工厂供配电负荷计算

,第2,章,章,工,工厂,供,供配,电,电的,负,负荷,计,计算,2.1电力,负,负荷,和,和负,荷,荷曲,线,线,2.2计算,负,负荷,的,的确,定,定,2.3变配,电,电所,总,总计,算,算负,荷,荷的,确,确定,2.4尖峰,电,电流,的,的计,算,算,小结,2.1.1,计,计算,负,负荷,的,的目,的,的和,意,意义,1,“,“电,力,力负,荷,荷”,在,在不,同,同的,场,场合,可,可以,有,有不,同,同的,含,含义,，,，它,可,可以,指,指用,电,电设,备,备或,用,用电,单,单位,，,，也,可,可以,指,指用,电,电设,备,备或,用,用电,单,单位,的,的功,率,率或,电,电流,的,的大,小,小。,2,供,供配,电,电系,统,统进,行,行电,力,力设,计,计时,，,，需,要,要根,据,据计,算,算负,荷,荷选,择,择校,验,验供,电,电系,统,统的,导,导线,截,截面,，,，确,定,定变,压,压器,的,的容,量,量，,制,制定,改,改善,功,功率,因,因数,的,的措,施,施，,选,选择,及,及整,定,定保,护,护设,备,备等,。,。计,算,算负,荷,荷的,确,确定,是,是否,合,合理,，,，将,直,直接,影,影响,到,到电,器,器设,备,备和,导,导线,电,电缆,的,的选,择,择是,否,否经,济,济合,理,理，,系,系统,是,是否,正,正常,可,可靠,的,的运,行,行。,2.1.2,用,用电设,备,备容量,的,的确定,(2),断,断续周,期,期工作,制,制的设,备,备容量,是,是将某,负,负荷持,续,续率下,的,的铭牌,额,额定功,率,率换算,到,到统一,的,的负荷,持,持续率,下,下的功,率,率。常,用,用设备,的,的换算,要,要求如,下,下：,用电设,备,备的铭,牌,牌“额,定,定功率,”,”，经,过,过换算,至,至统一,规,规定的,工,工作制,下,下的,“额定,功,功率”,称,称为设,备,备容量,，,，,用p,e,表示。,1用,电,电设备,的,的工作,制,制,用电设,备,备按照,工,工作制,可,可以分,为,为三类,：,：,(1)长期工,作,作制设,备,备能长期,连,连续运,行,行，每,次,次连续,工,工作时,间,间超过8小时,，,，而且,运,运行时,负,负荷比,较,较稳定,，,，如通,风,风机、,水,水泵、,空,空压机,、,、电热,设,设备、,照,照明设,备,备、电,镀,镀设备,、,、运输,机,机等。,(2)短时工,作,作制设,备,备工作时,间,间较短,，,，而间,歇,歇时间,相,相对较,长,长，如,有,有些机,床,床上的,辅,辅助电,动,动机。,(3)断续周,期,期工作,制,制设备工作具,有,有周期,性,性，时,而,而工作,、,、时而,停,停歇、,反,反复运,行,行，如,吊,吊车用,电,电动机,、,、电焊,设,设备、,电,电梯等,。,。通常,这,这类设,备,备的工,作,作特点,用,用负荷持,续,续率,来表征,，,，即一,个,个工作,周,周期内,的,的工作,时,时间与,整,整个工,作,作周期,的,的百分,比,比值。,2设备容量的确定,(1)长期工作制和短时工作制的设备容量就是设备的铭牌额定功率，即,式中 与铭牌额定容量对应的负荷持续率(计算中用小数)；,其值为100的负荷持续率(计算中用1)；,Cos,铭牌规定的功率因数。,2)起重机(吊车电动机),要求统一换算到 25时的额定功率，即,式中 其值为25的负荷持续率(用0.25计算)。,3)电炉变压器组,设备容量是指在额定功率下的有功功率，即,式中 电炉变压器的额定容量；,Cos 电炉变压器的额定功率因数。,2.1.2,用,用电设,备,备容量,的,的确定,1)电焊设备,要求统一换算到 100时的功率，即,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：,S/1000,式中 建筑物单位面积的照明容量(Wm2)；,S建筑物的面积(m2)。,S/1000,2.1.2,用,用电设,备,备容量,的,的确定,4)照明设备,不用镇流器的照明设备(如白炽灯、碘钨灯)的设容 量指灯头的额定功率，即,用镇流器的照明设备(如荧光灯、高压水银灯、金属卤化物灯)的设备容量要包括镇流器中的功率损失。,荧光灯：,高压水银灯、金属卤化物灯：,1负,荷,荷曲线,的,的绘制,负荷曲,线,线是表,征,征电力,负,负荷随,时,时间变,动,动情况,的,的一种,图,图形，,可,可以直,观,观地反,映,映用户,用,用电的,特,特点和,规,规律。,（1）,日,日有功,负,负荷曲,线,线,代,代表负,荷,荷在一,昼,昼夜间(024h)变化,情,情况，,如,如图2-1所,示,示。,其时间,间,间隔取,的,的愈短,，,，曲线,愈,愈能反,映,映负荷,的,的实际,变,变化情,况,况。日,负,负荷曲,线,线与横,坐,坐标所,包,包围的,面,面积代,表,表全日,所,所消耗,的,的电能,。,。,(a),折,折线形,负,负荷曲,线,线(b)阶,梯,梯形负,荷,荷曲线,2.1.3,电,电力负,荷,荷曲线,2-1,日有功负荷曲线,（2）,年,年负荷,曲,曲线,反,反,映,映负荷,全,全年(8760h),变,变动情,况,况，如,图,图2-2所示,。,。,年负荷,曲,曲线又,分,分为年,运,运行负,荷,荷曲线,和,和年持,续,续负荷,曲,曲线。,年,年运行,负,负荷曲,线,线可根,据,据全年,日,日负,(a),夏,夏季日,负,负荷曲,线,线(b)冬,季,季日负,荷,荷曲线(c)年负,荷,荷持续,时,时间曲,线,线,荷曲线,间,间接制,成,成；年,持,持续负,荷,荷曲线,的,的绘制,，,，要借,助,助一年,中,中有代,表,表性的,冬,冬季日,负,负荷曲,线,线和夏,季,季日负,荷,荷曲线,。,。通常,用,用年持,续,续负荷,曲,曲线来,表,表示年,负,负荷曲,线,线，绘,制,制方法,如,如图2-2所,示,示。其,中,中夏季,。,和冬季,在,在全年,中,中占的,天,天数视,地,地理位,置,置和气,温,温情况,而,而定。,一,一般在,北,北方，,近,近似认,为,为冬季200,天,天，夏,季,季165天；,在,在南方,，,，近似,认,认为冬,季,季165天，,夏,夏季200天,。,。图2-2是,南,南方某,厂,厂的年,负,负荷曲,线,线，图,中,中P1,在,在年负,荷,荷曲线,上,上所占,的,的时间,计,计算为Tl=200t1+165t2。,2.1.3,电,电力负,荷,荷曲线,2与,负,负荷曲,线,线有关,的,的参数,1）,年,年最大,负,负荷年,最,最大负,荷,荷是指,全,全年中,负,负荷最,大,大的工,作,作班内(为,防,防偶然,性,性，这,样,样的工,作,作班至,少,少要在,负,负荷最,大,大的月,份,份出现23,次,次)30分钟,平,平均功,率,率的最,大,大值，,因,因此年,最,最大负,荷,荷有时,也,也称为30分,钟,钟最大,负,负荷。,。,2.1.3,电,电力负,荷,荷曲线,2）,年最大负荷利用小时,如图2-3所示，阴影部分即为全年实际消耗的电能。如果以 表示全年实际消耗的电能，则有：,一班制工厂，约为18003000h；,两班制工厂，约为35004800h；,三班制工厂，约为50007000h。,3）平均负荷 和年平均负荷,（1）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。,（2）年平均负荷为；,图24 年平均负荷,4)负荷系数,（1）负荷系数是指平均负荷与最大负荷的比值，负荷系数越接近1，负荷曲线越平坦。,（2）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和设备额定容量之比值，即,其表征该设备或设备组的容量是否被充分利用。,2.1.3,电,电力负,荷,荷曲线,2.2,计,计算负,荷,荷的确,定,定,、,计算负荷也可以认为就是半小时最大负荷，即用半小时最大负荷 来表示有功计算负荷，用、和分别表示无功计算负荷、视在计算负荷和计算电流。,2.2.1 单个用电设备的负荷计算,1对单台电动机，供电线路在30min内出现的最大平均负荷即计算负荷为,式中 电动机的额定功率;,电动机在额定负荷下的效率。,2 对单个白炽灯、单台电热设备、电炉变压器等，设备额定容量就作为计算负荷。即：,3对单台反复短时工作制的设备，其设备容量均作为计算负荷。不过对于吊车类和电焊类设备，则应按公式进行相应的换算。,用电设,备,备组求,计,计算负,荷,荷的常,用,用方法,有,有需要,系,系数法,和,和二项,式,式系数,法,法。,1,需,需要,系,系数法,2.2.2,用,用电,设,设备组,的,的负荷,计,计算,在所计算的范围内(如一条干线、一段母线或一台变压器)，将用电设备按其设备性质不同分成若干组，对每一组选用合适的需要系数，算出每组用电设备的计算负荷，然后由各组计算负荷求总的计算负荷，这种方法称为需要系数法。所以需要系数法一般用来求多台三相用电设备的计算负荷。,式中,设备容量。,令 ,就称为需要系数。附,录表1中列出了各种用电设备的需要系数值，供计算参考。,下面结合例题讲解按需要系数法确定三相用电设备组的计算负荷的计算公式。,（1）单组用电设备组的计算负荷,为：,例2-1,已,已知某,机,机修车,间,间的金,属,属切削,机,机床组,，,，有电,压,压为380V,的,的电动,机,机30,台,台，其,总,总,的,的设备,容,容量为120kW。,试,试求其,计,计算负,荷,荷。,（217）,（218）,(220）,（219）,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 =0.160.2(取 0.2计算)，0.5，173。,2.2.2,用,用电,设,设备组,的,的负荷,计,计算,（2）,多,多组用,电,电设备,组,组的计,算,算负荷,在计算,多,多组用,电,电设备,的,的计算,负,负荷时,，,，应先,分,分别求,出,出各组,用,用电设,备,备的计,算,算负荷,，,，并且,要,要考虑,各,各用电,设,设备组,的,的最大,负,负荷不,一,一定同,时,时出现,的,的因素,，,，计入,一,一个同,时,时系数,，,，该,系,系数的,取,取值见,表,表21。,总的有,功,功计算,负,负荷为,。,(2-21),(2-22),(2-23),总的无功计算负荷为,总的视在计算负荷为,总的计算电流为,式中,i,为用电设备组的组数；为同时系数，见表2-1。,(2-24,),2.2.2,用,用电,设,设备组,的,的负荷,计,计算,例2-2,一,一机修,车,车间的380V线路,上,上，接,有,有金属,切,切削机,床,床电动,机,机20,台,台共50kW,，,，其中,较,较大容,量,量电动,机,机有7,5kW2台,，,，4kW2台,，,，22kW8台；,另,另接通,风,风机2,台,台共2,4kW；电,阻,阻炉1,台,台2kW。试,求,求计算,负,负荷(,设,设同时,系,系数为09)。,表21 同时系数,0.930.97,0.900.95,直接相加,0.850.95,0.800.90,直接相加,低压母线,0.900.97,0.850.95,车间干线,应用范围,2.2.2,用,用电,设,设备组,的,的负荷,计,计算,解,冷加工,电,电动机,查附录,表,表1，,取,取,通风机,查附,录表1，取,2.2.2,用,用电,设,设备组,的,的负荷,计,计算,2.2.2,用,用电,设,设备组,的,的负荷,计,计算,电阻炉,查附录表1，取,kW,kW,12,),4,.,1,92,.,1,10,(,9,.,0,=,+,+,=,注意：,需,需要系,数,数值与,用,用电设,备,备的类,别,别和工,作,作状态,有,有关，,计,计算时,一,一定要,正,正确判,断,断，否,则,则会造,成,成错误,。,。如机,修,修车间,的,的金属,切,切削机,床,床电动,机,机属于,小,小批生,产,产的冷,加,加工机,床,床电动,机,机；压,缩,缩机、,拉,拉丝机,和,和锻造,等,等应屑,热,热加工,机,机床；,起,起重机,、,、行车,或,或电葫,芦,芦等都,属,属吊车,。,。