工厂供电 第三章

图3－３年负荷曲线
(a)年负荷曲线 (b)日负荷曲线
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第一节 工厂电力负荷及负荷曲线 （三）负荷曲线的有关参数 1.年最大负荷Pmax 年最大负荷Pmax就是全年中有代表的最大负荷班内，消耗 电能最大的半小时平均负荷，也称为半小时最大负荷，用 P30表示。 2. 年最大负荷利用小时Tmax 年最大负荷利用小时Tmax是这样一个假想时间，在此时间 内，电力负荷按年最大负荷Pmax持续运行所耗用的电能， 恰好等于该电力负荷全年实际消耗的电能，


PN Pe N S e N cos
PN Pe N 3 S e N cos
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第一节 工厂电力负荷及负荷曲线 例题3—1 某小批量生产车间采用380V线路供电，车间有 380V电焊机3台，每台容量为20kV.A, εN=75%, ,试计算设 备容量。
2
2
I 30
30
3U N

P30i —表示所有各组设备的有功计算负荷之和(kW)；
Q30 i
—表示所有各组设备的无功计算负荷之和(kvar)；
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例题3—4某工厂机加车间380V低压母线上，共接有3组用 电设备，其中有冷加工机床电动机20台，每台容量为11kW； 通风机3台，每台容量为2kW；电动葫芦一个，3kW （ε=40%），试确定该车间总的计算负荷。 解：1.先求各用电设备组的计算负荷 （１） 冷加工机床电动机机床组


PN Pe N 3 S e N cos

解：由于电焊机属于反复短时工作制设备，应将设备容量 统一换算到ε100=100%的容量，所以3台电焊机的设备容量 为
PN Pe N 3 S e N cos
3 20 0.75 0.5 26 （kW）


cos
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P30—有功功率计算负荷(kW)； Q30—无功功率计算负荷(kvar)； Kd—设备组的需要系数； Pe—三相设备组设备总容量(kW)； S30—视在功率计算负荷(kV.A)； I30—计算电流(A)； UN—用电设备的额定电压(kV) cos —用电设备组平均功率因数

2 P p i 2 S30 KP30 P30Q30 30
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Q30 i
总有功计算负荷 P30 K p P30i 总无功计算负荷 Q30 K q Q30i 总视在计算负荷 S P Q 30 30 30 总计算电流 S
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（二）多组用电设备组计算负荷的确定 多组用电设备组中，由于各组用电设备的最大负荷不同时 出现的因素，因此，在确定低压干线或低压母线上计算负 荷时，应该对有功和无功计算负荷计入一个同时系数KΣ， 有功同时系数用 表示，无功同时系数用 表示。 对于车间低压干线有功同时系数取 ，无功同时系数取 ； 对于低压母线，由用电设备组计算负荷直接相加计算时取 ， 无功同时系数取 ；由车间干线计算负荷直接相加计算时， 可取 ，所以得多组用电设备组负荷计算基本公式。
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第一节 工厂电力负荷及负荷曲线 ３. 单相用电设备等效三相设备容量的换算 单相设备接于相电压时,按最大负荷相所接的单相设备容量 Pepu乘以3来计算其等效三相设备容量： Pe 3Pem



单相设备接于线电压时,按最大负荷相所接的单相设备容量 Pepu乘以 来计算其等效三相设备容量：
N 25
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第一节 工厂电力负荷及负荷曲线 例题3—2某车间有一台吊车电动机，ε=40%时的铭牌额定 容量为18kW, ,UN=380V。试计算设备容量。 解： P P 2P 2 18 0.40 22.8 （kW）

N


e
N

N
N
25
S 30 ( 2)
I 30( 2)
P30(2) 4.8 6 KVA cos 0.8
S 30( 2)
3U N 6 6 9.1A 3 0.38 0.66
P3022) 3K d2 26 0.8 6 4.8 e( ( ) P ( ) e
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第一节 工厂电力负荷及负荷曲线 3.平均负荷Pav

Pmax

年负荷曲线
P/kW
Pmax
年负荷曲线
Pav
0 t/h
Tmax
8760
P/kW
0 t/h
Tmax
8760
图3-4 年最大负荷和年最大负荷利用小时 图3—5 年平均负荷 平均负荷Pav是指电力负荷在一定时间内消耗功率的平均值，即
Pe 3Pem
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第一节 工厂电力负荷及负荷曲线 二、电力负荷曲线 表示电力负荷随时间变化情况的曲线，称电力负荷曲线。 （一）日负荷曲线


图3－１逐点描绘的有功负荷曲线
图3－２阶梯形的有功负荷曲线
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第一节 工厂电力负荷及负荷曲线 （二）年负荷曲线
Q30(1) P (1) tan 551.73 95.2k var 30 P30(1) 55 S 30 (1) 110KVA cos 0.5 S 30(1) 110 110 I 30(1) 167A 3U N 3 0.38 0.66
P3022) 3K d2 26 0.8 6 4.8 e( ( ) P ( ) e

电葫芦设备组电葫芦换算为ε=25%时的设
备容量
tan 1.73

cos 0.5
查附表1机加车间装配类吊车组得
Pe(3) 2PN N 2 3
P (3) Kd P (3) 0.15 3.78 0.57kW 30 e
Q30(3) P30(3) tan 0.57 1.73 0.99

t t 100% 100% T t t0
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第一节 工厂电力负荷及负荷曲线 （二）用电设备的容量


经过换算统一规定的工作制下的额定功率称为设备的额定 容量，用PN表示
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第一节 工厂电力负荷及负荷曲线 （二）用电设备的容量
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第一节 工厂电力负荷及负荷曲线
4.负荷系数 负荷系数是表征负荷曲线的不平坦程度，也就是负荷变动 的程度。负荷系数KL又称负荷率，是指平均负荷与最大 负荷的比值，即
P KL PN
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第一节 工厂电力负荷及负荷曲线
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2.求车间低压母线总计算负荷，查表3—1取 ， K p 0.9 K q 0.97
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第一节 工厂电力负荷及负荷曲线 一、工厂电力负荷 电力负荷通常是指用电设备或用电单位，即电能用户,也可 以指用电设备或用电单位所消耗电能的功率或电流值的大 小。


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第一节 工厂电力负荷及负荷曲 线 (一)用电设备的工作制 1.工厂用电设备的工作制 2.长期连续运行工作制设备 3.短时工作制设备 4.断续周期工作制设备

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例3—3己知某机修车间的金属切削机床组，拥有电压为 380V，11kW的电动机8台；15kW的22台；4kW的8台，试 用需要系数法确定其计算负荷P30、Q30、S30、I30。 解：求机床组电动机设备总容量
Pe 11 8 15 22 4 8 450
对用电设备来说，负荷系数就是设备在最大负荷时输出的 功率P与设备的额定容量PN的比值，即 P KL PN 式中 KL—负荷系数； P—最大负荷时输出的功率（kW）；


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第二节 用电设备组计算负荷的确定 一、需要系数法确定计算负荷 （一）用电设备组计算负荷 有功计算负荷 P30 K d Pe 无功计算负荷 Q30 P30 tan 视在计算负荷 P30 S 30 cos 计算电流 S 30 I 30 3U N




经过换算统一规定的工作制下的额定功率称为设备的额定 容量，用PN表示。 １.一般长期连续工作制和短时工作制的三相用电设备容量， 就等于其铭牌上标出的额定容量，不需要经过转换计算， 。 ２.断续周期工作制用电设备容量，需要换算到标准暂载率 下的功率,这类设备主要有电焊机类设备和吊车类电动机。
PN Pe N S e N cos
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第一节 工厂电力负荷及负荷曲线 电焊机类设备铭牌标出负荷持续率εN有：50%、65%、 75%、100%等四种。为了计算简便，一般要求设备容量统 一换算到标准暂载率ε100=100%。则对于ε100=100%的设 备容量为
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通风机设备组通风机设备组
P ( 2) 3 2 6kW e


cos 查附表1，取Kd=0.8， 0.8 tan 0.75 因此得
P ( 2) Kd P ( 2) 0.8 6 4.8kW 30 e
Q30( 2) P ( 2) tan 4.8 0.75 3.6k var 30
Wt Pav t
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第一节 工厂电力负荷及负荷曲线 平均负荷也可以通过负荷曲线来计算，如图3—5所示。年 负荷曲线与两坐标轴所包围的曲线面积即年所消耗的电能 恰好等于虚线与坐标轴所包围的面积，即年平均负荷为


Wa Pav 8760



式中 Pav—平均有功计算负荷（kW）； Wt—在t时间内电能消耗量（kW.h）； Wa—年电能消耗量（kW.h）； t—为实际用电的时间（h）； 8760—全年365天用电时间（h）；
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第一节 工厂电力负荷及负荷曲线 吊车类电动机铭牌标出负荷持续率εN有：15%、25%、 40%、60%等四种。为了计算简便，一般要求设备容量统 一换算到标准暂载率ε25=25%下。对应于ε25=25%的设备 容量为


Pe Pe 2Pe N


查附表1，小批生产的金属冷加工机床电动机组，得 cos Kd=0.16～0.2,取Kd=0.2， 0.5 tan 1.73 由公式得
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P Kd Pe 0.2 450 90kW 30 Q30 P tan 901.73 155.7k var 30 P30 90 S 30 180KVA cos 0.5 S 30 180 180 I 30 273A 3U N 3 0.38 0.66
Pe(1) 2011 220kW

查附表1取Kd=0.25 cos 0.5 tan 1.73
P30(1) K d Pe(1) 0.25 220 55
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因此得
P (1) Kd P (1) 0.25 220 55kW 30 e
40 6 0.63 3.78kW 100
S 30 (3)
I 30(3)
P30(3) 0.57 1.14KVA cos 0.5
1.14 1.14 1.73A 3 0.38 0.66
S 30(3)
3U N
P3022) 3K d2 26 0.8 6 4.8 e( ( ) P ( ) e