工业企业电力负荷及其计算VIP

第二章，工业企业电力负荷及其计算，1。主要内容：2.1、工业用电负荷及负荷曲线*2.2、三相电力设备组计算负荷确定*2.3、单相电力设备组计算负荷确定2.4、工业企业负荷计算及系统功率损耗和功率损耗2.5、峰值电流计算2、学习目的：为了使供电工作满足安全、可靠、经济、合理的要求，有必要了解电力负荷的性质及计算。2.1、工业企业电力负荷及负荷曲线，2.1.1工业企业电力负荷分类1、电力负荷：电气设备消耗的电力或流经线路的电流或功率；(反映KA/KVA值)电气设备和消耗电能的用户。(反射性质)2。根据电力负荷对供电的可靠性以及电力中断造成的政治和经济损失或影响的程度，工业企业的电力负荷分为三级：一级负荷、二级负荷、三级负荷。1)和一级负荷：重要负荷。无论正常运行或事故，都应保持连续供电。解决方案：两个独立的电源。特别重要的还有安全负载(应急电源)。2)二次负荷：重要负荷，占很大比例。它不能中断电源，或中断后能快速恢复供电。解决方案：两个电路供电，还应使用两个电力变压器。例如：3)三级负荷：不属于一级和二级负荷的所有电力用户。允许长期断电。通常，有一个单回路电源。在工业企业中，一次和二次负荷占很大比例(60%-80%)，短期停电造成的损失一般相当大。在掌握了工业企业的负荷分类和供电要求后，在设计新建企业的供电系统时，可根据实际情况制定方案并进行分析比较，从技术和经济上来说，这是最合理的。工业企业电气设备工作系统广泛应用于工业企业。电能广泛用于各种机械、电解、电加热、电焊等。它的工作系统是不同的。为了获得更准确的电力负荷数据，正确选择供电系统的线路和供电元件，必须根据工作系统对电气设备进行分类。根据发热情况，分为3类：1 .连续工作系统；2.短期工作制度；3、重复短期工作制。连续运行系统：在特定环境温度下长时间连续运行的电气设备，其特点是负载相对稳定。连续工作加热使温度达到稳定温度，任何部位的温度和温升不得超过最大允许值。例如：通风机、水泵、压缩空气机、电机、电炉、运输设备、照明设备等。短期工作制：工作时间短、空闲时间长的电气设备。其特征是工作温度不能达到稳定温度，停止时温度可以降低到环境温度。示例：进给电机、闸门电机、脉冲阀等。在机床等上.3.重复短期工作制：设备不时工作，不时停机，反复运行，工作周期一般不超过10分钟。其特点是工作时温度不能达到稳定温度，停止时温度不能降至环境温度。负荷持续时间/瞬时率：t为工作周期，t为一个工作周期内的工作时间，t0为一个工作周期内的非工作时间。国家标准规定电气设备的额定周期为10分钟。例子：起重机，高炉起重机，各种类型的起重机，电焊机，起重机。(一般属于不良用户系统)。工业企业的负荷曲线和计算负荷1。负载曲线是指负载在一定时间内随时间变化的规律，反映了用户的功耗特性和功率大小。负载曲线的名称和特征由三组词定义：a、功率属性：有功功率和无功功率峰值负载、最大负载低谷、半小时最小负载、最大负载P30Q30、S30Pav、Qav、Iav、年负荷曲线1。(2)年最大负荷利用小时：Tmax=Wa/Pmax=Wa/P30Wa是全年消耗的电能，反映了负荷的稳定性，明显与工厂的生产倒班制度有关。越大越稳定，(3)平均负荷：一定时间内电力负荷消耗的功率平均值t Pav=Wt/t年平均负荷：PAV=wa/8760，(4)负荷系数：平均负荷与最大负荷之比，也称为负荷率，表示负荷曲线的不均匀程度，即负荷的变化。KL=Pav/Pmax反映负载变化的程度。设备负载系数：设备输出功率Pout与设备额定容量PN之比。KL=Pout/PN，3。计算负荷的概念：通过负荷统计计算得到的负荷值，用于根据供热情况选择供电系统中的各元件；热惯性和加热的3原理；计算负荷表达式：P30、Q30、S30、I30计算负荷是供电设计计算的基本依据，与电气设备和电线的选择有关。目的：选择合适的元件以满足电力系统可靠运行的要求。确定计算负荷的方法包括需求系数法和二项式法。2.2、3相电气设备组设备容量，2.2.1、设备容量差额定功率在确定电气设备组的额定容量时，不能简单地将每台设备上的额定容量相加，而必须在相同的工作系统下转换成额定功率，然后才能相加。统一规定的工作制度下的“额定功率”成为设备容量，用Pe表示。转换的基础是等效加热条件；一个工作系统下的加热转换为另一个工作系统下的加热时的相应功耗。2.2.2.2设备容量的确定(单个三相设备)(根据不同的工作系统单独确定)1。连续工作系统和短期工作系统的设备能力：p0为比功率，即建筑单位面积照明光源的安装功率；a是建筑的面积；重复短时工作制下的设备容量重复短时工作制下的设备容量是将某一负荷延续率铭牌上的额定功率转换为统一负荷延续率下的功率，这种转换是在同一时期相同的加热条件下进行的。根据加热条件的等效性，推导如下：1)焊机和焊接装置：=100=100%，例如：已知焊机变压器：SN=42千伏安，N=60%，查找：变压器的Pe，解决方案：2)起重机(起重机电机):=25=25%，例如：已知10t桥式起重机，PN=39.6kW千瓦，N=40%，查找：起重机的Pe，解决方案：嘿。2.3、电力负荷的实用计算方法，2.3.1需求系数法的概念：在计算电力负荷时，一般将车间内的多台电力设备按其工作特性进行分组，即将负荷曲线图形特性相似的设备分组为一个设备组，为每组设备选择合适的需求系数，计算每组电力设备的计算负荷，然后从每组计算负荷中计算出总的计算负荷。电气设备组的计算负荷和需求系数如下：计算三相电气设备组负荷的基本公式由需求系数法确定，单个电气设备的计算负荷Kd一般由车间内的大量设备确定。然而，当只有1-2个设备用于计算主线或支线上的功率消耗时，有一台额定功率为39.6千瓦、额定负载效率为0.8、功率因数为0.5的桥式起重机，其负载持续率为40%。尝试找出电机供电线路分支线路的计算负荷。解决方法是：Pe=P30=Q30=S30=I30=？多组电气设备的最大负荷不一定同时发生，因此车间主线有功负荷和无功负荷分别计入同时系数(综合系数)Kp和Kq:Kp=0.85-0.95；Kq=0.9 - 0.97 .对于低压母线：1)直接增加每个gro的计算负荷对于多组电气设备的计算，视在负载和电流不能直接与每组的视在负载或计算电流相加。二项式系数法，略(P38)、不平衡判定极限：单相设备总容量是否超过三相设备总容量的15%。计算：计算目标：等效三相设备负荷。如果三相负载不对称，等效三相有功负载应计算为最大负载相有功功率的3倍。a .单相设备的相间电压：Pe=3MaxPe，mph，x，x=a，b，C，/Pe=3Pe，mphB，单相设备连接电压：Pe=MaxPe，ph，x，x=a，b，C，/Pe=Pe，ph，2.3.3，不对称单相负载的设备容量，C和单相设备的连接电压和相电压分别：各相设备容量应根据所有设备的设备容量换算成相电压分别计算，并2.4、供电系统的功率损耗和功率损耗，A .供电系统的功率损耗图：2.4.1。b，功率损耗计算：B1.1，线路有功功率损耗：由线路电阻引起的损耗。B1.2，线路无功功率损耗：由线路电抗引起的损耗。提示：a、线路的电路和电抗参数可在标准表中找到；b .应特别注意计算单位。常用的单位是千瓦，千伏安，千伏安.线损计算示例：尝试计算从供电系统某区域的变电站到企业总降压变电站的35kV输电线路的有功功率损耗和无功功率损耗。据了解，线路长度为12公里，采用钢芯铝绞线LGJ-70，绞线几何距离为2.5米，输送计算负荷S30=4917kVA千伏安。解决方案：查表：LGJ R0-70=0.46/km；当几何距离为2.5m时，X0=0.397/km。则线路的有功功率损耗为：则线路的无功功率损耗为：B2.1，变压器有功功率损耗：B2.2，变压器无功功率损耗：铁损PFe:变压器铁芯在浇铸扶正时产生的有功功率，由空载实验确定；它与外加电压和频率有关，但与负载无关。铜损PCu:编号变压器负载电流在一次绕组和二次绕组电阻中引起的有功损耗，通过短路实验确定；与负载电流的平方成正比。=s30/sn变压器的负载率。空载无功功率损耗Q0:当变压器空载时，它是由产生主磁通的励磁电流引起的。通过空载实验测量；它只与绕组电压有关，与负载无关。负载无功功率损耗：当变压器空载时，它是由产生主磁通的励磁电流引起的。通过空载实验测量；它只与绕组电压有关，与负载无关。B2.2，变压器无功损耗：空载无功损耗Q0:当变压器空载时，由励磁电流产生主磁通。通过空载实验测量；它只与绕组电压有关，与负载无关。负载无功功率损耗：负载电流对变压器一、二次绕组电抗产生的无功功率。通过短路试验测量；与缠绕相关。以变压器功率损耗为例，已知车间选用的变压器型号为SJL1-1000/10，10/0.4千伏。技术数据为：空载损耗为2.0千瓦，短路电压百分比为4.5，空载电流百分比为1.7。据了解，该变压器的计算负荷为P30=596千瓦，Q30=530千伏安，S30 800千伏安。尝试计算该车间变压器的有功损耗和无功损耗。解决方案：变压器负载率=S30/SN=800/1000=0.8；变压器的有功损耗为：PTP0PK2=2 . 013 . 70 . 82=10.8(千瓦)变压器的无功损耗为：QTSn(I0 %/100 uk %/1002)=10001.7/1004.5/100(0.8)2=45.8(千伏安)。2.4.1供电系统的功率损耗，和线路功率损耗：铁损，变压器功率损耗，铜损，其中，工业企业负荷计算，1。目的：1 .向当地供电部门申请用电。企业变电所(站)电气设备和导线的选型。负荷计算方法：1。逐步计算方法2。需求系数法3。估算方法，2.5.1根据分步计算法确定企业计算负荷。1.定义：根据企业的供电系统图，从电气设备末端向供电方向逐步计算，最后计算车间/企业的总计算负荷。2。车间总计算负荷计算步骤：计算各电气设备的计算负荷P30(7)；2)根据工作系统的相似用电设备分组，计算计算负荷P30(6)；3)将低压母线上所有低压配电线路的计算负荷之和乘以一个同步系数，得到计算负荷P30(5)；4)计算车间变电所低压侧的负荷P30(5)，加上低压配电线上的功率损耗，计算车间变电所低压侧的负荷P30(4)；5)汇总车间降压变电站各出线计算负荷，乘以一个同步系数，得到变电站低压母线计算负荷P30(3)；车间总计算负荷P30(2)由车间降压变电站低压母线上的计算负荷加上车间降压变电站的变压器损耗和高压配电线路上的功率损耗得出。P30(7)，或：计算每个电气设备的计算负荷P30(1)；(2)根据具有相似工作系统的相似动力设备进行分组，计算计算负荷P30(2)；3)将低压母线上所有低压配电线路的计算负荷之和乘以一个同步系数，得到计算负荷P30(3)；4)计算车间变电站低压侧的负荷P30(3)，加上车间变压器的功率损耗，计算车间变电站高压侧的负荷P30(4)；5)P30(4)加上高压供电线路损耗，计算总降压变压器各出线的计算负荷P30(5)；6)将总降压变电站各出线的计算负荷相加，乘以同步系数，得到变电站低压母线上的计算负荷P30(6)；7)将总降压变电站低压母线上的计算负荷与总降压变电站的变压器损耗相加，计算出企业的总计算负荷P30(7)。企业的计算负荷根据需求系数法确定。首先，将企业电气设备的容量Pe乘以需求系数Kd，得到计算负荷P30。然后，根据企业的功率因数、无功功率计算负载Q30、视在计算负载S30、计算电流I30、2.5.3分别计算，企业计算负荷Wa根据估算方法确定为企业年用电需求。单位产品耗电量法：W