电力工程基础2

P Ku = av ΣP N
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一般中小截面导体的发热时间常数τ 一般中小截面导体的发热时间常数 以上， 为 10min以上， 而导体通过电流达到 以上 稳定温升的时间大约为3τ～4τ，即载 稳定温升的时间大约为 ～ ， 通过负荷的统计计算求出的、 通过负荷的统计计算求出的、用以按发热条件选择导体 流导体大约经半小时（ 流导体大约经半小时 （ 30min）后可 ） 和电气设备的一个假想的持续负荷值，称为计算负荷， 和电气设备的一个假想的持续负荷值，称为计算负荷，用Pc 达到稳定温升值
4．计算负荷 ．
表示。 （或Qc 、Sc 、 Ic ）表示。 通常把根据半小时平均负荷所绘制的负荷曲线上的 “最 通常把根据半小时平均负荷所绘制的负荷曲线上的 半小时平均负荷 大负荷”称为计算负荷， 大负荷”称为计算负荷，并作为按发热条件选择电气设备的 依据， 依据，因此
P = P ax = P c m 30
m ax 30
年最大负荷利用小时数T 年最大负荷利用小时数 max： 在此时间内， 在此时间内，用户以年最大负荷 持续运行所消耗的电能恰好等于 全年实际消耗的电能，如图2-4所 全年实际消耗的电能，如图 所 8760 示。 Wa ∫0 pdt Tmax = = P ax P ax m m
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1 QQ = I Rt，当 、 一定时， ∝ R Q一定时， I t
2
ε 而P ∝ I，同一周期的 ∝ t，因此 ∝ P
P εN e = P ε N
1
ε
∴
吊车电动机组（包括电葫芦、起重机、行车等 ）的设备容 吊车电动机组（包括电葫芦、起重机、 时的额定功率（ ），即 时的额定功率 ）， 量：指统一换算到ε=25%时的额定功率（kW），即 指统一换算到
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t t ε = ×100% = ×100% T t + t0
吊车：标准暂载率有 吊车：标准暂载率有15%、25%、40%和60%四种 、 、 和 四种 电焊机：标准暂载率有 电焊机：标准暂载率有50%、65%、75%和100%四种 、 、 和 四种 2．设备容量Pe的确定 ． 对长期工作制的用电设备： e 对长期工作制的用电设备： P = P N 对反复短时工作制的用电设备： 对反复短时工作制的用电设备：其设备容量是指换算到统 一暂载率下的额定功率。 一暂载率下的额定功率。 折算方法：按同一周期等效发热条件进行换算。 折算方法：按同一周期等效发热条件进行换算。
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Байду номын сангаас
各用电设备的平均效率 各用电设备的平均效率 ηe ; 线路的供电效率 ηWL 。 因此， 因此，一个用电设备组的需要系数可表示为
Kd= K∑ KL
ηeηWL
单组用电设备计算负荷的确定
Q30 = P30 tan ϕ S 30 = P30 cos ϕ I 30 = S 30 3U N P30 = K d Pe
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一般情况： 一般情况：应先将接于线电压的单相设备容量换算为接于 相电压的设备容量，换算公式如下： 相电压的设备容量，换算公式如下： A相: 相
PA = pAB−A PAB + pCA−A P CA
QA = qAB−APAB + qCA−AP CA
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3．三级负荷：所有不属于一、二级负荷的电力负荷。 ．三级负荷：所有不属于一、二级负荷的电力负荷。 供电方式:对供电电源无特殊要求。 供电方式 对供电电源无特殊要求。 对供电电源无特殊要求
三、负荷曲线
1．负荷曲线的分类 ． 按性质分： 按性质分：有功负荷曲线和无功负荷曲线 按负荷持续时间分：日负荷曲线和年负荷曲线 按负荷持续时间分： 2．负荷曲线的绘制 ． 日负荷曲线（ 日负荷曲线（图2-1） ：逐点描绘法、梯形曲线法 ） 逐点描绘法、 年负荷曲线： 年负荷曲线： 年最大负荷曲线（ ）：或称运行年负荷曲线 或称运行年负荷曲线。 年最大负荷曲线（图2-2 ）：或称运行年负荷曲线。
说明： 说明：P30 、 Q30、 S30的单位分 别为kW、kvar、kVA2 别为 、 、
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多组用电设备计算负荷的确定 当车间配电干线上有多组用电设备时， 当车间配电干线上有多组用电设备时，各组用电设备的最 大负荷不同时出现，此时应计入一个同时系数 同时系数。 大负荷不同时出现，此时应计入一个同时系数。
照明设备的设备容量： 照明设备的设备容量： 白炽灯、碘钨灯的设备容量：等于灯泡上标注的额定功率； 白炽灯、碘钨灯的设备容量：等于灯泡上标注的额定功率； 荧光灯应考虑镇流器中的功率损失（约为灯泡功率的 荧光灯应考虑镇流器中的功率损失（约为灯泡功率的20%）， ）， 其设备容量应为灯管额定功率的1.2倍 其设备容量应为灯管额定功率的 倍； 高压水银荧光灯和金属卤化物灯也应考虑镇流器中的功率损 约为灯泡功率的10%），其设备容量可取灯管额定功率 ），其设备容量可取灯管额定功率 失（约为灯泡功率的 ）， 的1.1倍。 倍
εN P =P = 2P εN e N N ε25
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电焊机及电焊变压器的设备容量：指统一换算到 电焊机及电焊变压器的设备容量：指统一换算到ε=100% 时的额定功率（kW），即 时的额定功率（ ），即 ），
εN P =P = P εN = SN cosϕN εN e N N ε100
取冬季为213天，夏季为152天，则图中功率 1所占时间为： 天 夏季为 取冬季为 天 则图中功率P 所占时间为：
′ T1 = (t1 + t1 ) × 213
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四、与负荷曲线有关的物理量
1．年最大负荷和年最大负荷利用小时数 ． 年最大负荷P 年最大负荷 max ：指全年中消耗电能最多的半小时的平均 功率， 功率，即 P =P
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2.2 计算负荷的确定
一、概述
求计算负荷的方法有：需要系数法、二项式系数法、 求计算负荷的方法有：需要系数法、二项式系数法、利 用系数法和单位产品耗电量法等。 用系数法和单位产品耗电量法等。
二、用电设备的工作制及设备容量的计算
1．用电设备的工作制 ． 连续运行工作制（长期工作制） 连续运行工作制（长期工作制） 短时运行工作制（短时工作制） 短时运行工作制（短时工作制） 断续周期工作制（反复短时工作制） 断续周期工作制（反复短时工作制） 暂载率（负荷持续率）：指设备工作时间与工作周期的 暂载率（负荷持续率）：指设备工作时间与工作周期的 ）： 百分比值， 百分比值，即
一、负荷计算的目的及意义
计算负荷是选择电力变压器、开关设备及导线、 计算负荷是选择电力变压器、开关设备及导线、电缆等 选择电力变压器 额定参数的依据。 额定参数的依据。
二、电力负荷的分级
1．一级负荷：中断供电将造成人身伤亡，重大设备损坏， ．一级负荷：中断供电将造成人身伤亡，重大设备损坏， 重大产品报废，或在政治、经济上造成重大损失。 重大产品报废，或在政治、经济上造成重大损失。 供电方式:由两个独立电源供电。 供电方式 由两个独立电源供电。 由两个独立电源供电 2．二级负荷：中断供电将造成主要设备损坏，大量产品报 ．二级负荷：中断供电将造成主要设备损坏， 废，重点企业大量减产，或在政治、经济上造成较大损失。 重点企业大量减产，或在政治、经济上造成较大损失。 供电方式:由双回路供电。 供电方式 由双回路供电。 供电
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三、单台用电设备的负荷计算
对长期连续工作的单台用电设备：P = P 对长期连续工作的单台用电设备： 30 e
P 对需要计及效率的单台用电设备（如电动机）： 对需要计及效率的单台用电设备（如电动机）： 30 = P e
η
四、用电设备组的负荷计算
1．需要系数法 ． 确定用电设备组的计算负荷时，应考虑以下几种因素： 确定用电设备组的计算负荷时，应考虑以下几种因素： 各用电设备因工作情况不同，可能不同时工作， 各用电设备因工作情况不同，可能不同时工作，因此应考 虑一个同时使用系数 K∑ ; 各用电设备在工作时，不一定全部在满负荷下运行， 各用电设备在工作时，不一定全部在满负荷下运行，因此 应考虑一个负荷系数 KL ;
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单相负荷的设备容量： 单相负荷的设备容量： 当单相用电设备的总容量不超过三相用电设备总容量的 15%时，其设备容量可直接按三相平衡负荷考虑；当超过15% 时 其设备容量可直接按三相平衡负荷考虑；当超过 时，应将其换算为等效的三相设备容量，再同三相用电设备一 应将其换算为等效的三相设备容量， 起进行三相负荷计算。换算方法如下： 起进行三相负荷计算。换算方法如下： 单相设备接于相电压时：P = 3P .mϕ 单相设备接于相电压时： e e 式中， e为等效三相设备容量（ 式中， P 为等效三相设备容量（kW）； e.mϕ为最大负荷相所 ） P 接的单相设备容量（ ）。 接的单相设备容量（kW）。 单相设备接于同一线电压时： e 单相设备接于同一线电压时： P = 3P.ϕ 同一线电压时 e 式中， e 式中， P .ϕ 为接于同一线电压的单相设备容量 （kW）。 ）。
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图2-1 日有功负荷曲线
a）折线图 b）梯形图 ） ）
图2-2 年最大负荷曲线
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