工厂电力负荷的计算

计算负荷、 视在计算负荷和计算电流。
无功计算负荷为
（3.2.4）
式中：tanφ为对应于用电设备组cosφ
视在计算负荷为
（3.2.5）
式中：cosφ为用电设备组的平均功率因数。
计算电流为
（3.2.6）
式中:UN为用电设备组的额定电压。
负荷计算中常用的单位：有功功率为“千瓦”(kW)，无功功 率为“千乏”(kvar)，视在功率为“千伏安”(kVA)，电流为“安”(A) ， 电压为“千伏”(kV)。
继续周期工作制也称反复短时工作制，采用这种工作制的 设备时而工作，时而停歇，反复运行， 如吊车用电动机、 电 焊机等，其设备容量是将所有设备在不同负载持续率下的铭牌 额定容量换算到一个统一的负荷持续率下的功率之和。 断续周 期工作制的用电设备常用的有电焊机和吊车电动机， 换算要求设备容量为
即
（3.2.1）
式中: PN、SN为吊车电动机的铭牌容量；εN为与铭牌容量对应 的负荷持续率(计算中用小数)；ε100为其值为100%的负荷持续 率（计算中用1）； cosφ为铭牌规定的功率因数。
（2） 吊车电动机组要求统一换算到ε=25％， 换算后 的设备容量为
（3.2.2）
式中: PN为吊车电动机的铭牌容量；εN为与铭牌容量对应的 负荷持续率； ε25为其值为25%的负荷持续率（计算中用
3. 1） 从计算低压用电设备的负荷开始，逐级向电源方向计算， 只需要在每级配电点乘以同时系数K∑p、K∑q，然后再考虑变压 器的功率损失：
（3.2.8）
式中， 荷； 、
为变压器高、低压侧计算负 为变压器有功、无功损耗，按经验估算值为
（3.2.9）
最后确定出工厂总计算负荷。
2） 按不同工厂的需要系数确定全厂计算负荷 首先确定全厂总设备容量，再乘以工厂的需要系数Kd，就
0.25）。
3.2.2 1. 用电设备组是由工艺性质相同、需要系数相近的用电设备
合并组成的。 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， 其基本公式为
（3.2.3）
Kd为需要系数，反映用电设备组中投入运行的设备性质、
容量、线路损耗、设备效率及操作人员的技能等诸多因素，
得到该厂的计算负荷。
（3.2.10）
其中查有关工厂需要系数的资料。
3） 按年产量估算工厂计算负荷 按年产量估算工厂计算负荷为
（3.2.11）
式中，M为工厂年产量；W为单位产品耗电量；TM为工厂年最 大有功负荷利用小时数，查有关资料。
3.2.3 工厂的功率因数、无功补偿及补偿后的工厂计算负荷
1． 1） 瞬时功率因数可由功率因数表直接测量，亦可由功率表 、 电流表和电压表的读数按下式求出
2.
采用需要系数法确定计算负荷时，首先要知道设备的容量
Pe。设备容量与设备的工作制有关，设备容量不一定就是设备
铭牌上所标定的额定容量。 因此，当统计设备的安装容量时 ， 不能将铭牌上的额定功率直接相加，而应按不同的工作性 质将用电设备分组，再将不同负荷持续率下的额定功率换算为 统一持续率下的功率，这就是设备容量。
1）
采用长期连续运行工作制的设备工作时间长，连续运行， 绝大多数用电设备都属于这一类设备， 如风机、泵类、机床 、 照明等。 这类设备的设备容量就是设备铭牌上的额定容量 。
2）
采用短时运行工作制的设备工作时间短，停歇时间长， 如 船闸电动机、机床中的辅助电动机等，其设备容量按铭牌额定 容量计算。
3）
注意：由于各组设备的功率因数不一定相同，因此总的视 在计算负荷和计算电流一般不能用各组的视在计算负荷或计算 电流之和来计算。此外，在计算多组设备总的计算负荷时，为 了简化和统一，各组的设备台数不论多少，各组的计算负荷均 按供电设计手册所列的计算系数来计算，而不必考虑设备台数 少而适当增大Kd和cosφ值的问题。
计算负荷是分析和设计供电系统的基础，是选择供电系统 导线、变压器、开关电器等设备的依据。如计算负荷过大， 则将使电器和导线电缆选得过大，造成投资和有色金属的浪费 ； 如计算负荷过小，又将使电器和导线电缆处于过负荷下运 行， 增加电能损耗，产生过热，导致绝缘过早老化甚至烧毁 。因此， 正确确定计算负荷意义重大。
2． 多组用电设备计算负荷的确定
确定拥有多组用电设备的干线上或车间变电所低压母线上 的计算负荷时，应考虑各组用电设备的最大负荷不同时出现的 情况。因此，在确定多组用电设备的计算负荷时，应结合具体 情况对其有功负荷和无功负荷分别计入一个同时系数K∑p、 K∑q，则计算负荷为
（3.2.7）
以上两式中的∑P30,i和∑Q30, i分别为各组设备的有功和无功 计算负荷之和。对车间干线取K∑p=0.85～0.95，K∑q=0.90～0.97 ；对车间母线取K∑p=0.90～0.95，K∑q=0.93～0.97。
（3.2.12）
式中: P为功率表测出的三相功率读数(kW)；I为电流表测出的 线电流读数(A)；U为电压表测出的线电压读数(kV)。
工厂电力负荷的计算
2020年4月23日星期四
3.2 工厂电力负荷的计算
3.2.1
1. 计算负荷的概念
根据用电设备的安装容量，采用一定的计算方法得出的 负荷，称为计算负荷。计算负荷是一个假想负荷，其热效应 和实际负荷产生的热效应相等。 如以计算负荷连续运行，根 据计算负荷选择的电气设备和导线电缆其发热温度不会超过 允许值。
导体通过电流达到稳定温升的时间大约为(3～4)τ，τ 为发热时间常数。 截面在16 mm2及以上的导体，其τ≥10 min
。 因此，载流导体大约经30 min后可达到稳定温升值，计算
负荷也就是半小时最大负荷。分别用P30、Q30、S30和I30表示有
功计算负荷、无功计算负荷、视在计算负荷和计算电流。
是一个综合系数。不同用电设备组的Kd值列于表3.2.1中。 用
电设备组设备台数较少时，Kd值适当取大些，如只有1～2台设 备时，取Kd＝1。当只有一台电动机时， P30=PN/η, PN为电动 机额定容量，η为电动机的效率。Pe为用电设备组中各设备容
量之和（不包括备用设备）。
在求出有功计算负荷P30后，可按下列各式分别求出无功