第二章电力负荷计算
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第02章_电力负荷及其计算(刘介才)工厂供电
Wp.a 0.7 657kW 4000h 1.84 106 kW h
工厂年无功耗电量为
Wq.a 0.8 305k var 4000h 0.976 106 k var h
第二章复习思考题
2-1 电力负荷按重要性分哪几级?各级电力负荷对供电电源有什么要求? 2-2 工厂用电设备的工作制分哪几类?各有哪些特点? 2-3 什么叫负荷持续率? 它表征哪一类工作制设备的工作特性? 2-4 什么叫最大负荷利用小时？什么叫年最大负荷和年平均负荷？什么叫负荷系数？ 2-5 什么叫计算负荷？为什么计算负荷采用半小时最大负荷？正确确定计算负荷有何意义？ 2-6 确定计算负荷的需要系数法和二项式法各有什么特点？各适用哪些场合？
常采用并联电容器）容量为
' ' QC Q30 Q30 P 30 (tan tan )
（2-59） （2-60） 图2-12 功率因数的提高与 无功功率、视在功率的变化
或
QC qC P 30
式中 qC tan tan ' ，称为无功补偿率，或比补偿容量。这无功补偿率，是表示要使 1kW 的有功功率由cos 提高到cos ' 所需要的无功补偿容量 kvar值，其单位为 “kvar/kW ”。 在确定了总的补偿容量后，即可根据所选并联电容器的单个容量qC 来确定电容器个数：
工厂供电 第二章 电力负荷及其计算
第五节 工厂的计算负荷和年电能消耗量
指导老师：庞清乐
主讲人：唐嘉松
学号：10055308 电气103班 第三小组
第五节 工厂的计算负荷与年耗电量
一. 工厂计算负荷的确定 工厂计算负荷是选择工厂电源进线及其一、二次设备的基本依据，也是计算工厂功率因数和工厂需电容量的基本依据。 确定工厂计算负荷的方法很多，可按具体情况选用。 (一). 按逐级计算法确定工厂计算负荷 如前面图2-9所示，工厂的计算负荷P30(1)，应该是高压母线上所有高压配电线计算负荷之和，再乘上一个同时系数。
第二章 工厂的电力负荷及其计算
❖ ① 吊车机组用电动机〔包括电葫芦、起重机、
行车等 〕的设备容量一致换算到ε=25%时的额外
功率〔kW〕，假定其εN不等于25%时应停止换
算，公式为:
Pe PN
N
25%
2PN
n
❖ ② 电焊机及电焊变压器的设备容量一致换算到ε ＝100%时的额外功率〔kW〕。假定其铭牌暂载 率εN不等于100%时，应停止换算，公式为:
第二章 工厂的电力负荷及其计算
❖ 普通选P30作为Pm，作为计算负荷运用。 ❖ 缘由 ❖ 〔1〕选择设备时要思索到最严重的状况下也能正常运转。 ❖ 〔2〕由于导体经过电流到达动摇温升的时间大约需(3～
4)τ，τ为发热时间常数。截面在16mm2及以上的导体， 其r≥10min，因此载流导体大约经30min(半小时)后可到 达动摇温升值。 ❖ 由此可见，计算负荷实践上与从负荷曲线上查得的半小 时最大负荷P30(亦即年最大负荷Pmax)是基本相当的。 所以计算负荷也可以以为就是半小时最大负荷。 ❖ 求计算负荷意义严重，预算过高，招致有色金属的糜 费和工程投资的添加。反之，如预算过低，又会使供电 系统的线路及电气设备由于承当不了实践负荷电流而过 热，减速其绝缘老化的速度，降低运用寿命，增大电能 损耗，影响供配电系统的正常牢靠运转。
❖ (2) 负荷系数又称负荷率，它是用电负荷的平均负荷Pav与 其最大负荷Pm的比值.
❖ 对负荷曲线来说，负荷系数亦称负荷曲线填充系数，它表 征负荷曲线不平整的水平，即表征负荷坎坷变化的水平。从 充沛发扬供电设备的才干、提高供电效率来说，希望此系数 越高越趋近于1越好。从发扬整个电力系统的效能来说，应尽 量使不平整的负荷曲线〝削峰填谷〞，提高负荷系数。
❖ 〔3〕 三级负荷对供电电源的要求 由于三级 负荷为不重要的普通负荷，因此它对供电电源 无特殊要求。
工厂供电 第二章 负荷计算
连续工作制设备
短时工作制设备
如：金属切削用的辅助机械(龙门刨横 梁升降电动机、刀架快速移动装臵)、 水闸用电动机等。 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 时间有一定比例。如起重机、电焊机、 电梯等
第二章 负荷计算 17/104
反复短时工作制设备
2013-6-20
工厂供电
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工厂供电
3、特点 （1）电力负荷是变化的，不等于额定功率。 （2）电力负荷的变化是有规律的。
（a）折线形负荷曲线
依点连成的负荷曲线
2013-6-20 第二章 负荷计算
（b）阶梯形负荷曲线
梯形负荷曲线
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工厂供电
二、年负荷曲线
（1）年负荷曲线分为：年负荷持续曲线和年运行负荷曲线。 ◆年负荷持续曲线：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持续时间重新排列组成。 ◆年运行负荷曲线：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。 年负荷持续时间曲线，反
荧光灯：
Pe= PN
Pe=1.2PN
高压水银灯、金属卤化物灯： Pe= 1.1PN ③还可按建筑物的单位面积容量法估算：
Pe S /1000
式中：
2013-6-20
建筑物单位面积的照明容量，S为建筑物的 面积。
第二章 负荷计算 23/104
工厂供电
第三节 负荷计算的方法
计算负荷是根据等效温升确定的。
设备铬牌功率因数
Pe PN N S N cos N
设备铬牌额定容量
PN为电焊机额定有功功率；SN为额定视在功率；εN为额 定负荷持续率； cosφN为额定功率因数。
第二章 电力负荷计算
第二章 电力负荷及其计算
电力负荷的计算是正确选择供配电系统 中导线、电缆、开关电器、变压器等电气 设备基础，也是保障供配电系统安全可靠 运行必不可少的环节。本章是分析工厂供 配电系统和进行供电设计计算的基础。
本章主要学习以下几个内容：
电力负荷与负荷曲线 ✓电力负荷的基本概念； ✓电力负荷分级 ✓负荷曲线的基本概念、作用及分类 ✓ 与负荷曲线相关的几个物理量
计算负荷情况复杂，影响计算负荷的因素 很多，难以精确计算； ✓负荷是变化的； ✓与设备性能、生产组织、生产者的技能熟 练程度及能源供应的状况等多种因素有关。
计算负荷的方法很多：估算法、需要系数 法和二项式法和单相负荷等近似求解方法
本节主要介绍两种：需要系数法和 二项式法
（一）设备容量的计算 1.用电设备的额定容量
三级负荷对供电电源没有特殊要求，一般由 单回路电力线路供电。
三. 负荷曲线
1、负荷曲线（load curve） 是表征电力负荷随时间变动情况的一种图形，
绘在直角坐标纸上，纵坐标表示负荷（有功功 率或无功功率）值，横坐标表示对应的时间， 一般以小时（h）为单位。
某厂日有功负荷曲线
2、负荷曲线的作用 负荷曲线能够直观的反映出用户的用电特点和
额度负荷（安装容量）；在工厂供配电系统设计时， 如果直接采用额定容量进行设计势必会造成浪费； 应首先计算出全部设备的实际负荷。 2 .负荷计算的主要内容 （1）求计算负荷（需要负荷，假想负荷）：即正 常工作时的实际最大负荷。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；保证使其 在通过正常最大工作电流时不至过热而损坏。（选 择设备）
（3）年持续负荷曲线意义 年持续负荷曲线与横轴所包围的面积代表
了用户全年消耗的总电能。
电力负荷的计算是正确选择供配电系统 中导线、电缆、开关电器、变压器等电气 设备基础，也是保障供配电系统安全可靠 运行必不可少的环节。本章是分析工厂供 配电系统和进行供电设计计算的基础。
本章主要学习以下几个内容：
电力负荷与负荷曲线 ✓电力负荷的基本概念； ✓电力负荷分级 ✓负荷曲线的基本概念、作用及分类 ✓ 与负荷曲线相关的几个物理量
计算负荷情况复杂，影响计算负荷的因素 很多，难以精确计算； ✓负荷是变化的； ✓与设备性能、生产组织、生产者的技能熟 练程度及能源供应的状况等多种因素有关。
计算负荷的方法很多：估算法、需要系数 法和二项式法和单相负荷等近似求解方法
本节主要介绍两种：需要系数法和 二项式法
（一）设备容量的计算 1.用电设备的额定容量
三级负荷对供电电源没有特殊要求，一般由 单回路电力线路供电。
三. 负荷曲线
1、负荷曲线（load curve） 是表征电力负荷随时间变动情况的一种图形，
绘在直角坐标纸上，纵坐标表示负荷（有功功 率或无功功率）值，横坐标表示对应的时间， 一般以小时（h）为单位。
某厂日有功负荷曲线
2、负荷曲线的作用 负荷曲线能够直观的反映出用户的用电特点和
额度负荷（安装容量）；在工厂供配电系统设计时， 如果直接采用额定容量进行设计势必会造成浪费； 应首先计算出全部设备的实际负荷。 2 .负荷计算的主要内容 （1）求计算负荷（需要负荷，假想负荷）：即正 常工作时的实际最大负荷。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；保证使其 在通过正常最大工作电流时不至过热而损坏。（选 择设备）
（3）年持续负荷曲线意义 年持续负荷曲线与横轴所包围的面积代表
了用户全年消耗的总电能。
第二章 工厂的电力负荷及计算
例：某机修车间380V线路上，接有金属切削机床电动机20台 共50KW（其中较大容量电动机有7.5kW1台，4KW3台， 2.2KW7台），通风机2台共3KW，电阻炉1台2KW。试确定此 线路上的计算负荷。
解：（1）金属切削机组计算负荷 查附表1，取Kd=0.2，cosφ=0.5，tanφ=1.73 P30（1）=0.2x50=10KW （2）通风机组计算负荷 查附表1，取Kd=0.8，cosφ=0.8，tanφ=0.75 P30（2）=0.8x3=2.4KW （3）电阻炉计算负荷 查附表1，取Kd=0.7，cosφ=1，tanφ=0 P30（3）=0.7x2=1.4KW Q30（3）=0 Q30（2）=2.4x0.75=1.8Kvar Q30（1）=10x1.73=17.3Kvar
1~3台 >3台
1~5台
>5台 —— Pe≤100KW Pe>100KW
0.95~0.8
0.8~0.6 0.5~0.2 0.5~0.4 0.4~0.3 0.60
此系数用于变压 器容量计算
0.8~0.9
2、设备容量（Pe）的计算
连续工作制、短时工作制用电设备组的设备容量 设备容量是所有设备的铭牌额定容量之和。 断续周期工作制用电设备组的设备容量 设备容量是将所有设备在不同负荷持续率下的铭牌 额定容量换算到一个规定的负荷持续率下的容量之和。 • 电焊机组（统一换算至ε=100%）
3、民用建筑中消防类电力负荷的分级及对供电电源的要求 （引自JGJ 16-2008） 民用建筑中消防类电力负荷的分级
一类高层民用建筑的消防控制室、火灾自动报警及联动 控制装置、火灾应急照明及疏散指示标志、防烟及排烟设 施、自动灭火系统、消防水泵、消防电梯及其排水泵、电 动的防火卷帘及门窗以及阀门等消防用电应为一级负荷， 二类高层民用建筑内的上述消防用电应为二级负荷。 民用建筑中消防类电力负荷对供电电源的要求 消防水泵、消防电梯、防烟及排烟风机等的两个供电 回路，应在最末一级配电箱处自动切换。 除消防水泵、消防电梯、防烟及排烟风机等消防设备 外，各防火分区的消防用电设备，应由消防电源中的双 电源或双回线路电源供电，并应满足：末端配电箱应设 置双电源自动切换装置，该箱应安装于所在防火分区内。
工厂供电技术第二章 负荷计算
值的。
3、计算负荷的实际意义
负荷计算主要是确定计算负荷，如前所述，若根据计算负
荷选择导体及电器，则在实际运行中导体及电器的最高温 升不会超过允许值。
计算负荷是设计时作为选择工厂供配电系统供电线路的导
线截面、变压器容量、开关电器及互感器等的额定参数的
依据。
正确确定计算负荷意义重大，是供电设计的前提，也是实
3、负荷计算的方法
Байду номын сангаас 需要系数法、二项式法、利用系数法、形状系数法、附加 应用最广泛
系数法。
负 荷 计 算 的 常 用 方 法
需要系数法
需要系数是按照车间以上的负 荷情况来确定的，适用于变、 配电所的负荷计算。
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。
用电的特点和规律。 2、负荷曲线的表示 值，横坐标表示对应的时间（一般以小时为单位）。
t /h
在直角坐标系中，纵坐标表示负荷（有功功率或无功功率）
3、负荷曲线的用途
供电系统电气设备选择（导线、开关、变压器等）； 安排供电计划；
安排设备的维修方式；
4、负荷曲线的分类
按负荷的功率性质分：
可分为有功负荷曲线和无功负荷曲线；
按所表示的负荷变动的时间分：
可分为日负荷、月负荷和年负荷曲线。
（1）日负荷曲线
特点
24小时内负荷随时间的变化，随季节、地区不同而变化。
绘制方法
依次连线 梯形连线 负荷曲线时间轴单位长度越小，越能反映出负荷的变化；
日负荷曲线与时间轴围成的面积表示日消耗电能的多少；
Pmax（或P30）持续运行所消耗的电能，恰好等于该电力负
3、计算负荷的实际意义
负荷计算主要是确定计算负荷，如前所述，若根据计算负
荷选择导体及电器，则在实际运行中导体及电器的最高温 升不会超过允许值。
计算负荷是设计时作为选择工厂供配电系统供电线路的导
线截面、变压器容量、开关电器及互感器等的额定参数的
依据。
正确确定计算负荷意义重大，是供电设计的前提，也是实
3、负荷计算的方法
Байду номын сангаас 需要系数法、二项式法、利用系数法、形状系数法、附加 应用最广泛
系数法。
负 荷 计 算 的 常 用 方 法
需要系数法
需要系数是按照车间以上的负 荷情况来确定的，适用于变、 配电所的负荷计算。
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。
用电的特点和规律。 2、负荷曲线的表示 值，横坐标表示对应的时间（一般以小时为单位）。
t /h
在直角坐标系中，纵坐标表示负荷（有功功率或无功功率）
3、负荷曲线的用途
供电系统电气设备选择（导线、开关、变压器等）； 安排供电计划；
安排设备的维修方式；
4、负荷曲线的分类
按负荷的功率性质分：
可分为有功负荷曲线和无功负荷曲线；
按所表示的负荷变动的时间分：
可分为日负荷、月负荷和年负荷曲线。
（1）日负荷曲线
特点
24小时内负荷随时间的变化，随季节、地区不同而变化。
绘制方法
依次连线 梯形连线 负荷曲线时间轴单位长度越小，越能反映出负荷的变化；
日负荷曲线与时间轴围成的面积表示日消耗电能的多少；
Pmax（或P30）持续运行所消耗的电能，恰好等于该电力负
供电第2章
是设备容量Pe 。
工作制
1） 连续运行工作制
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、搅拌机、球磨 机、机床、 照明、电炉等。 这类设备的设备 容量就是设备铭牌上的额定容量。
2） 短时运行工作制
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。
用电设备组名称
小批量生产的金属冷加工机床电动 机 大批量生产的金属冷加工机床电动 机 小批量生产的金属热加工机床电动 机 大批量生产的金属热加工机床电动 机 通风机、水泵、空压机及电动发电 机组电动机 非连锁的连续运输机械及铸造车间 整砂机械 连锁的连续运输机械及铸造车间整 砂 机械 锅炉房和机加工、机修、装配等类 车间的吊车( =25%)
S30
I30
P320 Q320
S30 3U N
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。
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。
工厂供电
第二章 电力负荷计算
本章主要内容：电力负荷有关概念 用电设备组计算负荷 工厂计算负荷 尖峰电流及其计算
2.1.1 电力负荷与负荷曲线
工作制
1） 连续运行工作制
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、搅拌机、球磨 机、机床、 照明、电炉等。 这类设备的设备 容量就是设备铭牌上的额定容量。
2） 短时运行工作制
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。
用电设备组名称
小批量生产的金属冷加工机床电动 机 大批量生产的金属冷加工机床电动 机 小批量生产的金属热加工机床电动 机 大批量生产的金属热加工机床电动 机 通风机、水泵、空压机及电动发电 机组电动机 非连锁的连续运输机械及铸造车间 整砂机械 连锁的连续运输机械及铸造车间整 砂 机械 锅炉房和机加工、机修、装配等类 车间的吊车( =25%)
S30
I30
P320 Q320
S30 3U N
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。
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。
工厂供电
第二章 电力负荷计算
本章主要内容：电力负荷有关概念 用电设备组计算负荷 工厂计算负荷 尖峰电流及其计算
2.1.1 电力负荷与负荷曲线
第二章工厂的电力负荷及计算
第二章工厂的电力负荷及计算工厂的电力负荷及计算是指在工厂生产过程中所需的电能负荷及其计算方法。
工厂是一个需要大量电能供应的地方，其中包括机械设备、照明系统、空调系统等，这些都需要电能来提供运行所需的动力和光源。
工厂的电力负荷是指在一定时间内需要提供给工厂的电能总量，通常以千瓦(KW)或千伏安(KVA)为单位。
电力负荷的大小直接影响到工厂对电能供应的需求，因此正确计算电力负荷十分重要。
计算工厂的电力负荷涉及到多个方面，主要包括两个部分：基本负荷和附加负荷。
基本负荷是指工厂日常运行所需的电能负荷，例如照明系统、电梯、办公设备等常常需要长时间运行。
基本负荷的计算通常以建筑的可用面积和相应的标准功率密度为基础。
标准功率密度指的是单位面积所需的电能负荷，不同类型的空间通常会有不同的标准功率密度，例如办公用途一般为10W/m²，生产车间一般为20W/m²。
通过将建筑的可用面积乘以相应的标准功率密度，可以计算出基本负荷的电能需求。
附加负荷是指工厂特定设备工作时额外需要的电能负荷。
例如生产设备、空调系统等。
附加负荷的计算通常以设备的额定功率为基础。
额定功率是指设备正常工作时所需的功率，在设备的技术参数中可以找到。
通过将各个设备的额定功率相加，可以计算出附加负荷的电能需求。
综合计算基本负荷和附加负荷，可以得到工厂的总电力负荷。
为了确保工厂的正常运行，需要根据总电力负荷来选择和配置合适的变压器、电缆和电气设备等。
在进行电力负荷计算时，还需考虑到一些因素，如设备启动时的瞬时负荷、电机运行的功率因数、电缆的导线截面积等。
总之，正确计算工厂的电力负荷是确保电力供应满足工厂生产需求的重要一环。
合理预估工厂的电力负荷可以帮助工程师选择适当的电气设备和电缆，并保证工厂的正常运行。
因此，在进行工厂电力负荷计算时，需要综合考虑基本负荷和附加负荷，并考虑到一些因素，如瞬时负荷、功率因数等。
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❖ 年平均负荷是指电力负荷一年内消耗的功率的平均值
第二章电力负荷计算
第2章 电力负荷计算
❖负荷系数 K L
❖负荷系数又称负荷率，指平均负荷 P a v 与最大负荷 P m a x 的比值
❖ 负荷系数可表示负荷曲线不平坦的程度，负荷系数越 接近1，负荷越平坦
❖对于单个用电设备或用电设备组，负荷K L 系数就是指设 备的输出功率P和设备额定容量 PN 的比值
第二章电力负荷计算
第2章 电力负荷计算
负荷计算的主要目的是确定计算负荷， 常用的负荷计算方法有需要系数法和二项 式法
第二章电力负荷计算
第2章 电力负荷计算
§ 2.2.1 需要系数法
❖ 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 电的计算负荷，然后由各组计算负荷求出总的计 算负荷，这种方法就是需要系数法
【例2-1】 已知某机修车间的金属切削机床组拥有 380V的三相电动机22kW 1台，11kW 2台，7.5kW 4 台，1.5kW 8台，0.75kW 10台。试求其计算负荷
解：此机床组电动机的总容量为
P e 2 2 k W 1 1 1 k W 2 7 . 5 k W 4 1 . 5 k W 8 0 . 7 5 k W 1 0 9 3 . 5 k W
图2.3 年每日负荷最大曲线
第二章电力负荷计算
第2章 电力负荷计算
§ 2.1.2 负荷曲线有关的物理量
分析负荷曲线可以了解负荷变化的规律 ❖ 1.年最大负荷和年最大负荷利用小时
❖年最大负荷 P m ax 是指全年中负荷最大的工作班内消 耗电能最多的半小时平均负荷 P 3 0
❖年最大负荷 P m ax 又称为半小时最大负荷 P 3 0
❖ K章电力负荷计算
第2章 电力负荷计算
§ 2.2 三相用电设备组计算负荷的确定
“计算负荷”是指用统计计算求出的，按发热条件 选择和校验变压器容量、开关设备和导线载流截面的 负荷值。同时，它也是选择仪器仪表、整定继电保护 的重要依据
第2章 电力负荷计算
第2章 电力负荷计算 § 2.1 负荷曲线 § 2.2 三相用电设备组计算负荷的确定 § 2.3 单相用电设备容量的确定 § 2.4 尖峰电流及其计算 § 2.5 功率因数和无功功率补偿
第二章电力负荷计算
第2章 电力负荷计算
教学目标
1 了解工厂的电力负荷曲线及相关物理量 2 掌握需要系数法和二项式法，会用其计算
❖需要系数是用电设备组的计算负荷与其设备容量 的比例系数,即
Kd Pc / Pe
第二章电力负荷计算
第2章 电力负荷计算
❖ 实际上，用电设备组的设备不一定都同时运行，运 行的设备也不太可能都满负荷，同时设备本身还有 功率损耗，因此
Pc
KKL
e wL
Pe
令
KKL/(e w L)Kd
则
Pc P30Kd Pe
第二章电力负荷计算
第2章 电力负荷计算
查附表1中“小批生产的金属冷加工机床电动机”
项，得 Kd 0.16∼0.2(取0.2)，cos 0.5，tan1.73 。 因此可求得
有功计算负荷 P 3 0 K d P e 0 .2 9 3 .5 k W 1 8 .7 k W
无功计算负荷 Q 3 0 P 3 0 t a n 1 8 .7 k W 1 .7 3 3 2 .3 5 k v a r
第二章电力负荷计算
第2章 电力负荷计算
❖ 1.单组用电设备的计算负荷
❖ 用电设备组的需要系数与其工作性质、设备台数、 设备效率及线路损耗等因素有关，附表1列出工厂各 种用电设备组的需要系数值
❖ 由于需要系数值的类别和工作状态有很大关系，因此 采用需要系数法计算时，首先要正确判别用电设备的 类别和工作状态，否则将造成错误。例如，机修车间 的金属切削机床电动机应属小批生产的冷加工机床电 动机，因为金属切削就是冷加工，而机修车间不可能 是大批生产。又如压塑机、拉丝机和锻锤机等应属热 加工机床。至于起重机、行车、电动葫芦等，则属于 吊车类
用电设备组的电力负荷 3 了解尖峰电流及其计算方法 4 掌握工厂的功率因数和无功功率补偿措施
第二章电力负荷计算
第2章 电力负荷计算
§ 2.1
2.1.1 负荷曲线 ❖ 1.日负荷曲线
负荷曲线
(a) 折线形负荷曲线
(b) 阶梯形负荷曲线
第二章电力负荷计算
第2章 电力负荷计算
❖ 2.年负荷曲线
图2.2 年负荷持续时间曲线
视在计算负荷 S30co P s3018.07.k 5W37.4kVA
计算电流
I30
S30 37.4kVA56.9A
3 U N
30.38kV 第二章电力负荷计算
第2章 电力负荷计算
❖2.设备容量 P e 及其换算
需要系数法基本公式中的设备容量不含备用设备的容量 1) 对于连续工作制和短时工作制的用电设备组
根据计算负荷选择的电器设备和导线电缆，如果 以计算负荷连续运行，则导线和用电设备的发热温度 不会超过允许值.中小截面(35mm2以下)的载流导体，大 约经30min(半小时)后可达到稳定温升值
功计“算计负算荷负、荷无”功通计常算用P负3 0 荷Q、3 、0 S、视3 0 在、I 3 计0 分算别负荷表和示计负算荷电的流有
第二章电力负荷计算
第2章 电力负荷计算
❖年最大负荷利用小时 T m a x ❖是指负荷以年最大负荷 P m ax 持续运行一段时间后， 消耗的电能恰好等于该电力负荷全年实际消耗的 电能，这段时间就是年最大负荷利用小时
第二章电力负荷计算
第2章 电力负荷计算
❖2. 平均负荷 P a v 和负荷系数
❖ 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
第二章电力负荷计算
第2章 电力负荷计算
计算公式 有功计算负荷 无功计算负荷 视在计算负荷
计算电流
P30 KdPe
Q30 P30tan
S 30
P3 0
cos
I30
S30 3U N
第二章电力负荷计算
第2章 电力负荷计算
以上公式中的单位如下：有功功率为千瓦(kW)， 无功功率为千乏(kvar)，视在功率为千伏安(kV.A)， 电流为安(A)，电压为千伏(kV)。为用电设备组的平 均功率因数，为用电设备组的平均阻抗角的正切值
第二章电力负荷计算
第2章 电力负荷计算
❖负荷系数 K L
❖负荷系数又称负荷率，指平均负荷 P a v 与最大负荷 P m a x 的比值
❖ 负荷系数可表示负荷曲线不平坦的程度，负荷系数越 接近1，负荷越平坦
❖对于单个用电设备或用电设备组，负荷K L 系数就是指设 备的输出功率P和设备额定容量 PN 的比值
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第2章 电力负荷计算
负荷计算的主要目的是确定计算负荷， 常用的负荷计算方法有需要系数法和二项 式法
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第2章 电力负荷计算
§ 2.2.1 需要系数法
❖ 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 电的计算负荷，然后由各组计算负荷求出总的计 算负荷，这种方法就是需要系数法
【例2-1】 已知某机修车间的金属切削机床组拥有 380V的三相电动机22kW 1台，11kW 2台，7.5kW 4 台，1.5kW 8台，0.75kW 10台。试求其计算负荷
解：此机床组电动机的总容量为
P e 2 2 k W 1 1 1 k W 2 7 . 5 k W 4 1 . 5 k W 8 0 . 7 5 k W 1 0 9 3 . 5 k W
图2.3 年每日负荷最大曲线
第二章电力负荷计算
第2章 电力负荷计算
§ 2.1.2 负荷曲线有关的物理量
分析负荷曲线可以了解负荷变化的规律 ❖ 1.年最大负荷和年最大负荷利用小时
❖年最大负荷 P m ax 是指全年中负荷最大的工作班内消 耗电能最多的半小时平均负荷 P 3 0
❖年最大负荷 P m ax 又称为半小时最大负荷 P 3 0
❖ K章电力负荷计算
第2章 电力负荷计算
§ 2.2 三相用电设备组计算负荷的确定
“计算负荷”是指用统计计算求出的，按发热条件 选择和校验变压器容量、开关设备和导线载流截面的 负荷值。同时，它也是选择仪器仪表、整定继电保护 的重要依据
第2章 电力负荷计算
第2章 电力负荷计算 § 2.1 负荷曲线 § 2.2 三相用电设备组计算负荷的确定 § 2.3 单相用电设备容量的确定 § 2.4 尖峰电流及其计算 § 2.5 功率因数和无功功率补偿
第二章电力负荷计算
第2章 电力负荷计算
教学目标
1 了解工厂的电力负荷曲线及相关物理量 2 掌握需要系数法和二项式法，会用其计算
❖需要系数是用电设备组的计算负荷与其设备容量 的比例系数,即
Kd Pc / Pe
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第2章 电力负荷计算
❖ 实际上，用电设备组的设备不一定都同时运行，运 行的设备也不太可能都满负荷，同时设备本身还有 功率损耗，因此
Pc
KKL
e wL
Pe
令
KKL/(e w L)Kd
则
Pc P30Kd Pe
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第2章 电力负荷计算
查附表1中“小批生产的金属冷加工机床电动机”
项，得 Kd 0.16∼0.2(取0.2)，cos 0.5，tan1.73 。 因此可求得
有功计算负荷 P 3 0 K d P e 0 .2 9 3 .5 k W 1 8 .7 k W
无功计算负荷 Q 3 0 P 3 0 t a n 1 8 .7 k W 1 .7 3 3 2 .3 5 k v a r
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第2章 电力负荷计算
❖ 1.单组用电设备的计算负荷
❖ 用电设备组的需要系数与其工作性质、设备台数、 设备效率及线路损耗等因素有关，附表1列出工厂各 种用电设备组的需要系数值
❖ 由于需要系数值的类别和工作状态有很大关系，因此 采用需要系数法计算时，首先要正确判别用电设备的 类别和工作状态，否则将造成错误。例如，机修车间 的金属切削机床电动机应属小批生产的冷加工机床电 动机，因为金属切削就是冷加工，而机修车间不可能 是大批生产。又如压塑机、拉丝机和锻锤机等应属热 加工机床。至于起重机、行车、电动葫芦等，则属于 吊车类
用电设备组的电力负荷 3 了解尖峰电流及其计算方法 4 掌握工厂的功率因数和无功功率补偿措施
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第2章 电力负荷计算
§ 2.1
2.1.1 负荷曲线 ❖ 1.日负荷曲线
负荷曲线
(a) 折线形负荷曲线
(b) 阶梯形负荷曲线
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❖ 2.年负荷曲线
图2.2 年负荷持续时间曲线
视在计算负荷 S30co P s3018.07.k 5W37.4kVA
计算电流
I30
S30 37.4kVA56.9A
3 U N
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❖2.设备容量 P e 及其换算
需要系数法基本公式中的设备容量不含备用设备的容量 1) 对于连续工作制和短时工作制的用电设备组
根据计算负荷选择的电器设备和导线电缆，如果 以计算负荷连续运行，则导线和用电设备的发热温度 不会超过允许值.中小截面(35mm2以下)的载流导体，大 约经30min(半小时)后可达到稳定温升值
功计“算计负算荷负、荷无”功通计常算用P负3 0 荷Q、3 、0 S、视3 0 在、I 3 计0 分算别负荷表和示计负算荷电的流有
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第2章 电力负荷计算
❖年最大负荷利用小时 T m a x ❖是指负荷以年最大负荷 P m ax 持续运行一段时间后， 消耗的电能恰好等于该电力负荷全年实际消耗的 电能，这段时间就是年最大负荷利用小时
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第2章 电力负荷计算
❖2. 平均负荷 P a v 和负荷系数
❖ 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
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第2章 电力负荷计算
计算公式 有功计算负荷 无功计算负荷 视在计算负荷
计算电流
P30 KdPe
Q30 P30tan
S 30
P3 0
cos
I30
S30 3U N
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第2章 电力负荷计算
以上公式中的单位如下：有功功率为千瓦(kW)， 无功功率为千乏(kvar)，视在功率为千伏安(kV.A)， 电流为安(A)，电压为千伏(kV)。为用电设备组的平 均功率因数，为用电设备组的平均阻抗角的正切值