供配电系统的负荷计算ppt课件

1、第二章第二章 供配电系统的负荷计算供配电系统的负荷计算第一节第一节 工厂的电力负荷与负荷曲线工厂的电力负荷与负荷曲线一一. 工厂电力负荷的分级及其对供电电源的要求工厂电力负荷的分级及其对供电电源的要求二二. 工厂用电设备的任务制工厂用电设备的任务制三三. 负荷曲线及有关物理量负荷曲线及有关物理量一、负荷的根本概念一、负荷的根本概念学习内容：学习内容：1. 什么是负荷？什么是负荷？为什么负荷计算？为什么负荷计算？负荷计算内容负荷计算内容4. 电力负荷的类型电力负荷的类型“电力负荷在不同的场所可以有不同的含义，电力负荷在不同的场所可以有不同的含义，它可以指用电设备或用电单位，也可以指用它可以指用电

2、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。 n供电系统电气设备选择导线、开关、变压器等供电系统电气设备选择导线、开关、变压器等n继电维护整定继电维护整定n选择仪表量程选择仪表量程n安排供电方案及系统运转方式安排供电方案及系统运转方式 为什么要进展负荷计算？为什么要进展负荷计算？所以本章内容是分析工厂供配电系统运转分析和进展供电设计计算的根底。所以本章内容是分析工厂供配电系统运转分析和进展供电设计计算的根底。 工厂用电设备任务时的实践负荷不等于设备的额定负荷安装容量：在工厂用电设备任务时的实践负荷不等于设备的额定负荷安装容量：在工厂供配电系

3、统设计时，假设直接采用额定容量进展设计势必会呵斥浪费，工厂供配电系统设计时，假设直接采用额定容量进展设计势必会呵斥浪费，应首先计算出全部设备的实践负荷。应首先计算出全部设备的实践负荷。3. 负荷计算的主要内容负荷计算的主要内容1求计算负荷：即正常任务时的实践最大负荷。求计算负荷：即正常任务时的实践最大负荷。目的选择各级电压供电网络、变压器容量、电气设备的型号等；保证使目的选择各级电压供电网络、变压器容量、电气设备的型号等；保证使其在经过正常任务电流时不至于过热而损坏。选择设备其在经过正常任务电流时不至于过热而损坏。选择设备2求尖峰电流：目的用于计算电压动摇、电压损失，选择熔断求尖峰电流：目的用

4、于计算电压动摇、电压损失，选择熔断器和维护元件等。校验设备器和维护元件等。校验设备3求平均负荷：目的计算全厂的电能需求量、电能损耗以及选择求平均负荷：目的计算全厂的电能需求量、电能损耗以及选择无功补偿容量等。节能措施无功补偿容量等。节能措施l按用途可分为：照明负荷和动力负荷按用途可分为：照明负荷和动力负荷l按行业分：工业负荷、非工业负荷和居民生活负按行业分：工业负荷、非工业负荷和居民生活负荷民用电荷民用电l电力负荷设备按任务制的分类电力负荷设备按任务制的分类l长期延续任务制长期延续任务制l短时任务制短时任务制 这类设备的任务时间较短，而停这类设备的任务时间较短，而停歇时间相对较长。歇时间相对较

5、长。l断续周期任务制断续周期任务制4. 电力负荷的类型电力负荷的类型消费加工机械的拖动设备；消费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。 1、工厂常用用电设备类型、工厂常用用电设备类型二、工厂用电设备的任务制二、工厂用电设备的任务制p 消费机械的拖动设备消费机械的拖动设备 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保送机保送机电梯电梯自

6、动扶梯自动扶梯消费机械的消费机械的拖动设备拖动设备p 电焊和电镀设备电焊和电镀设备 电电焊焊设设备备n电焊机的任务特点是：电焊机的任务特点是：n1任务方式呈一定的周期性，任务时间和停歇任务方式呈一定的周期性，任务时间和停歇时间相互交替。时间相互交替。n2功率较大。功率较大。n3功率因数很低。功率因数很低。n4普通电焊机的配置不稳定，经常挪动。普通电焊机的配置不稳定，经常挪动。电电镀镀设设备备p 电热设备电热设备 n电热设备的任务特点是：电热设备的任务特点是：n1任务方式为长期延续任务方式。任务方式为长期延续任务方式。n2电力安装普通属二级或三级负荷。电力安装普通属二级或三级负荷。n3功率因数都

7、较高，小型的电热设备可功率因数都较高，小型的电热设备可到达到达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各种零件的热处置主要用于各种零件的热处置主要用于矿石熔炼、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资料热处置主要用于熔炼和金属资料热处置红外线加热、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p 照明设备照明设备 n常用照明设备常用照明设备n白炽灯、卤钨灯、荧光灯、高压汞灯、高压钠灯、钨卤白炽灯、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。化物灯和单灯混光灯等。 n照明设备的任务特点：照明设备的任务特点：n1任务

8、方式属长期延续任务方式。任务方式属长期延续任务方式。n2除白炽灯、卤钨灯的功率因数为除白炽灯、卤钨灯的功率因数为1外，其它类型的外，其它类型的灯具功率因数均较低。灯具功率因数均较低。n3照明负荷为单相负荷，单个照明设备容量较小。照明负荷为单相负荷，单个照明设备容量较小。2 2、工厂用电设备的任务制、工厂用电设备的任务制 长期延续任务制设备长期延续任务制设备短时任务制设备短时任务制设备断续周期任务制设备断续周期任务制设备能长期延续运转，每次延续任务时能长期延续运转，每次延续任务时间超越间超越8 8小时，运转时负荷比较稳定。小时，运转时负荷比较稳定。如：照明设备、电动扶梯、空调风如：照明设备、电动

9、扶梯、空调风机、电炉等。机、电炉等。 这类设备的任务时间较短，停歇时这类设备的任务时间较短，停歇时间较长。如：金属切削用的辅助机间较长。如：金属切削用的辅助机械械(龙门刨横梁升降电动机、刀架快龙门刨横梁升降电动机、刀架快速挪动安装速挪动安装)、水闸用电动机等。、水闸用电动机等。这类设备的任务呈周期性，时而任务这类设备的任务呈周期性，时而任务时而停歇，如此反复，且任务时间与时而停歇，如此反复，且任务时间与停歇时间有一定比例。如起重机、电停歇时间有一定比例。如起重机、电焊机、电梯等焊机、电梯等%100%1000tttTt21通常用一个任务周期内任务时间占整个周期的百分比通常用一个任务周期内任务时间

10、占整个周期的百分比来表示负荷继续率或称暂载率来表示负荷继续率或称暂载率 任务时间任务时间停歇时间停歇时间同一设备在不同的暂载率下任务时，其输出功率同一设备在不同的暂载率下任务时，其输出功率是不同的。在计算其设备容量时，必需先转换到是不同的。在计算其设备容量时，必需先转换到一个一致的一个一致的 下。下。2121PP率的换算公式为不同负荷持续率下，功例如某设备在时例如某设备在时11的设备容量为的设备容量为P1,P1,那么该设备在那么该设备在22时的时的设备容量设备容量P2P2为多少呢为多少呢? ? 这就需求进展这就需求进展“等效换算等效换算 , , 即按即按同一周期内一样发热条件来进展换算。同一周

11、期内一样发热条件来进展换算。 三、负荷曲线绘制及有关物理量三、负荷曲线绘制及有关物理量1 1、什么是负荷曲线？、什么是负荷曲线？ 电力负荷随时间变化的曲线，反映了用户用电力负荷随时间变化的曲线，反映了用户用电的特点和规律。描画负荷变化趋势的数学电的特点和规律。描画负荷变化趋势的数学手段，可用来预测负荷变化趋势。手段，可用来预测负荷变化趋势。2 2 、负荷曲线用途、负荷曲线用途确定系统运转方式确定系统运转方式安排供电方案安排供电方案安排设备检修方案安排设备检修方案1 1按负荷性质分按负荷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2)2)按负荷变动的时间分按负荷变动的时间分日负荷曲线日

12、负荷曲线(24h)(24h)冬季日负荷曲线、夏季日负荷曲线冬季日负荷曲线、夏季日负荷曲线年负荷曲线年负荷曲线8760h8760h月负荷曲线月负荷曲线3 3按负荷对象分按负荷对象分 工厂的负荷曲线工厂的负荷曲线 车间的负荷曲线车间的负荷曲线 某类设备的负荷曲线某类设备的负荷曲线3 3、负荷曲线分类、负荷曲线分类4 4、日负荷曲线的绘制、日负荷曲线的绘制 24 24小时内负荷随时间的变化，随季节、地域不同而变小时内负荷随时间的变化，随季节、地域不同而变绘制的方法绘制的方法 1 1以某个监测点为参考点，在以某个监测点为参考点，在24h24h中各个时辰记录有功功中各个时辰记录有功功率表的读数，逐点绘制

13、而成折线外形，称折线形负荷曲线。率表的读数，逐点绘制而成折线外形，称折线形负荷曲线。 (2) 经过接在供电线路上的电度表，每隔一定的时间间隔经过接在供电线路上的电度表，每隔一定的时间间隔普通为半小时将其读数记录下来，普通为半小时将其读数记录下来， 求出求出0.5h的平均功率，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的是阶梯形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。负荷曲线。意义：日有功曲线与时间轴之间的所围成的面积为一天所耗费的有功电量。意义：日有功曲线与时间轴之间的所围成的面积为一天所耗费的有功电量。l日负荷曲线的绘制日负荷曲线的绘制 负荷曲线通常都绘

14、制在直角坐标上，横坐标表示负荷变动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时间，纵坐标表示负荷大小功率kWkW、kvarkvar。日有功负荷曲线日有功负荷曲线依点连成的负荷曲线依点连成的负荷曲线梯形负荷曲线梯形负荷曲线年负荷曲线又分为年运转负荷曲线和年负荷继续时间曲线。 年运转负荷曲线可根据全年日负荷曲线间接制成。反映一年内逐月或逐日电力系统最大负荷的变化。年负荷继续时间曲线的绘制，是不分日月先后，仅按全年的负荷变化，按不同负荷值在年内累计继续时间重新陈列组成。需借助一年中具有代表的冬季和夏季日负荷曲线。5、年负荷曲线：代表用户全年、年负荷曲线：代表用户全

15、年8760h)内内用电负荷变化规律用电负荷变化规律又称年每日最大负荷曲线又称年每日最大负荷曲线年负荷曲线年负荷曲线年负荷继续时间曲线，年负荷继续时间曲线，反映了全年负荷变动反映了全年负荷变动与对应的负荷继续时与对应的负荷继续时间全年按间全年按8760h计计的关系。的关系。年每日最大负荷曲线，年每日最大负荷曲线，反映了全年当中不同反映了全年当中不同时段的电能耗费程度，时段的电能耗费程度，是按全年每日的最大是按全年每日的最大半小时平均负荷来绘半小时平均负荷来绘制的。制的。这种曲线的负荷从大到小依次陈列这种曲线的负荷从大到小依次陈列 公用来确定经济运转方式用的公用来确定经济运转方式用的 图图2-2

16、年负荷继续时间曲线的绘制年负荷继续时间曲线的绘制a) 夏日负荷曲线夏日负荷曲线 b) 冬日负荷曲线冬日负荷曲线 c) 年负荷继续时间曲线年负荷继续时间曲线绘制方法：从夏季日负荷曲线和冬季日负荷曲线中的最大功率开场，绘制方法：从夏季日负荷曲线和冬季日负荷曲线中的最大功率开场，以功率递减的顺序，依次绘制到年继续负荷曲线坐标系中留意横坐以功率递减的顺序，依次绘制到年继续负荷曲线坐标系中留意横坐标最大值为标最大值为8760h年最大负荷年最大负荷PmaxPmax也称为半小时最大负荷也称为半小时最大负荷P30 P30 年负荷继续时间曲线上的最大负荷，年负荷继续时间曲线上的最大负荷， 它是全年中负荷最它是全

17、年中负荷最大的任务班耗费电能最多的半小时平均负荷大的任务班耗费电能最多的半小时平均负荷P30P30。( (不是偶不是偶尔出现，一年至少尔出现，一年至少2-32-3次次年最大负荷利用小时年最大负荷利用小时TmaxTmax假想时间假想时间( (用电负荷平衡性用电负荷平衡性标志，越大越好标志，越大越好) )假设负荷按最大负荷假设负荷按最大负荷PmaxPmax继续运转时，在此时间内电力继续运转时，在此时间内电力负荷所耗用的电能与电力负荷全年实践耗用的电能一样。负荷所耗用的电能与电力负荷全年实践耗用的电能一样。6、与负荷曲线及其计算的物理量、与负荷曲线及其计算的物理量一班制工厂Tmax约为1800300

18、0h，两班制工厂Tmax约为35004800h,三班制工厂Tmax约为50007000h，居民用户Tmax约为12002800h。maxmaxPWTa它与工厂的消费班制有关它与工厂的消费班制有关 n平均负荷平均负荷PavPav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内平均耗费的功率内平均耗费的功率tWPtav 年平均负荷就是全年工厂负荷耗费的总功率除全年总小时数。 8760aavWPWa表示全年实践耗费的电能 时间t内耗费的电能为Wt l负荷系数: 又称负荷率是指平均负荷与最大负荷的比值，有有又称负荷率是指平均负荷与最大负荷的比值，有有功负荷系数功负

19、荷系数KaLKaL和无功负荷系数和无功负荷系数KrLKrL，即，即 有时也用表示有功负荷系数，用表示无功负荷系数。普通工厂=0.70.75，=0.760.82 对于单个用电设备或用电设备组，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负荷系数是指设备的输出功率P P和设备额定容量和设备额定容量PNPN之比值，即之比值，即 它表征该设备或设备组的容量能否被充分利用。它表征该设备或设备组的容量能否被充分利用。 负荷系数用来表征负荷变化规律：其值越大，曲线越平坦，负荷动摇越小。负荷系数用来表征负荷变化规律：其值越大，曲线越平坦，负荷动摇越小。第二节第二节 三相用电设备组计算负荷确实定三相

20、用电设备组计算负荷确实定 计算负荷计算负荷(calculated load)(calculated load)，是经过统计计算求出的，是经过统计计算求出的，用来按发热条件选择供电系统中各元件的负荷值。用来按发热条件选择供电系统中各元件的负荷值。计算负荷计算负荷-等效负荷；按此负荷继续运转所产生的热效等效负荷；按此负荷继续运转所产生的热效应，与按照实践变动负荷长期运转所产生的最大热效应应应，与按照实践变动负荷长期运转所产生的最大热效应应相等。相等。 计算负荷是供电设计计算的根本根据。工程上常取半计算负荷是供电设计计算的根本根据。工程上常取半小时平均最大负荷小时平均最大负荷P30P30亦即年最大负

21、荷亦即年最大负荷PmaxPmax作为计算作为计算负荷。负荷。负荷计算负荷计算: :是指对某一线路中的实践用电负荷的运转规是指对某一线路中的实践用电负荷的运转规律进展分析，从而求出该线路的计算负荷的过程。律进展分析，从而求出该线路的计算负荷的过程。P30 - 负荷的有功计算负荷负荷的有功计算负荷 (单位单位kW) Q30 - 负荷的无功计算负荷负荷的无功计算负荷 (单位单位kvar) S30 - 负荷的视在计算负荷负荷的视在计算负荷 (单位单位kVA) I30 - 负荷的计算电流负荷的计算电流 (单位单位A) n负荷计算统计方法负荷计算统计方法一、估算法确定计算负荷一、估算法确定计算负荷 1.

22、1. 单位产品耗电量法单位产品耗电量法 估算法实为目的法，在做设计义务书或初步设计阶段，尤其当需估算法实为目的法，在做设计义务书或初步设计阶段，尤其当需求进展方案比较时，按估算法计算比较方便。求进展方案比较时，按估算法计算比较方便。工程上根据不同的计算目的，总结出了估算法、需求系数法、工程上根据不同的计算目的，总结出了估算法、需求系数法、二项式法等负荷计算方法。二项式法等负荷计算方法。 知某车间或企业的年产量知某车间或企业的年产量A A和每一产品的单位耗电量和每一产品的单位耗电量a,a,那么企业全年电能那么企业全年电能WaWa为：为： Wa=aA Wa=aA有功计算负荷为：有功计算负荷为： m

23、ax30TWPa需求系数法需求系数法需求系数是按照车间以上的负荷情况来需求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。确定的，适用于变、配电所的负荷计算。二、按需求系数法确定计算负荷二、按需求系数法确定计算负荷2. 2. 车间消费面积负荷密度法车间消费面积负荷密度法知车间消费面积知车间消费面积S Sm2m2和负荷密度目的和负荷密度目的kW/m2kW/m2时，时，车间平均负荷为：车间平均负荷为： Pav=S Pav=S 负荷密度目的查表，负荷密度目的查表，S S表示车间面积。表示车间面积。 (一一) 根本公式根本公式 用电设备组的计算负荷，是指用电设备组从供电系统中取用的半

24、小时最用电设备组的计算负荷，是指用电设备组从供电系统中取用的半小时最大负荷大负荷P30，如以下图所示。用电设备组的设备容量，如以下图所示。用电设备组的设备容量Pe，是指用电设备组，是指用电设备组一切设备不含备用的设备的额定容量一切设备不含备用的设备的额定容量PN 之和，即之和，即Pe PN。而设备。而设备的额定容量的额定容量PN 是设备在额定条件下的最大输出功率出力。但是用电设是设备在额定条件下的最大输出功率出力。但是用电设备组的设备实践上不一定都同时运转，运转的设备也不太能够都满负荷，备组的设备实践上不一定都同时运转，运转的设备也不太能够都满负荷，同时设备本身和配电线路还有功率损耗，因此用电

25、设备组的有功计算负荷同时设备本身和配电线路还有功率损耗，因此用电设备组的有功计算负荷应为应为30LeeWLK KPP 需求系数法需求系数法需求系数需求系数1eWLKK需求需求系数系数同时系数同时系数K：并：并非供电范围内的非供电范围内的一切用电设备都一切用电设备都会同时投入运用会同时投入运用负荷系数负荷系数KL：并：并非投入运用的一切非投入运用的一切电气设备任何时候电气设备任何时候都会满载运转都会满载运转电气设备的平均效电气设备的平均效率率e：电气设备：电气设备额定功率与输入功额定功率与输入功率不一定相等率不一定相等 注：工程实践中，很难经注：工程实践中，很难经过过Kd的表达式来求得需求的表达

26、式来求得需求系数，普通都是经过查表系数，普通都是经过查表求得其阅历值求得其阅历值线路的平均效率线路的平均效率W1 ：思：思索直接向电气设备配电的索直接向电气设备配电的配电线路上的功率损耗后，配电线路上的功率损耗后，电气设备输入功率与系统电气设备输入功率与系统向设备提供的功率不一定向设备提供的功率不一定一样一样dK 由于一个用电设备组中的设备并不一定同时任由于一个用电设备组中的设备并不一定同时任务，任务的设备也不一定都任务在额定形状下，另务，任务的设备也不一定都任务在额定形状下，另外思索到线路的损耗、用电设备本身的损耗等要素，外思索到线路的损耗、用电设备本身的损耗等要素，设备或设备组的计算负荷等

27、于用电设备组的总容量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乘以一个小于1 1的系数，叫做需求系数，用的系数，叫做需求系数，用KdKd表示。表示。 n 需求系数需求系数Kd Kd 需求系数法需求系数法 p需求系数法需求系数法 edPKP30eiePP需求系数需求系数用 电 设 备用 电 设 备组 一 切 设组 一 切 设备 容 量 之备 容 量 之和和每组用电设备每组用电设备的设备容量的设备容量nieidPKP130表表1 1 各用电设备组的需求系数各用电设备组的需求系数KdKd及功率因数及功率因数 用电设备组名称 需要系数Kd 二项式系数 最大容量设备台数 功率因数ab小批量

28、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大批量生产金属热加工机床 0.160.20.18.250.250.30.30.35 0.140.140.240.26 0.40.50.40.5 5555 0.50.50.60.65 1.731.731.331.17 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联锁的连续运输机械0.50.60.650.7 0.40.6 0.20.2 55 0.750.75 0.880.88 锅炉房和机加、机修、装配车间的吊车铸造车间吊车0.10.150.150.25 0.060.09 0.20

29、.3 33 0.50.5 1.731.73 costan自动装料电阻炉非自动装料电阻炉小型电阻炉、干燥箱0.750.80.650.750.7 0.70.70.7 0.30.3 22 0.950.951.0 0.330.330 高频感应电炉（不带补偿）工频感应电炉（不带补偿）电弧熔炉0.80.80.9 0.60.350.87 1.332.680.57 点焊机、缝焊机对焊机0.350.35 0.60.71.331.02 自动弧焊变压器单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 2.292.682.68 厂房、办公室、实验室照明变配电室、仓库照明生活照明室外照明

30、0.810.50.70.60.81 1.01.01.01.0 0000 需需求求系系数数法法求求解解用用电电设设备备组组的的计计算算负负荷荷n1对对12台用电设备宜取台用电设备宜取n (2) 用电设备组的计算负荷用电设备组的计算负荷 n有功计算负荷：有功计算负荷： n n无功计算负荷：无功计算负荷： n 1dKedPKP30tan3030PQn视在计算负荷：视在计算负荷： n n计算电流：计算电流： n 23023030QPSNUSI33030ePP 30例2-1 解此机床组电动机的总容量为解此机床组电动机的总容量为 例例2-12-1知某机修车间的金属切削机床组，拥有电压知某机修车间的金属切削

31、机床组，拥有电压380V380V的三相电动机的三相电动机3kW173kW17台，台，7.5kW37.5kW3台，台，4kW84kW8台，台，1.5kW101.5kW10台。试台。试用需求系数法确定其计算负荷。用需求系数法确定其计算负荷。 查表查表1“小批消费的金属冷加工机床电动机项得小批消费的金属冷加工机床电动机项得Kd0.2、cos 0.5、tan1.73。因此可得。因此可得 Pe 7.5 kW34 kW83kW171.5kW10N.iP=120.5 kW3048.273.230.38kVAIAkV3024.11.7341.7 varQkWk3024.148.20.5kWSkVA300.2

32、120.524.1PkWkW经过上例看出：经过上例看出：1 1假设该车间只需此组负荷，计算得到的计算负荷实践假设该车间只需此组负荷，计算得到的计算负荷实践上是该车间的低压进线的计算负荷。上是该车间的低压进线的计算负荷。2 2计算某一个设备组设备容量的方法，为多组设备的计计算某一个设备组设备容量的方法，为多组设备的计算提供根底。算提供根底。二设备容量的计算二设备容量的计算 1.1.长期任务制和短期任务制的用电设备长期任务制和短期任务制的用电设备 长期任务制和短时任务制的设备容量就是一切设备长期任务制和短时任务制的设备容量就是一切设备的铭牌额定功率之和，即的铭牌额定功率之和，即 Pe=PN Pe=

33、PN 2.2.断续任务制的用电设备断续任务制的用电设备 断续任务制的设备容量是指不同负荷继续率的额定断续任务制的设备容量是指不同负荷继续率的额定功率换算到一致的负荷继续率下的功率。功率换算到一致的负荷继续率下的功率。对电焊机设备，应一致换算到对电焊机设备，应一致换算到=100%=100%，换算公式为：，换算公式为： NNNNNeSPPcos1003-3 电焊机设备电焊机设备设备铭牌额定容量设备铭牌额定容量设备铭牌功率因数设备铭牌功率因数对起重电动机应一致换算到对起重电动机应一致换算到=25%=25%，换算公式为：，换算公式为： NNNNePPP22532起重电动机起重电动机( (吊车电动机吊车

34、电动机) )换算后设换算后设备容量备容量换算前设换算前设备铭牌额定功备铭牌额定功率率设备铭牌暂载设备铭牌暂载率率2.2.需求系数值与用电设备的类别和任务形状关系极大需求系数值与用电设备的类别和任务形状关系极大, , 因此因此, ,计算时首先要正确判明用电设备的类别和任务计算时首先要正确判明用电设备的类别和任务形状，否那么将呵斥错误。形状，否那么将呵斥错误。 例如机修车间的代表性金属切削机床电动机，应例如机修车间的代表性金属切削机床电动机，应属小批消费的冷加工机床电动机，由于金属切削就是属小批消费的冷加工机床电动机，由于金属切削就是冷加工，而机修不能够是大批消费。又如压塑机，拉冷加工，而机修不能

35、够是大批消费。又如压塑机，拉丝机和锻锤等，应属于热加工机床。再如起重机，行丝机和锻锤等，应属于热加工机床。再如起重机，行车，电葫芦，卷扬机等，实践上都属于吊车类。车，电葫芦，卷扬机等，实践上都属于吊车类。留意点：留意点：1.1.需求系数普通比较低，宜适当取大。需求系数普通比较低，宜适当取大。3.3.设备容量不含备用设备的容量，而且此容量的计算设备容量不含备用设备的容量，而且此容量的计算与设备任务制有关。与设备任务制有关。 在确定多组用电设备的计算负荷时，应思索各组用电设备的在确定多组用电设备的计算负荷时，应思索各组用电设备的最大负荷不会同时出现的要素，计入一个同时系数最大负荷不会同时出现的要素

36、，计入一个同时系数 。 pKqK95. 085. 0pK0.900.97qK (三三) 多组用电设备计算负荷确实定多组用电设备计算负荷确实定对车间干线，取对车间干线，取 ， 对低压母线，分两种情况对低压母线，分两种情况 (1) 由用电设备组的计算负荷直接相加来计算时，取由用电设备组的计算负荷直接相加来计算时，取 (2) 由车间干线的计算负荷直接相加来计算时，取由车间干线的计算负荷直接相加来计算时，取 0.80 0.90pK0.85 0.95qK95. 090. 0pK97. 093. 0qK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低压线路最大负荷 冷加工车间冷加工车间

37、 热加工车间热加工车间 动力站动力站 0.70.80.70.90.81.0 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 需求系数法的同时系数需求系数法的同时系数K 值值 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： ipPKP3030iqQKQ3030n总的视在计算负荷：总的视在计算负荷： n n总的计算电流：总的计算电流： n 23023030QPSNUSI33030多多组组用用电电设设备备的的计计算算负

38、负荷荷 留意：总的视在留意：总的视在计算负荷和计算计算负荷和计算电流不能用各组电流不能用各组的视在计算负荷的视在计算负荷或计算电流之和或计算电流之和乘以乘以KK来计算来计算。 例例2-2 某机修车间某机修车间380V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20台共台共50kW (其中较大容量电动机有其中较大容量电动机有7.5kW1台，台， 4kW3台，台，2.2 kW7台台)， 通风机通风机2台共台共3kW， 电阻炉电阻炉1台台2kW。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：先求各组的计算负荷解：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

39、附录表查附录表1，取，取 故故 (2) 通风机组通风机组 查附录表查附录表1，取，取 故故 0.2,cos0.5,tan1.73dK30(1)0.2 5010PkWkWvar3 .1773. 110) 1 (30kkWQ0.8,cos0.8,tan0.75dK30(2)0.8 32.4PkWkW30(2)2.40.751.8 varQkWk (3) 电阻炉 查附录表1，取 0.7,cos1,tan0dK30(3)0.721.4PkWkW30(3)0Q故 因此总的计算负荷为 取 0.95,0.97pqKK300.95 (102.4 1.4)13.1PkWkW300.97 (17.3 1.8) v

40、ar18.5 varQkk223013.118.522.7SkVAkVA3022.734.530.38kVAIAkV34.522.718.513.1 取19.113.85523车间总计01.4010.721电阻炉31.82.40.750.80.832通风机217.3101.730.50.25020切削机床1计 算 负 荷 需求系数容 量 台数n设备称号 序号kWPe/dKcostankWP /30var/30kQkVAS /30AI/300.95,0.97pqKK表表2-1 例例2-2的电力负荷计算表按需求系数法的电力负荷计算表按需求系数法 在实践工程设计阐明书中，为了使人一目了然，便于审核，

41、常采用计算表格的方式，如表2-1所示。 n例例 2-3某小批量消费车间某小批量消费车间380V380V线路上接有金属切削机床线路上接有金属切削机床共共2020台其中台其中10.5kW-410.5kW-4台，台，7.5kW-87.5kW-8台，台，5kW-85kW-8台，台，车间有车间有380V380V电焊机电焊机2 2台每台容量台每台容量20kVA20kVA， ，车间有吊车，车间有吊车1 1台台11kW11kW， ，试计算此车间的计算负荷。，试计算此车间的计算负荷。 %65N5 .0cosN%25N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1 1取需求系数和功率因

42、数为：取需求系数和功率因数为：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所以，有所以，有 Pe 10.5 kW47.5 kW85kW8142kWN.iP2 2电焊机组的计算负荷电焊机组的计算负荷查表查表1 1取需求系数和功率因数为：取需求系数和功率因数为：68. 2tan 35. 0cos 35. 0，dKkW6 . 51 .1635. 0)2(30Pkvar0 .1568. 26

43、 . 5)2(30QkVA0 .160 .156 . 522)2(30SA3 .2438. 0316)2(30IkW1 .16cos222NNNNNSPPe3 3吊车组的计算负荷吊车组的计算负荷查表取需求系数和功率因数为查表取需求系数和功率因数为73. 1tan 5 . 0cos 15. 0，dK)kW(11)3(30一台ePPvark03.1973. 111)3(30QkVA2203.191122)3(30SA47.3338. 0*322) 3(30I4 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2-82-8，取同时系数，取同时系数 ，所以全车间的，所以全车间的计算负荷为：计算负荷

44、为： 8 . 0KkW36)116 . 54 .28(8 . 030eiPKPvark504.66)03.19151 .49(8 . 030eiqQKQkVA75504.66362230SA08.11438. 037530I 一机修车间的一机修车间的380V线路上，接有金属切线路上，接有金属切削机床电动机削机床电动机20台共台共50kW，其中较大容，其中较大容量电动机有量电动机有7.5kW2台，台，4kW2台，台，2.2kW8台；另接通风机台；另接通风机1.2kW2台；电阻台；电阻炉炉1台台2kW。试求计算负荷设同时系数。试求计算负荷设同时系数Kp、Kq均为均为0.9。 n例例 2-4(练习练

45、习) 解解 : (1) 冷加工机床：查表冷加工机床：查表1可得可得Kd1=0.2，cos1=0.5， tg1=1.73 Pca1= Kd1Pe1=0.250=10kW Qca1=Pc1tg1=101.73=17.3kvar (2)通风机：通风机：Kd2=0.8，cos2=0.8，tg2=0.75 Pca2= Kd2Pe2=0.82.4=1.92kW Qca2=Pc2tg2=1.920.75=1.44kvar (3)电阻炉：因只电阻炉：因只1台，故其计算负荷等于设备容量台，故其计算负荷等于设备容量 Pca3=Pe3=2kW Qca3=0 (4)车间计算负荷：车间计算负荷： Pca=Kp(Pca1

46、 +Pca2 +Pca3) =0.9(10+1.92+2) =12.53例例2-5 2-5 某某380V380V线路上，接有水泵电动机线路上，接有水泵电动机15kW15kW以下以下3030台共台共205kW205kW，另有通风机，另有通风机2525台共台共45kW45kW，电焊机，电焊机3 3台共台共10.5kW10.5kW=65%=65%。试确定线路上总的计算负荷。试确定线路上总的计算负荷。 解先求各组用电设备的计算负荷解先求各组用电设备的计算负荷Q 301 P301 tan 164kW0.75=123kvar 1水泵电动机组查表水泵电动机组查表1得得Kd=0.70.8(取取0.8，cos0

47、.8，tan0.75，因此，因此 2. 通风机组查表通风机组查表1得得Kd=0.70.8取取0.8，cos=0.8, tan=0.75, 因此因此 P 302=0.845kW=36kW Q 302=36kW0.75=27kvarP30(1)= Kd1Pe10.8205kW=164kW 3.电焊机组查表电焊机组查表1得得Kd=0.35，cos=0.35，tan=2.68。 P 303=0.358.46kW=2.96kW P300.95(164362.96)kW=192.81kW Q300.97(123+27+7.94)kvar=153.20kvar总计算负荷取总计算负荷取KpKp0. 950.

48、95， Kq Kq0. 97 0. 97 为为 S30= =246.26kVAI30=246.26kVA/( 0.38kV)=374.2A 22192.81153.203Q 303=2.96kW2.68=7.94kvar65%100% 在在100%下的设备容量：下的设备容量： Pe=10.5 =8.46kW。式中bPe(二项式第一项)表示设备组的平均功率，其中Pe 是用电设备组的设备总容量，其计算方法如前需求系数法所述；cPx (二项式第二项)表示设备组中x 台容量最大的设备投入运转时添加的附加负荷，其中Px 是x 台最大容量的设备总容量；b、c 是二项式系数。 附录表1中也列有部分用电设备组

49、的二项式系数b、c 和最大容量的设备台数x 值，供参考。 但必需留意：按二项式法确定计算负荷时，假设设备总台数n 少于附录表1中规定的最大容量设备台数x 的2倍，即n2x 时，其最大容量设备台数x 宜适当取小，建议取为 且按“四舍五入修约规那么取其整数文献32。例如某机床电动机组只需7台时，那么其最大设备台数取为x =n / 2=7/24。 假设用电设备组只需12台设备时，那么可以为P30=Pe。对于单台电动机，那么P30 =PN /，这里PN 为电动机额定容量，为其额定效率。在设备台数较少时， 值也宜适当取大。 由于二项式法不仅思索了用电设备组最大负荷时的平均负荷，而且思索了少数容量最大的设

50、备投入运转时对总计算负荷的额外影响，所以二项式法比较适于确定设备台数较少而容量差别较大的低压干线和分支线的计算负荷。但是二项式系数b、c 和x 的值，缺乏充分的实际根据，而且只需机械工业方面的部分数据，从而使其运用遭到一定的局限。 cos/2,xn (一) 根本公式 二项式法的根本公式是 (2-21)30exPbPcP 三三. 按二项式法确定计算负荷按二项式法确定计算负荷 比较例2-1和例2-3的计算结果可以看出，按二项式法计算的结果比按需求系数法计算的结果稍大，特别是在设备台数较少的情况下。供电设计的阅历阐明，选择低压分支干线或分支线时，按需求系数法计算的结果往往偏小，以采用二项式法计算为宜

51、。我国建筑行业规范JGJ/T16-1992也规定：“用电设备台数较少、各台设备容量相差悬殊时，宜采用二项式法。 例例2-3 试用二项式法来确定例试用二项式法来确定例2-1所示机床组的计算负荷。所示机床组的计算负荷。 解：由附录表解：由附录表1查得查得 。 设备总容量设备总容量(见例见例2-1)为为 X 台最大容量的设备容量为台最大容量的设备容量为 因此按式因此按式2-21可求得其有功计算负荷为可求得其有功计算负荷为 按式按式2-11可求得其无功计算负荷为可求得其无功计算负荷为 按式按式2-12可求得其视在计算负荷为可求得其视在计算负荷为 按式按式2-13可求得其计算电流为可求得其计算电流为0.

52、14,0.4,5,cos0.5,tan1.73bcx120.5ePkW57.534230.5xPPkWkWkW 300.14 120.50.4 30.529.1PkWkWkW3029.11.7350.3 varQkWk3029.158.20.5kWSkVA3058.288.43 0.38kVAIAkV 例例2-12-1知某机修车间的金属切削机床组，拥有电压知某机修车间的金属切削机床组，拥有电压380V380V的三相电动的三相电动机机3kW173kW17台，台，7.5kW37.5kW3台，台，4kW84kW8台，台，1.5kW101.5kW10台。试用需求系数法确定其计算台。试用需求系数法确定其

53、计算负荷。负荷。 关于总的视在计算负荷S30 和总的计算电流I30，仍按式2-19和式2-20计算。 为了简化和一致，按二项式法计算多组设备的计算负荷时，也不论各组设备台数多少，各组的计算系数b、c、x 和 等，均按附录表1所列数值。 例2-4 试用二项式法确定例2-2所述机修车间380V线路的计算负荷。 解： 先求各组的bPe 和cPx (1) 金属切削机床组 查附录表1，取 故 ， (2) 通风机组 查附录表1，取 ，故 ， (3) 电阻炉 查附录表1，取 ， 故 ，(二) 多组用电设备计算负荷确实定 采用二项式法确定多组用电设备总的计算负荷时，也应思索各组用电设备的最大负荷不同时出现的要

54、素，但不是计入一个同时系数，而是在各组设备中取其中一组最大的有功附加负荷(cPx)max，再加上各组的平均负荷bPe，由此求得其总的有功计算负荷为 (2-22) 总的无功计算负荷为 (2-23)式中 为最大附加负荷(cPx)max的设备组的平均功率因数角的正切值。maxtan0.14,0.4,5,cos.5,tan1.73,bcxo(1)0.14 507ebPkWkW(1)0.4 (7.51432.21)8.68xcPkWkWkWkW 0.65,0.25,cos.8,tan.75bcoo(2)0.65 31.95ebPkWkW0.7,0,cos1,tan0bc(3)0.721.4ebPkWkW

55、(3)0 xcPmax30)()(xiecPbPPcosmaxmax30tan)()tan(xiecPbPQ(2)0.25 30.75xcPkWkW 例例2-2 某机修车间某机修车间380V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20台共台共50kW (其中较大容量电动机有其中较大容量电动机有7.5kW1台，台， 4kW3台，台，2.2 kW7台台)， 通风机通风机2台共台共3kW， 电阻炉电阻炉1台台2kW。试确定此线路上的计算负荷。试确定此线路上的计算负荷。 以上各组设备中，附加负荷以 cPx(1) 为最大，因此总计算负荷为 按普通工程设计阐明书要求，以上计算可列成表2

56、-2所示电力负荷计算表。表表2-2 例例2-4的电力负荷计算表的电力负荷计算表(按二项式法按二项式法) cb最大容量台数x总台数n52.134.328.6195523总 计01.40100.70201电阻炉31.46+0.561.95+0.750.750.80.250.653352通风机212.1+15.07+8.681.730.50.40.1421.750520金属切削机床1计算负荷二项式系数容 量设备台数用电设备组称号序号ePkWxPkWcostan30PkW30varQk30SkVA30IA 比较例2-2和例2-4的计算结果可以看出，按二项式法计算的结果较之按需求系数法计算的结果大得比较

57、多，这也更加合理。kWkWkWP1968. 8)4 . 195. 17(30var6 .28var73. 168. 8var)075. 095. 173. 17(30kkkQkVAkVAS3 .346 .28192230AkVkVAI1 .5238. 033 .3430民用建筑负荷计算民用建筑负荷计算Civil BuildingCivil Buildings load calculated s load calculated 普通中小学负荷计算普通中小学负荷计算需求系数法，插座需求系数法，插座100W/100W/个，个，kdkd取取0.6-0.90.6-0.9多层住宅的负荷计算多层住宅的负荷计

58、算需求系数法，插座需求系数法，插座100W/100W/个，负荷不个，负荷不平衡时按最大相平衡时按最大相3 3倍计算，倍计算，kk：2020户户以下，取以下，取0.60.6以上；以上；20-5020-50户，取户，取0.5-0.5-0.6;50-1000.6;50-100户，户，0.4-0.50.4-0.5) )高层住宅的负荷计算高层住宅的负荷计算需求系数法和负荷密度法，需求系数法和负荷密度法， kd kd取取0.6-0.7, 0.6-0.7, 负荷密度：负荷密度：50-100V.A/m250-100V.A/m2 大酒店大酒店80V.A/m280V.A/m2，空调旅游宾馆，空调旅游宾馆100V.

59、A/m2100V.A/m2，奢华型旅游宾馆，奢华型旅游宾馆150V.A/m2150V.A/m2第三节第三节 单相用电设备组计算负荷确实定单相用电设备组计算负荷确实定一、概述 单相负荷应平衡的分配到三相上。当单相负荷的总容量小于计算范围内负荷的总容量的15时，全部按三相对称负荷计算；如单相用电设备不对称容量大于三相用电设备总容量的15时，那么设备容量应按三倍最大相负荷计算。%1003minminPPPP负荷的不平衡度负荷的不平衡度%1003maxmaxPPPP最大相的用电容量最小相的用电容量个单相用电容量的总和maxmin3PPP 1 1、单相设备接于相电压时的等效三相负荷计算、单相设备接于相电

60、压时的等效三相负荷计算 meePP.3 按最大负荷相所接单相设备的按最大负荷相所接单相设备的3 3倍计算：倍计算： 2 2、单相设备接于线电压时的等效三相负荷计算、单相设备接于线电压时的等效三相负荷计算 .3eePP 3 3、单相设备分别接于线电压和相电压时的等效三相负荷计算、单相设备分别接于线电压和相电压时的等效三相负荷计算 先将接于线电压的设备换算到接于相电压的设备容量，然后先将接于线电压的设备换算到接于相电压的设备容量，然后分相计算各相设备容量和计算负荷，计算公式如下：分相计算各相设备容量和计算负荷，计算公式如下： 二、单相设备组等效三相负荷的计算二、单相设备组等效三相负荷的计算CAAC