第二节 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第三节第三节 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第四节第四节 工厂的计算
2、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第2章工厂的电力负荷及其计算第二章第二章 工厂的电力负荷及其计算工厂的电力负荷及其计算工厂供配电技术工厂供配电技术第2章第3页EXIT第2章工厂的电力负荷及其计算 “电力负荷电力负荷”在不同的场合可以有不同的含在不同的场合可以有不同的含义，它可以指用电设备或用电单位，也可以指用义，它可以指用电设备或用电单位，也可以指用电设备或用电单位的功率或电流的大小。电设备或用电单位的功率或电流的大小。掌握工掌握工厂电力负荷的基本概念，准确地确定工厂的计算厂电力负荷的基本概念，准确地确定工厂的计算负荷是设计工厂供配电系统的基础。负荷是设计工厂供配电系统的基础
3、。第二章第二章 工厂的电力负荷及其计算工厂的电力负荷及其计算工厂供配电技术工厂供配电技术第2章第4页EXIT第2章工厂的电力负荷及其计算 工厂里各种用电设备在运行中负荷是时大时小地变化着，但不应超过其额定容量。此外，各台用电设备的最大负荷一般又不会在同一时间出现。显然全厂的最大负荷总比全厂各种用电设备额定容量的总和要小。第二章第二章 工厂的电力负荷及其计算工厂的电力负荷及其计算工厂供配电技术工厂供配电技术第2章第5页EXIT 若根据全厂用电设备额定容量的总和作为计算负荷来选择导线截面和开关电器、变压器等，则将造成投资和设备的浪费；反之，若负荷计算过小，则导线、开关电器、变压器等有过热危险，使线
4、路及各种电气设备的绝缘老化，过早损坏。第2章工厂的电力负荷及其计算第二章第二章 工厂的电力负荷及其计算工厂的电力负荷及其计算工厂供配电技术工厂供配电技术第2章第6页EXIT 所以进行电力负荷计算，目的是为了合理地选择供电系统中的导线、开关电器、变压器等元件，使电气设备和材料得到充分利用和安全运行。第2章工厂的电力负荷及其计算第二章第二章 工厂的电力负荷及其计算工厂的电力负荷及其计算工厂供配电技术工厂供配电技术第2章第7页EXIT第一节第一节 工厂的电力负荷与负荷曲线工厂的电力负荷与负荷曲线1.1 工厂电力负荷的工厂电力负荷的 分级及其对供电电源的要求分级及其对供电电源的要求我国将电力负荷按其对
5、供电可靠性的要求及中断供电在政治上、经济上造成的损失或影响的程度划分为三级:一级负荷：突然停电将造成人生伤亡危险，或在经济上造成重大损失，或在政治上造成重大不良影响者。二级负荷：突然停电将造成在经济上造成较大重大损失，或在政治上造成不良影响者。三级负荷：不属于一级和二级负荷者。第二章第二章 工厂的电力负荷及其计算工厂的电力负荷及其计算工厂供配电技术工厂供配电技术第2章第8页EXIT第一节第一节 工厂的电力负荷与负荷曲线工厂的电力负荷与负荷曲线1.1 工厂电力负荷的工厂电力负荷的 分级及其对供电电源的要求分级及其对供电电源的要求 一级负荷：要求两独立回路电源供电，对于特别重要负荷，还应增设应急电
6、源。二级负荷：要求两回路电源供电。三级负荷：无特殊要求。第二章第二章 工厂的电力负荷及其计算工厂的电力负荷及其计算工厂供配电技术工厂供配电技术第2章第9页EXIT 连续工作制负荷是指长时间连续工作的用连续工作制负荷是指长时间连续工作的用电设备，其特点是负荷比较稳定，连续工作发热电设备，其特点是负荷比较稳定，连续工作发热使其达到热平衡状态，其温度达到稳定温度，用使其达到热平衡状态，其温度达到稳定温度，用电设备大都属于这类设备。如泵类、通风机、压电设备大都属于这类设备。如泵类、通风机、压缩机、电炉、运输设备、照明设备等。缩机、电炉、运输设备、照明设备等。1.2 工厂用电设备的工作制工厂用电设备的工
7、作制第一节第一节 工厂的电力负荷与负荷曲线工厂的电力负荷与负荷曲线长期连续工作制设备长期连续工作制设备（continuousrunningduty-type）第二章第二章 工厂的电力负荷及其计算工厂的电力负荷及其计算工厂供配电技术工厂供配电技术第2章第10页EXIT第一节第一节 工厂的电力负荷与负荷曲线工厂的电力负荷与负荷曲线1.2 工厂用电设备的工作制工厂用电设备的工作制短时工作制设备短时工作制设备(short-timeduty-type)短时工作制负荷是指工作时间短、停歇时间长的用电设备。其运行特点为工作时其温度达不到稳定温度，停歇时其温度降到环境温度，此负荷在用电设备中所占比例很小。如机
8、床的横梁升降、刀架快速移动电动机、闸门电动机等。第二章第二章 工厂的电力负荷及其计算工厂的电力负荷及其计算工厂供配电技术工厂供配电技术第2章第11页EXIT反复短时工作制负荷是指时而工作、时而停歇、反复运行的设备，其运行特点为工作时温度达不到稳定温度，停歇时也达不到环境温度。如起重机、电梯、电焊机等。第一节第一节 工厂的电力负荷与负荷曲线工厂的电力负荷与负荷曲线1.2 工厂用电设备的工作制工厂用电设备的工作制反复短时工作制设备(intermittentperiodicduty-type)第二章第二章 工厂的电力负荷及其计算工厂的电力负荷及其计算工厂供配电技术工厂供配电技术第2章第12页EXIT
9、第一节第一节 工厂的电力负荷与负荷曲线工厂的电力负荷与负荷曲线1.2 工厂用电设备的工作制工厂用电设备的工作制 通常用一个工作周期内工作时间占整个周期的通常用一个工作周期内工作时间占整个周期的百分比来表示负荷持续率（或称暂载率）百分比来表示负荷持续率（或称暂载率）式中式中 工作时间；工作时间；停歇时间。停歇时间。起重电动机的标准暂载率有15%、25%、40%、60%四种。电焊设备的标准暂载率有50%、65%、75%、100%四种。第二章第二章 工厂的电力负荷及其计算工厂的电力负荷及其计算工厂供配电技术工厂供配电技术第2章第13页EXIT第一节第一节 工厂的电力负荷与负荷曲线工厂的电力负荷与负荷
10、曲线1.3 负荷曲线的概念负荷曲线的概念定义：负荷曲线(loadcurve)是表征电力负荷随时间变化的图形。它绘在直角坐标系上，纵坐标表示负荷（有功或无功功率），横坐标表示对应的时间（一般以半小时为单位）。特点：1）电力负荷是变化的，不等于额定功率；2）电力负荷的变化是有规律的。作用：可以直观地了解电力负荷变动的情况，通过对负荷曲线的分析，更深入地掌握负荷变动的规律，从中获得一些对设计和运行有用的资料。第二章第二章 工厂的电力负荷及其计算工厂的电力负荷及其计算工厂供配电技术工厂供配电技术第2章第14页EXIT按负荷对象分按负荷对象分 工厂的的负荷曲线工厂的的负荷曲线 车间的的负荷曲线车间的的负
11、荷曲线 某台设备的负荷曲线某台设备的负荷曲线按负荷的功率性质分按负荷的功率性质分 有功负荷曲线有功负荷曲线 无功负荷曲线无功负荷曲线按表示的时间分按表示的时间分 年的负荷曲线年的负荷曲线 月的负荷曲线月的负荷曲线 日的负荷曲线日的负荷曲线 工作班的负荷曲线工作班的负荷曲线按绘制方式分按绘制方式分 依点连成的负荷曲线依点连成的负荷曲线 梯形的负荷曲线梯形的负荷曲线第一节第一节 工厂的电力负荷与负荷曲线工厂的电力负荷与负荷曲线1.3 负荷曲线的概念负荷曲线的概念第二章第二章 工厂的电力负荷及其计算工厂的电力负荷及其计算工厂供配电技术工厂供配电技术第2章第15页EXIT第一节第一节 工厂的电力负荷与
12、负荷曲线工厂的电力负荷与负荷曲线1.3 负荷曲线的概念负荷曲线的概念一、日负荷曲线：负荷在一昼夜间（024h）变化情况。制作：每半小时纪录电度表读数，计算半小时平均功率，作负荷曲线。日有功负荷曲线第二章第二章 工厂的电力负荷及其计算工厂的电力负荷及其计算工厂供配电技术工厂供配电技术第2章第16页EXIT第一节第一节 工厂的电力负荷与负荷曲线工厂的电力负荷与负荷曲线1.3 负荷曲线的概念负荷曲线的概念二、年负荷曲线年负荷持续时间曲线的绘制根据典型夏日和冬日负荷曲线按负荷大小依次排列绘制北方：冬日200天，夏日165天南方：冬日165天，夏日200天第二章第二章 工厂的电力负荷及其计算工厂的电力负
13、荷及其计算工厂供配电技术工厂供配电技术第2章第17页EXIT第一节第一节 工厂的电力负荷与负荷曲线工厂的电力负荷与负荷曲线1.4 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1.年最大负荷和年最大负荷利用小时1）年最大负荷Pmax指全年中负荷最大的工作班内（为防偶然性，这样的工作班至少要在负荷最大的月份出现次）分钟平均功率的最大值，因此年最大负荷有时也称为分钟最大负荷P30。第二章第二章 工厂的电力负荷及其计算工厂的电力负荷及其计算工厂供配电技术工厂供配电技术第2章第18页EXIT2）年最大负荷利用小时max 指负荷以年最大负荷P max持续运行一段时间后，消耗的电能恰好等
14、于该电力负荷全年实际消耗的电能，这段时间就是年最大负荷利用小时。如图2-4所示，阴影部分即为全年实际消耗的电能。如果以W a表示全年实际消耗的电能，则有：第一节第一节 工厂的电力负荷与负荷曲线工厂的电力负荷与负荷曲线1.4 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第二章第二章 工厂的电力负荷及其计算工厂的电力负荷及其计算工厂供配电技术工厂供配电技术第2章第19页EXIT1.4 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第一节第一节 工厂的电力负荷与负荷曲线工厂的电力负荷与负荷曲线1.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第二章
15、第二章 工厂的电力负荷及其计算工厂的电力负荷及其计算工厂供配电技术工厂供配电技术第2章第20页EXIT第一节第一节 工厂的电力负荷与负荷曲线工厂的电力负荷与负荷曲线1.4 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2.平均负荷和负荷系数1）平均负荷Pa v平均负荷就是指电力负荷在一定时间内消耗的功率的平均值。如在t这段时间内消耗的电能为Wt，则t时间的平均负荷为：年平均负荷是指电力负荷在一年内消耗的功率的平均值。如用Wt表示全年实际消耗的电能，则年平均负荷为：第二章第二章 工厂的电力负荷及其计算工厂的电力负荷及其计算工厂供配电技术工厂供配电技术第2章第21页EXIT第一节
16、第一节 工厂的电力负荷与负荷曲线工厂的电力负荷与负荷曲线1.4 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2.平均负荷和负荷系数1）平均负荷（averageload）Pa v年平均负荷第二章第二章 工厂的电力负荷及其计算工厂的电力负荷及其计算工厂供配电技术工厂供配电技术第2章第22页EXIT第一节第一节 工厂的电力负荷与负荷曲线工厂的电力负荷与负荷曲线1.4 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2.平均负荷和负荷系数2）负荷系数(loadcoefficient)负荷系数是指平均负荷与最大负荷的比值，有有功负荷系数KaL和无功负荷系数KrL，即有
17、时也用表示有功负荷系数，用表示无功负荷系数。一般工厂=0.70.75，=0.760.82第二章第二章 工厂的电力负荷及其计算工厂的电力负荷及其计算工厂供配电技术工厂供配电技术第2章第23页EXIT对于单个用电设备或用电设备组，负荷系数是指设备的输出功率P和设备额定容量PN之比值，即 它表征该设备或设备组的容量是否被充分利用。第一节第一节 工厂的电力负荷与负荷曲线工厂的电力负荷与负荷曲线1.4 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2.平均负荷和负荷系数2）负荷系数(loadcoefficient)第二章第二章 工厂的电力负荷及其计算工厂的电力负荷及其计算工厂供配电技术
18、工厂供配电技术第2章第24页EXIT第二节第二节 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2.1 概述概述供电系统要能安全可靠地运行，其中各个元件（包括电力变压器、开关设备及导线、电缆）都必须选择得当，除了应满足工作电压和频率的要求外，最重要的就是要满足负荷电流的要求。因此有必要对供电系统中各个环节的电力负荷进行统计计算。第二章第二章 工厂的电力负荷及其计算工厂的电力负荷及其计算工厂供配电技术工厂供配电技术第2章第25页EXIT第二节第二节 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2.1 概述概述 “计算负荷计算负荷”（calculated load）：）：通过
19、负荷的统计计通过负荷的统计计算求出的、用来按发热条件选择供电系统中各元件的负荷算求出的、用来按发热条件选择供电系统中各元件的负荷值。值。P P3030-负荷的有功计算负荷负荷的有功计算负荷Q Q3030-负荷的无功计算负荷负荷的无功计算负荷S S3030-负荷的视在计算负荷负荷的视在计算负荷I I3030-负荷的计算电流负荷的计算电流 计算负荷实际上与从负荷曲线上查得的半小时最大负计算负荷实际上与从负荷曲线上查得的半小时最大负荷荷P30（亦即年最大负荷亦即年最大负荷Pmax）是基本相当的。是基本相当的。第二章第二章 工厂的电力负荷及其计算工厂的电力负荷及其计算工厂供配电技术工厂供配电技术第2章
20、第26页EXIT2.1 概述概述第二节第二节 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需要系数法需要系数法二项式系数法二项式系数法需要系数是按照车间以上的负荷情况来确定的，适用于变、配电所的负荷计算。二项式系数法考虑了用电设备中几台功率较大的设备工作时对负荷影响的附加功率，一般适用于低压配电支干线和配电箱的负荷计算。负荷计算负荷计算方法方法第二章第二章 工厂的电力负荷及其计算工厂的电力负荷及其计算工厂供配电技术工厂供配电技术第2章第27页EXIT第二节第二节 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2.2 按需要系数法确定计算负荷按需要系数法确定计算负荷 在所计
21、算的范围内（如一条干线、一段母线或一台变压器），所有用电设备的设备容量并不等于其计算负荷，两者之间存在一个比值关系，因此引进需要系数的概念，即其中式中：式中：1.基本公式第二章第二章 工厂的电力负荷及其计算工厂的电力负荷及其计算工厂供配电技术工厂供配电技术第2章第28页EXIT第二节第二节 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2.2 按需要系数法确定计算负荷按需要系数法确定计算负荷2.设备容量的计算设备容量的定义：经过换算至统一规定的工作制下的“额定功率”称为设备容量，用P e表示。设备容量的确定：1）长期工作制和短时工作制的用电设备其设备容量为该设备的铭牌额定功率，即P
22、e=PN 2）反复短时工作制的用电设备其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。常用设备的换算要求如下：第二章第二章 工厂的电力负荷及其计算工厂的电力负荷及其计算工厂供配电技术工厂供配电技术第2章第29页EXIT第二节第二节 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2.2 按需要系数法确定计算负荷按需要系数法确定计算负荷2.设备容量的计算对电焊机设备，应统一换算到对电焊机设备，应统一换算到=100%=100%，换算公式为：换算公式为：式中：式中：设备铬牌额定容量；设备铬牌额定容量；设备铬牌功率因数。设备铬牌功率因数。为与设备容量相对应的负荷持续率为与设
23、备容量相对应的负荷持续率第二章第二章 工厂的电力负荷及其计算工厂的电力负荷及其计算工厂供配电技术工厂供配电技术第2章第30页EXIT第二节第二节 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2.2 按需要系数法确定计算负荷按需要系数法确定计算负荷2.设备容量的计算式中式中 （换算前）设备铬牌额定功率；（换算前）设备铬牌额定功率；换算后设备容量；换算后设备容量；设备铬牌暂载率。设备铬牌暂载率。对起重电动机应统一换算到对起重电动机应统一换算到=25%=25%，换算公式为：换算公式为：第二章第二章 工厂的电力负荷及其计算工厂的电力负荷及其计算工厂供配电技术工厂供配电技术第2章第31页EX
24、IT第二节第二节 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2.2 按需要系数法确定计算负荷按需要系数法确定计算负荷2.设备容量的计算电炉变压器组指在额定视在功率下的有功功率，即 式中，SN是电炉变压器的额定容量；cosN是电炉变压器的额定功率因数。第二章第二章 工厂的电力负荷及其计算工厂的电力负荷及其计算工厂供配电技术工厂供配电技术第2章第32页EXIT照明设备（1）不用镇流器的照明设备（如白炽灯、碘钨灯）的设备容量是指灯头的额定功率，即 Pe=PN（2）用镇流器的照明设备（如荧光灯、高压水银灯）的设备容量要包括镇流器中的功率损失：荧光灯：Pe=1.2PN 高压水银灯、金属卤化
25、物灯：Pe=1.1PN （3）照明设备的设备容量还可按建筑物的单位面积容量法估算：Pe=S/1000 式中，是建筑物单位面积的照明容量（W/m2）；S为建筑物的面积（m2）。照明设备（1）不用镇流器的照明设备（如白炽灯、碘钨灯）的设备容量是指灯头的额定功率，即 Pe=PN（2）用镇流器的照明设备（如荧光灯、高压水银灯）的设备容量要包括镇流器中的功率损失：荧光灯：Pe=1.2PN 高压水银灯、金属卤化物灯：Pe=1.1PN （3）照明设备的设备容量还可按建筑物的单位面积容量法估算：Pe=S/1000 式中，是建筑物单位面积的照明容量（W/m2）；S为建筑物的面积（m2）。第二节第二节 三相用电设
26、备组计算负荷的确定三相用电设备组计算负荷的确定2.2 按需要系数法确定计算负荷按需要系数法确定计算负荷2.设备容量的计算第二章第二章 工厂的电力负荷及其计算工厂的电力负荷及其计算工厂供配电技术工厂供配电技术第2章第33页EXIT第二节第二节 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2.2 按需要系数法确定计算负荷按需要系数法确定计算负荷3.单组用电设备组的计算负荷如果负荷为一台三相电动机，则其计算负荷为额定负荷，计算电流应取其额定电流第二章第二章 工厂的电力负荷及其计算工厂的电力负荷及其计算工厂供配电技术工厂供配电技术第2章第34页EXIT2.2 按需要系数法确定计算负荷按需要
27、系数法确定计算负荷第二节第二节 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例已知某机修车间的金属切削机床组，有电压为380V的电动机30台，其总的设备容量为120kW。试求其计算负荷。解 查附录表1中的“小批生产的金属冷加工机床电动机”项，可得Kd=0.160.2（取0.18计算），cos=0.5，tg=1.73。根据公式得：P30=KdPe=0.18120=21.6kWQ30=Pctg=21.61.73=37.37kvarS30=P30/cos=21.6/0.5=43.2kVA 3.单组用电设备组的计算负荷第二章第二章 工厂的电力负荷及其计算工厂的电力负荷及其计算工厂供配电技术
28、工厂供配电技术第2章第35页EXIT第二节第二节 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2.2 按需要系数法确定计算负荷按需要系数法确定计算负荷4.多组用电设备组的计算负荷 式中，i为用电设备组的组数，Kp、Kq分别为有功、无功同时系数，P30i，Q30i为各用电设备组的计算负荷。第二章第二章 工厂的电力负荷及其计算工厂的电力负荷及其计算工厂供配电技术工厂供配电技术第2章第36页EXIT第二节第二节 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2.2 按需要系数法确定计算负荷按需要系数法确定计算负荷4.多组用电设备组的计算负荷同时系数的取值对车间干线，取对低压母线
29、，分两种情况：（1）有用电设备组计算负荷直接相加来计算时，取（2）由车间干线计算负荷直接相加来计算时，取第二章第二章 工厂的电力负荷及其计算工厂的电力负荷及其计算工厂供配电技术工厂供配电技术第2章第37页EXIT第二章第二章 工厂的电力负荷及其计算工厂的电力负荷及其计算工厂供配电技术工厂供配电技术第2章第38页EXIT第二节第二节 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2.2 按需要系数法确定计算负荷按需要系数法确定计算负荷例例 某小批量生产车间某小批量生产车间380V线路上接有金属切削机床共线路上接有金属切削机床共20台（其中台（其中10.5kW-4台，台，7.5kW-8台
30、，台，5kW-8台），车间台），车间有有380V电焊机电焊机2台（每台容量台（每台容量20kVA，,），），车间有吊车车间有吊车1台台11kW，），），试计算此车间试计算此车间的计算负荷的计算负荷。5.0cos=Nj%65=Ne%25=Ne第二章第二章 工厂的电力负荷及其计算工厂的电力负荷及其计算工厂供配电技术工厂供配电技术第2章第39页EXIT解解（1）金属切削机床的计算负荷 金属切削机床属于长期连续工作制设备，所以20台金属切削机床的总容量为：查附录表1取需要系数和功率因数为：第二节第二节 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2.2 按需要系数法确定计算负荷按需要系数法
31、确定计算负荷第二章第二章 工厂的电力负荷及其计算工厂的电力负荷及其计算工厂供配电技术工厂供配电技术第2章第40页EXIT第二节第二节 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2.2 按需要系数法确定计算负荷按需要系数法确定计算负荷（2）电焊机组的计算负荷）电焊机组的计算负荷 电焊机属于反复短时工作制设备，它的设备容量应统一换算到 ，所以2台电焊机的设备容量：查附录表1取需要系数和功率因数为：第二章第二章 工厂的电力负荷及其计算工厂的电力负荷及其计算工厂供配电技术工厂供配电技术第2章第41页EXIT第二节第二节 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2.2 按需
32、要系数法确定计算负荷按需要系数法确定计算负荷（3）吊车组的计算负荷）吊车组的计算负荷吊车属于反复短时工作制设备，它的设备容量应统一换算到，所以1台吊车的容量为：查附录表1取需要系数和功率因数为：第二章第二章 工厂的电力负荷及其计算工厂的电力负荷及其计算工厂供配电技术工厂供配电技术第2章第42页EXIT（4）全车间的总计算负荷）全车间的总计算负荷取同时系数 ，所以全车间的计算负荷为：第二节第二节 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2.2 按需要系数法确定计算负荷按需要系数法确定计算负荷第二章第二章 工厂的电力负荷及其计算工厂的电力负荷及其计算工厂供配电技术工厂供配电技术第2
33、章第43页EXIT序号用电设备组名称台数n容量Pe需要系数Kdcostan计算负荷P30Q30S30I301金属切削机床201420.20.51.7328.449.12电焊机216.10.350.352.685.6153吊车1110.150.51.731.72.9车间总计取28.656.963.796.9第二节第二节 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2.2 按需要系数法确定计算负荷按需要系数法确定计算负荷第二章第二章 工厂的电力负荷及其计算工厂的电力负荷及其计算工厂供配电技术工厂供配电技术第2章第44页EXIT第二节第二节 三相用电设备组计算负荷的确定三相用电设备组计算
34、负荷的确定2.3 按二项式法确定计算负荷按二项式法确定计算负荷 在计算设备台数不多，而且各台设备容量相差较大的车间干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：式中b、c二项式系数，根据设备名称、类型、台数查表选取；用电设备组的平均负荷，其中为用电设备组的设备总容量；指用电设备中x台容量最大的设备容量之和。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。的计算公式与前述需要系数法相同。第二章第二章 工厂的电力负荷及其计算工厂的电力负荷及其计算工厂供配电技术工厂供配电技术第2章第45页EXIT第二节第二节 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2.3 按二项
35、式法确定计算负荷按二项式法确定计算负荷例例 某小批量生产车间某小批量生产车间380V线路上接有金属切削机床共线路上接有金属切削机床共20台（其中台（其中10.5kW-4台，台，7.5kW-8台，台，5kW-8台），车间台），车间有有380V电焊机电焊机2台（每台容量台（每台容量20kVA，,），），车间有吊车车间有吊车1台台11kW，），），试用二项式法试用二项式法计算此车间的计算负荷计算此车间的计算负荷。5.0cos=Nj%65=Ne%25=Ne第二章第二章 工厂的电力负荷及其计算工厂的电力负荷及其计算工厂供配电技术工厂供配电技术第2章第46页EXIT根据公式有根据公式有 解：查附表1取二项
36、式系数2.3 按二项式法确定计算负荷按二项式法确定计算负荷第二节第二节 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第二章第二章 工厂的电力负荷及其计算工厂的电力负荷及其计算工厂供配电技术工厂供配电技术第2章第47页EXIT用用二二项项式式法法求求解解计计算算负负荷荷的的几几个个问问题：题：（1）对）对12台用电设备可认为台用电设备可认为 ，即，即（2）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）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。在各组用电设备中取其中一组最大的附加设备的最大负荷不同时出现的因素。在各组
37、用电设备中取其中一组最大的附加负荷负荷 ，再加上各组平均负荷，再加上各组平均负荷 ，求出设备组的总计算负荷。，求出设备组的总计算负荷。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；最大附加负荷最大附加负荷 的设备组的的设备组的 。求出求出 、后，可得出后，可得出 和和 。第二节第二节 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2.3 按二项式法确定计算负荷按二项式法确定计算负荷第二章第二章 工厂的电力负荷及其计算工厂的电力负荷及其计算工厂供配电技术工厂供配电技术第2章第48页EXIT
38、第三节第三节 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单相设备接在三相线路中，应尽可能均衡分配，使三相负荷尽可能均衡。如果三相线路中单相设备的总容量不超过总容量的15%，则单相设备可与三相设备按三相负荷平衡计算。如果三相线路中单相设备的总容量超过总容量的15%，则应将单相设备容量换算为等效三相设备容量，再与三相设备容量相加。第二章第二章 工厂的电力负荷及其计算工厂的电力负荷及其计算工厂供配电技术工厂供配电技术第2章第49页EXIT由于确定计算负荷的目的，主要是为了选择导线上的设备和导线，使线路上的设备和导线在通过计算电流时不致过热或损坏，因此在接有较多单相设备的三相线因此在接有
39、较多单相设备的三相线路中，只要三相负荷不平衡，就应以最大负荷相有功负路中，只要三相负荷不平衡，就应以最大负荷相有功负荷的荷的3倍作为等效三相有功负荷，以满足安全运行的要求。倍作为等效三相有功负荷，以满足安全运行的要求。第三节第三节 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第二章第二章 工厂的电力负荷及其计算工厂的电力负荷及其计算工厂供配电技术工厂供配电技术第2章第50页EXIT第三节第三节 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单相设备组等效三相负荷的计算单相设备组等效三相负荷的计算1.单相设备接于相电压时的等效三相负荷2.单相设备接于线电压时的等效三相负荷按
40、最大负荷相单相设备容量的3倍计算.接于同一线电压时 式中，为单相设备的容量。接于不同线电压时 设接于三个线电压的设备容量分别为P1、P2、P3，且cos1cos2cos3，P1P2P3，则等效三相设备容量为 第二章第二章 工厂的电力负荷及其计算工厂的电力负荷及其计算工厂供配电技术工厂供配电技术第2章第51页EXIT3.单相设备分别接于线电压和相电压时的等效三相负荷首先应将接于线电压的单相设备换算为接于相电压的设备容量，然后分相计算各相的设备容量和计算负荷。第三节第三节 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单相设备组等效三相负荷的计算单相设备组等效三相负荷的计算将线电压的单相
41、设备容量换算为相电压的设备容量的换算公式为 第二章第二章 工厂的电力负荷及其计算工厂的电力负荷及其计算工厂供配电技术工厂供配电技术第2章第52页EXIT第四节第四节 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4.1 工厂计算负荷的确定工厂计算负荷的确定在供电设计中进行设备选择时则应进行较详细的全厂负荷计算，它是选择工厂电源进线及主要电气设备包括主变压器的基本依据，也是计算工厂的功率因数及无功补偿容量的基本依据。确定工厂计算负荷的方法：按需要系数法确定工厂计算负荷按需要系数法确定工厂计算负荷 按年产量估算工厂计算负荷按年产量估算工厂计算负荷 按逐级计算法确定工厂计算负荷按逐级计
42、算法确定工厂计算负荷第二章第二章 工厂的电力负荷及其计算工厂的电力负荷及其计算工厂供配电技术工厂供配电技术第2章第53页EXIT4.1 工厂计算负荷的确定工厂计算负荷的确定（一）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，即工厂的需要系数即可求得全厂的有功计算负荷，即 式中式中 全厂的需要系数值，查附录表全厂的需要系数值，查附录表2 2选取。选取。第四节第四节 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第二章第二章 工厂的电力负荷及其计算工厂的电力负荷及其计算工厂供
43、配电技术工厂供配电技术第2章第54页EXIT4.1 工厂计算负荷的确定工厂计算负荷的确定（二）按年产量估算全厂的计算负荷Tmax为工厂的年最大负荷利用小时为工厂的年最大负荷利用小时。第四节第四节 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将工厂的年产量将工厂的年产量A乘上单位产品耗电量乘上单位产品耗电量a，可得工厂全年耗电量，可得工厂全年耗电量第二章第二章 工厂的电力负荷及其计算工厂的电力负荷及其计算工厂供配电技术工厂供配电技术第2章第55页EXIT4.1 工厂计算负荷的确定工厂计算负荷的确定（三）用逐级推算法计算全厂的计算负荷 在确定了各用电设备组的在确定了各用电设备组的计
44、算负荷后，要确定车间或全计算负荷后，要确定车间或全厂的计算负荷，可以采用由用厂的计算负荷，可以采用由用电设备组开始，逐级向电源方电设备组开始，逐级向电源方向推算的方法，在经过变压器向推算的方法，在经过变压器和较长线路时，应加上变压器和较长线路时，应加上变压器和线路的损耗。和线路的损耗。第四节第四节 工厂计算负荷的计算工厂计算负荷的计算第二章第二章 工厂的电力负荷及其计算工厂的电力负荷及其计算工厂供配电技术工厂供配电技术第2章第56页EXIT4.1 工厂计算负荷的确定工厂计算负荷的确定用逐级推算法计算全厂的计算负荷P30.5=K5 P30.6iP304=P30.5+PwL2P30.3=K3 P3
45、04iP302=P303+PT+PwL1P301=K1 P302iP305应为其所有出线上的计算负荷P306等之和，再乘上同时系数K5。第四节第四节 工厂计算负荷的计算工厂计算负荷的计算第二章第二章 工厂的电力负荷及其计算工厂的电力负荷及其计算工厂供配电技术工厂供配电技术第2章第57页EXIT4.1 工厂计算负荷的确定工厂计算负荷的确定用逐级推算法计算全厂的计算负荷P30.5=K5 P30.6iP304=P30.5+PwL2P30.3=K3 P304iP302=P303+PT+PwL1P301=K1 P302i而P304要考虑线路WL2的损耗，因此P304P305+PWL2第四节第四节 工厂计
46、算负荷计算工厂计算负荷计算第二章第二章 工厂的电力负荷及其计算工厂的电力负荷及其计算工厂供配电技术工厂供配电技术第2章第58页EXIT4.1 工厂计算负荷的确定工厂计算负荷的确定用逐级推算法计算全厂的计算负荷P30.5=K5 P30.6iP304=P30.5+PwL2P30.3=K3 P304iP302=P303+PT+PwL1P301=K1 P302iP303由P304等几条干线上计算负荷之和乘上一个同时系数K3而得。第四节第四节 工厂计算负荷的计算工厂计算负荷的计算第二章第二章 工厂的电力负荷及其计算工厂的电力负荷及其计算工厂供配电技术工厂供配电技术第2章第59页EXIT4.1 工厂计算负
47、荷的确定工厂计算负荷的确定用逐级推算法计算全厂的计算负荷P30.5=K5 P30.6iP304=P30.5+PwL2P30.3=K3 P304iP302=P303+PT+PwL1P301=K1 P302iP302要考虑变压器和线路的损耗，因此P302P303+PWL1PT第四节第四节 工厂计算负荷的计算工厂计算负荷的计算第二章第二章 工厂的电力负荷及其计算工厂的电力负荷及其计算工厂供配电技术工厂供配电技术第2章第60页EXITP30.5=K5 P30.6iP304=P30.5+PwL2P30.3=K3 P304iP302=P303+PT+PwL1P301=K1 P302i4.1 工厂计算负荷的
48、确定工厂计算负荷的确定用逐级推算法计算全厂的计算负荷P301由P302等几条高压配电线上计算负荷之和乘上一个同时系数K1而得。第四节第四节 工厂计算负荷计算工厂计算负荷计算第二章第二章 工厂的电力负荷及其计算工厂的电力负荷及其计算工厂供配电技术工厂供配电技术第2章第61页EXIT4.1 工厂计算负荷的确定工厂计算负荷的确定用逐级推算法计算全厂的计算负荷有功功率损耗：有功功率损耗：无功功率损耗：无功功率损耗：对中小型工厂来说，厂内高低压配电线路一般不长，其功率损耗可略去不计。电力变压器得功率损耗可采用简化公式来近似计算。S30为变压器二次侧的视在计算负荷。第四节第四节 工厂计算负荷的计算工厂计算
49、负荷的计算第二章第二章 工厂的电力负荷及其计算工厂的电力负荷及其计算工厂供配电技术工厂供配电技术第2章第62页EXIT4.2 工厂的功率因数、无功补偿及补偿后的工厂计算负荷工厂的功率因数、无功补偿及补偿后的工厂计算负荷1.工厂的功率因数工厂的功率因数 功率因数是指在交流电路中电压和电流之间相位功率因数是指在交流电路中电压和电流之间相位差角（功率因数角）的余弦，在数值上，是有功功率差角（功率因数角）的余弦，在数值上，是有功功率与视在功率之比，即与视在功率之比，即cos=P/S。功率因数的大小与用户负荷的性质有关。在一定有功率因数的大小与用户负荷的性质有关。在一定有功功率的条件下，用户所需感性无功
50、功率愈大，功功率的条件下，用户所需感性无功功率愈大，cos值值愈小。愈小。第四节第四节 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第二章第二章 工厂的电力负荷及其计算工厂的电力负荷及其计算工厂供配电技术工厂供配电技术第2章第63页EXIT4.2 工厂的功率因数、无功补偿及补偿后的工厂计算负荷工厂的功率因数、无功补偿及补偿后的工厂计算负荷瞬时功率因数瞬时功率因数平均功率因数平均功率因数最大负荷时功率因数最大负荷时功率因数自然功率因数自然功率因数总功率因数总功率因数指运行中的工厂供用电系统在某一时刻的功率因数值 指某一规定时间段内功率因数的平均值 指配电系统运行在年最大负荷时（计