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依据。2计算流过变电站主要电器设备(shbi)（如断路器、隔离开关、母线、熔断器）的负荷电流作为选择这些设备(shbi)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电源进线企业总降压变电站610KV高压配电线车间配电站车间电压母线NO.1用电设备组610/0.42.1企业电力负荷(fh)计算的主要目的第二章工业(gngy)企业电力负荷计算第1页/共111页第一页，共112页。某钢厂电渣车间(chjin)第二章工业(gngy)企业电力负荷计算第2页/共111页第二页，共112页。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下图所示。一 回 路 电 压 为380V低压线路 为 10台 额 定 容量为10kW电动机供电。已知每台电机参数：求：干线电流I的大小方法(fngf)一：简单的求和计算I=1020.4204A（实际输入有功功率）P= =10 11.36=113.6kW一回路进线电源I380V10台10kW电动机2.1企业(qy)电力负荷计算的主要目的第二章工业企业电力负荷(fh)计算第3页/共111页第三页，共112页。根据实际经验及现场运行记录，实际的干线负荷（电流，功率）比此计算值小，分析表明：第一：这些设备可能不会同时运行；第二：这些电动机不可能都同时满载运行；第三：额定容量相同，但性质不同的用电设备，其运行特征各不相同，实际负荷大小也各不相同。因此，不能采用此种方法计算的负荷值选择设备与电缆，否则将增加投资。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(zhqin)，有必要先介绍一下有关电力负荷的一些基本概念。2.1企业电力(dinl)负荷计算的主要目的第二章工业企业电力负荷计算第4页/共111页第四页，共112页。2.22.2负荷(fh)(fh)曲线及计算负荷(fh)(fh)的概念2.2.12.2.1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形。它反映了用电的特点和规律，该曲线绘制在直角坐标轴内，纵坐标表示电力负荷，横坐标表示时间。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曲线。(2)(2)按横坐标表示的持续时间不同分： 日负荷曲线（2424小时(xiosh)(xiosh)） 年负荷曲线（87608760小时(xiosh)(xiosh)）。 日负荷曲线代表一昼夜（2424小时(xiosh)(xiosh)）实际用电负荷的变化情况。 第二章工业企业电力(dinl)负荷计算第5页/共111页第五页，共112页。图210企业(qy)日有功负荷曲线2.2.1负荷(fh)曲线2.2负 荷 (fh)曲 线 及 计 算 负 荷(fh)的概念4268101214161820221020304050024PT（h）第6页/共111页第六页，共112页。日负荷曲线获得：可用测量的方法来绘制，先将横坐标按一定时间间隔（一般为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。电能：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(chnwi)最大负荷记作：最大有功负荷 最大无功负荷 最大负荷电流2.2.1负荷(fh)曲线2.2负荷曲线及计算(jsun)负荷的概念功率彪原理（不是电度表）第7页/共111页第七页，共112页。平均(pngjn)负荷把负荷曲线的平均(pngjn)值称为“平均(pngjn)负荷”记作平均(pngjn)有功负荷（average）平 均 (pngjn)无 功负荷平 均 (pngjn)负 荷电流尖峰负荷最大负荷平均(pngjn)负荷2.2.1负荷(fh)曲线2.2负荷(fh)曲线及计算负荷(fh)的概念第8页/共111页第八页，共112页。 年 负 荷 曲 线 把 工 厂 ( g n g c h n g ) 在 一 年 （ 8 7 6 0 h ） 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 排 列 ， 并 按 照 各 负 荷 持 续时 间 绘 出 梯 形 年 负 荷 曲 线 。 坐 标 线 所 包 围 的 面 积 ， 表 示 用 户 全 年 消 耗 电 能 ， 曲 线 表 示 用 户 用 电 的 规 律 ； 即 看 出 一 个 企 业 在 一 年 内 负 荷 值 所 持 续 的 时 间 ， 但 不 能 看 出 相 应 负 荷 出 现 在 什 么 时 间 。 2.2.1负荷(fh)曲线2.2负荷曲线(qxin)及计算负荷的概念1000300087600P（KW）h第9页/共111页第九页，共112页。 企 业 年 电 能 需 要 量 ， 即 一 年 消 耗 的 电 能 。 是 供 电 设 计 的 重 要 指 标 之 一 。 电 能 功 率 * 时 间 （ 常 说 的 电 度 表 读 数 ） 此 项 计 算 的 目 的 ： 衡 量 企 业 供 电 系 统 设 计 方 案 是 否 符 合 技 术 经 济 要 求 ， 估 算 企 业 每 年 应 交 付 的 电 费 计 算 方 法 ： 负 荷 曲 线 下 面 ( x i m i a n ) 的 面 积 有 功 电 能 = 矩 形 面 积 O A B M 的 面 积 无 功 电 能 2.2.2 企业(qy)年电能需要量2.2负荷曲线及计算(jsun)负荷的概念AMt8760=36524B0TmaxaP30第10页/共111页第十页，共112页。由表2 21 1得 企业“有功年最大负荷(fh)(fh)利用小时”（矩形的宽） 企业“无功年最大负荷(fh)(fh)利用小时”（矩形的宽） a-active a-active有功 r-reactive r-reactive无功 2.2.2 企业(qy)年电能需要量2.2负荷(fh)曲线及计算负荷(fh)的概念第11页/共111页第十一页，共112页。 由于干线的负荷确定是非常复杂，因此工程上一般采用经验方法来计算干线上的负荷，即通过长期观察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绘制(huzh)(huzh)的负荷曲线中的最大值等取出来代表该干线的实际负荷，这个负荷叫做“计算负荷”。2.2.3 计算负荷(fh)的定义2.2负荷(fh)曲线及计算负荷(fh)的概念GD*ACBME*F分干线FG*NO.2NO.1企压业变总电降站车间变电站支线*干线DFMMNO.3第12页/共111页第十二页，共112页。 实际上，“计算负荷”是按发热条件选择导体和电器设备时所使用的一个假想负荷，其物理意义是：按这个“计算负荷”持续运行所产生的热效应，与按实际变动负荷长期运行所产生的最大热效应相等。换句话说，当导体持续流过 “ “计算负荷”时所产生的导体恒定温升，恰好等于导体流过实际变动负荷时所产生的平均(pngjn)(pngjn)最高温升，从发热的结果来看，二者是等效的。 为什么取用“半小时的平均(pngjn)(pngjn)负荷的最大值”作为“计算负荷”而不选用最大负荷？ 2.2.3 计算(j sun)负荷的定义2.2负荷(fh)曲线及计算负荷(fh)的概念第13页/共111页第十三页，共112页。这是因为： 对于中、小截面的导体，其表示发热过程进行快慢的发热时间常数约为1010分钟左右，时间很短暂的尖峰负荷通过导体时，导体温度来不及升高到相应值而尖峰负荷就消失了，所以尖峰负荷虽比 大，但它不是造成(zo (zo chn)chn)导体达到最高温升的主要原因。实验表明，导体达到稳定温升的时间可近似为3 344，所以对中、小截面的导体达到稳定温升的时间可近似为331033103030分钟。 对于较大截面导体，发热时间常数多大于1010，因而在3030分钟时间内，一般达不到稳定温升，取3030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性，如上规定还是合理的。 2.2.3 计算(j sun)负荷的定义2.2负荷曲线(qxin)及计算负荷的概念第14页/共111页第十四页，共112页。 因此，计算负荷作为我们选择变压器容量，按发热(f r)(f r)条件选择导线、电缆的截面和按正常运行情况选择电气设备（第四章）的依据。 2.2.3 计算负荷(fh)的定义2.2负荷曲线及计算负荷的概念第15页/共111页第十五页，共112页。2.3 2.3 用电设备计算负荷(fh)(fh)的确定 我国设计部门在进行工业企业供电设计时，经常采用的电力负荷计算方法有：需用系数法应用最广泛的方法 特点：计算简便，结果基本符合实际， 对任何(rnh)(rnh)性质的工业企业均适用。二项式法主要使用于机械加工企业的电力负荷计算 特点：考虑大用电负荷对计算负荷的影响。利用系数法逐渐不被采用 特点：利用平均负荷作为计算的依据，利 用概率论分析出最大负荷与平均负荷的关 系，计算繁琐，精确度并不比前两种高。 本节重点介绍前两种方法。第二章工业企业(qy)电力负荷计算第16页/共111页第十六页，共112页。2.3 2.3 用电设备计算(j sun)(j sun)负荷的确定 第二章工业企业(qy)电力负荷计算工业企业供电系统及计算负荷(fh)的确定： 图2-12供电系统中具有代表性的各点的电力负荷(fh)计算图GD*ACBME*F分干线FG*NO.2NO.1企压业变总电降站车间变电站支线*干线DFMM第17页/共111页第十七页，共112页。2.3 2.3 用电设备(shbi)(shbi)计算负荷的确定 第二章工业企业电力负荷(fh)计算例：某企业(qy)控制系统配电柜 第18页/共111页第十八页，共112页。2.3.12.3.1按需要系数法确定(qudng)(qudng)计算负荷2.3.1.12.3.1.1基本公式(gngsh)(gngsh) 设一组用电设备，共有n n台电动机，其额定容量的总和为 , ,现在我们考虑这n n台电动机运行时可能的各种情况，从而确定有功负荷。2.3用电设备(shbi)计算负荷的确定同时使用系数.考虑全部设备不可能同时运行，采用一个修正系数.第19页/共111页第十九页，共112页。设备组的负荷系数（平均加权） 考虑投入(tur)(tur)运行的设备不可能都满载运行。采用一个修正系数: :2.3.1.12.3.1.1基本(jbn)(jbn)公式2.3.1按需要系数(xsh)法确定计算负荷 设备效率考虑用电设备在运行时要产生功率损耗，用电设备的效率此时：实际输入容量(平均加权效应）第20页/共111页第二十页，共112页。网络供电效率 考虑用电设备组的在运行时，在线路内也会引起一些功率损耗(snho)(snho)，这个网络功率消耗也得由电网供给，采用一个修正系数： - -网络供电效率，此值一般为0.950.950.980.98 2.3.1.1基本(jbn)公式2.3.1按需要系数(xsh)法确定计算负荷第21页/共111页第二十一页，共112页。 需用系数 的基本含义： d-demand d-demand 标志(biozh)(biozh)着用电设备组在投入电网运行时，需从电网实际取用容量所必须考虑的一个综合系数。与下列参数有关： 设备组同时运行系数 设备组负荷系数 设备组平均加权效率 网络供电效率 除单台设备外，需用系数 恒小于1 1。 2.3.1.1基本(jbn)公式2.3.1按需要系数法确定(qudng)计算负荷第22页/共111页第二十二页，共112页。 我国相关部门通过长期的调查研究，并参考国外资料，统计(tngj)(tngj)出一些用电设备组、各种车间、各种工厂的典型 ，供计算工业负荷时考虑， 见表2 22 2，2 23 3，2 24 4。 求出 后，可按下式分别计算其余的计算负荷： -功率因数正切(zhngqi)值（用电设备组/车间/工厂）-功率因数(nlynsh)（用电设备组/车间/工厂）-用电设备组的额定电压（kV） 2.3.1.1基本公式2.3.1按需要系数法确定计算负荷第23页/共111页第二十三页，共112页。（1 1）用电设备组的工作制 工业企业用电设备按其工作制分为长期连续工作制、短时工作制、反复短时工作制长期连续工作制 设备在规定的环境温度(wnd)(wnd)下长期连续工作，任何部分产生的温度(wnd)(wnd)和温升均不超过最高允许值，负荷较为稳定。 例：拖动电机、电炉、电解设备等短时工作制 设备运行时间短，停歇时间长。 例：机床的辅助电机（横梁升降、刀架快移）；水闸用电机； 2.3.1.2用电设备组的工作制及其设备额定( dng)容量的确定2.3.1按 需 要 系 数 法 确 定(qudng)计算负荷第24页/共111页第二十四页，共112页。反复短时工作制设备(shbi)时而工作，时而停歇，其工作时间t与停歇时间t0相互交替。例：吊车（行车）电机；电焊机；这类设备(shbi)一般用暂载率（负荷持续率）来表示工作特性： 2.3.1.2用电设备组的工作制及其设备额定( dng)容量的确定2.3.1按需要系数法确定计算(jsun)负荷第25页/共111页第二十五页，共112页。（2）设备额定容量确定我们知道每台用电设备在其铭牌上都给出“额定功率”，但由于各用电设备的工作条件不一样，例如有的电机是持续运行工作制规定(gudng)的“额定功率”，有的电机是按反复短时工作制制定的“额定功率”，因此这些铭牌上的额定功率就不能混为一谈，不能简单地相加，而必须换算成同一工作制的后才能相加。的确定方法有如下几种：长期连续工作制和短时工作制 2.3.1.2用电设备组的工作制及其设备额定( dng)容量的确定2.3.1按需要(xyo)系数法确定计算负荷第26页/共111页第二十六页，共112页。反复短时工作制吊车（行车）铭牌上给出这样两个参数(cnsh)：额定暂载率额定功率因电动机是满载启动，所以统一换算到暂载率时的功率上。 2.3.1.2用电设备(shbi)组的工作制及其设备(shbi)额定容量的确定2.3.1按需要系数法确定(qudng)计算负荷第27页/共111页第二十七页，共112页。 2.3.1.2用电设备组的工作制及其设备额定( dng)容量的确定2.3.1按需要系数(xsh)法确定计算负荷第28页/共111页第二十八页，共112页。反复短时工作制电焊机铭牌上给出这样两个参数：额定暂载率额定功率 （暂载率为 时的容量(rngling)） （ 例 ： 电 焊 机 标 称 容 量(rngling)10KVA， 暂 载 率 25%， 即 电 焊 机 在10KVA负载下，只能在25的时间内工作；也就是说，在100分钟内只能工作25分钟，否则就要过热烧毁） 2.3.1.2用电设备(shbi)组的工作制及其设备(shbi)额定容量的确定2.3.1按需要系数(xsh)法确定计算负荷换算到暂载率为100时额定容量(考虑其连续工作时的负荷)第29页/共111页第二十九页，共112页。工业用大型电焊机标称容量10KVA，暂载率100，就说明此电焊机在10KVA负载(fzi)下，能长时间连续工作。 2.3.1.2用电设备组的工作制及其设备额定容量(rngling)的确定2.3.1按需要(xyo)系数法确定计算负荷第30页/共111页第三十页，共112页。持续运行工作制工艺设备（电炉变压器）铭牌只给出：电炉变压器的额定容量视在功率（）-额定功率因数（kW）（为什么变压器只给视在功率容量？因为变压器带的负荷不完全(wnqun)是有功负荷，可能要包含一些无功负荷，功率因数反映此类负荷大小。）照明设备设备上标定的额定功率例如100kW的白炽灯，其 2.3.1.2用电设备组的工作制及其设备额定容量(rngling)的确定2.3.1按需要系数(xsh)法确定计算负荷第31页/共111页第三十一页，共112页。（用途：选择该支线的导线或电缆截面及开关设备）特点： 总会有满载(mnzi)(mnzi)的时候 ( (负荷系数) ) 只有一台设备的时候 ( (同时运行系数) ) 长度均很短 ( (网路供电效率) ) 因此，计算负荷为： QPS 2.3.1.3对单台设备供电支线G点的计算(j sun)负荷的确定2.3.1按需要系数法确定计算(jsun)负荷第32页/共111页第三十二页，共112页。(用途：用以选择(xunz)引到设备组的分干线的导线或电缆截面以及该分干线路的开关设备)用电设备组的计算负荷： 2.3.1.4 对用电设备组F点的计算(j sun)负荷的确定2.3.1按需要系数(xsh)法确定计算负荷第33页/共111页第三十三页，共112页。 该组用电设备的额定容量总和（kWkW） 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0.38kV0.38kV） Kd- Kd- 该用电设备组的需用系数, , 查表2 22 2得出，其中： 该组用电设备性质相同（如均为机床），直接查得出。 该组用电设备性质不相同，分别(fnbi)(fnbi)查表后，取其均权值。 2.3.1.4 对用电设备组F点的计算(j sun)负荷的确定2.3.1按需要系数(xsh)法确定计算负荷第34页/共111页第三十四页，共112页。 用途：选择(xunz)(xunz)电压干线的导线（或电缆）的截面以及干线的开关设备。 低压干线一般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F F点的计算负荷，然后再相加即可. . 2.3.1.5 对低压(dy)干线E点的计算负荷的确定2.3.1按需要(xyo)系数法确定计算负荷第35页/共111页第三十五页，共112页。计算公式：也是干线额定(dng)电压（0.38kV） 2.3.1.5 对低压干线E点的计算负荷(fh)的确定2.3.1按需要系数法确定计算(jsun)负荷第36页/共111页第三十六页，共112页。 用途：选取车间变电站变压器的容量 考虑到车间低压母线所连接的各路配出干线的最大负荷(fh)(fh)（ ）不可能同时出现，亦即其最大负荷(fh)(fh)出现的时间可能是参差不齐的，故计算车间低压母线（由D D点送到母线上）的计算负荷(fh)(fh)时，尚应考虑一个同时系数（或叫参差系数）即：计算公式： 2.3.1.6 车间电压(diny)母线D点的计算负荷的确定2.3.1按需要(xyo)系数法确定计算负荷第37页/共111页第三十七页，共112页。 0.85 0.850.950.95 的取值： 0.9 0.9 0.970.97 配出干线数量(shling)(shling)多，同时系数取低值。 配出干线数量(shling)(shling)少，同时系数取高值。 2.3.1.6 车间(chjin)电压母线D点的计算负荷的确定2.3.1按需要系数法确定计算(jsun)负荷第38页/共111页第三十八页，共112页。例2-1: 2-1: 已知图2-122-12中各用电设备组的技术数据如下, , NO.1 NO.1组: : 一般轻负荷, ,冷加工机床用电动机: : 7.5kW,1 7.5kW,1台; 5kW,2; 5kW,2台; 3.5kW,7; 3.5kW,7台; ; NO.2 NO.2组: : 机修车间和动力设施中的水泵和通风机 ( (长期持续工作);); 7.5kW,2 7.5kW,2台; 5kW,7; 5kW,7台; ; NO.3 NO.3组: : 不带连锁的连续运输机: : 5kW 5kW电动机2 2台, 3.5kW, 3.5kW电动机4 4台. . 试用需用系数法求各用电设备组( (各F F点) )和低压(dy)(dy)干线(E(E点) )的计算负荷. . 解: :根据表2-22-2查得各组用电设备的数据为: : 2.3.1.7 例题(lt)2.3.1按需要(xyo)系数法确定计算负荷第39页/共111页第三十九页，共112页。NO.1组:NO.2组:NO.3组:第一步:求各用电设备组的计算(jsun)负荷:NO.1组: 2.3.1.7 例题(lt)2.3.1按需要(xyo)系数法确定计算负荷第40页/共111页第四十页，共112页。NO.2组: 2.3.1.7 例题(lt)2.3.1按需要系数法确定计算(jsun)负荷第41页/共111页第四十一页，共112页。NO.3组 2.3.1.7 例题(lt)2.3.1按需要(xyo)系数法确定计算负荷第42页/共111页第四十二页，共112页。第二步,干线上E点的计算(jsun)负荷为: 2.3.1.7 例题(lt)2.3.1按需要(xyo)系数法确定计算负荷第43页/共111页第四十三页，共112页。优点:1)公式简单，计算方便，只用一个原始公式计算方法。2)对于(duy)不同性质的用电设备，不同的车间或工厂的需用系数，已经过几十年的统计和积累，数值比较完整和准确。缺点:没有考虑大容量电动机运行特性(如启动和过载等)对整个计算负荷、的影响，当总用电设备台数少时，可能使计算负荷的准确度稍差。 2.3.1.8 对需用(x yn)系数法的评价2.3.1按需要系数(xsh)法确定计算负荷第44页/共111页第四十四页，共112页。2.3.2 2.3.2 按二项式法确定计算(j sun)(j sun)负荷 针 对 需 用 系 数 法 的 缺 点 , , 我 们 又 提 出 二 项 式 法 。 即 将 用 电 设 备 组 的 计 算 负 荷 ( f h )( f h ) 分 为 两 项 ： 第 一 项 ： 用 电 设 备 组 的 平 均 最 大 负 荷 ( f h )( f h ) ， 为 基 本 负 荷 ( f h )( f h ) ； 第 二 项 ： 考 虑 数 台 大 容 量 用 电 设 备 对 总 计 算 负 荷 ( f h )( f h ) 的影 响 而 计 入 的 附 加 负 荷 ( f h )( f h ) 值 。2 . 3 . 2 . 1 2 . 3 . 2 . 1 基 本 公 式 从 企 业 日 负 荷 ( f h )( f h ) 曲 线 （ 图 2 2 1 01 0 ） 看 出 ， 最 大 负 荷 ( f h )( f h ) 可 以表 示 成 ： ( k W ) ( k W )2.3用电设备(shbi)计算负荷的确定第45页/共111页第四十五页，共112页。 : : 企业日负荷曲线的平均负荷，其值为： b- b-利用系数(l (l yn x sh) yn x sh) : : 日负荷曲线的尖峰部分即尖峰负荷。 由于“尖峰负荷”产生的主要原因是企业生产期间，X X台最大容量的电动机的满载或频繁起动引起的，所以设定： 台大容量电动机的总和。 对于不同的工作制、不同类型的用电设备，x x取值不同，见表2 25 5，最大取值为5 5台。 台大容量电动机的综合影响系数。 2.3.2.1 2.3.2.1 基本(jbn)(jbn)公式2.3.2 按二项式法确定计算(jsun)负荷第46页/共111页第四十六页，共112页。于是，二项式法计算负荷公式为： 注意: : （1 1）按二项式法确定计算负荷时，如果设备总台数少于表2-52-5中规定的最大容量设备台数x x的2 2倍，即n n2x2x时，其最大容量设备台数x x宜适当取小，建议取为n=x/2n=x/2，且按“四舍五入” ” 约分规则(guz)(guz)取整数。例如某机床电动机组只有7 7台时，则其=7/24=7/24。 （2 2）如果用电设备组只有1 1台2 2台设备时，则可认为 ( (不考虑b b、c c参数) ) 在设备台数较少时， 也宜适当取大。 （3 3）对于单台电动机，则 ，其中 为电动机额定容量， 为其额定效率。平均负荷附加负荷尖峰负荷2.3.2.1基本(jbn)公式2.3.2按二项式法确定(qudng)计算负荷第47页/共111页第四十七页，共112页。 对性质相同的用电设备组计算负荷的确定(qudng)(qudng)（参见图2-122-12的F F点）( (注：D D点和G G点仍要采用需用系数法计算负荷) )它的计算负荷公式： 2-17 2-17 查表2 25 5得 2.3.2.2 2.3.2.2 用电设备组计算(j sun)(j sun)负荷的确定2.3.2按 二 项 式 法 确 定(qudng)计算负荷第48页/共111页第四十八页，共112页。参见图2-122-12的E E点。计算方法： 采用2 21717式分别(fnbi)(fnbi)计算各F F点（用电负荷组）计算负荷。 再计算E E点计算负荷： n n组用电设备中最大c c项者（这是因为各组大容量电动机引起的“尖峰负荷”不可能同时出现） 最大c c项对应的最大正切值 n n组用电设备有功平均负荷的和，即各F F组b b项的和 2.3.2.3对低压干线的计算(jsun)负荷的确定2.3.2按二项式法确定(qudng)计算负荷第49页/共111页第四十九页，共112页。例2 22 2： 试用二项式法计算下中各用电设备组（各F F点）和低压干线(gnxin)(gnxin)（E E）点的计算负荷。*ME*分 干 线(gnxin)FG*NO.1NO.3支 线(zhxin)*干线NO.1组:一般轻负荷,冷加工机床用电动机:7.5kW,1台;5kW,2台;3.5kW,7台;NO.2组:机修车间和动力设施中的水泵和通风机(长期持续工作);7.5kW,2台;5kW,7台;NO.3组:不带连锁的连续运输机:5KW电动机2台,3.5kW电动机4台.*FG*NO.2G2.3.2.4例题2.3.2按二项式法确定计算负荷F第50页/共111页第五十页，共112页。 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：小批量生产金属冷加工机床组：小批量生产金属冷加工机床(jchung):(jchung):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：不带连锁的连续运输机组：不带连锁的连续运输机2.3.2.4例题(lt)2.3.2 按二项式法确定计算(jsun)负荷第51页/共111页第五十一页，共112页。第一步，分别计算(j sun)(j sun)各用电设备组的负荷 NO.1NO.1组： 2.3.2.4例题(lt)2.3.2按二项式法确定(qudng)计算负荷第52页/共111页第五十二页，共112页。NO.2NO.2组：2.3.2.4例题(lt)2.3.2按二项式法确定(qudng)计算负荷第53页/共111页第五十三页，共112页。NO.3NO.3组：2.3.2.4例题(lt)2.3.2 按二项式法确定计算(jsun)负荷第54页/共111页第五十四页，共112页。第二步：干线(gnxin)E(gnxin)E点的总计算负荷： 2.3.2.4例题(lt)2.3.2按二项式法确定计算(jsun)负荷第55页/共111页第五十五页，共112页。适用于：机械加工车间，机修加工车间，热处理车间的负荷计算。（这类车间电机数量多，且容量大小相差很大，考虑大电机对计算负荷的可能影响合理的）优点：考虑了电动机台数和大容量电动机对计算负荷的影响。缺点：1）X值的选取仍缺乏足够的理论(lln)根据。2）除机械加工等少数工业外，其他行业的x，c，b的数据目前较少，使其应用受到限制。2.3.2.5对二项式法的评价(pngji)2.3.2按二项式法确定(qudng)计算负荷第56页/共111页第五十六页，共112页。2.3.3 2.3.3 单相用电设备组计算(j sun)(j sun)负荷的确定 在工业企业中，除了广泛应用的三相设备外，还有各种单相设备，如电焊机，电炉(dinl)(dinl)，照明灯具等。 单相设备接在三相线路中的要求：应尽可能地均匀分布在三相上，以使三相负荷保持平衡。2.3用电设备计算(jsun)负荷的确定第57页/共111页第五十七页，共112页。 当三相(sn (sn xin)xin)线路中单相设备的总容量不超过三相(sn (sn xin)xin)总容量的1515时，单相设备可按三相(sn (sn xin)xin)负荷平衡计算，不考虑其分配方式。 当三相(sn (sn xin)xin)线路中单相设备的总容量超过三相(sn (sn xin)xin)总容量的1515时，应把单相设备容量换算为等效三相(sn (sn xin)xin)设备容量，再算出三相(sn xin)(sn xin)等效计算负荷。AN220V380VACBNPfNPf/32.3.3.1单相负荷(fh)的计算原则2.3.3单相(dnxin)用电设备组计算负荷的确定第58页/共111页第五十八页，共112页。单相设备(shbi)(shbi)接于相电压时 最 大 负 荷 相 所 接 的 单 相 设 备(shbi)(shbi)容量 等效三相设备(shbi)(shbi)容量AN220V380VACB.BNPfBC2.3.3.2单相设备(shbi)组等效三相设备(shbi)容量的计算方法2.3.3单相(dnxin)用电设备组计算负荷的确定第59页/共111页第五十九页，共112页。 单相设备接于同一线电压时 采用(ciyng)(ciyng)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： - -单项设备容量 AB380VACB2.3.3.2单相设备(shbi)组等效三相设备(shbi)容量的计算方法2.3.3单相用电设备组计算负荷(fh)的确定第60页/共111页第六十页，共112页。 单相设备分别接线电压和相电压时 方法： 将接于线电压的单相设备容量(rngling)(rngling)换算成接于相电压的 设备容量(rngling)(rngling)。 换算相电压容量(rngling)+(rngling)+原相电压容量(rngling)=(rngling)=各相设备容量(rngling)(rngling)和。 线电压的单相设备容量(rngling)(rngling)换算为相电压的设备容量(rngling)(rngling)公式为 ：A A相： 注意：三相线电压符号表示顺序本负荷计算(jsun)也采用这种顺序ABCNA2.3.3.2单相(dnxin)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的确定第61页/共111页第六十一页，共112页。 B B相: : C C相: :p p、q q 为有功和无功换算(hun sun)(hun sun)系数，见表2 26 6（ ） ABCNBABCNC2.3.3.2单相设备(shbi)组等效三相设备(shbi)容量的计算方法2.3.3单相用电设备组计算(jsun)负荷的确定第62页/共111页第六十二页，共112页。下列情况可直接用需用系数法算出单相设备接于相电压（2.3.3.2项）单相设备接于同一线电压（2.3.3.2项）单相设备分别接线电压和相电压（2.3.3.2项种情况）先按设备分相计算(jsun)各相容量，再分相计算(jsun)其计算(jsun)负荷，取其最大相的3倍为等效三相计算(jsun)负荷。2.3.3.3单相等效(dnxio)三相计算负荷的计算2.3.3单相用电设备组计算(jsun)负荷的确定第63页/共111页第六十三页，共112页。例：某220/380V220/380V三相(sn xin)(sn xin)四线制线路上，设备分配如下 。试求该线路的计算负荷 。电 热(dinr)干燥箱电 热(dinr)干 燥 箱电热干燥箱电加热器电加热器电 焊机电焊机电 焊机2台20kW1台20kW3台14kVA1台30kW3台10kW1台20kW2台20kVA1台46kVAABCN2.3.3.4例题2.3.3单相用电设备组计算负荷的确定负载接到相电压负载接到线电压第64页/共111页第六十四页，共112页。解题(ji t)(ji t)思路： 干燥箱、加热器单相(dnxin)负载计算负荷ABCN2.3.3.4例题(lt)2.3.3单相用电设备组计算负荷的确定电焊机线电压计算负荷换算到单相负载计算负荷AN220V380VACBBC第65页/共111页第六十五页，共112页。（1 1）电热干燥箱及电加热器的各相计算负荷 （接于相电压）查表得 ， ， ，因此(ync)(ync)只要计算有功计算负荷。 2.3.3.4例题(lt)2.3.3单相用电设备组计算负荷(fh)的确定第66页/共111页第六十六页，共112页。(2) (2) 电焊机的各相计算负荷（接于线电压上，因此需换算到各单相(dn xin)(dn xin)上）。查表得 ： 查表（2 26 6）得有功、无功换算系数 ：先将接于CACA相的46kVA 46kVA 换算至 的设备容量，即 2.3.3.4例题(lt)2.3.3单相用电设备组计算负荷(fh)的确定第67页/共111页第六十七页，共112页。先计算(j sun)(j sun)各电焊机设备额定容量：接于ABAB相 接于BCBC相接于CACA相 换算至 的设备容量，即 2.3.3.4例题(lt)2.3.3单相用电设备组计算(jsun)负荷的确定第68页/共111页第六十八页，共112页。各相的等效单相(dnxin)设备容量为：A相：B相：C相：2.3.3.4例题(lt)2.3.3单相用电设备组计算负荷(fh)的确定第69页/共111页第六十九页，共112页。换算(hunsun)后各相的计算负荷为：A相：B相：C相：2.3.3.4例题(lt)2.3.3单相用电设备组计算负荷(fh)的确定第70页/共111页第七十页，共112页。(3)(3)各相总的计算(j sun)(j sun)负荷为：A A相：B B相：C C相： 0.85-0.950.85-0.95 2.3.3.4例题(lt)2.3.3单相用电设备组计算(jsun)负荷的确定第71页/共111页第七十一页，共112页。(4)(4)总的等效(dn xio)(dn xio)三相计算负荷 因为B B相的有功计算负荷最大：所以总的等效(dn xio)(dn xio)三相负荷：2.3.3.4例题(lt)2.3.3单相(dnxin)用电设备组计算负荷的确定第72页/共111页第七十二页，共112页。2.4 2.4 供电系统中的功率损耗(snho)(snho)与电能需要量计算 在确定各用电设备组计算负荷。如果要确定车间（C C点）或全厂（A A点）的计算负荷，就需要逐级计算线路和变压器的功率损耗。这是因为： （1 1）由于(yuy)(yuy)企业总降压变电站向车间供 电的线路较长，因此应该考虑导线的有 功和无功损耗。 （2 2）变压器作为受电设备一部分，必 将占用部分供电负荷。 车间变电站企业总降压变电站10KV第二章工业企业(qy)电力负荷计算*ACB*第73页/共111页第七十三页，共112页。2.4.1.1 2.4.1.1 供电线路的功率损耗对于三相供电线路，其有功(yu n)(yu n)和无功功率损耗为： 线路每相电阻 线路单位长度电阻（ ） 线路计算长度（ ） 线路每相电抗 线路单位长度电抗（ ） ， 根据所选导线查有关手册得到。 线路的计算电流（A A） 2.4.1 供电系统(n din x tn)的功率损耗2.4供电系统中的功率(gngl)损耗与电能需要量计算第74页/共111页第七十四页，共112页。如果计算负荷用 表示，则上式可改写(gixi)(gixi)为：式中： 线路的计算负荷（kW,kvar,kVAkW,kvar,kVA） 三相供电系统的额定供电压（kVkV） 2.4.1.1 供电线路(xinl)的功率损耗2.4.1 供 电 系 统 的 功 率(gngl)损耗第75页/共111页第七十五页，共112页。重温电机学中变压器部分内容：变压器的功率损耗分为： “磁的损耗”由变压器中的主磁通引起的损耗 “铁损” ” 由于该损耗是主磁通在变压器铁心 中产生(chnshng)(chnshng)的。 “空载损耗”由于主磁通 只与变压器外加电 压有关，而与负荷电流无关，即变 压器空载或满载时其值保持不变。 通常用空载确定“磁的损耗”，所 以也称为空载损耗。 2.4.1.2 电力变压器的功率(gngl)损耗2.4.1供电系统(ndinxtn)的功率损耗第76页/共111页第七十六页，共112页。“电的损耗”变压器负荷电流在一次，二次绕组的电阻(dinz)和电抗中的损耗。铜损线圈是由铜线组成短路损耗利用变压器二次侧短路测得的额定电流负荷下的损耗，用以标识变压器的铜损耗。 2.4.1.2 电力变压器的功率(gngl)损耗2.4.1供电系统的功率(gngl)损耗第77页/共111页第七十七页，共112页。（1 1）“空载损耗”空载损耗分为有功和无功(w n)(w n)： 有功功率损耗表为 空载损耗（变压器铭牌给出） 由于磁滞与涡流产生的损耗（发热）无功(w n)(w n)功率损耗表为 产生主磁通的激磁电流 变压器激磁电流（A A） 变压器激磁电抗 2.4.1.2 电力变压器的功率(gngl)损耗2.4.1供电系统(ndinxtn)的功率损耗第78页/共111页第七十八页，共112页。 ( (变压器感应 (gnyng)(gnyng)电势) )即： 空载电流，变压器铭牌给出（空载电流与额定电流的百分值） 变压器的额定容量（ kVAkVA），变压器铭牌给出。 2.4.1.2 电力变压器的功率(gngl)损耗2.4.1供电系统的功率(gngl)损耗第79页/共111页第七十九页，共112页。变压器铭牌(mngpi)(mngpi)及技术参数 2.4.1.2 电力(dinl)变压器的功率损耗2.4.1供电系统(ndinxtn)的功率损耗第80页/共111页第八十页，共112页。变压器的空载试验指的是通过变压器的空载运行来测定变压器的空载电流和空载损耗。一般说来，空载试验可以在变压器的任何一侧进行。通常将额定频率的正弦(zhngxin)额定电压加在低压线圈上而高压侧开路。 2.4.1.2 电力(dinl)变压器的功率损耗AVW2.4.1供电系统的功率(gngl)损耗电渣炉电压检测回路测试变电站检修，维修电源连接方法第81页/共111页第八十一页，共112页。（2 2）“短路损耗”短路损耗分为有功和无功： 有功功率损耗表为 负载损耗（变压器铭牌给出） 负荷(fh)(fh)电流在变压器一、二次绕组中产生的有功损耗（铜损）（发热） 2.4.1.2 电力变压器的功率(gngl)损耗2.4.1供电系统(ndinxtn)的功率损耗第82页/共111页第八十二页，共112页。无功损耗额定负荷下的无功损耗。变压器铭牌(mngpi)没直接给出，需要计算。既：阻抗电压（短路阻抗）（短路实验中变压器一次短路电压占额定电压的百分值，铭牌(mngpi)上标出。变压器铭牌(mngpi)上的额定容牌。 2.4.1.2 电力(dinl)变压器的功率损耗2.4.1供电系统的功率(gngl)损耗第83页/共111页第八十三页，共112页。负荷率变压器的短路损耗只是表示变压器在额定负载电流下的铜损，而实际负荷有可能(knng)小于额定值，所以变压器的负荷电流在绕组中产生的损耗为：变压器的负荷率 2.4.1.2 电力变压器的功率(gngl)损耗2.4.1 供 电 系 统 的 功 率(gngl)损耗第84页/共111页第八十四页，共112页。“短路损耗”测量方法二次短路，一次加可变电压，使一次电流达到(ddo),功率表的读数为，由于很低，故“磁的损耗”可略去，所以认为短路损耗全是“电的损耗”。AVW 2.4.1.2 电力(dinl)变压器的功率损耗2.4.1供电系统(ndinxtn)的功率损耗第85页/共111页第八十五页，共112页。（3 3）变压器总的功率损耗： - -空载损耗 - -负载(fzi)(fzi)损耗 - -阻抗电压（短路阻抗）（变压器短路电压占额定 电压的百分值）。 空载电流（空载电流与额定电流的百分值） - -变压器的负荷率 2.4.1.2 电力变压器的功率(gngl)损耗2.4.1 供 电 系 统 的 功 率(gngl)损耗第86页/共111页第八十六页，共112页。（例2-72-7）, ,试计算某车间变压器的有功损耗和无功损耗。已知： 变压器的型号为 : :技术数据：空载(kn zi)(kn zi)损耗 短路损耗 短路电压百分值 空载(kn zi)(kn zi)电流百分值 该变压器的计算负荷：解：负荷率： 2.4.1.2 电力(dinl)变压器的功率损耗2.4.1 供 电 系 统 的 功 率(gngl)损耗第87页/共111页第八十七页，共112页。企业一年内所消耗的电能： - -用于生产(shngchn)(shngchn) - -供电系统元件损耗（线路、变压器）2.3.2.12.3.2.1供电线路的电能损耗2.3.2.22.3.2.2变压器的电能损耗 2.4.2 供电系统的电能(dinnng)损耗（略）2.4供电系统(ndinxtn)中的功率损耗与电能需要量计算第88页/共111页第八十八页，共112页。2.5 2.5 工业(gngy)(gngy)企业计算负荷的确定 工业企业计算(j sun)(j sun)负荷（全厂计算(j sun)(j sun)负荷-A-A）采用下列3 3种方法： 逐级计算(j sun)(j sun)法、需用系数法、估算法； 2.5.1 2.5.1 按逐级计算(j sun)(j sun)法确定企业计算(j sun)(j sun)负荷 如图2 21212在逐级向上（G-F-E-DG-F-E-D）求得车间电压母线D D点的计算(j sun)(j sun)负荷后，加上车间变压器和高压配电线上的功率损耗，即得到企业总降压变电站二次高压配电线路（C C点）的计算(j sun)(j sun)负荷，即：第二章工业(gngy)企业电力负荷计算第89页/共111页第八十九页，共112页。2.5.1 2.5.1 按逐级计算(j sun)(j sun)法确定企业计算(j sun)(j sun)负荷企业(qy)(qy)总降压变电站高压母线（B B点）的计算负荷： 为同时系数，取值范围同D D点计算2.5工业企业计算(jsun)负荷的确定第90页/共111页第九十页，共112页。企业总降压(jin y)(jin y)变电站高压进线（A A点）的计算负荷： 或 安装有并联移相电容器的场所，应计入电容器的无功功率。 其他计算负荷 计算同前。 2.5.1按逐级计算法确定企业(qy)计算负荷2.5工业企业(qy)计算负荷的确定第91页/共111页第九十一页，共112页。2.5.2 2.5.2 按需用(x yn)(x yn)系数法确定企业计算负荷利用公式：其中： 将企业用电设备容量（不含备用(biyng)(biyng)设备容量） 相加得到的总容量。 企业的总需用系数，查表2-32-3和表2-42-4得. . 企业的功率因数，及功率因数角的正切。 2.5工业企业计算负荷(fh)的确定第92页/共111页第九十二页，共112页。 在进行初步设计或方案比较时，企业的计算负荷可用下述方法估算。2.5.3.1 2.5.3.1 单位产品耗电量法 企业年电能需求量 w w单位产品耗电量，可根据实测统计确定，或查手册(shuc).(shuc). N N企业年产量（单位：t t，台，辆，套等）. .根据2.2.2(2.2.2(企业年电能需要量) )所述公式 有功年最大负荷利用小时 2.5.3 2.5.3 按估算法确定企业计算(j sun)(j sun)负荷2.5工业企业计算负荷(fh)的确定第93页/共111页第九十三页，共112页。2.5.3.2 2.5.3.2 单位产值耗电量法 企业(qy)(qy)年电能需要量： B B企业(qy)(qy)年产值 b b单位产值耗电量，可实测或查设计手册 2.5.3按估算(sun)法确定企业计算负荷2.5工业企业(qy)计算负荷的确定第94页/共111页第九十四页，共112页。本章(bn zhn)(bn zhn)小结一、工业企业电力负荷计算GG单台设备支线；FF用电设备组；EE低压干线；DD车间变电站低压母线(mxin)(mxin)；CC总降压变电站高压配电线路；B-B-总降压变电站高压母线(mxin)(mxin)；A-A-总降压变电站高压进线。 NO.3GD*D*ACBME*F分干线FG*NO.2NO.1企压业变总电降站车间变电站支线*干线DFMM第95页/共111页第九十五页，共112页。1.11.1需用(x yn)(x yn)系数法（1 1）基本(jbn)(jbn)公式本章(bn zhn)小结第96页/共111页第九十六页，共112页。（2 2）设备额定容量PN (PN (计算用额定功率) )确定对长期连续工作制和短时工作制的用电设备 对反复短时工作制的用电设备吊车电机(dinj)(dinj)电焊机及电焊装置电炉变压器（持续运行工作制）照明设备 设备上标定的额定功率1.1需用(x yn)系数法本章(bn zhn)小结第97页/共111页第九十七页，共112页。（3 3）单台设备(shbi)(shbi)支线（G G点）1.1需用(x yn)系数法本章(bn zhn)小结P PN-N-设备额定容量( (设备标牌额定容量) )第98页/共111页第九十八页，共112页。（4 4）用电设备组（F F点）Kd- Kd- 该用电设备组的需用系数(xsh), (xsh), 查表2 22 2得出，其中： 该组用电设备性质相同（如均为机床），直接查得出 该组用电设备性质不相同，分别查表后，取其均权值 1.1需用(x yn)系数法本章(bn zhn)小结第99页/共111页第九十九页，共112页。（5 5）对低压(dy)(dy)干线（E E点） - -干线额定电压（0.38kV0.38kV）1.1需用(x yn)系数法本章(bn zhn)小结第100页/共111页第一百页，共112页。（6 6）车间低压母线（D D点） 0.85 0.850.950.95 的取值： 0.9 0.9 0.970.97 配出干线(gnxin)(gnxin)数量多，同时系数取低值。 配出干线(gnxin)(gnxin)数量少，同时系数取高值。 1.1需用(x yn)系数法本章(bn zhn)小结第101页/共111页第一百零一页，共112页。 按 二 项 式 法 确 定 ( q u d n g )计 算 负 荷 （ 只 计 算 F 、 E 点 ）（ 1 ） 基 本 公 式（ 2 ） 用 电 设 备 组 （ F 点 ） 2 - 1 7 查 表 2 5 得 平均负荷附加负荷尖峰负荷1.2 二项式法本章(bn zhn)小结第102页/共111页第一百零二页，共112页。（3）车间低压干线（E点）n组用电设备中最大者（这是因为各组大容量电动机引起的“尖峰负荷”不可能(knng)同时出现）对应最大正切n组用电设备有功平均负荷的和第103页/共111页第一百零三页，共112页。本章(bn zhn)(bn zhn)小结 二 . 单 相 用 电 设 备 组 计 算 负 荷 的 确 定2 . 1 注 意 ( z h y ) ： 单 相 设 备 应 尽 可 能 地 均 匀 分 布 在 三 相 上 ， 以 使 三 相 负 荷 保 持 平 衡 。2 . 2 单 相 等 效 三 相 计 算 负 荷 的 计 算 下 列 情 况 可 直 接 用 需 用 系 数 法 算 出 单 相 设 备 接 于 相 电 压 单 相 设 备 接 于 同 一 线 电 压 单 相 设 备 分 别 接 线 电 压 和 相 电 压 先 按 设 备 分 相 计 算 各 相 容 量 ， 再 分 相 计 算 其 计 算 负 荷 ， 取 其 最 大 相 的 3 倍 为 等 效 三 相 计 算 负 荷 。 第104页/共111页第一百零四页，共112页。本章(bn zhn)(bn zhn)小结三.工业企业供电系统的功率损耗和电能(dinnng)损耗（1）供电线路的功率损耗（2）变压器功率损耗磁损；铁损；空载损耗。测量方法：空载试验（绘图）第105页/共111页第一百零五页，共112页。本章(bn zhn)(bn zhn)小结电损；铜损；短路损耗测量方法：短路试验(shyn)（绘图）总的功率损耗-变压器的负荷率第106页/共111页第一百零六页，共112页。本章(bn zhn)(bn zhn)小结四.工业企业计算负荷的确定-三种方法：按逐级计算法确定企业计算负荷（）G-F-E-D：逐级向上求得车间电压母线D点的计算负荷C点：加上车间变压器和高压配电线上的功率(gngl)损耗B点：A点：按需用系数法确定企业计算负荷按估算法确定企业计算负荷单位产品耗电量法N企业年产量单位产值耗电量法B企业年产值第107页/共111页第一百零七页，共112页。课后作业(zuy)(zuy)2-12-1；2-52-5；2-62-6；2-72-7；2-82-8。第108页/共111页第一百零八页，共112页。课堂作业1 1某车间(chjin)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2.8kW电机5台，容量为1.7kW电机4台，容量为1.5kW电机3台；（2）不连锁运输电动机，容量为3.0kW电机3台，容量为2.0kW电机3台试用需用系数法确定车间(chjin)内的该段低压干线计算负荷。已知各设备组参数：*DME*分干线FG*NO.1NO.2车间变电站支线*干线，第109页/共111页第一百零九页，共112页。课堂作业2 2已知某车间供电系统图及其一回低压干线(gnxin)的不同用电设备组计算负荷表（用二项式法求得），试用二项式法求该低压干线(gnxin)（A点）的计算负荷、。所有计算结果保留两位小数。SNT=1000kVAUk%=4.510/0.4kVDCBA点BCD第110页/共111页第一百一十页，共112页。谢谢大家(dji)观赏！第111页/共111页第一百一十一页，共112页。内容(nirng)总结1计算流过总降压变电站的变压器和车。=矩形面积OABM的面积。标志着用电设备组在投入电网运行时，需从电网实。设备运行时间短，停歇时间长。换算到暂载率为100时额定容量(考虑其连续工作时的负荷)。试用需用(x yn)系数法求各用电设备组(各F点)和低压干线。例如某机床电动机组只有7台时，则其=7/24。优点：考虑了电动机台数和大容量电动机对计算负荷的影响。谢谢大家观赏第一百一十二页，共112页。