第二章负荷计算
建筑供配电的负荷计算
鏂噡1/2001
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当不同类别的建筑(如办公楼和宿舍楼) 共用一台变压器时，其同时系数可适当 减小。
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五 单相负荷计算 单相用电设备应尽可能均衡分配在三
相线路上。（单相设备的总容量不超过 三相设备的15％〕否则： （一） 单相用电设备仅接于相电压 等效三相负荷 取最大相负荷的三倍
Peq=3 Pm
式中: Sc——计算的在功率(kvA)； K——单位指标(vA／m2)； N——建筑面积(m2)。
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（二）住宅负荷的计算 每套住宅用电负荷，不再按灯具、插座 等容量逐一计算，而是按套型类别进行 确定，根据我国住宅发展，每套住宅供 电容量标准，一般可在4一12kw范围选 取。 高级公寓的每户建筑面积在l00— 200m2时用电标准可为10一15kw。
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二、负荷统计 按使用功能，由使用单位提供。 其他工种提供 按规范进行计算 电气设计人员自行搜集
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三、单位指标法 民用建筑主要有照明、动力及空
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
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反复短时工作制设备
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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：
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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。
供配电系统的负荷与负荷计算
用电设备的运行工作制与设备负荷
连续工作制：设备负荷Pe=额定功率PN 短时工作制：设备的额定功率一般不计入设备负
荷
周期工作制：断续周期工作制的设备，可用负荷 持续率（又称暂载率）来表征其工作特征：
JC
t T
100%
t
t
t'
100%
为了用统一的标准衡量设备负荷，需对周期工作制设 备的设备负荷进行折算：
计算负荷是一个假想的负荷，其物理意义是按这个假 想的“计算负荷”持续运行所产生的热效应，与按实 际的、随机变化的负荷长期运行产生的最大热效应相 等。
供配电系统一般用年最大负荷作为计算负荷，即Pc =Pmax
“计算负荷”是供配电系统中重要的概念，是选择导线 和电气设备的重要物理量
求计算负荷的基本方法
需要系数法
需要系数Kd=Pc/Pe，由定义可知，Kd是一个小于1 的数，相当于将实际的设备负荷Pe打一个折扣。 实际设计中，需要系数已制成表格，直接查表即 可得到。
需要系数法计算步骤：
设备组计算负荷计算：利用需要系数法求计算负荷时， 应先将计算范围内的设备按负荷性质相同的、需要系 数相近的原则分类合并为若干用电设备组，查表选择 相应的需要系数和功率因数，然后按下式求设备组计 算负荷：
消防状态下才投入使用的设备不计入计算负 荷，但平常状态下投入使用的设备应计入计算 负荷。
计算负荷
负荷曲线：
年最大负荷（ Pmax 、 Qmax 、Smax ）：年最大负
荷是指在全年中用电负荷最大的工作班（这一工 作班的最大负荷至少出现2~3次）内消耗电能最 大的半小时平均功率
计算负荷（ Pc 、 Qc 、Sc、 Ic ） ：
总计算负荷计算：由于不同性质的设备组的最大负荷
常用的用电负荷计算
第二章负荷计算第一节负荷分级与供电要求一、负荷1．负荷负荷又称负载，指发电机或变电所供给用户的电力。
其衡量标准为电气设备（发电机、变压器和线路）中通过的功率或电流，而不是指它们的阻抗。
2．满负荷满负荷又叫满载，指负荷恰好达到电气设备铭牌所规定的数值。
3．最大负荷最大负荷有时又称尖峰负荷，指系统或设备在一段时间内用电最大负荷值。
4．最小负荷又称低谷负荷，指系统或设备在一段时间内用电最小负荷值。
二、负荷的分类1．按负荷特征分类（1）连续工作制负荷。
（2）短时工作制负荷。
（3）重复短时工作制负荷。
2．按供电对象分类（1）照明负荷。
（2）民用建筑照明。
（3）通讯及数据处理设备负荷。
三、负荷分级电力负荷应根据供电可靠性及中断供电在政治、经济上所造成的损失或影响的程度，分为一级负荷、二级负荷、三级负荷。
1．一级负荷属下列情况者均为一级负荷：（1）中断供电将造成人身伤亡者。
（2）中断供电将造成重大政治影响者。
（3）中断供电将造成重大经济损失者。
（4）中断供电将造成公共场所秩序严重混乱者。
对于某些特等建筑，如重要的交通枢纽、重要的通讯枢纽、国宾馆、国家级及承担重大国事活动的大量人员集中的公共场所等的一级负荷为特别重要负荷。
中断供电将影响实时处理计算机及计算机网络正常工作或中断供电后将发生爆炸、火灾以及严重中毒的一级负荷亦为特别重要负荷。
2．二级负荷属下列情况者均为二级负荷：（1）中断供电将造成较大政治影响者。
（2）中断供电将造成较大经济损失者。
（3）中断供电将造成公共场所秩序混乱者。
3．三级负荷不属于一级和二级的电力负荷。
四、供电要求1．一级负荷的供电要求（1）应由两个独立电源供电，当一个电源发生故障时，另一个电源应不致同时受到损坏。
一级负荷容量较大或有高压电气设备时，应采用两路高压电源。
如一级负荷容量不大时，应优先采用从电力系统或临近单位取得第二低压电源，亦可采用应急发电机组，如一级负荷仅为照明或电话站负荷时，宜采用畜电池组作为备用电源。
第二章 电力负荷计算
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。
空调负荷计算
空调负荷计算第二章负荷计算一、计算的原理与方法2.1 室内外空气计算参数室外空气计算参数是指现行的《采暖通风与空气调节设计规范》（GB50019――2021）（简称《规范》）中所规定的的用于采暖通风与空调设计计算的室外气象参数。
2.1.1.1 夏季空调室外计算干、湿球温度《规范》规定，夏季空调室外计算干球温度取夏季室外空气历年平均不保证50h的干球温度；夏季空调室外计算湿球温度取夏季室外空气历年平均不保证50h的湿球温度；2.1.1.2 夏季空调室外计算日平均温度和逐时温度夏季空调室外计算逐时温度（tτ），按下式确定：tτ?to，m?β△td （2-1）式中to,m――夏季空调室外计算日平均温度，《规范》规定取历年平均不保证5天的日平均温度，℃；β――室外空气温度逐时变化系数，按下表2-1确定；时刻 1 2 -0.38 3 -0.42 15 0.51 4 -0.45 5 -0.47 6 -0.41 7 -0.28 8 -0.12 9 -0.03 10 0.16 22 -0.17 11 0.29 23 -0.23 12 0.4 24 -0.26 β -0.35 时刻 13 14 0.52 16 0.43 17 0.39 18 0.28 190.14 20 0 21 -0.1 β 0.48 Δtd――夏季空调室外计算平均较差，℃，按下式计算：to，s-to，m （2-2）0.52式中to,s――夏季空调室外计算干球温度，℃。
2.1.1.3 冬季空调室外计算温度、相对湿度《规范》规定采用历年平均不保证1天的日平均温度作为冬季空调室外计算温度；采用累年最冷月平均相对湿度作为冬季空调室外计算相对湿度。
2.12 室内空气计算参数室内空气计算参数的选择主要取决于：⑴建筑房间使用功能对舒适性的要求⑵地区、冷热源情况、经济条件和节能要求等因素根据《规范》规定，舒适性空调，室内计算参数如下：夏季：温度应采用22~28℃ 相对湿度应采用40%~65% 风速不应大于0.3m/s 冬季：温度应采用18~24℃ 相对湿度应采用30%~60% 风速不应大于0.2m/s2.2 夏季建筑围护结构的冷负荷采用非稳态使用冷负荷系数法计算空调，冷负荷系数法是建立在传递函数法△td?的基础上，是便于手算的一种简化计算方法。
第二章负荷计算
（二）求尖峰电流
计算电压波动、选择熔断器等保护元 件。
（三）求平均负荷
计算供配电系统中电能需要量，电能 损耗和选择无功补偿装置等。
二、方法简介
• 目前，我国的设计部门负荷计算方法大概有以下几种：需 要系数法、二项式法、利用系数法和单位指标法。单位指 标法又分为单位电耗法和单位面积功率法（也称负荷密度 法）。
•
第二章 工业企业电力负荷计算
学时 6 教学要求：掌握
目录
§ 2.1 负荷曲线 §2.2 用电设备的设备容量 §2.3 负荷计算的方法 §2.4 功率损耗和电能损耗 §2.5 用户负荷计算尖峰电流的计算 §2.6 功率因数和无功功率补偿
主要内容
• 1、电力负荷和负荷曲线 • 2、计算负荷的确定 • 3、掌握需要需要系数法计算负荷 • 4、熟悉利用系数法计算负荷 • 5、掌握功率因数的提高的办法
二 分类：（按工作制分) 连续运行工作制
短时运行工作制 反复短时运行工作制
每种工作制的特点
• 三、 设备容量的确定
• 1.长期工作制和短期工作制的用电设备
• 长期工作制和短时工作制的设备容量就 是所有设备的銘牌额定功率， 即 Pe=PN
• 2.反复短时工作制的用电设备
• 反复短时工作制的设备容量是指某负荷 持续率的额定功率换算到统一的负荷持续 率下的功率。
PC= P30= Pm QC= Q30= Qm
SC= S30= Sm
计算负荷:
将原始资料,结合考虑因素,变成供配电系 统设计所需要的假想负荷。
意义和目的:
（一）求计算负荷,也称需用负荷
1.作为按发热条件选择供配电系统各级电压 供电网络变压器容量、导体和电气设备的依 据。
工厂供电技术第二章 负荷计算
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
02第二章-室内外气象参数及冷热湿负荷计算
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工艺性空调室内参数标准说明
► 对于设置工艺性空调的工业建筑，其室内参 数应根据工艺要求，并考虑必要的卫生条件 确定。
► 在可能的条件下，应尽量提高夏季室内温度 基数，以节省建设投资和运行费用。另外， 室温基数过低（如20℃），由于夏季室内 外温差太大，工作人员普遍感到不舒适，室 温基数提高一些，对改善室内工作人员的卫 生条件也是有好处的。
软件进行负荷计算？
4
焓湿图的使用
►回顾：
►湿空气性质 ►湿空气状态及状态参数 ►湿空气热力过程
►工程设计上的应用：
►1、建筑室内外气象参数在焓湿图上的表示； ►2、空气处理过程在焓湿图上的表示； ►3、暖通空调负荷与焓湿图应用分析； ►4、焓湿图在空调工程设计过程中的应用。
5
2.1室内外气象K—— 围 护 结 构 的 传 热 系 数 ， W/（m2·℃） 常用围护结构的传热系数可直接从有关 资科中查得。 如：内抹灰普通砖外墙 24砖墙
k=2.12 W/（m2·℃）
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围护结构的基本耗热量
地面的传热系数随着离外墙的 远近而有变化，但离外墙约8m远 的地面传热量基本不变。基于上 述情况，在工程中一般采用近似 方法计算，把地面延外墙平行方 向划分成四个计算地带。
13
一、室外空气温度和湿度变化规律
►年变化（季节变化）
►日变化 ►计算时刻代表值：时均值（统计平均） ►动态模拟的瞬时值
►注意理解：气象参数的规律性和随机性
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重庆干球、湿球日平均温度全年变化
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重庆最热月干湿球温度逐时变化
16
重庆最冷月干湿球温度逐时变化
第6讲第二章负荷计算建筑供配电与照明王晓丽主编建筑工业出版社讲述素材
换算方法如下：
第一步：1．各相负荷换算
Pa Pab p(ab)a Pca p(ca)a Qa Pabq(ab)a Pcaq(ca)a Pb Pab p(ab)b Pbc p(bc)b Qb Pab q(ab)b Pbc q(bc)b
Pc Pbc p(bc)c Pca p(ca)c
q(ab)a q(bc)b q(ca)c 0.22, q(ab)b q(bc)c q(ca)a 0.8
因此各相的有功和无功设备容量为
A相 PA 0.8 214kW 0.2 23kW 27kW QA 0.22 214k var 0.8 23k var 24.6k var
B相 PB 0.8 20kW 0.2 214kW 21.6kW
同样无功功率损耗也由两部分组成，一部分是变压器空载时， 由产生主磁通的励磁电流所造成的无功功率损耗，另一部分是 由变压器负载电流在一、二次绕组电抗上产生的无功功率损耗。
第二章 负荷计算
PK 、QK ——是通过短路试验测得，PO 、QO ——是由空载试验测得，由制造
厂提供，或由下式计算。
PT
PO
PK
Ipk =KIN
一般鼠笼式电动机为
5~7，绕线型电动机为
式中：Ipk —— 单台设备的尖峰电流（A）； IN —— 用电设备的额定电流； K —— 用电设备的起动电流倍数。
2~3，直流电动机为 1.5~2，电焊变压器为 3~4（详细值可查产品
样本）
第二章 负荷计算
二、多台用电设备的尖峰电流
一般只考虑起动电流最大的一台电动机的起动电流，因此多台用电设备 的尖峰电流为：
SC S NT
2
QT QO
QO
QK
第二章 热负荷冷负荷与湿负荷计算
2．5湿负荷
湿负荷：维持室内含湿量，需从室内除去的
湿量。人，水表面 2．5．1人体散湿量 ˙mw= 0.278nφg×10-6 （2-23） 2．5．2敞开表面散湿量 ˙mw= 0.278wA×10-3 （2-24） w——单位水面蒸发量，kg/m2h，表2-14 A——蒸发表面面积，m2。
2．6新风负荷
2．3．1．3外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷 ˙Qc(τ)=AwKw(tc(τ)-tR) （2-9） tc(τ)——外玻璃窗冷负荷温度逐时值，附录211 注意：P16，1），2）。 （2-10）
2.3.2 透过玻璃窗的日射得热引起冷 负荷的计算方法
得热——太阳辐射强度、窗类型、遮阳、入射角，
2．1 室内外空气计算参数
2．1．2室外空气计算参数 Q=KF(tn-tw) 负荷大小与室外气象参数有关，《规范》规定，不 保整天数法。主要城市附2-1。全年保证，另规定。 室外参数： 1．夏季空调室外干、湿球温度 2．夏季空调室外计算日平均温度和逐时温度 3．冬季空调室外空气计算温度、相对湿度 4．冬季采暖室外计算温度和通风室外计算温度 5．夏季通风室外计算温度和夏季通风室外计算相 对湿度
Hale Waihona Puke 2．2．2门窗缝隙渗入冷空气耗热量
˙Qi=0.278Llρaocp(tR-to.w)m
表2-6，表2-7 空调建筑，室内正压，不计算渗透空气耗热
量
2．3夏季围护结构建筑的冷负荷
冷负荷：围护结构、室内热源、新风负荷
计算：冷负荷系数法（以传递函数法基础，
简化），谐波反映法 夏季围护结构建筑的冷负荷：室内外温差和 太阳辐射作用，通过围护结构传入室内热量 形成的冷负荷。计算：
第二章 负荷计算
年最大负荷利用小时数Tmax
• 下图为某厂年有功负荷曲线，此曲线上最大 负荷Pmax就是年最大负荷，Tmax为年最大负荷利 用小时数。
一班制工厂Tmax=1800~3000h 两班制工厂Tmax=3500~4800h 三班制工厂Tmax=5000~7000h
负荷计算的几个物理量
• 平均负荷Pav • 平均负荷Pav就是电力负荷在一定时间t 内平均消耗的功率，也就是电力负荷在 该时间内消耗的电能W除以时间t的值， 即Pav=W/t • 年平均负荷：Pav=Wa/8760
P S N cos N 42 0.62 0.6 20 .2k W Pca K d P 0.35 20 .2 7.07 k W 对吊车组 : P 2 PN N 2 39 .6 0.4 50 k W Pca K d P 0.15 50 7.5k W P 3 7.5 8 4 17 3 105 .5k W Pca K d P 0.16 105 .5 16 .88 k W
i 1 2 2 S ca Pca Qca 25 .16 2 39.52 46 .83k VA
S ca 46.83 1000 I ca 712 A 3U N 3 380
企业负荷的确定
• 除求出计算负荷外，还应该考虑供电损耗。
• 供电损耗包括线路和变压器损耗。线路损耗 和变压器损耗包括有功和无功损耗。(开关不 考虑) • 供电损耗计算有详细的计算公式，但可以估 算，取计算负荷的5-10%. • 计算负荷加上供电损耗便是企业总负负荷。
第二章 负荷计算
第二章 负荷计算
主要内容
• 负荷计算的意义和目的
• 负荷计算的方法 • 计算负荷的步骤 • 功率因数 • 无功补偿
供配电的负荷计算
Qc=∑（bPe∑tgφ）i+（cPx） tgφ1 No Image =(7×1.73+1.56×0.75+0)+10.08×1.73=30.72kvar
比较例2-2和例2-3的计算结果可知，按二项式法计 算的结果比按需要系数法计算的结果大得 多。 可见二项式法更适用于容量差别悬殊的用电设备的 负荷计算。
四、单相负荷计算 No Image
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。
单相负荷的计算如下：
1.三相线路中单相设备的总容量不超过三相总容 量的15%时，单相设备可按三相负荷平衡计算。
2.三相线路中单相设备的总容量超过三相总容量 的15%时，应把单相设备容量换算为等效三相设备 容量，再算出三相等效计算负荷。单相设备组等效 三相设备容量的计算如下：
第二章 供配电的负荷计算
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•第一节 负荷曲线 •第二节 用电设备的设备容量 •第三节 负荷计算的方法 •第四节 功率损耗和电能损耗 •第五节 全厂负荷计算 •第六节 尖峰电流的计算 •第七节 功率因数及无功功率补偿
图2-2 年负荷持续时间曲线的绘制
（a）夏季日负荷曲线 （b）冬季日负荷曲线 （c）年负荷持续 时间曲线
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一、 计算负荷的估算法 1、单位产品耗电量法 有功计算负荷为：
式中，Wa为全年电能，Wa=a·m，m为年产量，a为单位产品 的耗电量；Tmax为年最大负荷利用小时数。
2、单位面积负荷密度法
若已知车间生产面积S和负荷密度指标ρ时，
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车间平均负荷为: Pav=ρ*S，
车间计算负荷为:
(2)多组用电设备的计算负荷 式中，（bPe∑）i为各 用电设备组的平均功率
有色冶金企业电力设计手册第二章电力负荷计算.
有色冶金企业电力设计手册第二章电力负荷计算.第二章电力负荷计算2-2 用单位产品耗电量估算企业的计算负荷在选择企业厂址方案阶段，为了便于编制设计方案意见书，当缺乏正式的用电设备资料时，可用单位产品耗电量来估算企业的负荷，必须指出用此法求出的用电负荷可能与实际负荷有出入，所以，当获得正式资料后，应按“需要系数法”（见下节）求得的计算负荷予以校正。
用单位产品耗电量估算企业的计算负荷时，可用下列公式:1.企业年电能需要量W n=W d M 千瓦-小时(2-1) 2．企业的平均负荷P p=W n/T n千瓦(2-2)3.企业的最大负荷P max=W n/T max千瓦（2-3）式中 W d——企业单位产品电能消耗量，千瓦—小时/吨（度/吨）；M——企业全年的总产量，吨；T n——企业一年中的实际工作小时数（假日、修理时间、第二班和第三班末工作的时间等除外）；T max——企业年最大负荷利用小时数，见表2-5。
企业单位产品耗电量参考资料如下表有色金属矿山采选企业单位产品耗电量表2-1序生产方法单位单位产品耗电量备注号1 锡采矿（砂矿）度/吨3-52 锡采矿（脉矿）”15-203 锡重力选厂”104 铜采矿（露天）”3-7．35 铜采矿（坑采）”15-206 铜浮选”20-247 铜采选联合企业”30-508 铅、锌采矿（坑采）”15-209 铅、锌浮选”25-2610 铜、铅、锌浮选”33-3811 铅、锌采选联合企业”45-5012 钨采矿”15-2013 钨选矿”10-2514 钨采选联合企业”38-5015 汞采矿（坑采）”3016 汞选矿”4017 汞采选联合企业”70有色金属冶炼企业单位产品耗电量表2-2序号生产方法单位单位产品耗电量备注1 鼓风炉熔炼系统（粗铜）度/吨650-760 设计指标2 反射炉熔炼系统（粗铜）”832 ”3 闪速炉熔炼系统（粗铜）”1125 ”4 铅的鼓风炉还原熔炼”1200 ”5 铅的湿法冶炼”1100 ”6 锡精炼反射炉还原”80-1507 铜电解”492-5208 铅电解”178-207锌电解”4100-420010 铝电解”17000-1800011 镍电解”3800-420012 镁电解”1480013 镉电解”32014 锑电解”3300-370015 锰电解”800016 铝氧（Al2O3）”500-60017 石墨电极”5000-700018 冰晶石”14219 氟化铝”18620 氟化镁”15821 氟化钠”8122 硫酸”70-12023 水泥”40-12024 无烟煤”16-1725 褐煤”10-12黑色金属矿山采选、烧结企业单位产品耗电量表2-3 序号生产方法单位单位产品耗电量备注实测变化范围设计变化范围一般1 露天矿（机械化开采、电机车运输）度/吨大型”1．5-2 3-6 5 中型”2．5-3 3-6 5小型” 1.5-2.5 3-6 52 坑内矿（机械化开采、电机车运输）”薄矿体”15-25 15-40 25 厚矿体”15-20 15-40 25 3 磁选厂（两段磨矿）度/吨原矿20 18-23 204 焙烧磁选厂（两段磨矿）”22 23-25 245 浮选厂（两段磨矿）”30 28-33 306 烧结厂”18米2冷矿度/吨烧结矿——20-22 2124米2冷矿”——20-22 2136米2冷矿”——24-26 2550米2冷矿”——23-25 2475米2冷矿”——23-25 2418米2热矿”——18-21 2024米2热矿”——18-21 2036米2热矿”——22-24 2350米2热矿”20-26 22-24 2375米2热矿”20-24 22-24 2390米2冷矿”————23130米2冷矿”————23注：1．一段磨矿的选矿厂大约每吨原矿耗电比两段磨矿少3—4度；2．当露天矿无破碎车间，且机修主要靠选矿厂或外单位协作修理时，耗电指标可取3或4度/吨；3．各坑内矿涌水量大小相差很大，耗电指标波动范围亦很大，当套用指标时一般为25度/吨矿，当排水量负荷占总负荷的44.6%时，其耗电指标为40-50度/吨矿；4．露天矿（当套用实测指标时），在矿区地形复杂的情况下取上限，不复杂时取下限；中小型矿山采用铁矿电气机车运输时取上限，采用平洞溜井开拓时取下限；5．坑内矿（当套用实测指标时），在采用竖井、斜井开拓或机械化程度较高的矿山取上限；当采用平洞溜井开拓或半机械化生产的矿山取下限。
常用的用电负荷计算
第二章负荷计算第一节负荷分级与供电要求一、负荷1．负荷负荷又称负载，指发电机或变电所供给用户的电力。
其衡量标准为电气设备（发电机、变压器和线路）中通过的功率或电流，而不是指它们的阻抗。
2．满负荷满负荷又叫满载，指负荷恰好达到电气设备铭牌所规定的数值。
3．最大负荷最大负荷有时又称尖峰负荷，指系统或设备在一段时间内用电最大负荷值。
4．最小负荷又称低谷负荷，指系统或设备在一段时间内用电最小负荷值。
二、负荷的分类1．按负荷特征分类（1）连续工作制负荷。
（2）短时工作制负荷。
（3）重复短时工作制负荷。
2．按供电对象分类（1）照明负荷。
（2）民用建筑照明。
（3）通讯及数据处理设备负荷。
三、负荷分级电力负荷应根据供电可靠性及中断供电在政治、经济上所造成的损失或影响的程度，分为一级负荷、二级负荷、三级负荷。
1．一级负荷属下列情况者均为一级负荷：（1）中断供电将造成人身伤亡者。
（2）中断供电将造成重大政治影响者。
（3）中断供电将造成重大经济损失者。
（4）中断供电将造成公共场所秩序严重混乱者。
对于某些特等建筑，如重要的交通枢纽、重要的通讯枢纽、国宾馆、国家级及承担重大国事活动的大量人员集中的公共场所等的一级负荷为特别重要负荷。
中断供电将影响实时处理计算机及计算机网络正常工作或中断供电后将发生爆炸、火灾以及严重中毒的一级负荷亦为特别重要负荷。
2．二级负荷属下列情况者均为二级负荷：（1）中断供电将造成较大政治影响者。
（2）中断供电将造成较大经济损失者。
（3）中断供电将造成公共场所秩序混乱者。
3．三级负荷不属于一级和二级的电力负荷。
四、供电要求1．一级负荷的供电要求（1）应由两个独立电源供电，当一个电源发生故障时，另一个电源应不致同时受到损坏。
一级负荷容量较大或有高压电气设备时，应采用两路高压电源。
如一级负荷容量不大时，应优先采用从电力系统或临近单位取得第二低压电源，亦可采用应急发电机组，如一级负荷仅为照明或电话站负荷时，宜采用畜电池组作为备用电源。
第二章电力负荷计算 (输配电技术课件13级)
指用电设备或工厂设置了人工 补偿后的功率因数
总功率因数
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研究生输配电技术课程
第二章 电力负荷计算
2．2．4功率因数及无功补偿 2．无功功率补偿 高压供电的工业用户和高压供电装有带负荷调压装置的电力用 户，功率因数应达到0.9以上，其他用户功率因数应在0.85以上。
内容四：提高功率因数和无功补偿
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第二章 电力负荷计算
内容四：提高功率因数和无功补偿 举例2
(3)补偿后 变电所低压侧视在计算负荷
.2 590.252 (540 294) 2 639.5kVA S30
此时变压器的功率损耗
0.05 639.5 9.6kW PT 0.015S 30 0.06S 30 0.06 639.5 38.37kvar QT
第二章 电力负荷计算
内容四：提高功率因数和无功补偿 举例2
通过上述计算可得：需补偿的容量为 294kvar，补偿后车间变电所高压侧功率因 数达到0.904，高压侧的总视在功率减少了 177.86kVA（841.7kvar-663.84kvar）。补 偿前车间变电所变压器容量应选1000kVA， 补偿后选800kVA即满足要求。
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第二章 电力负荷计算
1。什么是计算负荷？计算负荷的物理意义是 什么？负荷计算的方法有哪些？各适用什么 场合？
2。为什么要进行功率因数补偿？如何进行功 率补偿？
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第二章 电力负荷计算
内容一：电力负荷基深刻理解计算负荷的定义和物理意义 3、熟悉用电设备的设备容量计算 二、能力目标 1、为下面进行负荷计算打下基础 2、会对实际中各种用电设备归类并确定其设备容量
第二章 热负荷冷负荷与湿负荷计算
2．1．2室内空气计算参数
选择依据：
房间使用功能对舒适性的要求，t、Φ、v，衣着、τ 地区、冷热源情况、经济条件、节能要求
《规范》舒适性空调和采暖（表2-2，2-3）
夏季：温度 应采用24~28℃ 相对湿度 应采用40%~65% 风速 不大于0.3m/s 冬季：温度 应采用18~22℃ 相对湿度 应采用40%~60%（采暖不要求） 风速 不大于0.2m/s（采暖不要求）
2．4室内热源散热引起的冷负荷
室内热源：工艺设备、照明、人体。
室内热源散热：
显热——对流-空气：瞬时冷负荷 ——辐射-物体-空气：滞后冷负荷 潜热——瞬时冷负荷 计算中，对于显热，采用冷负荷系数法计算
2．4．1设备散热形成的冷负荷 ˙Qc(τ)= ˙QsCLQ （2-14） ˙Qc(τ)——设备和用具散热形成的冷负荷，W； ˙Qs——设备和用具实际显热散热量，W； CLQ——设备和用具显热散热冷负荷系数，附2-20， 2-21。空调系统不连续运行，CLQ =1.0。 设备和用具实际显热散热量计算： 2．4．1．1电动设备实际显热散热量P18（2-15）（2-17） 2．4．1．2电热设备实际显热散热量P18（2-18） 2．4．1．3电子设备实际显热散热量P18（2-17）
2．3．1．3外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷 ˙Qc(τ)=AwKw(tc(τ)-tR) （2-9） tc(τ)——外玻璃窗冷负荷温度逐时值，附录211 注意：P16，1），2）。 （2-10）
2.3.2 透过玻璃窗的日射得热引起冷 负荷的计算方法
得热——太阳辐射强度、窗类型、遮阳、入射角，
2．2冬季建筑的热负荷
供暖房间，得热，失热，热负荷，维持平衡，
保持室内温度。 失热：围护结构（基本+附加），渗透，冷风 侵入（外门附加） 得热：太阳辐射（朝向附加）
第二章 工厂的电力负荷及其计算
计算负荷：指导体中通过一个等效负荷时，导体的最高温升正好和通过实
际的变动通负过负荷荷时的其统产计生计的算最求高出温的、升用相来等按，发该热等效负荷就称为计算负荷。
条件选择供电系统中各元件的负荷值。
负荷计算：求计算负荷的这项工作称为负荷计算。
如果以计算负荷连续运行，发 热温度不会超过允许值
计算目的：为了正确的选择线路的导线截面、变压器的容量、开关电器、
第二章 工厂的电力负荷及其计算
2.1 工厂的电力负荷和负荷曲线 2.2 三相用电设备组计算负荷的确定 2.3 单相用电设备组计算负荷的确定 2.4 工厂总计算负荷的确定 2.5 尖峰电流的计算
2.1 工厂的电力负荷和负荷曲线
一、工厂电力负荷的分级及其对供电的要求
1、电力负荷的分级及其对供电的要求 （1）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。 ✓供电方式: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 报废，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。
1、计算负荷的定义
为10min以上，而导体通过电流达到
稳定温升的时间大约为3τ～4τ，即载
通过负荷的统计计算流导求体出大约的经、半小用时以（3按0mi发n）热后可条件选
达到稳定温升值
择导体和电气设备的一个假想的持续负荷值，称为计
算负荷，用Pc（或Qc 、Sc 、 Ic ）表示。
Pc Pm ax P30
Pe 1.2PN
（3）用镇流器的金属卤化物灯
Pe 1.1PN
Pe 1.1PN
2.2 三相用电设备组计算负荷的确定
二、需要系数法确定计算负荷
第二章热负荷、冷负荷与湿负荷计算
第二章热负荷、冷负荷与湿负荷计算1、冷负荷：为保证房间或物体低于周围环境温度所需供应的冷量，称为冷负荷。
2、热负荷：为保证房间或物体高于周围环境温度所需供应的热量，称为热负荷。
3、湿负荷：为了维持房间温度恒定需从房间除去湿量称为湿负荷。
4、正确确定冷热湿负荷的意义：负荷计算是暖通空调设计的依据，关系到环境指标保证设备畜量大小、方案确定，系统管道大小等。
5、冷、热、湿负荷计算依据：室外气象参数和室内需求保持的参数。
§2-1室内空气计算参数：一室外空气计算参数：（1）室外空气计算参数：指在负荷计算中所采用的室外空气参数。
（2）确定室外空气计算参数：按现行的《采暖通风与空气调节设计规范》（GBJ19-87）中规定的计算参数，见附录2-1。
（3）我国确定室外空气计算参数的基本原则：按不保证天数法即全年允许有少数时间不保证室内温湿度标准，若必须全年保证时，参数需另行确定。
（4）室外空气计算参数的分类：1、夏季空调室外计算干、湿球温度确定原则：《规范》确定，夏季空调室外计算干球取室外空气历年平均不保证50h的干球温度；湿球温度也同样。
历年平均：指1950～1980三十年平均。
用途：用于计算夏季新风冷负荷。
2、夏季空调室外计算日平均温度和逐时温度：①空调因围护结构传热负荷计算原理：按不稳定传热过程计算，因此，须知夏季空调室外计算日平均温度和逐时温度②逐时温度：d m t t t ∆+=βτ.0τt —逐时温度 ℃m t .0—夏季空调室外计算日平均温度，规范规定取历年平均不保证5天的日平均温度℃，见附录2-1。
β—室外空气温度逐时变化系数，按表2-1确定；d t ∆—夏季空调室外计算平均日较差，℃ 按附录2-1或下式计算52.0.0.0ms d t t t -=∆ 式中so t .夏季空调室外计算干球温度 3、冬季空调室外空气计算温度、相对湿度①冬季空调室外空气计算温度的用途：在冬季利用空调供暖时，计算围护结构的热负荷和新风负荷均用此温度。
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三、教学难点：计算负荷各计算系数的求解
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第2章 负荷计算
四、教学方法： 课堂讲解+实例说明
五、教学内容及要求:
供电技术
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第2章 负荷计算
供电技术
第二章 负荷计算
第一节 计算负荷的意义及计算目的
第二节 计算负荷系数的确定
第三节 求解计算负荷的方法
设备的平均效率；
设备的同时利用系数；
供电线路的效率。
Kd值只能靠测量统计确定。
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第2章 负荷计算
供电技术
说明：
(1)Kd表示工厂计算负荷（最大期待负荷）与该厂设备 （组）额定容量之间关系.
(2)Kd=Pc/PN=P30/PN,所以Kd只能靠P30实测值确定。一般 情况各类设备（组），全厂的Kd值可查（P231）表获得.
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分类
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第2章 负荷计算
供电技术
图2.1 日有功负荷曲线 a)依点连成的负荷曲线 b)梯形负荷曲线
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第2章 负荷计算
一班 工作制
图2.1 工厂日负荷曲线示例
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图2.3 年负荷曲线 a)年负荷持续时间曲线 b)年每日最大负荷曲线
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图2.3 年最大负荷和年平均负荷
a)年最大负荷和年最大负荷利用小时
b)年平均负荷
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第2章 负荷计算
2．1．3负荷曲线 2．与负荷曲线有关的参数 (1) 年最大负荷Pmax和年最大负荷利用小时Tmax
供电技术
年负荷持续时间曲线上的最大负荷就是年最大负荷Pmax ， 它是全年中负 荷最大的工作班消耗电能最多的半小时平均负荷P30。
指工作时间很短，停歇时间相当长的用电设备，工作时 间内达不到稳定温升。允许过载运行。求计算负荷时一般不 考虑端市工作制的用电设备.
③.断续周期工作制
指有规律性的，时而工作、时而停歇的用电设备。工作 时间内也达不到稳定温升，允许过载运行。
用负荷持续率 (暂载率)表征其工作特 性
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洁明过滤系统 EXIT
例2.1 某小批量生产车间380V线路上接有金属切削机床共20台（其中10.5kW-4 台，7.5kW-8台，5kW-8台），车间有380V电焊机2台（每台容量
20kVA， N 65%, cosN 0.5），车间有吊车1台11kW，N 25%），试
计算此车间的设备容量。
解：（1）金属切削机床的设备容量 金属切削机床属于长期连续工作制设备，所以20台金属切削机床的总
供电技术
工厂常用用电设备
2．电焊和电镀设备
电焊机的工作特点是： （1）工作方式呈一定的同期性，工作时间和停歇时间相互交替。 电 焊 （2）功率较大。 设 （3）功率因数很低。 备 （4）一般电焊机的配置不稳定，经常移动。
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第2章 负荷计算
供电技术
工厂常用用电设备
负荷级别
一级 二级 三级 二级 二级 二级 二级 二级
二级
二级 二级 一级
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第2章 负荷计算
供电技术
二、负荷计算工作中基本观点和设计原则：
(一) 、保证系统安全可靠的运行。既：电气 设备运行时，实际工作电流引起的温升≤ 电气设备规定温升。
解决措施：重点考虑用电设备工作制
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供电技术
(二)、工厂设备构成复杂，除考虑设备工 作制外，还应按用电设备工作特点将其 分组处理。同一类型设备在不同工厂其 用电规律具有较强的相似性（负荷计算 数据）。
(三)、绘制电力负荷曲线是负荷计算必备 工具。通常采用时间间隔∆t=30min的电 力负荷曲线来求取相关系数。
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第2章 负荷计算
供电技术
工厂常用用电设备
1. 生产机械的拖动设备
功能
金属切削 金属压力加工
机床设备
生产机械的 拖动设备
锯床
冲床
剪床
刨床
钻床
铣床
磨床
砂轮机
镗床
组合机床 车床
功能
起吊搬运物料 运输客货
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起重运输设备
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行车
输送机
吊车
电梯
自动扶梯
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第2章 负荷计算
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第2章 负荷计算
载流导体温升曲线
供电技术
1、用电设备工作制
①.长期连续运行工作制 指工作时间较长，连续运行的用电设备。工作 时间内能达到稳定温升的用电设备。 该类设备不允许过载运行（只允许短时过载）
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第2章 负荷计算
供电技术
②. 短时运行工作制
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第2章 负荷计算
三、电力负荷负荷曲线的绘制
供电技术
负荷曲线是表示电力负荷随时间变动情况的曲线。
按负荷对象分 工厂的的负荷曲线 车间的的负荷曲线 某台设备的负荷曲线
按负荷的功率性质分 有功负荷曲线 无功负荷曲线
按表示的时间分 年的负荷曲线 月的负荷曲线 日的负荷曲线 工作班的负荷曲线
按绘制方式分 依点连成的负荷曲线 梯形的负荷曲线
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第2章 负荷计算
供电技术
工厂常用用电设备
4．照明设备
白炽灯、卤钨灯、荧光灯、高压汞灯、高压钠灯、钨卤化物灯 和单灯混光灯等。
照明设备的工作特点： （1）工作方式属长期连续工作方式。 （2）除白炽灯、卤钨灯的功率因数为1外，其它类型的灯具 功率因数均较低。 （3）照明负荷为单相负荷，单个照明设备容量较小。 （4）照明负荷在工厂总负荷中所占比例通常在10%左右。
容量为：
Pe1 Pei 4 1 .5 0 8 7 .5 8 5 1k 4W 2
（2）电焊机的设备容量 电焊机属于反复短时工作制设备，它的设备容量应统一换算到 10% 0，
所以2台电焊机的设备容量：
Pe22SN NcosN22 00.6 50.51.1 6 kW
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工厂常用用电设备
3．电热设备
电阻加热炉 电弧炉 感应炉
其它电热设备
主要用于各种零件的热处理 主要用于矿石熔炼、金属熔炼 主要用于熔炼和金属材料热处理 红外线加热、微波加热和等离子加热等
电热设备的工作特点是： （1）工作方式为长期连续工作方式。 （2）电力装置一般属二级或三级负荷。 （3）功率因数都较高，小型的电热设备可达到1。
第四节 工厂供电系统功率因数的确定
第五节 供电系统功率因数的改善及电能节约
小
结
退
出
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第2章第4页
第2章 负荷计算
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第一节 计算负荷的意义及计算目的
一、计算负荷的意义和目的
•负荷计算：根据已知的用电设备容量按一定统计方法确定 的， 预期不变的最大假想负荷，作为按发热条件选择供电系统各 元件的依据。
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第2章 负荷计算
供电技术
对电焊机设备，应统一换算到FC=100%，换算公式为：
P eP N FC SNcosFC （2-3）
式中： S N ——设备铬牌额定容量； cosN——设备铬牌功率因数。
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第2章 负荷计算
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第2章 负荷计算
供电技术
同一设备在不同的暂载率下工作时，其输出功率是不同的。在计算其 设备容量时，必须先转换到一个统一的FC下。对起重电动机应统一换算到 FC=25%，换算公式为：
Pe PN
FC FC25 2PN
FC （2－2）
式中 P N ——（换算前）设备铬牌额定功率； Pe ——换算后设备容量； FC——设备铬牌暂载率。
年最大负荷利用小时Tmax是假设负荷按最大负荷Pmax持续运行时，在此 时间内电力负荷所耗用的电能与电力负荷全年实际耗用的电能相同，如图 2.3a所示。因此
Tm ax
Wa Pm ax
（2-4）
式中 Wa——负荷全年实际耗用电能。
Tmax是一个反映工厂负荷特征的重要参数
一班制工厂Tmax=1800~3000h
第2章 负荷计算
供电技术
第二章 负荷计算
2020年4月10日
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第2章第1页
第2章 负荷计算 一、教学目的和要求：
供电技术
1.理解并掌握负荷计算的目的和意义，基本计算方法及
其适用范围；
2.掌握工厂供电系统cosφ的确定方法;
3.了解工厂供电系统cosφ的改善方法，基本原理和节约
技术措施;
二、教学重点：计算负荷各计算系数的求解和各种负荷计 算适用范围
第2章第19页
第2章 负荷计算
供电技术
（3）吊车的设备容量
吊车属于反复短时工作制设备，它的设备容量应统一换算到 25%，
所以1台吊车的容量为：
Pe3 PN
N 25
PN
11kW
(4) 车间的设备总容量为：
P e14 12 .1 6 1 1 16 k9 W