fA02第二章工业企业电力负荷计算ppt课件

1、第二章第二章工业企业电力负荷计算工业企业电力负荷计算2.1企业电力负荷计算的主要目的企业电力负荷计算的主要目的2.2负荷曲线及计算负荷的概念负荷曲线及计算负荷的概念2.2.1负荷曲线负荷曲线2.2.2企业年电能需求量企业年电能需求量2.2.3计算负荷的定义计算负荷的定义2.3用电设备计算负荷确实定用电设备计算负荷确实定2.3.1按需求系数法确定计算负荷按需求系数法确定计算负荷2.3.2按二项式法确定计算负荷按二项式法确定计算负荷2.3.3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2.4供电系统中的功率损耗与电能需求量计算供电系统中的功率损耗与电能需求量计算2.4.1供电系统的功率

2、损耗供电系统的功率损耗2.4.2供电系统的电能损耗供电系统的电能损耗2.5工业企业计算负荷确实定工业企业计算负荷确实定2.5.1按逐级计算法确定企业计算负荷按逐级计算法确定企业计算负荷2.5.2按需用系数法确定企业计算负荷按需用系数法确定企业计算负荷2.5.3按估算法确定企业计算负荷按估算法确定企业计算负荷本章小结本章小结2.1企业电力负荷计算的主要目的企业电力负荷计算的主要目的 是为以下选择提供科学的根据： 正确选择各级变电所的 变压器容量 正确选择各种电气设备的型号、规格 正确选择供电网络所用导线 举例1：某企业供电系统如以下图：必需计算以下各部分的电力负荷。第二章第二章工业企业电力负荷计

3、算工业企业电力负荷计算 1计算流过总降压变电 站的变压器和车 间变压器的负荷电流及视在功率，作 为选择这两级变压器容量的根据。 2计算流过变电站主要电器设备如断 路器、 隔分开关、母线、 熔断器 的负荷电流作为选择这些设备的依 据。 3计算流过各条线路电源进线和 高、低压配电线路的负荷电流， 作为选择这些导线和电缆截面的依 据。 35110KV电源进线电源进线企业总降压企业总降压变电站变电站610KV高压配电线高压配电线车间配电站车间配电站车间电压母线车间电压母线NO.1用电设备组用电设备组610/0.42.1企业电力负荷计算的主要目的企业电力负荷计算的主要目的第二章第二章工业企业电力负荷计算

4、工业企业电力负荷计算某钢厂电渣车间某钢厂电渣车间第二章第二章工业企业电力负荷计算工业企业电力负荷计算问题：怎样确定该车间的负荷电流？问题：怎样确定该车间的负荷电流？电渣车间低压电力线路如左图所示。电渣车间低压电力线路如左图所示。一回路电压为一回路电压为380V低压线低压线路为路为10台额定容量为台额定容量为10KW电动机供电。电动机供电。知每台电机参数：知每台电机参数：求：干线电流求：干线电流I的大小的大小方法一：简单的求和计算方法一：简单的求和计算I=1020.4204A实践输入有功功率实践输入有功功率P=10=1011.36=113.6KW10,380 ,20.4 ,cos0.85,0.8

5、8NNNPKW UVIA一回路进线电源一回路进线电源I I380V1010台台10KW10KW电动机电动机100.88KW2.1企业电力负荷计算的主要目的企业电力负荷计算的主要目的第二章第二章工业企业电力负荷计算工业企业电力负荷计算 根据实践阅历，实践的干线负荷电流，功率比此计算值小，分析阐明： 第一：这些设备能够不会同时运转； 第二：这些电动机不能够都同时满载运转； 第三：额定容量一样，但性质不同的用电设备，其运转特征各不一样，实践负荷大小也各不一样。 因此，不能采用此种方法的负荷值选择设备与电缆，否那么将添加投资。 方法二：本节所讲的方法计算负荷法 在讨论电力负荷的计算方法之前，有必要先引

6、见一下有关电力负荷的一些根本概念。2.1企业电力负荷计算的主要目的企业电力负荷计算的主要目的第二章第二章工业企业电力负荷计算工业企业电力负荷计算2.22.2负荷曲线及计算负荷的概念负荷曲线及计算负荷的概念2.2.12.2.1负荷曲线负荷曲线 用来表示一组用电设备的用电功率随时间变化关系的图用来表示一组用电设备的用电功率随时间变化关系的图形。它反映了用电的特点和规律，该曲线绘制在直角坐标形。它反映了用电的特点和规律，该曲线绘制在直角坐标轴轴内，纵坐标表示电力负荷，横坐标表示时间。内，纵坐标表示电力负荷，横坐标表示时间。负荷曲线分类：负荷曲线分类：(1)(1)按纵坐标标示分：有功负荷曲线和无功负荷

7、曲线。按纵坐标标示分：有功负荷曲线和无功负荷曲线。(2)(2)按横坐标表示的继续时间不同分：按横坐标表示的继续时间不同分： 日负荷曲线日负荷曲线2424小时小时 年负荷曲线年负荷曲线87608760小时。小时。 日负荷曲日负荷曲代表一昼夜代表一昼夜2424小时实践用电负荷小时实践用电负荷的变化情况。的变化情况。 第二章第二章工业企业电力负荷计算工业企业电力负荷计算图图210企业日有功负荷曲线企业日有功负荷曲线2.2.12.2.1负荷曲线负荷曲线2.2负荷曲线及计算负荷的概念负荷曲线及计算负荷的概念4268101214161820221020304050024P30PavPPTh 日负荷曲线可用

8、丈量的方法来绘制，先将横坐标按一定时间间隔普通为30min，半小时分格，根据功率表读数，将每一时间间隔内功率的平均值，对应于横坐标相应的时间间隔绘在图上，即得阶梯形日负荷曲线。 日负荷曲线与坐标所包围的面积代表全日所消费的电能数。 最大负荷日负荷曲线中各个30min负荷中 的 最 大 值 称 为 最 大 负 荷 记作： 最大有功负荷 最大无功负荷 最大负荷电流30P30Q30I2.2.12.2.1负荷曲线负荷曲线2.2负荷曲线及计算负荷的概念负荷曲线及计算负荷的概念平均负荷把负荷曲线的平均值称为“平均负荷 记 作 平 均 有 功 负 荷average 平均无功负荷 平均负荷电流 尖峰负荷最大负

9、荷平均负荷avPavQavIP2.2.12.2.1负荷曲线负荷曲线2.2负荷曲线及计算负荷的概念负荷曲线及计算负荷的概念年负荷曲线年负荷曲线把工厂在一年把工厂在一年8760h内的用电负荷按数值大小排对，最大负荷排在左侧，内的用电负荷按数值大小排对，最大负荷排在左侧，根据负荷大小依次向右陈列，并按照各负荷继续时间绘出梯形年根据负荷大小依次向右陈列，并按照各负荷继续时间绘出梯形年负荷曲线。负荷曲线。坐标线所包围的面积，表示用户坐标线所包围的面积，表示用户全年耗费电能，曲线表示用户用全年耗费电能，曲线表示用户用电的规律；即看出一个企业在一电的规律；即看出一个企业在一年内负荷值所继续的时间，但不年内负

10、荷值所继续的时间，但不能看出相应负荷而出如今什么时能看出相应负荷而出如今什么时间。间。2.2.12.2.1负荷曲线负荷曲线2.2负荷曲线及计算负荷的概念负荷曲线及计算负荷的概念1000300087600PKWh企业年电能需求量即一年耗费的电能。企业年电能需求量即一年耗费的电能。电能功率电能功率*时间时间常说的电度表读数常说的电度表读数此项计算的目的：此项计算的目的：衡量企业供电系统设计方案能否符合技术经济要求，衡量企业供电系统设计方案能否符合技术经济要求，估算企业每年应交付的电费估算企业每年应交付的电费计算方法：负荷曲线下面的面积计算方法：负荷曲线下面的面积有功电能有功电能=矩形面积矩形面积O

11、ABM的面积的面积无功电能无功电能8760300maxaWPdtPTa876030max0rWrQdt QT2.2.2 2.2.2 企业年电能需求量企业年电能需求量2.2负荷曲线及计算负荷的概念负荷曲线及计算负荷的概念AM t8760=36524B0Tmax P30由表由表2 21 1得得 企业企业“有功年最大负荷利用小时矩形的宽有功年最大负荷利用小时矩形的宽 企业企业“无功年最大负荷利用小时矩形的宽无功年最大负荷利用小时矩形的宽 a-active a-active有功有功 r-reative r-reative无功无功 max aTmax rT2.2.2 2.2.2 企业年电能需求量企业年电

12、能需求量2.2负荷曲线及计算负荷的概念负荷曲线及计算负荷的概念 由于干线的负荷确定是非常复杂，因此工程上普通采用阅历由于干线的负荷确定是非常复杂，因此工程上普通采用阅历方法来计算干线上的负荷，即经过长期察看和分析各用电设方法来计算干线上的负荷，即经过长期察看和分析各用电设备组各企业、车间的负荷曲线，把根据半小时平均负荷备组各企业、车间的负荷曲线，把根据半小时平均负荷绘制的负荷曲线中的最大值等取出来代表该干线的实践负荷，绘制的负荷曲线中的最大值等取出来代表该干线的实践负荷，这个负荷叫做这个负荷叫做“计算负荷。计算负荷。303030,PQS和2.2.3 2.2.3 计算负荷的定义计算负荷的定义2.

13、2负荷曲线及计算负荷的概念负荷曲线及计算负荷的概念G GD D* * * * * * * *A AC CB BD DE E* *F F分干线分干线F FG G* * * * *NO.2NO.2NO.1NO.1企压企压业变业变总电总电降站降站车车间间变变电电站站支线支线* *干线干线D DF FD DD D 实践上，实践上，“计算负荷是按发热条件选择导体和电器设计算负荷是按发热条件选择导体和电器设备时所运用的一个假想负荷，其物理意义是：按这个备时所运用的一个假想负荷，其物理意义是：按这个“计计算负荷继续运转所产生的热效应，与按实践变动负荷长算负荷继续运转所产生的热效应，与按实践变动负荷长期运转所

14、产生的最大热效应相等。换句话说，当导体持期运转所产生的最大热效应相等。换句话说，当导体持续流过续流过 “计算负荷时所产生的导体恒定温升，恰好等于计算负荷时所产生的导体恒定温升，恰好等于导体流过实践变动负荷时所产生的平均最高温升，从发热的结果来看，导体流过实践变动负荷时所产生的平均最高温升，从发热的结果来看，二者是等效的。二者是等效的。 为什么取用为什么取用“半小时的平均负荷的最大值作为半小时的平均负荷的最大值作为“计算计算负荷而不选用最大负荷？负荷而不选用最大负荷？ 2.2.3 2.2.3 计算负荷的定义计算负荷的定义2.2负荷曲线及计算负荷的概念负荷曲线及计算负荷的概念这是由于：这是由于：

15、对于中、小截面的导体，其表示发热过程进展快慢的对于中、小截面的导体，其表示发热过程进展快慢的发热时间常数发热时间常数约为约为1010分钟左右，时间很短暂的尖峰负荷分钟左右，时间很短暂的尖峰负荷经过导体时，导体温度来不及升高到相应值而尖峰负荷就经过导体时，导体温度来不及升高到相应值而尖峰负荷就消逝了，所以尖峰负荷虽比消逝了，所以尖峰负荷虽比 大，但它不是大，但它不是呵斥导体到达最高温升的主要缘由。实验阐明，导体到达呵斥导体到达最高温升的主要缘由。实验阐明，导体到达稳定温升的时间可近似为稳定温升的时间可近似为3 344，所以对中、小截面的导，所以对中、小截面的导体到达稳定温升的时间可近似为体到达稳

16、定温升的时间可近似为333310103030分钟。分钟。 对于较大截面导体，发热时间常数对于较大截面导体，发热时间常数多大于多大于1010，因此，因此在在3030分钟时间内，普通达不到稳定温升，取分钟时间内，普通达不到稳定温升，取3030分钟平均最分钟平均最大负荷为计算负荷偏于保守，但为选择计算的方便和一致大负荷为计算负荷偏于保守，但为选择计算的方便和一致性，如上规定还是合理的。性，如上规定还是合理的。 303030,PQS和2.2.3 2.2.3 计算负荷的定义计算负荷的定义2.2负荷曲线及计算负荷的概念负荷曲线及计算负荷的概念 因此，计算负荷作为我们选择变压器容量，按发热因此，计算负荷作为

17、我们选择变压器容量，按发热条件选择导线、电缆的截面第四章和按正常运转条件选择导线、电缆的截面第四章和按正常运转情况选择电气设备第四章的根据。情况选择电气设备第四章的根据。 2.2.3 2.2.3 计算负荷的定义计算负荷的定义2.2负荷曲线及计算负荷的概念负荷曲线及计算负荷的概念2.3 2.3 用电设备计算负荷确实定用电设备计算负荷确实定 我国设计部门在进展工业企业供电设计时，经常采用的我国设计部门在进展工业企业供电设计时，经常采用的电力负荷计算方法有：电力负荷计算方法有：需用系数法需用系数法运用最广泛的方法运用最广泛的方法 特点：计算简便，结果根本符合实践，特点：计算简便，结果根本符合实践，

18、对任何性质的工业企业均适用。对任何性质的工业企业均适用。二项式法二项式法主要运用于机械加工企业的电力负荷计算主要运用于机械加工企业的电力负荷计算 特点：思索大用电负荷对计算负荷的影响。特点：思索大用电负荷对计算负荷的影响。利用系数法利用系数法逐渐不被采用逐渐不被采用 特点：利用平均负荷作为计算的根据，利特点：利用平均负荷作为计算的根据，利 用概率论分析出最大负荷与平均负荷的关系，计算繁琐，用概率论分析出最大负荷与平均负荷的关系，计算繁琐，准确度并不比前两种高。准确度并不比前两种高。 本节重点引见前两种方法。本节重点引见前两种方法。第二章第二章工业企业电力负荷计算工业企业电力负荷计算2.3 2.

19、3 用电设备计算负荷确实定用电设备计算负荷确实定 第二章第二章工业企业电力负荷计算工业企业电力负荷计算工业企业供电系统及计算负荷确实定：工业企业供电系统及计算负荷确实定： 图图2-122-12供电系统中具有代表性的各点的电力负供电系统中具有代表性的各点的电力负荷计算图荷计算图G GD D* * * * * * * *A AC CB BD DE E* *F F分干线分干线F FG G* * * * *NO.2NO.2NO.1NO.1企压企压业变业变总电总电降站降站车车间间变变电电站站支线支线* *干线干线D DF FD DD D2.3 2.3 用电设备计算负荷确实定用电设备计算负荷确实定 第二章

20、第二章工业企业电力负荷计算工业企业电力负荷计算例：某企业控制系统配电柜例：某企业控制系统配电柜 2.3.12.3.1按需求系数法确定计算负荷按需求系数法确定计算负荷2.3.1.12.3.1.1根本公式根本公式 设一组用电设备，共有设一组用电设备，共有n n台电动机，其额定容量的台电动机，其额定容量的总和为总和为 , ,如今我们思索这如今我们思索这n n台电动机运转时能够的台电动机运转时能够的各种情况，从而确定有功负荷。各种情况，从而确定有功负荷。 思索用电设备在运转时要产生功率损耗，思索用电设备在运转时要产生功率损耗， 用电设备的效率用电设备的效率 = = 此时：满载和全部输入容量此时：满载和

21、全部输入容量()NPKWNKWP用电设备输出的功率实际输入的功率1 12 21NNNn nnNiiPPPP(平均加权效应平均加权效应2.3用电设备计算负荷确实定用电设备计算负荷确实定 思索不能够同时运转，采用一个修正系数思索不能够同时运转，采用一个修正系数同时运用系同时运用系数数. . 思索投入运转的这些不能够都满载运转。思索投入运转的这些不能够都满载运转。采用一个修正系数，采用一个修正系数，设备组的负荷系数平均加权设备组的负荷系数平均加权最大负荷时运行设备容量设备组总额定容量K30()NKPPKWLK()LNKKPPKWLL o a d设备组最大负荷时输出功率运行的设备容量2.3.1.12.

22、3.1.1根本公式根本公式2.3.1按需求系数法确定计算负荷按需求系数法确定计算负荷 思索用电设备组的在运转时，在线路内也会引起一些思索用电设备组的在运转时，在线路内也会引起一些 功率损耗，这个网络功率耗费也得由电网供应，采用功率损耗，这个网络功率耗费也得由电网供应，采用一个修正系数：一个修正系数： - -网络供电效率，此值普通为网络供电效率，此值普通为0.950.950.980.98WL30LWLKKNdNPPK PWw ir e 2.3.1.1 2.3.1.1根本公式根本公式2.3.1按需求系数法确定计算负荷按需求系数法确定计算负荷 需用系数需用系数 的根本含义：的根本含义： d-dema

23、nd d-demand 标志着用电设备组在投入电网运转时，需从电网实标志着用电设备组在投入电网运转时，需从电网实际取用功率所必需思索的一个综合系数。与以下参数有关：际取用功率所必需思索的一个综合系数。与以下参数有关： 设备组同时运转系数设备组同时运转系数 设备组负荷系数设备组负荷系数 设备组平均加权效率设备组平均加权效率 网络供电效率网络供电效率 除单台设备外，需用系数除单台设备外，需用系数 恒小于恒小于1 1。 30LNWLKKPdPK dKLKKWLdK 2.3.1.1 2.3.1.1根本公式根本公式2.3.1按需求系数法确定计算负荷按需求系数法确定计算负荷 我国相关部门经过长期的调查研讨

24、，并参考国外资我国相关部门经过长期的调查研讨，并参考国外资料，统计出一些用电设备组、各种车间、各种工厂的料，统计出一些用电设备组、各种车间、各种工厂的典型典型 供计算工业的负荷时思索，供计算工业的负荷时思索， 见表见表2 22 2，2 23 3，2 24 4。 求出求出 后，可按下式分别计算其他的计算负荷：后，可按下式分别计算其他的计算负荷： dK30PtanconNU3030tanQP3022303030PconSPQ30303NSUI-功率因数正切值功率因数正切值-功率因数功率因数,-用电设备组的额定电压用电设备组的额定电压 2.3.1.1 2.3.1.1根本公式根本公式2.3.1按需求系

25、数法确定计算负荷按需求系数法确定计算负荷用途：选择该支线的导线或电缆截面及开关设备用途：选择该支线的导线或电缆截面及开关设备特点：特点： 总会有满载的时候总会有满载的时候 ( (负荷系数负荷系数) ) 只需一台设备的时候只需一台设备的时候 ( (同时运转系数同时运转系数) ) 长度均很短长度均很短 ( (网路供电效率网路供电效率) ) 因此，计算负荷为：因此，计算负荷为： 1LK1K1WL30()30()30()tan (var)NLWLPK KGNGPPKWQPKQPS 2.3.1.2 2.3.1.2对单台设备供电支线对单台设备供电支线GG点的计算负荷确实定点的计算负荷确实定2.3.1按需求

26、系数法确定计算负荷按需求系数法确定计算负荷设备在额定负载下的效率。对继续运转的电动机， tan设备铭牌上给定的功率因数角的正切值NP 单台用电设备的额定容量，根据设备的运行方式不同分别为：PN电炉，电解,如 拖动电机铭牌上规定的额定功率 2.3.1.2 2.3.1.2对单台设备供电支线对单台设备供电支线GG点的计算负荷确实定点的计算负荷确实定2.3.1按需求系数法确定计算负荷按需求系数法确定计算负荷 对反复短时任务制的电动机如吊车 铭牌上给出这样两个参数：额定暂载率 额定功率 为了思索整个系统计算负荷的一致性，必需将换算到同一暂载率下。对反复短时任务制的电动机。5050（例 )(NP在暂载率为

27、 下的功率）100工作时间工作时间间歇时间注：（暂载率 ）2525NP换算到暂载率 工作条件下的功率（也叫“计算用额定功率”） 25251002NNPPNNP P 2.3.1.2 2.3.1.2对单台设备供电支线对单台设备供电支线GG点的计算负荷确实定点的计算负荷确实定2.3.1按需求系数法确定计算负荷按需求系数法确定计算负荷电焊机及电焊安装间歇运转任务制电焊机及电焊安装间歇运转任务制 铭牌给定：额定暂载率铭牌给定：额定暂载率 额定容量额定容量 暂载率为暂载率为 时的容量时的容量 换算到暂载率为换算到暂载率为100100时额定容量时额定容量( (思索其延思索其延续任务时的负荷续任务时的负荷)

28、) ()KVASNP 100NPSconScon 2.3.1.2 2.3.1.2对单台设备供电支线对单台设备供电支线GG点的计算负荷确实定点的计算负荷确实定2.3.1按需求系数法确定计算负荷按需求系数法确定计算负荷电炉变压器继续运转任务制电炉变压器继续运转任务制 铭牌只给出：电炉变压器的额定容量铭牌只给出：电炉变压器的额定容量 视在功率视在功率 - -额定功率因数额定功率因数 KWKW为什么变压器只给视在功率容量？由于负荷的不同其功为什么变压器只给视在功率容量？由于负荷的不同其功率因数不同。率因数不同。 照明设备照明设备 设备上标定的额定功率设备上标定的额定功率 例如例如100KW100KW的

29、白炽灯，其的白炽灯，其 NSKV ANNPSconNP100NPWcon 2.3.1.2 2.3.1.2对单台设备供电支线对单台设备供电支线GG点的计算负荷确实定点的计算负荷确实定2.3.1按需求系数法确定计算负荷按需求系数法确定计算负荷(用途：用以选择引到设备组的分干线的导线或电缆截用途：用以选择引到设备组的分干线的导线或电缆截面以及改分干线路的开关设备面以及改分干线路的开关设备)用电设备组的计算负荷：用电设备组的计算负荷：30()FdNPK PKW（）30()30tan(var)FQPK2230()3030FSPQ （KV A）30()30()3FNSFUIA （ ） 2.3.1.3 2.

30、3.1.3 对用电设备组对用电设备组FF点的计算负荷确实定点的计算负荷确实定2.3.1按需求系数法确定计算负荷按需求系数法确定计算负荷 该组用电设备的额定容量总和该组用电设备的额定容量总和KWKW 功率因数角的正切值，功率因数角的正切值， F F点额定电压干线额定电压，低压为点额定电压干线额定电压，低压为0.38KV0.38KV Kd- Kd- 该用电设备组的需用系数该用电设备组的需用系数, , 查表查表2 22 2得出，得出，其中：其中： 该组用电设备性质一样如均为机床，直接查得出。该组用电设备性质一样如均为机床，直接查得出。 该组用电设备性质不一样，分别查表后，取其均权值。该组用电设备性质

31、不一样，分别查表后，取其均权值。 30NPdPKNPtgNUd1 N1d1 N112KKNNPPdPPKQtanNNP1N12N112tantantanNNPPPP 2.3.1.3 2.3.1.3 对用电设备组对用电设备组FF点的计算负荷确实定点的计算负荷确实定2.3.1按需求系数法确定计算负荷按需求系数法确定计算负荷 用途：选择电压干线的导线或电缆的截面用途：选择电压干线的导线或电缆的截面以及干线的开关设备。以及干线的开关设备。 低压干线普通多对几个性质不同的用电设备组低压干线普通多对几个性质不同的用电设备组供电，负荷计算时，应先分别算出各供电，负荷计算时，应先分别算出各F F点的计算负荷，

32、点的计算负荷，然后再相加即可然后再相加即可. . 2.3.1.4 2.3.1.4 对低压干线对低压干线EE点的计算负荷确实定点的计算负荷确实定2.3.1按需求系数法确定计算负荷按需求系数法确定计算负荷计算公式：计算公式：也是干线额定电压也是干线额定电压0.38KV30()30()30(1)30(2)30( )1()nEF iniPPKWPPP30()30()30(1)30(2)30( )1()nEF iniQQKVarQQQ2230()30()30()()EEESPQKV A30()30()3ENSEUINU 2.3.1.4 2.3.1.4 对低压干线对低压干线EE点的计算负荷确实定点的计算负

33、荷确实定2.3.1按需求系数法确定计算负荷按需求系数法确定计算负荷用途：选取车间变电站变压器的容量用途：选取车间变电站变压器的容量思索到车间低压母线所衔接的各路配出干线的最大负荷思索到车间低压母线所衔接的各路配出干线的最大负荷 不能够同时出现，亦即其最大负荷出现的时不能够同时出现，亦即其最大负荷出现的时间能够是参差不齐的，故计算车间低压母线由间能够是参差不齐的，故计算车间低压母线由D D点送点送到母线上的计算负荷时，尚应思索一个同时系数到母线上的计算负荷时，尚应思索一个同时系数或叫参差系数即：或叫参差系数即：计算公式：计算公式：30()EP 2.3.1.5 2.3.1.5 车间电压母线车间电压

34、母线DD点的计算负荷确实定点的计算负荷确实定2.3.1按需求系数法确定计算负荷按需求系数法确定计算负荷 0.85 0.850.950.95 的取值：的取值： 0.9 0.9 0.970.97 配出干线数量多，同时系数取低值。配出干线数量多，同时系数取低值。 配出干线数量少，同时系数取高值。配出干线数量少，同时系数取高值。 30()30()1 KWnDPE iiPKP（）30()30()1nDQE iiQKQKVar （）2230()30()30()DDDSPQ （KV A）30()30()3DNSDUIA （ ）PKQKPKQK 2.3.1.5 2.3.1.5 车间电压母线车间电压母线DD点的

35、计算负荷确实定点的计算负荷确实定2.3.1按需求系数法确定计算负荷按需求系数法确定计算负荷例例2-1: 2-1: 知图知图2-122-12中各用电设备组的技术数据如下中各用电设备组的技术数据如下, , NO.1 NO.1组组: : 普通轻负荷普通轻负荷, ,冷加工机床用电动机冷加工机床用电动机: : 7.5KW,1 7.5KW,1台台; 5KW,2; 5KW,2台台; 3.5KW,7; 3.5KW,7台台; ; NO.2 NO.2组组: : 机修车间和动力设备中的水泵和通风机机修车间和动力设备中的水泵和通风机 ( (长期继续任务长期继续任务);); 7.5KW,2 7.5KW,2台台; 5KW

36、,7; 5KW,7台台; ; NO.3 NO.3组组: : 不带连锁的延续运输机不带连锁的延续运输机: : 5KW 5KW电动机电动机2 2台台, 3.5KW, 3.5KW电动机电动机4 4台台. . 试用需用系数法求各用电设备组试用需用系数法求各用电设备组( (各各F F点点) )和低压干线和低压干线(E(E点点) )的计算负荷的计算负荷. . 解解: :根据表根据表2-22-2查得各组用电设备的数据为查得各组用电设备的数据为: : 2.3.1.6 2.3.1.6 例题例题2.3.1按需求系数法确定计算负荷按需求系数法确定计算负荷NO.1组组:NO.2组组:NO.3组组:第一步第一步:求各用

37、电设备组的计算负荷求各用电设备组的计算负荷:NO.1组组:10.2dK1cos0.61tan1.3320.75dK2cos0.82tan0.7530.6dK3cos0.753tan0.8811 7.5 2 5 7 3.542NPKW 30(1)110.2 428.4dNPK PKW30(1)30(1)1tan8.4 1.3311.2varQPK30(1)1430(1)33 0.38()21.3NSUKVIA 2.3.1.6 2.3.1.6 例题例题2.3.1按需求系数法确定计算负荷按需求系数法确定计算负荷NO.2组组:22 7.57 550NPKW 30(2)220.75 5037.5dNPK

38、PKW30(2)30(2)2tan37.5 0.7528.2varQPK222230(2)30(2)30(2)37.728.247.SPQKV A30(2)4730(2)33 0.3871.4NSUIA 2.3.1.6 2.3.1.6 例题例题2.3.1按需求系数法确定计算负荷按需求系数法确定计算负荷NO.3组组30(3)30(3)3tan14.4 0.88 12.7varQPK222230(3)30(3)30(3)14.412.719.2.SPQKVA30(3)19.230(3)33 0.3829.2NSUIA32 54 3.524NPKW 30(3)230.6 2414.4dNPKPKW

39、2.3.1.6 2.3.1.6 例题例题2.3.1按需求系数法确定计算负荷按需求系数法确定计算负荷第二步第二步,干线上干线上E点的计算负荷为点的计算负荷为:30( )330( )30( )30(1)30(2)30(3)1330( )30( )30(1)30(2)30(3)1222230( )30( )30( )72.430( )33 0.388.4 37.5 14.4 50.311.2 28.2 12.7 52.1 var50.352.172.4110ENEiiEiiEEESEUPPPPPKWQQQQQKSPQKV AIA 2.3.1.6 2.3.1.6 例题例题2.3.1按需求系数法确定计算

40、负荷按需求系数法确定计算负荷优点优点:1)公式简单公式简单,计算方便计算方便.只用一个原始公式计算方法只用一个原始公式计算方法2)对于不同性质的用电设备对于不同性质的用电设备,不同的车间或工厂的需用系不同的车间或工厂的需用系数数,曾经过几十年的统计和积累曾经过几十年的统计和积累,数值比较完好数值比较完好和准确。和准确。缺陷缺陷:没有思索大容量电动机运转特性没有思索大容量电动机运转特性(如启动和过载等如启动和过载等)对整个对整个计算负荷计算负荷，的影响的影响,当总用电设备台数少时当总用电设备台数少时,能够使能够使计算负荷的准确度稍差。计算负荷的准确度稍差。30P30Q 2.3.1.7 2.3.1

41、.7 对需用系数法的评价对需用系数法的评价2.3.1按需求系数法确定计算负荷按需求系数法确定计算负荷课堂作业课堂作业某车间一段低压干线有如下用电设备组：某车间一段低压干线有如下用电设备组：1轻负荷机床用电动机，容量为轻负荷机床用电动机，容量为2.8kW电机电机5台，台，容量为容量为1.7kW电机电机4台，容量为台，容量为1.5kW电机电机3台；台；2不连锁运输电动机，容量为不连锁运输电动机，容量为3.0kW电机电机3台，容台，容量为量为2.0kW电机电机3台台试用需用系数法确定车间内的该段低压干线计算试用需用系数法确定车间内的该段低压干线计算负荷。负荷。* * * *D DD DE E* *分

42、干线分干线F FG G* * * *NO.1NO.1NO.2NO.2车车间间变变电电站站支线支线* *干线干线课堂作业课堂作业d1k0.21cos0.6 1tan1.33 d2k0.62cos0.75 2tan0.88 ，30()30()30(1)30(2)30( )1()nEF iniPPKWPPP30()30()30(1)30(2)30( )1()nEF iniQQKVarQQQ2230()30()30()()EEESPQKV A30()30()3ENSEUI1、低压：、低压：Un=380V=0.38KV2、各用电设备组数据、各用电设备组数据3、计算公式：、计算公式：2.3.2 2.3.2

43、 按二项式法确定计算负荷按二项式法确定计算负荷 针对需用系数法的缺陷针对需用系数法的缺陷, ,我们又提出二项式法。即将我们又提出二项式法。即将用电设备组的计算负荷分为两项：用电设备组的计算负荷分为两项： 第一项：用电设备组的平均最大负荷，为根本负荷；第一项：用电设备组的平均最大负荷，为根本负荷； 第二项：思索数台大容量用电设备对总计算负荷的第二项：思索数台大容量用电设备对总计算负荷的影响而计入的附加功率值。影响而计入的附加功率值。2.3.2.1 2.3.2.1 根本公式根本公式 从企业日负荷曲线图从企业日负荷曲线图2 21010看出，最大负荷可以看出，最大负荷可以表示成：表示成： (KW)(K

44、W)30avPPP2.3用电设备计算负荷确实定用电设备计算负荷确实定 : : 企业日负荷曲线的平均负荷，其值为：企业日负荷曲线的平均负荷，其值为： b- b-利用系数利用系数 : : 日负荷曲线的尖峰部分日负荷曲线的尖峰部分即尖峰负荷。即尖峰负荷。由于由于“尖峰负荷产生的主要缘由是企业消费期尖峰负荷产生的主要缘由是企业消费期间，间，X X台最大容量的电动机的满载或频繁起动台最大容量的电动机的满载或频繁起动引起的，所以设定：引起的，所以设定： 台大容量电动机的总和。台大容量电动机的总和。 对于不同的任务制、不同类型的用电设备，对于不同的任务制、不同类型的用电设备，x x取值不同，见表取值不同，见

45、表2 25 5，最大取值为，最大取值为5 5台。台。 台大容量电动机的综合影响系数。台大容量电动机的综合影响系数。 avPavNPbPP()KWxPcPxPxcx2.3.2.1 2.3.2.1 根本公式根本公式2.3.2按二项式法确定计算负荷按二项式法确定计算负荷于是，计算负荷可以表示为：于是，计算负荷可以表示为： 这就是二项式法的计算公式这就是二项式法的计算公式 。表。表2 25 5给出各种用电设备给出各种用电设备组二项式系数。组二项式系数。 30NxPbPcP平均负荷平均负荷附加负荷尖峰负荷附加负荷尖峰负荷2.3.2.1根本公式根本公式2.3.2按二项式法确定计算负荷按二项式法确定计算负荷

46、 留意：按二项式法确定计算负荷时，假设设备总台数少于表留意：按二项式法确定计算负荷时，假设设备总台数少于表2-52-5中规定的中规定的最大容量设备台数最大容量设备台数x x的的2 2倍，即倍，即n n2x2x时，其最大容量设备台数时，其最大容量设备台数x x宜适当取小，宜适当取小，建议取为建议取为n=2xn=2x，且按，且按“四舍五入修约规那么取整数。例如某机床电四舍五入修约规那么取整数。例如某机床电动机组只需动机组只需7 7台时，那么其台时，那么其=7/24=7/24。 假设用电设备组只需假设用电设备组只需1 1台台2 2台设备时，那么可以为台设备时，那么可以为 = = 。 对于单台电动机，

47、那么对于单台电动机，那么 = = ，其中，其中 为电动机额定容量，为电动机额定容量， 为其为其额定效率。在设备台数较少时，额定效率。在设备台数较少时， 也宜适当取大。也宜适当取大。 30PPN/P30PNPcos2.3.2.1根本公式根本公式2.3.2按二项式法确定计算负荷按二项式法确定计算负荷对性质一样的用电设备组计算负荷确实定参见图对性质一样的用电设备组计算负荷确实定参见图2-122-12的的F F点点注：注：D D点和点和G G点应要采用需用系数法计算负荷点应要采用需用系数法计算负荷它的计算负荷公式：它的计算负荷公式： 2-17 2-17 查表查表2 25 5得得 30()30()30(

48、)30()2230()30()30()30()3tanFNFNxFFFFFSFUPbPcPQPSPQI, ,tanc b2.3.2.2 2.3.2.2 用电设备组计算负荷确实用电设备组计算负荷确实定定2.3.2按二项式法确定计算负荷按二项式法确定计算负荷参见图参见图2-122-12的的E E点。计算方法：点。计算方法： 采用采用2 21717式分别计算各式分别计算各F F点用电负荷组计算负荷。点用电负荷组计算负荷。 再计算再计算E E点计算负荷：点计算负荷： n n组用电设备中最大者这是由于各组大容量组用电设备中最大者这是由于各组大容量电动机引起电动机引起 的的“尖峰负荷不能够同时出现尖峰负荷

49、不能够同时出现 对应的最大正切值对应的最大正切值 n n组用电设备有功平均负荷的和组用电设备有功平均负荷的和 30()max130()max()max1()()()tan(tan )nExNiinExcpxNiiPcPbPQcPbPmax()xcP()maxtanxcp()NibPmax()xcP2.3.2.3对低压干线的计算负荷确实定对低压干线的计算负荷确实定2.3.2按二项式法确定计算负荷按二项式法确定计算负荷例例2 22 2： 试用二项式法计算下中各用电设备组各试用二项式法计算下中各用电设备组各F F点点和低压干线和低压干线E E点的计算负荷。点的计算负荷。* * *D DE E* *分

50、干线分干线F FG G* * * *NO.1NO.1NO.3NO.3支线支线* *干线干线NO.1组组:普通轻负荷普通轻负荷,冷加工机床用电动机冷加工机床用电动机:7.5KW,1台台;5KW,2台台;3.5KW,7台台;NO.2组组:机修车间和动力设备中的水泵和通风机机修车间和动力设备中的水泵和通风机(长期继续任务长期继续任务);7.5KW,2台台;5KW,7台台;NO.3组组:不带连锁的延续运输机不带连锁的延续运输机:5KW电动机电动机2台台,3.5KW电动机电动机4台台.* *F FG G * * *NO.2NO.2G G2.3.2.4例题例题2.3.2按二项式法确定计算负荷按二项式法确定

51、计算负荷 解解 根据表根据表2 25 5查得各组设备的数据为：查得各组设备的数据为：NO.1NO.1组：小批量消费金属冷加工机床组：小批量消费金属冷加工机床: :计算公式：计算公式：NO.2 NO.2 组：水泵，通风机组：水泵，通风机 NO.3NO.3组：不带连锁的延续运输机组：不带连锁的延续运输机50.40.14NPP10.4C 10.14b 15x 1tan1.7320.25C 20.65b 25x 2tan0.7530.4C 30.4b 25x 3tan0.882.3.2.4例题例题2.3.2按二项式法确定计算负荷按二项式法确定计算负荷第一步，分别计算各用电设备组的负荷第一步，分别计算各

52、用电设备组的负荷 NO.1NO.1组：组： 11 7.52 57 3.542NPKW 17.553.524.5122xPKW 30(1)11110.4 24.5 0.14 495.88215.68.8xNPcPbPKW222230(1)30(1)30(1)15.6827.231.4.SPQKV A3031.430(1)33 0.3847.8NSUIA30(1)111111tantan9.8 1.735.88 1.710.1327.2v r27axNQC Pb PK2.3.2.4例题例题2.3.2按二项式法确定计算负荷按二项式法确定计算负荷NO.2NO.2组：组： 22 7.57 550NPKW

53、 22 7.53 530 xPKW 30(2)22220.32.5257.530 0.65 5040 xNPc Pb PKW30(2)222222tantan7.5 0.7532.5 0.7254.530.v64r2axNQC Pb PK30(2)50.SKV A30(2)76IA2.3.2.4例题例题2.3.2按二项式法确定计算负荷按二项式法确定计算负荷NO.3NO.3组：组： 32 54 3.524NPKW 32 53 3.520.5xPKW 30(3)33330.4 20.50.4 29.6882417.xNPc Pb PKW30(3)333333tantan8.2 0.889.6 0.

54、8815.67v7.ar228.45xNQC Pb PK30(3)23.72.SKV A30(3)36IA2.3.2.4例题例题2.3.2按二项式法确定计算负荷按二项式法确定计算负荷第二步：干线第二步：干线E E点的总计算负荷：点的总计算负荷： 330()max1122331()()()ma5.8832.59.69.8x57.78ExNixNNNiPcPbPcPb Pb Pb PKW330()max()max11()tan(tan)xExcpNiiQcPb Pmax()max111222333()tan(tantantan)xxcPNNNcPb Pb Pb P10.224.48.460var7

55、51K222230()30()30()57.786083.3.EEESPQKV A30()83.330()33 0.38126.6ENSEUIA2.3.2.4例题例题2.3.2按二项式法确定计算负荷按二项式法确定计算负荷适用于：机械加工车间，机修加工车间，热处置车间的负荷适用于：机械加工车间，机修加工车间，热处置车间的负荷计算。这类车间电机数量多，且容量大小相差很大，思计算。这类车间电机数量多，且容量大小相差很大，思索大电机对计算负荷的能够影响合理的索大电机对计算负荷的能够影响合理的优点：思索了电动机台数和大容量电动机对计算负荷的影响。优点：思索了电动机台数和大容量电动机对计算负荷的影响。缺陷

56、：缺陷：1 1X X值的选取仍缺乏足够的实际根据。值的选取仍缺乏足够的实际根据。 2 2除机械加工等少数工业外，其他行业的除机械加工等少数工业外，其他行业的x x，c c，b b的数的数据目前较少，使其运用遭到限制。据目前较少，使其运用遭到限制。2.3.2.5对二项式法的评价对二项式法的评价2.3.2按二项式法确定计算负荷按二项式法确定计算负荷2.3.3 2.3.3 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 在工业企业中，除了广泛运用的三相设备外，还在工业企业中，除了广泛运用的三相设备外，还有各种单相设备，如电焊机，电炉，照明灯具等。有各种单相设备，如电焊机，电炉，照明灯具等。

57、 单相设备应尽能够地均匀分布在三相上，以使三单相设备应尽能够地均匀分布在三相上，以使三相负荷坚持平衡。相负荷坚持平衡。2.3用电设备计算负荷确实定用电设备计算负荷确实定 当三相线路中单相设备的总容量不超越三相总当三相线路中单相设备的总容量不超越三相总容量的容量的1515时，单相设备可按三相负荷平衡计算，不时，单相设备可按三相负荷平衡计算，不思索其分配方式。思索其分配方式。 当三相线路中单相设备的总容量超越三相总容当三相线路中单相设备的总容量超越三相总容量的量的1515时，应把单相设备容量换算为等效三相设备时，应把单相设备容量换算为等效三相设备容量，再算出三相等效计算负荷。容量，再算出三相等效计

58、算负荷。AN220V380VACBNPfNPf/32.3.3.1单相负荷的计算原那么单相负荷的计算原那么2.3.3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单相设备接于相电压时单相设备接于相电压时 最大负荷相所接的单相设备容量最大负荷相所接的单相设备容量 等效三相设备容量等效三相设备容量AN220V.max3NNPPf.maxNPfNP380V.maxNPfACNPB.BNPf.ANPfBC2.3.3.2单相设备组等效三相设备容量的计算方法单相设备组等效三相设备容量的计算方法2.3.3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 单相设备接于同一线电压时单相设备接于同

59、一线电压时 采用电流等效方法，即等效三相设备容量产生的电流与采用电流等效方法，即等效三相设备容量产生的电流与单相设备容量产生的电流相等：单相设备容量产生的电流相等： - -单项设备容量单项设备容量 cos3cosNNPPUUf3NNPPfNPfAB380VNPfACNPB2.3.3.2单相设备组等效三相设备容量的计算方法单相设备组等效三相设备容量的计算方法2.3.3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 单相设备分别接线电压和相电压时单相设备分别接线电压和相电压时 方法：方法： 将接于线电压的单相设备容量换算成接于相电将接于线电压的单相设备容量换算成接于相电压的设备容量。压的

60、设备容量。 分别计算各相设备容量和计算负荷。分别计算各相设备容量和计算负荷。 线电压的单相设备容量换算为相电压的设备容量公式线电压的单相设备容量换算为相电压的设备容量公式为为 ：A A相：相： NAAB AABCA ACAPpPpPNAAB AABCA ACAQqPqP留意：三相线电压符号表示顺序留意：三相线电压符号表示顺序本负荷计算也采用这种顺序本负荷计算也采用这种顺序ABUBCUCAUABCNAABPCAPAP2.3.3.2单相设备组等效三相设备容量的计算方法单相设备组等效三相设备容量的计算方法2.3.3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 B B相相: : C C相相