负荷计算(第二章)课件

1、第第2 2章章 负荷计算负荷计算 供用电系统供用电系统第2章第1页2021年年10月月21日日第2章负荷计算内容提要：内容提要：本章介绍中小型工厂电力负荷的运用情况、负荷性本章介绍中小型工厂电力负荷的运用情况、负荷性质及其工作制，重点介绍了确定用电设备组计算负荷的两种常质及其工作制，重点介绍了确定用电设备组计算负荷的两种常用方法用方法需要系数法和二项式系数法。接着讲述了工厂计算需要系数法和二项式系数法。接着讲述了工厂计算负荷的确定方法，采用无功补偿的措施。另外还简要介绍了照负荷的确定方法，采用无功补偿的措施。另外还简要介绍了照明负荷的分析计算。明负荷的分析计算。第第2 2章章 负荷计算负荷计算

2、 供用电系统供用电系统第2章第2页2021年年10月月21日日第2章负荷计算第第2 2章章 负荷计算负荷计算 供用电系统供用电系统第2章第3页2021年年10月月21日日2.1电力负荷和负荷曲线电力负荷和负荷曲线2.1.1 常用的用电设备常用的用电设备2.1.2 用电设备的工作制用电设备的工作制2.1.3 负荷曲线负荷曲线第第2 2章章 负荷计算负荷计算 供用电系统供用电系统第2章第4页2021年年10月月21日日问题提出：1。给某个负荷点供电应供多少、依据是什么？2。若有10台10kW、380V三相异步电动机需要供电，开关选多大？导线截面选多大合适？3。新建的用户应如何计算用电量？第第2 2

3、章章 负荷计算负荷计算 供用电系统供用电系统第2章第5页2021年年10月月21日日进行负荷计算的意义进行负荷计算的意义 新建一个企业或对现有的企业进行扩新建一个企业或对现有的企业进行扩建或改建时，都要进行供电系统的设计，建或改建时，都要进行供电系统的设计，而供电系统设计时又首先需要确定企业的而供电系统设计时又首先需要确定企业的负荷，负荷计算得准确，可使设计工作建负荷，负荷计算得准确，可使设计工作建立在可靠的基础资料之上，得出的工程设立在可靠的基础资料之上，得出的工程设计方案也会经济合理。所以正确合理地确计方案也会经济合理。所以正确合理地确定计算负荷具有很大的意义。定计算负荷具有很大的意义。第

4、第2 2章章 负荷计算负荷计算 供用电系统供用电系统第2章第6页2021年年10月月21日日负荷计算的目的负荷计算的目的（1）确定用电量）确定用电量 计算出电能和最大负荷计算出电能和最大负荷申请用电申请用电 （2）提供选择各种电气设备的依据）提供选择各种电气设备的依据 使系使系统上所选的设备能合理、充分利用，并能统上所选的设备能合理、充分利用，并能安全运行。安全运行。第第2 2章章 负荷计算负荷计算 供用电系统供用电系统第2章第7页2021年年10月月21日日2.1电力负荷和负荷曲线电力负荷和负荷曲线“电力负荷电力负荷”在不同的场合可以有不同的含义，它可以指用电设在不同的场合可以有不同的含义，

5、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。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。 第第2 2章章 负荷计算负荷计算 供用电系统供用电系统第2章第8页2021年年10月月21日日211工厂常用用电设备工厂常用用电设备 生产加工机械的拖动设备；生产加工机械的拖动设备；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。 2.1电力负荷和负荷曲线电力负荷和负荷曲线第第2 2章章 负荷计算负荷计算 供用电系统供用电系统第2章第9页2021年年10月月21日日1. 生产机械的拖动设备 机床设备机床设备起重运输设备起重运输设备功能功

6、能金属切削金属切削金属压力加工金属压力加工功能功能起吊搬运物料起吊搬运物料运输客货运输客货车床车床铣床铣床刨床刨床钻床钻床磨床磨床组合机床组合机床镗床镗床冲床冲床锯床锯床剪床剪床砂轮机砂轮机吊车吊车行车行车输送机输送机电梯电梯自动扶梯自动扶梯生产机械的生产机械的拖动设备拖动设备211工厂常用用电设备工厂常用用电设备 2.1电力负荷和负荷曲线电力负荷和负荷曲线第第2 2章章 负荷计算负荷计算 供用电系统供用电系统第2章第10页2021年年10月月21日日2电焊和电镀设备 电电焊焊设设备备211工厂常用用电设备工厂常用用电设备 2.1电力负荷和负荷曲线电力负荷和负荷曲线第第2 2章章 负荷计算负荷

7、计算 供用电系统供用电系统第2章第11页2021年年10月月21日日电镀电镀的作用：防止腐蚀，增加美观，提高零件的耐磨性或导电性等，如的作用：防止腐蚀，增加美观，提高零件的耐磨性或导电性等，如镀铜、镀铬。镀铜、镀铬。 电电镀镀设设备备2电焊和电镀设备 211工厂常用用电设备工厂常用用电设备 2.1电力负荷和负荷曲线电力负荷和负荷曲线第第2 2章章 负荷计算负荷计算 供用电系统供用电系统第2章第12页2021年年10月月21日日3电热设备 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

8、、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、微波加热和等离子加热等红外线加热、微波加热和等离子加热等211工厂常用用电设备工厂常用用电设备 2.1电力负荷和负荷曲线电力负荷和负荷曲线第第2 2章章 负荷计算负荷计算 供用电系统供用电系统第2章第13页2021年年10月月21日日4照明设备 白炽灯、卤钨灯、荧光灯、高压汞灯、高压钠灯、钨卤化物灯白炽灯、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。和单灯混光灯等。 211工厂常用用电设备工厂常用用电设备 2.1电力负荷和负荷曲线电力负荷和负荷曲线第第2 2章章 负荷计算负荷计算 供用电系统供用电系

9、统第2章第14页2021年年10月月21日日5工厂用电负荷的分类工厂用电负荷的分类 211工厂常用用电设备工厂常用用电设备 2.1电力负荷和负荷曲线电力负荷和负荷曲线序序 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

10、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8 8线缆车间线缆车间冷却水泵、鼓风机、润滑泵、高压水泵、水压机、冷却水泵、鼓风机、润滑泵、高压水泵、水压机、真空泵、液压泵、收线用电设备、漆泵电加热设备真空泵、液压泵、收线用电设备、

11、漆泵电加热设备 二级二级9 9空压站空压站单台单台60m60m3 3/min/min以上空压机以上空压机 二级二级有高位油箱的离心式压缩机、润滑油泵有高位油箱的离心式压缩机、润滑油泵 二级二级离心式压缩机润滑油泵离心式压缩机润滑油泵 一级一级表表21 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 第第2 2章章 负荷计算负荷计算 供用电系统供用电系统第2章第15页2021年年10月月21日日212用电设备的工作制用电设备的工作制 长期连续工作制设备长期连续工作制设备短时工作制设备短时工作制设备反复短时工作制设备反复短时工作制设备 能长期连续运行，每次连续

12、工作时间超过能长期连续运行，每次连续工作时间超过8 8小时，运行时负荷比较稳定。在计算其设备容小时，运行时负荷比较稳定。在计算其设备容量时，直接查取其铭牌上的额定容量。量时，直接查取其铭牌上的额定容量。 这类设备的工作时间较短，停歇时间较长。这类设备的工作时间较短，停歇时间较长。在计算其设备容量时，直接查取其铭牌上的额在计算其设备容量时，直接查取其铭牌上的额定容量。定容量。 这类设备的工作呈周期性，时而工作时而这类设备的工作呈周期性，时而工作时而停歇，如此反复，且工作时间与停歇时间有一停歇，如此反复，且工作时间与停歇时间有一定比例。定比例。第第2 2章章 负荷计算负荷计算 供用电系统供用电系统

13、第2章第16页2021年年10月月21日日%1000tttN（21） 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）（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。t0t212用电设备的工作制用电设备的工作制 第第2 2章章 负荷计算负荷计算 供用电系统供用电系统第2章第17页2021年年10月月21日日同一设备在不同的暂载率下工作时，其输出功率是不同的。在计算其同一设备在不同的暂载率下工作时，其输出功率是不同的。在计算其设备容量时，必须先转换到一个统一的设备容量时，必须先转换到一个

14、统一的下。对起重电动机应统一换算到下。对起重电动机应统一换算到=25%=25%，换算公式为：，换算公式为： NNNNePPP225（22）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。 NPePN212用电设备的工作制用电设备的工作制 第第2 2章章 负荷计算负荷计算 供用电系统供用电系统第2章第18页2021年年10月月21日日对电焊机设备，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： NNNNeSPPcos（2-3） 式中：式中： 设备铬牌额定容量；设备铬牌额定

15、容量； 设备铬牌功率因数。设备铬牌功率因数。 NSNcos212用电设备的工作制用电设备的工作制 第第2 2章章 负荷计算负荷计算 供用电系统供用电系统第2章第19页2021年年10月月21日日 （2 2）电焊机的设备容量）电焊机的设备容量 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 ，所以所以2 2台电焊机的设备容量：台电焊机的设备容量： %100解：（解：（1 1）金属切削机床的设备容量）金属切削机床的设备容量 金属切削机床属于长期连续工作制设备，所以金属切削机床属于长期连续工作制设备，所以2020台金属切削机床的台金属切削

16、机床的总容量为：总容量为： 例例2.1 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），车间有台），车间有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），试计算此车间的设备容量。计算此车间的设备容量。 %65N5 . 0cosN%25NeiePP1kW142585 . 785 .104NNNeSPcos22kW1 .165 . 065. 0202第第2 2章章 负荷计算负荷计算 供用电系统供用电系统第2

17、章第20页2021年年10月月21日日 （3）吊车的设备容量）吊车的设备容量 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 ，所以所以1台吊车的容量为：台吊车的容量为： (4) 车间的设备总容量为：车间的设备总容量为：%25kW11253NNNePPPkW169111 .16142eP第第2 2章章 负荷计算负荷计算 供用电系统供用电系统第2章第21页2021年年10月月21日日213负荷曲线负荷曲线 负荷曲线是表示电力负荷随时间变动情况的曲线。负荷曲线是表示电力负荷随时间变动情况的曲线。按负荷对象分按负荷对象分工厂的的负荷曲线工厂的

18、的负荷曲线车间的的负荷曲线车间的的负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分分 类类第第2 2章章 负荷计算负荷计算 供用电系统供用电系统第2章第22页2021年年10月月21日日图图2.1 2.1 日有功负荷曲线日有功负荷曲线a)a)依点连成的负荷曲线依点连成的负荷曲线 b)b)梯形负荷曲

19、线梯形负荷曲线213负荷曲线负荷曲线 第第2 2章章 负荷计算负荷计算 供用电系统供用电系统第2章第23页2021年年10月月21日日1.日负荷曲线日负荷曲线 日负荷曲线表示负荷在一昼夜间（日负荷曲线表示负荷在一昼夜间（024h）变化情况。）变化情况。 绘制：绘制：（1）以某个监测点为参考点，在）以某个监测点为参考点，在24h中各个时刻记录有功中各个时刻记录有功功率表的读数，逐点绘制而成折线形状，称折线形负荷曲功率表的读数，逐点绘制而成折线形状，称折线形负荷曲线。线。（2）通过接在供电线路上的电度表，每隔一定的时间间）通过接在供电线路上的电度表，每隔一定的时间间隔（一般为半小时）将其读数记录下

20、来，求出隔（一般为半小时）将其读数记录下来，求出0.5h的平均的平均功率，再依次将这些点画在坐标上，把这些点连成阶梯状功率，再依次将这些点画在坐标上，把这些点连成阶梯状的是阶梯形负荷曲线。的是阶梯形负荷曲线。第第2 2章章 负荷计算负荷计算 供用电系统供用电系统第2章第24页2021年年10月月21日日图图2.1 2.1 日有功负荷曲线日有功负荷曲线a)a)依点连成的负荷曲线依点连成的负荷曲线 b)b)梯形负荷曲线梯形负荷曲线213负荷曲线负荷曲线 第第2 2章章 负荷计算负荷计算 供用电系统供用电系统第2章第25页2021年年10月月21日日2年负荷曲线的绘制年负荷曲线的绘制 负荷曲线通常都

21、绘制在直角坐标上，横坐标表示负荷变动时间，纵坐标表示负荷负荷曲线通常都绘制在直角坐标上，横坐标表示负荷变动时间，纵坐标表示负荷大小（功率大小（功率kW、kvar）。）。年负荷持续时间曲线如图年负荷持续时间曲线如图2.2a，反映了全年负荷变动与对应的负荷持续时间（全年，反映了全年负荷变动与对应的负荷持续时间（全年按按8760h计）的关系。计）的关系。年每日最大负荷曲线如图年每日最大负荷曲线如图2.2b，反映了全年当中不同时段的电能消耗水平，是按全，反映了全年当中不同时段的电能消耗水平，是按全年每日的最大半小时平均负荷来绘制的。年每日的最大半小时平均负荷来绘制的。 213负荷曲线负荷曲线 图图2.

22、2 2.2 年负荷曲线年负荷曲线 a)a)年负荷持续时间曲线年负荷持续时间曲线 b)b)年每日最大负荷曲线年每日最大负荷曲线 第第2 2章章 负荷计算负荷计算 供用电系统供用电系统第2章第26页2021年年10月月21日日3与负荷曲线有关的参数与负荷曲线有关的参数 (1) 年最大负荷年最大负荷Pmax和年最大负荷利用小时和年最大负荷利用小时Tmax 213负荷曲线负荷曲线 第第2 2章章 负荷计算负荷计算 供用电系统供用电系统第2章第27页2021年年10月月21日日 年负荷持续时间曲线上的最大负荷就是年负荷持续时间曲线上的最大负荷就是年最大负荷年最大负荷Pmax ， 它是全年中负荷它是全年中

23、负荷最大的工作班消耗电能最多的半小时平均负荷最大的工作班消耗电能最多的半小时平均负荷P30。 年最大负荷利用小时年最大负荷利用小时Tmax是假设负荷按最大负荷是假设负荷按最大负荷Pmax持续运行时，在此时持续运行时，在此时间内电力负荷所耗用的电能与电力负荷全年实际耗用的电能相同，如图间内电力负荷所耗用的电能与电力负荷全年实际耗用的电能相同，如图2.3a所所示。因此示。因此 maxmaxPWTa （2-4） 式中式中 Wa负荷全年实际耗用电能。负荷全年实际耗用电能。Tmax是一个反映工厂负荷特征的重要参数是一个反映工厂负荷特征的重要参数一班制工厂一班制工厂Tmax=18003000h两班制工厂两

24、班制工厂Tmax=35004800h三班制工厂三班制工厂Tmax=50007000h。2与负荷曲线有关的参数与负荷曲线有关的参数 (1) 年最大负荷年最大负荷Pmax和年最大负荷利用小时和年最大负荷利用小时Tmax 213负荷曲线负荷曲线 第第2 2章章 负荷计算负荷计算 供用电系统供用电系统第2章第28页2021年年10月月21日日(2)(2)平均负荷平均负荷P Pavav和年平均负荷和年平均负荷 平均负荷就是负荷在一定时间平均负荷就是负荷在一定时间t t内平均消耗的功率，即：内平均消耗的功率，即： tWPtav（2-5） 式中式中 Wtt时间内耗用的电能。时间内耗用的电能。 年平均负荷就是

25、全年工厂负荷消耗的总功率除全年总小时数，如年平均负荷就是全年工厂负荷消耗的总功率除全年总小时数，如图图2.3b所示。所示。 8760aavWP（2-6） 第第2 2章章 负荷计算负荷计算 供用电系统供用电系统第2章第29页2021年年10月月21日日22 计算负荷的确定计算负荷的确定 2.2.1 概述概述 2.2.2 用电设备组计算负荷的确定用电设备组计算负荷的确定2.2.3 全厂计算负荷的确定全厂计算负荷的确定2.2.4 功率因数及无功补偿功率因数及无功补偿 第第2 2章章 负荷计算负荷计算 供用电系统供用电系统第2章第30页2021年年10月月21日日22 计算负荷的确定计算负荷的确定 计

26、算负荷是指按发热条件选择电气设计算负荷是指按发热条件选择电气设备的一个备的一个“假想负荷假想负荷”。 计算负荷产生的热效应和实际变动负计算负荷产生的热效应和实际变动负荷产生的最大热效应应相等。荷产生的最大热效应应相等。 通常把根据半小时平均负荷所绘制的通常把根据半小时平均负荷所绘制的负荷曲线上的最大负荷称为计算负荷。负荷曲线上的最大负荷称为计算负荷。计算负荷的定义计算负荷的定义第第2 2章章 负荷计算负荷计算 供用电系统供用电系统第2章第31页2021年年10月月21日日22 计算负荷的确定计算负荷的确定 221概述概述 1 1“计算负荷计算负荷”: :是指用统计计算求出的，用来选择和校验变压

27、器容量及开是指用统计计算求出的，用来选择和校验变压器容量及开关设备、连接该负荷的电力线路的负荷值。关设备、连接该负荷的电力线路的负荷值。 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的物理定义计算负荷的物理定义 设有一根电阻为设有一根电阻为R的导体，在某一时间内通过一变的导体，在某一时间内通过一变动负荷，其最高温升达动负荷，其最高温升达值；如果这根导体在相同时间值；如果这根导体在相同时间内通过另一不变的负荷，其最高温升也达到内通

28、过另一不变的负荷，其最高温升也达到值，那么值，那么这个不变的负荷就叫做变动负荷的计算负荷。这个不变的负荷就叫做变动负荷的计算负荷。 通常把根据半小时平均负荷所绘制的负荷曲线上通常把根据半小时平均负荷所绘制的负荷曲线上的最大负荷称为计算负荷。的最大负荷称为计算负荷。第第2 2章章 负荷计算负荷计算 供用电系统供用电系统第2章第32页2021年年10月月21日日问题问题 为什么规定取半小时平均负荷的最大为什么规定取半小时平均负荷的最大值作为计算负荷？值作为计算负荷？第第2 2章章 负荷计算负荷计算 供用电系统供用电系统第2章第33页2021年年10月月21日日2 2负荷计算负荷计算需要系数法需要系

29、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、配电所的情况来确定的，适用于变、配电所的负荷计算。负荷计算。 二项式系数法考虑了用电设备中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。支干线和配电箱的负荷计算。负荷计算负荷计算方法方法22 计算负荷的确定计算负荷的确定 221概述概述 第第2 2章章 负荷计算负荷计算 供用电系统供用电系统第2章第34页2021年年10月月21日日需要系数法需要系数法

30、 所有用电设备的计算负荷并不等于其所有用电设备的计算负荷并不等于其设备容量，两者之间存在一个比值关系，设备容量，两者之间存在一个比值关系，因此引进需要系数的概念，即因此引进需要系数的概念，即Kd为需要系数为需要系数edPKP30第第2 2章章 负荷计算负荷计算 供用电系统供用电系统第2章第35页2021年年10月月21日日需要系数需要系数 Kd表示为：表示为：Kt同时使用系数，即在最大负荷工作班某组工作着同时使用系数，即在最大负荷工作班某组工作着的用电设备容量与线路中全部用电设备总容量之比。说的用电设备容量与线路中全部用电设备总容量之比。说明用电设备不可能都同时运行。明用电设备不可能都同时运行

31、。KL负荷系数，即工作着的用电设备实际所需功率与负荷系数，即工作着的用电设备实际所需功率与全部用电设备投入容量之比。说明投入运行的用电设备全部用电设备投入容量之比。说明投入运行的用电设备不可能都处在满载运行。不可能都处在满载运行。l线路效率，即配电线路在最大负荷时的末端功率线路效率，即配电线路在最大负荷时的末端功率与首端功率之比。说明用电设备在运行时，线路上会引与首端功率之比。说明用电设备在运行时，线路上会引起一定的功率损耗。起一定的功率损耗。rl用电设备在实际运行时的效率。说明用电设备在用电设备在实际运行时的效率。说明用电设备在工作时都要产生功率损耗。工作时都要产生功率损耗。rllLtdKK

32、K第第2 2章章 负荷计算负荷计算 供用电系统供用电系统第2章第36页2021年年10月月21日日表表2.2 各用电设备组的需要系数各用电设备组的需要系数Kd及功率因数及功率因数 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 最大容量最大容量设备台数设备台数 功率因数功率因数ab小批量生产金属冷加工机床小批量生产金属冷加工机床大批量生产金属冷加工机床大批量生产金属冷加工机床小批量生产金属热加工机床小批量生产金属热加工机床大批量生产金属热加工机床大批量生产金属热加工机床 0.30.35 40.26 0.

33、 5555 0.65 1.731.731.331.17 通风机、水泵、空压机通风机、水泵、空压机 0.70.8 0.65 0.25 5 0.8 0.75 非联锁的连续运输机械非联锁的连续运输机械联锁的连续运输机械联锁的连续运输机械50.7 0.40.6 0.20.2 55 0.750.75 0.880.88 锅炉房和机加、机修、装配车间的吊车锅炉房和机加、机修、装配车间的吊车铸造车间吊车铸造车间吊车50.25 0.060.09 0.20.3 33 0.50.5 1.731.73 自动装料电阻炉自动装料电阻炉非自动装料电

34、阻炉非自动装料电阻炉小型电阻炉、干燥箱小型电阻炉、干燥箱0.750.80.650.750.7 0.30.3 22 0.950.951.0 0.330.330 高频感应电炉（不带补偿）高频感应电炉（不带补偿）工频感应电炉（不带补偿）工频感应电炉（不带补偿）电弧熔炉电弧熔炉 0.60.350.87 1.332.680.57 点焊机、缝焊机点焊机、缝焊机对焊机对焊机0.350.35 31.02 自动弧焊变压器自动弧焊变压器单头手动弧焊变压器单头手动弧焊变压器多头手动弧焊变压器多头手动弧焊变压器0.50.350.4 0.40.350.35 2.2

35、92.682.68 生产厂房、办公室、实验室照明生产厂房、办公室、实验室照明变配电室、仓库照明变配电室、仓库照明生活照明生活照明室外照明室外照明0.80.81 1.01.01.01.0 0000 costan第第2 2章章 负荷计算负荷计算 供用电系统供用电系统第2章第37页2021年年10月月21日日222用电设备组计算负荷的确定用电设备组计算负荷的确定 1需要系数法 需要系数法的基本公式：需要系数法的基本公式： edPKP30（2-7） eiePP（2-8） 式中式中 需要系数；需要系数； 设备容量，为用电设备组所有设备容量之和；设备容量，为用电设备组所有设备容量之和；

36、 每组用电设备的设备容量。每组用电设备的设备容量。dKePeiP 由于一个用电设备组中的设备并不一定同时工作，工作的设备也不一定由于一个用电设备组中的设备并不一定同时工作，工作的设备也不一定都工作在额定状态下，另外考虑到线路的损耗、用电设备本身的损耗等因素，都工作在额定状态下，另外考虑到线路的损耗、用电设备本身的损耗等因素，设备或设备组的计算负荷等于用电设备组的总容量乘以一个设备或设备组的计算负荷等于用电设备组的总容量乘以一个小于小于1 1的系数，的系数，叫做叫做需要系数需要系数，用，用 表示。表示。 dK22 计算负荷的确定计算负荷的确定 第第2 2章章 负荷计算负荷计算 供用电系统供用电系

37、统第2章第38页2021年年10月月21日日（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： （2-9）无功计算负荷：无功计算负荷： （2-10）视在计算负荷：视在计算负荷： （2-11）计算电流：计算电流： （2-12） (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： （2-13） 总的无功计算负荷：总的无功计算负荷： （2-14）总的视在计算负荷：总的视在计算负荷： （2-15）总的计算电流：总的计算电流： （2-16）1dKedPKP30tan3030PQ2302303

38、0QPSNUSI33030iPKP3030iQKQ303023023030QPSNUSI33030222用电设备组计算负荷的确定用电设备组计算负荷的确定 22 计算负荷的确定计算负荷的确定 第第2 2章章 负荷计算负荷计算 供用电系统供用电系统第2章第39页2021年年10月月21日日 在确定多组用电设备的计算负荷时，应考虑各组用电设备的最大负荷不会在确定多组用电设备的计算负荷时，应考虑各组用电设备的最大负荷不会同时出现的因素，计入一个同时系数同时出现的因素，计入一个同时系数K K，该系数取值见表，该系数取值见表2.32.3。 应用范围应用范围 K 确定车间变电所低压线路最大负荷确定车间变电所

39、低压线路最大负荷 冷加工车间冷加工车间 热加工车间热加工车间 动力站动力站 确定配电所母线的最大负荷确定配电所母线的最大负荷 负荷小于负荷小于5000kW 计算负荷小于计算负荷小于500010000kW 计算负荷大于计算负荷大于10000kW 0.91.00.850.8 表表2.3 同时系数同时系数K 222用电设备组计算负荷的确定用电设备组计算负荷的确定 22 计算负荷的确定计算负荷的确定 第第2 2章章 负荷计算负荷计算 供用电系统供用电系统第2章第40页2021年年10月月21日日例例2.2 2.2 用需要系数法计算例用需要系数法计算例2.12.1车

40、间的计算负荷。车间的计算负荷。解：（解：（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2.22.2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（根据公式（2-92-9）（）（2-102-10）（）（2-112-11）（）（2-122-12）有：）有： 73. 1tan 5 . 0cos 2 . 0，dKkW4 .281422 . 0)1(30Pvark1 .494 .2873. 1)1(30QkVA8 .561 .494 .2822)1(30SA3 .8638. 038 .56)1(30I（2）电焊机组的计算负荷）电焊机组的计算负荷查表查表2.2 取需要系数

41、和功率因数为：取需要系数和功率因数为：根据公式（根据公式（2-9）（）（2-10）（）（2-11）（）（2-12）有：）有： 68. 2tan 35. 0cos 35. 0，dKkW6 . 51 .1635. 0)2(30Pkvar0 .1568. 26 . 5)2(30QkVA0 .160 .156 . 522)2(30SA3 .2438. 0316)2(30I第第2 2章章 负荷计算负荷计算 供用电系统供用电系统第2章第41页2021年年10月月21日日（3）吊车组的计算负荷）吊车组的计算负荷查表查表2.2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（根据公式（2-9）（）（2-1

42、0）（）（2-11）（）（2-12）有：）有： 73. 1tan 5 . 0cos 15. 0，dKkW7 . 115. 011)3(30Pvark9 . 273. 17 . 1)3(30QkVA4 . 39 . 27 . 122)3(30SA2 . 538. 034 . 3)3(30I（4）全车间的总计算负荷）全车间的总计算负荷 根据表根据表2.3，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： 8 . 0KkW6 .28)7 . 16 . 54 .28(8 . 030eiPKPvark6 .53)9 . 2151 .49(8 . 030eiqQKQkVA8 .

43、606 .536 .282230SA4 .9238. 038 .6030I第第2 2章章 负荷计算负荷计算 供用电系统供用电系统第2章第42页2021年年10月月21日日2. 二项式系数法 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。基本公式为配电箱的计算负荷时宜采用二项式系数法。基本公式为XecPbPP30（2-17） 式中式中 b 、c二项式系数，根据设备名称、类型、台数查表二项式系数，根据设备名称、类型、台数查表2.2选取；选取； 用电设备组的平均负荷，其中用电设备组的平均负荷，其中

44、 为用电设备组的设备总容量；为用电设备组的设备总容量； 指用电设备中指用电设备中x台容量最大的设备容量之和。台容量最大的设备容量之和。 指用电设备中指用电设备中x 台容量最大的设备投入运行时增加的附加负荷。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。的计算公式与前述需要系数法相同。ebPePxPxcP303030ISQ，222用电设备组计算负荷的确定用电设备组计算负荷的确定 22 计算负荷的确定计算负荷的确定 第第2 2章章 负荷计算负荷计算 供用电系统供用电系统第2章第43页2021年年10月月21日日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

45、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）用电设备组的有功计算负荷的求取直接应用式（）用电设备组的有功计算负荷的求取直接应用式（2-17），其余的计算负），其余的计算负荷与需要系数法相同。荷与需要系数法相同。（3）采用二项式系数法确定多组用电设备的总计算负荷时，要考虑各组用）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附加负荷 ，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

46、总计算负荷。 ePP300 1cb，max)(xcPebP总的有功计算负荷为：总的有功计算负荷为： （2-18）总的无功计算负荷为：总的无功计算负荷为： （2-19）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，可根据公式（后，可根据公式（2-11）、（）、（2-12）得出）得出 和和 。 max30)()(xiecPbPPmaxmax30tan)()tan(xiecPbPQmax)(xcPmaxtanmax)(xcPtan30P30Q30S30I222用电设备组计算负荷的确定用电设备组计算负荷的确定 2

47、2 计算负荷的确定计算负荷的确定 第第2 2章章 负荷计算负荷计算 供用电系统供用电系统第2章第44页2021年年10月月21日日例例2.3 用二项式法计算例用二项式法计算例2.1车间的金属切削机床组的计算负荷。车间的金属切削机床组的计算负荷。解：解：查表查表2.2取二项式系数取二项式系数73. 1tan 5 . 0cos 5 4 . 0 14. 0，xcbkW5 .4915 . 745 .105 PPx根据公式（根据公式（2-17）、（）、（2-10）、（）、（2-11）、（）、（2-12）有）有 kW7 .395 .494 . 014214. 030 xecPbPPvark7 .6873.

48、 17 .3930QkVA4 .797 .687 .39230SA6 .12038. 034 .7930I第第2 2章章 负荷计算负荷计算 供用电系统供用电系统第2章第45页2021年年10月月21日日223全厂计算负荷的确定全厂计算负荷的确定 1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，查表全厂的需要系数值，查表2.42.4选取。选取。 edPKP30（2-20） dK22 计算负荷的确定计算负荷的确定

49、第第2 2章章 负荷计算负荷计算 供用电系统供用电系统第2章第46页2021年年10月月21日日表表2.4 2.4 全厂负荷的需要系数及功率因数全厂负荷的需要系数及功率因数工厂类别工厂类别 需要系数需要系数 功率因数功率因数 汽轮机制造厂汽轮机制造厂0.38 0.88 锅炉制造厂锅炉制造厂 0.27 0.73 柴油机制造厂柴油机制造厂 0.32 0.74 重型机床制造厂重型机床制造厂 0.32 0.71 仪器仪表制造厂仪器仪表制造厂 0.37 0.81 电机制造厂电机制造厂 0.33 0.81 石油机械制造厂石油机械制造厂 0.45 0.78 电线电缆制造厂电线电缆制造厂0.35 0.73 电

50、器开关制造厂电器开关制造厂 0.35 0.75 橡胶厂橡胶厂 0.5 0.72 通用机械厂通用机械厂0.4 0.72 第第2 2章章 负荷计算负荷计算 供用电系统供用电系统第2章第47页2021年年10月月21日日2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。和较长的线路时，应加上变压器和线路的损耗。有功功率损耗：有功功率损耗： （2-212-21）无功功率损耗：无功功率损耗： （2-222-22）30015. 0SPT3006. 0SQT223全厂计算

51、负荷的确定全厂计算负荷的确定 22 计算负荷的确定计算负荷的确定 第第2 2章章 负荷计算负荷计算 供用电系统供用电系统第2章第48页2021年年10月月21日日P30.5= K5 P30.6iP304=P30.5+PwL2P30.3= K3 P304iP302=P303+PT+PwL1P301= K1 P302i2用逐级推算法计算全厂的计算负荷 223全厂计算负荷的确定全厂计算负荷的确定 22 计算负荷的确定计算负荷的确定 图图2.4 2.4 逐级推算法示意图逐级推算法示意图 第第2 2章章 负荷计算负荷计算 供用电系统供用电系统第2章第49页2021年年10月月21日日3按年产量和年产值估

52、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 。bBaAWa（2-23） max30TWPa（2-24） 223全厂计算负荷的确定全厂计算负荷的确定 22 计算负荷的确定计算负荷的确定 第第2 2章章 负荷计算负荷计算 供用电系统供用电系统第2章第50页2021年年10月月21日日224功率因数及无功补偿功率因数及无功补偿 1功率因数分类和计算 22 计算负荷的确定计算负荷的确定 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指运行中的工厂供用电系统在某一时

53、刻的功率因数值统在某一时刻的功率因数值 UIP3cos P 功率表测出的三相有功功率读数；U电压表测出的线电压读数；I 电流表测出的线电流读数。 指某一规定时间段内指某一规定时间段内功率因数的平均值功率因数的平均值 指配电系统运行在年最大负荷时指配电系统运行在年最大负荷时（计算负荷）的功率因数（计算负荷）的功率因数 22cosqPPWWWWP有功电度表读数；Wq无功电度表读数。 3030cosSP P30工厂的有功计算负荷；S30工厂的视在计算负荷。 指用电设备或工厂在没有安指用电设备或工厂在没有安装人工补偿装置时的功率因数装人工补偿装置时的功率因数 指用电设备或工厂设置了人工指用电设备或工厂

54、设置了人工补偿后的功率因数补偿后的功率因数 第第2 2章章 负荷计算负荷计算 供用电系统供用电系统第2章第51页2021年年10月月21日日2无功功率补偿 高压高压供电的工业用户和高压供电装有带负荷调压装置的电力用户，供电的工业用户和高压供电装有带负荷调压装置的电力用户，功率因数应达到功率因数应达到0.90.9以上，以上，其他用户其他用户功率因数应在功率因数应在0.850.85以上。以上。 224功率因数及无功补偿功率因数及无功补偿 22 计算负荷的确定计算负荷的确定 人工补偿无功功率人工补偿无功功率提高自然功率因数提高自然功率因数提高功率因数提高功率因数第第2 2章章 负荷计算负荷计算 供用

55、电系统供用电系统第2章第52页2021年年10月月21日日22 计算负荷的确定计算负荷的确定选择无功补偿点的条件选择无功补偿点的条件Cos0.80 Cos =0.850.90Cos0.95 Cos =0.850.90(1) (2) (3) (4) 第第2 2章章 负荷计算负荷计算 供用电系统供用电系统第2章第53页2021年年10月月21日日并联电容器的装设地点并联电容器的装设地点(1) 高压集中补偿高压集中补偿 高压集中补偿是指将高压电容器组集中装设在工厂变高压集中补偿是指将高压电容器组集中装设在工厂变电所的电所的610kV母线上。母线上。 补偿范围小，运行维护方便，投资补偿范围小，运行维护

56、方便，投资少，利用率高，大中企业用。少，利用率高，大中企业用。(2) 低压集中补偿低压集中补偿 低压集中补偿是指将低压电容器集中装设在车间变电低压集中补偿是指将低压电容器集中装设在车间变电所的低压母线上。所的低压母线上。 补偿范围中，经济，维护方便，用户普补偿范围中，经济，维护方便，用户普遍应用。遍应用。(3)分散补偿分散补偿(4)单独就地补偿单独就地补偿 单独就地补偿（个别补偿或分散补偿）是指在个别功单独就地补偿（个别补偿或分散补偿）是指在个别功率因数较低的设备旁边装设补偿电容器组。补偿范围最率因数较低的设备旁边装设补偿电容器组。补偿范围最大，效果最好，利用率低。大，效果最好，利用率低。第第

57、2 2章章 负荷计算负荷计算 供用电系统供用电系统第2章第54页2021年年10月月21日日3补偿容量和补偿后计算负荷的计算 （1 1）补偿容量的计算）补偿容量的计算 (2) (2) 补偿后计算负荷的计算补偿后计算负荷的计算 224功率因数及无功补偿功率因数及无功补偿 22 计算负荷的确定计算负荷的确定 )tantan2130（PQC（2-28） cCqQn 确定电容器的个数确定电容器的个数 (2-29) CQQQ30/30补偿后总的无功计算负荷为补偿后总的无功计算负荷为 (2-30) 2302302/30230/30)(CQQPQPS补偿后的视在计算负荷为补偿后的视在计算负荷为 (2-31)

58、 第第2 2章章 负荷计算负荷计算 供用电系统供用电系统第2章第55页2021年年10月月21日日23工厂的电气照明负荷工厂的电气照明负荷 2.3.1 照明的基本知识照明的基本知识2.3.2 照明设备容量及照明计算负荷的确定照明设备容量及照明计算负荷的确定第第2 2章章 负荷计算负荷计算 供用电系统供用电系统第2章第56页2021年年10月月21日日23工厂的电气照明负荷工厂的电气照明负荷 231照明的基本知识照明的基本知识 1电光源及常用灯具 热辐射光源热辐射光源: :利用物体加热时发光的原理所做成的光源，如白炽灯，卤钨灯。利用物体加热时发光的原理所做成的光源，如白炽灯，卤钨灯。气体放电光源

59、气体放电光源: :利用气体放电发光的原理所做成的光源，如荧光灯、荧光高压汞灯。利用气体放电发光的原理所做成的光源，如荧光灯、荧光高压汞灯。第第2 2章章 负荷计算负荷计算 供用电系统供用电系统第2章第57页2021年年10月月21日日（1 1）白炽灯）白炽灯 靠钨丝通过电流产靠钨丝通过电流产生高温，从而引起热辐射发光生高温，从而引起热辐射发光。 23工厂的电气照明负荷工厂的电气照明负荷 231照明的基本知识照明的基本知识 1电光源及常用灯具 图图2.5 2.5 白炽灯白炽灯1-1-玻壳玻壳 2-2-灯丝灯丝 3-3-支架支架 4-4-电极电极 5-5-芯柱芯柱 6-6-杜美丝杜美丝 7-7-引

60、入线引入线 8-8-抽气管抽气管 9-9-灯头灯头 10-10-封端胶泥封端胶泥 11-11-焊锡接触端焊锡接触端第第2 2章章 负荷计算负荷计算 供用电系统供用电系统第2章第58页2021年年10月月21日日（2 2）卤钨灯）卤钨灯 它的发光原理与白它的发光原理与白炽灯相同，但在白炽灯泡中充入了炽灯相同，但在白炽灯泡中充入了微量的卤化物（如碘化物和溴化微量的卤化物（如碘化物和溴化物），利用钨循环来提高发光效率。物），利用钨循环来提高发光效率。 23工厂的电气照明负荷工厂的电气照明负荷 231照明的基本知识照明的基本知识 图图2.6 卤钨灯卤钨灯1-石英玻璃泡石英玻璃泡 2-金属支架金属支架