工厂供电(刘介才第五版)第三章
工厂供电刘介才版课后习题答案全
第一章1、工厂供电对工业生产有何重要作用?对工厂供电工作有哪些基本要求?重要作用:现代社会是建立在电能应用的基础之上的，电能在产品成本中所占的比重一般很小(除电化等工业外)，其重要性是在于工业生产实现电气化以后可以增加产量、提高产品质量和劳动生产率，降低生产成本，减轻工人的劳动强度。
如果工厂供电突然中断，则对工业生产可能造成严重的后果。
例如某些对供电可靠性要求很高的工厂，即使是极短时间的停电，也会引起重大设备损坏，或引起大量产品报废，甚至可能发生重大的人身事故，给国家和人民带来经济上甚至政治上的重大损失。
基本要求：1、安全：在电能的供应、分配和使用中，不应发生人身事故和设备事故。
2、可靠：应满足电能用户对供电可靠性即连续供电的要求。
3、优质：应满足电能用户对电压和频率等质量的要求。
4、经济：供电系统的投资少，运行费用低，并尽可能地减少有色金属消耗量。
2、工厂供电系统包括哪些范围?变电所和配电所的任务有什么不同?什么情况下可采用高压深入负荷中心的直配方式?工厂供电系统是指从电源线路进厂起到高低压用电设备进线端止的电路系统,包括工厂内的变配电所和所有的高低压供电线路。
配电所的任务是接受电能和分配电能，不改变电压；而变电所的任务是接受电能、变换电压和分配电能。
高压深入负荷中心的直配方式，可以省去一级中间变压，简化了供电系统接线，节约投资和有色金属，降低了电能损耗和电压损耗，提高了供电质量。
然而这要根据厂区的环境条件是否满足35kV架空线路深入负荷中心的“安全走廊”要求而定，否则不宜采用。
3、什么叫电力系统、电力网和动力系统?建立大型电力系统有哪些好处?电力系统：由各级电压的电力线路将一些发电厂、变电所和电力用户联系起来的一个发电、输电、变电、配电和用电的整体，称为电力系统。
电网：电力系统中各级电压的电力线路及其联系的变电所，称为电力网或电网。
动力系统：电力系统加上发电厂的动力部分及其热能系统和热能用户，就称为动力系统。
工厂供电第五版课后习题答案
工厂供电第五版课后习题答案【篇一：工厂供电_第五版_刘介方_课后答案[1-10章]】对工业生产有何重要作用?对工厂供电工作有哪些基本要求?重要作用:现代社会是建立在电能应用的基础之上的，电能在产品成本中所占的比重一般很小(除电化等工业外)，其重要性是在于工业生产实现电气化以后可以增加产量、提高产品质量和劳动生产率，降低生产成本，减轻工人的劳动强度。
如果工厂供电突然中断，则对工业生产可能造成严重的后果。
例如某些对供电可靠性要求很高的工厂，即使是极短时间的停电，也会引起重大设备损坏，或引起大量产品报废，甚至可能发生重大的人身事故，给国家和人民带来经济上甚至政治上的重大损失。
基本要求：1、安全：在电能的供应、分配和使用中，不应发生人身事故和设备事故。
2、可靠：应满足电能用户对供电可靠性即连续供电的要求。
3、优质：应满足电能用户对电压和频率等质量的要求。
4、经济：供电系统的投资少，运行费用低，并尽可能地减少有色金属消耗量。
2、工厂供电系统包括哪些范围?变电所和配电所的任务有什么不同?什么情况下可采用高压深入负荷中心的直配方式?工厂供电系统是指从电源线路进厂起到高低压用电设备进线端止的电路系统,包括工厂内的变配电所和所有的高低压供电线路。
配电所的任务是接受电能和分配电能，不改变电压；而变电所的任务是接受电能、变换电压和分配电能。
高压深入负荷中心的直配方式，可以省去一级中间变压，简化了供电系统接线，节约投资和有色金属，降低了电能损耗和电压损耗，提高了供电质量。
然而这要根据厂区的环境条件是否满足35kv架空线路深入负荷中心的“安全走廊”要求而定，否则不宜采用。
3、什么叫电力系统、电力网和动力系统?建立大型电力系统有哪些好处?电力系统：由各级电压的电力线路将一些发电厂、变电所和电力用户联系起来的一个发电、输电、变电、配电和用电的整体，称为电力系统。
电网：电力系统中各级电压的电力线路及其联系的变电所，称为电力网或电网。
《工厂供电》第三章教案1
湖北水利水电职业技术学院教师授课教案课程名称：工厂供电2006 年至2007 年第 1 学期第17 次课授课教师：陈剑授课日期：2006 年11 月15 日图3-2a是一个电源为无限大容量的供电系统发生三相短路的电路图。
图中R WL、X WL为线路（WL）的电阻和电抗，R L、X L为负荷（L）的电阻和电抗。
由于三相短路对称，因此这一三相短路电路可用图3-2b 所示的等效单相电路来分析研究。
供电系统正常运行时，电路中的电流取决于电源电压和电路中所有元件包括负荷在内的所有阻抗。
当发生三相短路时，由于负荷阻抗和部分线路阻抗被短路，所以电路电流根据欧姆定律要突然增大。
但是由于电路中存在着电感，根据楞次定律，电流不能突变，因而引起一个过渡过程，即短路暂态过程。
最后短路电流达到一个新的稳定状态。
二、短路有关的物理量（－）短路电流周期分量假设在电压u=0时发生三相短路，如图3-3所示。
短路电流周期分量为（3-1）式中，为短路电流周期分量幅值，其中为短路电路的总阻抗［模］；为短路电路的阻抗角。
由于短路电路的，因此。
故短路初瞬间（t=0时）的短路电流周期分量为（3-2）式中，I″为短路次暂态电流有效值，即短路后第一个周期的短路电流周期分量i p的有效值。
（二）短路电流非周期分量由于短路电路存在电感，因此在突然短路时，电感上要感生一个电动势，以维持短路初瞬间（t=0时）电路内的电流和磁链不致突变。
电感的感应电动势所产生的与初瞬间短路电流周期分量反向的这一电流，即为短路电流非周期分量。
短路电流非周期分量的初始绝对值为（3-3）短路电流非周期分量是按指数函数衰减的，其表达式为（3-4）式中称为短路电流非周期分量衰减时间常数，或称为短路电路时间常数，它就是使i np由最大值按指数函数衰减到最大值的1/e＝0.3679倍时所需的时间。
（三）短路全电流短路电流周期分量i p与非周期分量i np之和即为短路全电流i k。
某一瞬时t的短路全电流有效值I k(t)，是以时间t为中点的一个周期内的i p有效值I p(t)与i np在t的瞬时值i np(t)的方均根值，即（四）短路冲击电流短路冲击电流为短路全电流中的最大瞬时值。
刘介才工厂供电第5版课件.
工厂供电
（第 5 版） 刘介才编 简克良、高仕斌 审
机械工业出版社出版
[内容提要] 本书是普通高等工科学校电气自动化专业和电气技术专业教材， 为1984年出版以来的修订第5版，属于普通高等教育“十一五”国家级规划教材。
本书共分十章。首先概述工厂供电及有关的基本知识，接着依次讲述工厂的 电力负荷及其计算，短路电流及其计算，工厂变配电所及其一次系统，工厂的电 力线路，工厂供电系统的过电流保护、二次回路和自动装置，防雷、接地和电气 安全，节约用电与计划用电，最后讲述工厂的电气照明。为便于复习和自学，每 章前列有内容提要，每章末附有复思考题和习题，书末附有习题参考答案。
本书在第4版的基础上，按照与时俱进和培养技术应用型专门人才的要求， 根据我国新颁的标准规范又进行了全面修订，以增强学生的规范意识。本书注重 理论结合实际，以实际应用为主。文字叙述力求深入浅出，明白易懂，插图力求 简明清晰，作到图文并茂，便于自学。
本书除了可作应用型本科教材外，高职高专及广播电视大学等有关专业亦可 选用，并可供有关工程技术人员参考。
总目录
前言 本书常用字符表 第一章 概论 第二章 工厂的电力负荷及其计算 第三章 短路电流及其计算 第四章 工厂变配电所及其一次系统 第五章 工厂电力线路 第六章 工厂供电系统的过电流保护 第七章 工厂供电系统的二次回路和自动装置 第八章 防雷、接地与电气安全 第九章 节约用电与计划用电 第十章 工厂的电气照明 附录 习题参考答案 主要参考文献
工厂供电——刘介才-PPT
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9
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突然中断 供电！
10
2021/5/15
停电！
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对工厂供电的基本要求
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安全 可靠 优质 经济
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第2节 工厂供电系统及发电厂、电力系统与 工厂的自备用电源
一、工厂供电系统概况 中小型工厂的电源进线 电压是6~10kV。电能先从
高压配电所集中，再由 高压配电线路将电能分 送到各车间变电所或由 高压配电线路直接供给 高压用电设备。
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（二）电力系统
将一次能源转换成二次能源系统
电 能 转 换
发电
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电 能 传 输
变电 输电
电 能 分 配
变配电
电 能 利 用
用电
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送电过程：发电机→升压→高压输电线路→降压→配电.
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电力系统：由各级电压的电力线路将发电 厂、变电所和电力用户联系起来的一个发 电、输电、变电、配电和用电的整体。
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单相短路电流比线路的正常负荷电流大得多， 因此，系统发生单相短路时保护装置应动作于跳闸， 切除短路故障。
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二、低压配电系统的接地型式
我国220/380V低压配电系统，广泛采用中性点直接接 地的运行方式，而且引出有中性线〔N〕，保护线 〔PE〕或保护中性线〔PEN〕。
中性线〔N〕的功能：一是用来接用额定电压为系统 相电压的单相用电设备；二是用来传导三相系统中的 不平衡电流和单相电流；三是减小负荷中性点的电位 偏移。
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低压 ：
单相 220V
三相 380V
高压：
最新工厂供电 刘介才第5版课件(完整版,超好,推荐使用)
三、工厂自备电源
对于工厂的重要负荷，一般要求在正常供电电源之外，设置应急自备电源。
1、柴油发电机组自备电源：操作简便、起动迅速、效率较高。 2、交流不停电电源（UPS）：
如图所示，由整流器(UR)、逆变器(uV)和蓄电池组(GB)等三部分组成。
第三节 电力系统的电压与电能质量
1、发电厂（发电站）：将自然界蕴藏的各种一次能源转换为电能(二次能源)的工厂。 种类：水力、火力、核能、风力、地热及太阳能发电厂。
2、电力系统(power system)：
送电过程：发电机→升压→高压输电线路→降压→配电
电力系统：由各级电压的电力线路将发电厂、变电所和电力用户联系起 来的一个发电、输电、变电、配电和用电的整体。 电网：电力系统中各级电压的电力线路及其联系的变电所，称为电力网 或电网。电网以电压等级来区分，例如lOkV电网。
3、电压波动的抑制措施
专用线路或专用变压器供电、减少系统阻抗、减小引起波动的负荷、 高电压等级、大容量供电、装设吸收无功装置
五、电网谐波及其危害
含义：对周期性非正弦交流量进行傅里叶级数分解所得到的大于基波频率(50Hz)整数 倍的各次分量，通常称为高次谐波。（电路中非线性元件造成）
危害：使变压器及电动机的铁心损耗明显增加、电动机转子发生振动现象、电力系 统发生电压谐振、对附近的通信设备和通信线路产生信号干扰。
3、电压调整的措施
调压型变压器、减少系统阻抗、改变系统运行方式、三相负荷均衡、无功 功率补偿。
四、电压波动及其抑制
1、含义：电压波动是指电网电压有效值(方均根xUmin10% 0
UN
2、电压波动的产生与危害
产生：负荷剧烈变化引起冲击负荷，如电机起动、电焊机、电弧炉、轧钢机。 危害：使得设备无法正常工作。
《工厂供电(第版)》刘介才(课后习题详细答案)
《工厂供电》第三版刘介才主编课后习题解答2014年8月第一章习题解答1-1 试确定图1-25所示供电系统中的变压器T1和线路WL1、WL2的额定电压？图1-25 习题1-1的供电系统解：1.变压器Ｔ１的一次侧额定电压：应与发电机Ｇ的额定电压相同，即为10.5ｋＶ。
变压器Ｔ1的二次侧额定电压应比线路ＷＬ1末端变压器Ｔ2的一次额定电压高10％，即为242ｋＶ。
因此变压器Ｔ1的额定电压应为10.5／242ｋV。
2.线路ＷＬ1的额定电压：应与变压器Ｔ2的一次额定电压相同，即为220ｋV。
3.线路ＷＬ2的额定电压：应为35ｋV，因为变压器Ｔ2二次侧额定电压为38.5ｋV，正好比35ｋV高10％。
1-2 试确定图1-26所示供电系统中的发电机和各变压器的额定电压？图1-26 习题1-2的供电系统解：1.发电机Ｇ的额定电压应比6ｋV线路额定电压高５％，因此发电机Ｇ的额定电压应为6.3ｋV。
2.变压器Ｔ1的额定电压：一次额定电压应与发电机Ｇ的额定电压相同，因此其一次额定电压应为6ｋV。
Ｔ1的二次额定电压应比220/380V线路额定电压高10％，因此其二次额定电压应为0.4ｋV。
因此变压器Ｔ1的额定电压应为6／0.4ｋV。
3.变压器Ｔ2的额定电压：其一次额定电压应与发电机的额定电压相同，即其一次额定电压应为6.3ｋV。
Ｔ2的二次额定电压应比110ｋV电网电压高10％，即其二次额定电压应为121ｋV。
因此变压器Ｔ2的额定电压应为6.3／121ｋV。
4.变压器Ｔ3的额定电压：其一次额定电压应与110ｋV线路的额定电压相同，即其一次额定电压应为110ｋV。
Ｔ3的二次额定电压应比10kＶ电压高10％，即其二次额定电压应为11ｋV。
因此变压器Ｔ3的额定电压应为110／11ｋV。
1-3 某厂有若干车间变电所，互有低压联络线相连。
其中某一车间变电所装有一台无载调压型配电变压器，其高压绕组有+5%、0、—5% 三个电压分接头，现调在主接头“0”的位置（即U1 N ）运行。
工厂供电刘介才.第三章课后答案
X1 =
U c21 (10 .5kV ) 2 = = 0.22 Ω S oc 500MV ⋅ A
2)架空线路的电抗：查表 3-1 得 X0=0.35 Ω /km
X 2 = X 0 l = 0 .35 (Ω / km) × 5 km = 1. 75Ω
3）绘 k-1 点短路的等效电路，并计算其总电抗为
X Σ ( k −1) = X 1 + X 2 = 0 .22 Ω + 1 .75Ω = 1 .97 Ω
X 3X 4 X3 + X4
8 × 10 −3 Ω = 3.2 × 10 Ω + 2.54 × 10 Ω + = 6.86 × 10 − 3 Ω 2
−4 −3
(2)计算三相短路电流和短路容量 1)三相短路电流周期分量有效值
) I k(3 −2 =
Uc2
3 X Σ (k − 2 )
=
0 .4 kV 3 × 6.86 × 10 −3 Ω
4)三相短路容量
) (3 ) S k( 3 −2 = 3U c2 I k − 2 = 3 × 0 .4 kV × 33 .7 kA = 23 .3 MV ⋅ A
在工程设计说明书中，往往只列短路计算表，如下表所示。 短路计算表 短路 计算点 k-1 k-2 三相短路电流／kA 三相短路容量／MV·A
( 3) I sh
5 = 4. 29 2
(2)三相短路电流周期分量有效值
) I k( 3 −2 =
I d1 X
* ∑ ( k − 2)
=
144kA = 33.6kA 4.29
(3)其他三相短路电流
(3 ) ) I "( 3 ) = I ∞ = I k( 3 − 2 = 33 .6 kA
《工厂供电(第版)》刘介才(课后习题详细答案)
《工厂供电》第三版刘介才主编课后习题解答2014年8月第一章习题解答1-1 试确定图1-25所示供电系统中的变压器T1和线路WL1、WL2的额定电压？图1-25 习题1-1的供电系统解：1.变压器Ｔ１的一次侧额定电压：应与发电机Ｇ的额定电压相同，即为10.5ｋＶ。
变压器Ｔ1的二次侧额定电压应比线路ＷＬ1末端变压器Ｔ2的一次额定电压高10％，即为242ｋＶ。
因此变压器Ｔ1的额定电压应为10.5／242ｋV。
2.线路ＷＬ1的额定电压：应与变压器Ｔ2的一次额定电压相同，即为220ｋV。
3.线路ＷＬ2的额定电压：应为35ｋV，因为变压器Ｔ2二次侧额定电压为38.5ｋV，正好比35ｋV高10％。
1-2 试确定图1-26所示供电系统中的发电机和各变压器的额定电压？图1-26 习题1-2的供电系统解：1.发电机Ｇ的额定电压应比6ｋV线路额定电压高５％，因此发电机Ｇ的额定电压应为6.3ｋV。
2.变压器Ｔ1的额定电压：一次额定电压应与发电机Ｇ的额定电压相同，因此其一次额定电压应为6ｋV。
Ｔ1的二次额定电压应比220/380V线路额定电压高10％，因此其二次额定电压应为0.4ｋV。
因此变压器Ｔ1的额定电压应为6／0.4ｋV。
3.变压器Ｔ2的额定电压：其一次额定电压应与发电机的额定电压相同，即其一次额定电压应为6.3ｋV。
Ｔ2的二次额定电压应比110ｋV电网电压高10％，即其二次额定电压应为121ｋV。
因此变压器Ｔ2的额定电压应为6.3／121ｋV。
4.变压器Ｔ3的额定电压：其一次额定电压应与110ｋV线路的额定电压相同，即其一次额定电压应为110ｋV。
Ｔ3的二次额定电压应比10kＶ电压高10％，即其二次额定电压应为11ｋV。
因此变压器Ｔ3的额定电压应为110／11ｋV。
1-3 某厂有若干车间变电所，互有低压联络线相连。
其中某一车间变电所装有一台无载调压型配电变压器，其高压绕组有+5%、0、—5% 三个电压分接头，现调在主接头“0”的位置（即U1 N ）运行。
2019年工厂供电-第五版-刘介方-课后答案[1-10章]
![2019年工厂供电-第五版-刘介方-课后答案[1-10章]](https://img.taocdn.com/s3/m/3a45b995294ac850ad02de80d4d8d15abe2300e6.png)
2019年工厂供电-第五版-刘介方-课后答案[1-10章]第一章：工厂电力需求概述1.什么是用户电压等级？答: 用户电压等级指的是电力系统向用户提供电能时接入用户电缆的电压等级，通常包括低压（LV）、中压（MV）和高压（HV）。
2.工厂的电力设备包括哪些？答: 工厂的电力设备包括发电机、变电站、高、中、低压电缆、配电板、电气设备等。
第二章：工厂用电系统设计3.工厂用电系统的设计原则是什么？答: 工厂用电系统的设计原则是满足工厂的电力需求和安全运行的前提下，尽量节约用电、降低能耗。
4.工厂用电系统的组成有哪些？答: 工厂用电系统的组成包括高、中、低压变电站、高、中、低压开关柜、变压器、电缆等设备。
第三章：高压设备及设施5.高压电缆的安装标准是什么？答: 高压电缆的安装应按照国家或地方电力规划规定的标准进行，同时要考虑到电缆的使用环境、工作电压、电缆线路长度、电缆敷设的方式等因素。
6.什么是高压电缆箱变？答: 高压电缆箱变是指将高电压线路接入箱变室，再从箱变室中分出低电压线路供用户使用的一种电力设备。
第四章：中压设备及设施7.中压开关柜的作用是什么？答: 中压开关柜是中压电气设备中的一种，它的作用是控制和保护中压电气设备，如变压器、电缆等。
中压开关柜还可以用来实现中压电气设备的配电。
8.中压电缆的选择要考虑哪些因素？答: 中压电缆的选择要考虑经济性、安全性、可靠性、电流负载能力、电气特性等因素。
第五章：低压设备及设施9.低压电气设备的分类有哪些？答: 低压电气设备可以分为低压配电柜、低压断路器、低压接触器、低压开关等。
10.低压电缆的接头连接如何进行？答: 低压电缆的接头连接可以采用压接、卡接、冷缩接等方式，同时要注意接触面的清洁和防潮防尘，以保证接头的良好运行。
《工厂供电(第3版)》刘介才(课后习题详细答案)
《工厂供电》第三版刘介才主编课后习题解答2014年8月第一章习题解答1-1 试确定图1-25所示供电系统中的变压器T1和线路WL1、WL2的额定电压？图1-25 习题1-1的供电系统解：1.变压器Ｔ１的一次侧额定电压：应与发电机Ｇ的额定电压相同，即为10.5ｋＶ。
变压器Ｔ1的二次侧额定电压应比线路ＷＬ1末端变压器Ｔ2的一次额定电压高10％，即为242ｋＶ。
因此变压器Ｔ1的额定电压应为10.5／242ｋV。
2.线路ＷＬ1的额定电压：应与变压器Ｔ2的一次额定电压相同，即为220ｋV。
3.线路ＷＬ2的额定电压：应为35ｋV，因为变压器Ｔ2二次侧额定电压为38.5ｋV，正好比35ｋV高10％。
1-2 试确定图1-26所示供电系统中的发电机和各变压器的额定电压？图1-26 习题1-2的供电系统解：1.发电机Ｇ的额定电压应比6ｋV线路额定电压高５％，因此发电机Ｇ的额定电压应为6.3ｋV。
2.变压器Ｔ1的额定电压：一次额定电压应与发电机Ｇ的额定电压相同，因此其一次额定电压应为6ｋV。
Ｔ1的二次额定电压应比220/380V线路额定电压高10％，因此其二次额定电压应为0.4ｋV。
因此变压器Ｔ1的额定电压应为6／0.4ｋV。
3.变压器Ｔ2的额定电压：其一次额定电压应与发电机的额定电压相同，即其一次额定电压应为6.3ｋV。
Ｔ2的二次额定电压应比110ｋV电网电压高10％，即其二次额定电压应为121ｋV。
因此变压器Ｔ2的额定电压应为6.3／121ｋV。
4.变压器Ｔ3的额定电压：其一次额定电压应与110ｋV线路的额定电压相同，即其一次额定电压应为110ｋV。
Ｔ3的二次额定电压应比10kＶ电压高10％，即其二次额定电压应为11ｋV。
因此变压器Ｔ3的额定电压应为110／11ｋV。
1-3 某厂有若干车间变电所，互有低压联络线相连。
其中某一车间变电所装有一台无载调压型配电变压器，其高压绕组有+5%、0、—5% 三个电压分接头，现调在主接头“0”的位置（即U1 N ）运行。
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（二）按年产量估算工厂计算负荷 设工厂年产量为A，单位产品耗电量为α 则工厂全年耗电量Wa= Aα 单位产品耗电量可根据实测统计资料确定 或者查阅有关设计手册 • 得到Wa后，除以年最大负荷利用小时Tmax 可得到工厂有功计算负荷（根据式3-3 ） • 即P30=Wa/Tmax
第四节 工厂的计算负荷及负荷中心的确定
• 年负荷曲线：通常绘制成负荷持续时间的曲线， 按负荷大小依次排列 • 图中
第一节 工厂用电设备的工作制及负荷曲 线的有关概念
• 年负荷曲线另一种形 式，按照全年每日的 最大负荷（每日最大 负荷半小时平均值） 绘制，称年每日最大 负荷曲线 • 可用来确定最经济的 运行方式
第一节 工厂用电设备的工作制及负荷曲 线的有关概念
• 2. 年最大负荷Pmax • 全年中负荷最大的工作班内消耗电能最大 的半小时平均功率，也称为半小时最大负 荷P30 • 3. 年最大负荷利用小时Tmax • 在假象时间Tmax内，电力负荷按Pmax持续 运行所消耗的电能等于实际年消耗电能 • 如图3-4
第一节 工厂用电设备的工作制及负荷曲 线的有关概念
• • • • 对于用电设备来说： KL =P/PN 其中P为输出功率，PN为额定容量 负荷系数通常用百分比来表示，即KL = Pav / Pmax×100%或KL =P/PN ×100% • 负荷系数的符号用β表示；或者有功负荷 系数用α表示，无功负荷系数用β表示
第二节 三相用电设备组计算负荷的确定
第四节 工厂的计算负荷及负荷中心的确定
• 3. 无功补偿后的工厂计算负荷 • 工厂或车间装设无功补偿装臵后，总的有 功计算负荷P30不变 • 总的无功计算负荷应扣除无功补偿容量， 即Q30=Q30-QC • 例3-6
第四节 工厂的计算负荷及负荷中心的确定
• 二、工厂负荷中心 的确定 • （一） 负荷指示图 • 将电力负荷按比例 用负荷圆的形式标 示在工厂或车间的 平面图上 • 负荷圆的圆心应与 车间的负荷中心大 致相符
• （2）车间干线计算负荷，取
第二节 三相用电设备组计算负荷的确定
• • • • •
总有功计算负荷为： 总无功计算负荷为： 总视在计算负荷为： 总计算电流为： 注意：各组设备的功率因数不一定相同， 在确定总视在计算负荷和计算电流时不能 简单取和
第四节 工厂的计算负荷及负荷中心的确定
• 一、工厂计算负荷的确定 • 工厂电源进线及主要电气设备的选择是依 据工厂计算负荷，同时计算负荷也是计算 工厂的功率因数和无功补偿容量的基本依 据 • 确定工厂计算负荷的方法很多，可按照具 体情况选用
第二节 三相用电设备组计算负荷的 确定
• （2）起重机用电动机组 • 容量换算到ε=25%， =0.5，换算后设备容 ε 量为
第二节 三相用电设备组计算负荷的确定
• （三）多组用电设备计算负荷的计算 • 引入同时系数（参差系数或综合系数）K∑p和 K∑q • 对车间干线,取 • 对低压母线分两种情况： • （1）电设备组计算负荷，取
• 2. 无功功率补偿 • 图示功率因数的提高 与无功功率和视在功 率的变化关系 • 增设无功补偿装臵容 量为
•或 • 其中 为无功补偿率
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
称
第四节 工厂的计算负荷及负荷中心的确定
• 在确定了总的补偿容量后，可根据选择的 单个电容器容量qc来确定电容器个数 • 即n=Qc/qc • 对于单相电容器来说，n应取3的倍数， 以便三相平衡 • 附录表10列出了并联电容器的无功补偿率 • 附录表11列出了常用并联电容器主要技术 数据
第二节 三相用电设备组计算负荷的确定
• 计算负荷的确定是否合理，会直接影响到 电器和导线、电缆的选择是否合理 • 如果计算负荷确定过大，会使得导线、电 缆选择过大，造成投资和有色金属浪费 • 如果计算负荷确定过小，会使电器、导线 和电缆处于过负荷下运行，增加电能损耗 和绝缘过热过早老化，甚至引起火灾
• 按负荷性质分：有功负荷曲线、无功负荷 曲线 • 按负荷变动时间分：年负荷曲线、月负荷 曲线、日负荷曲线或工作班负荷曲线 • 为便于计算，负荷曲线多绘成梯形，横坐 标一般按半小时分格，以便确定半小时最 大负荷
第一节 工厂用电设备的工作制及负荷曲 线的有关概念
第一节 工厂用电设备的工作制及负荷曲 线的有关概念
• （三）按逐级计算法确定工厂 计算负荷 • 工厂计算负荷P30.1为高压母线上 所有配电线路计算负荷之和乘 同时系数，即P30.1 =P30.2KΣp • 配电线路计算负荷P30.2为变+电 所低压侧计算负荷P30.3与变压器 损耗和功率损耗之和即P30.2 = P30.3 +Δ PT+Δ QT • 如此逐级计算
• 一、概述 • 供电系统中，各元件的选择除了满足电压 和频率的要求外，还需要满足负荷电流的 要求 • 通过负荷的统计计算求出、按照发热条件 选择供电系统中各个元件的负荷值，称为 计算负荷
第二节 三相用电设备组计算负荷的确定
• 一般认为计算负荷就是半小时最大负荷 P30 ，即有功计算负荷 • 无功计算负荷用Q30表示 • 视在计算负荷用S30表示 • 视在计算电流用I30表示
第二节 三相用电设备组计算负荷的确定
• ηe为设备组的平均效率 • ηe =
• 设备组在最大负荷时的输出功率
• 设备组在最大负荷时的取用功率
• ηWL为配电线路的平均效率
•
• 配电线路在最大负荷时的末端功率 ηWL =• 配电线路在最大负荷时的首段功率
• 令
其中Kd为需要系数
• 则Kd =P30/Pe，由此可得P30=KdPe
第二节 三相用电设备组计算负荷的确定
• 在确定有功计算负荷P30后，可求出其余 计算负荷： • 1.无功计算负荷 • 2.视在计算负荷 • 3.计算电流 • 4. 三相电动机计算电流
第二节 三相用电设备组计算负荷的确定
• （二）设备容量的计算 • 需要系数的基本公式P30=KdPe中的设备容 量Pe是不含备用设备的容量，且此容量的 计算与用电设备工作组的工作制有关 • 1. 一般连续工作制和短时工作制的设备组 容量计算 • Pe为所有设备铭牌额定容量之和
第一节 工厂用电设备的工作制及负荷曲 线的有关概念
• • • • 一、工厂用电设备的工作制 按工作制可分为三类： 1. 连续工作制设备 在恒定负荷下运行，且运行时间长到使设 备达到热平衡 • 比如通风机、水泵、空气压缩机、发电机 组、电炉、白炽灯等
第一节 工厂用电设备的工作制及负荷曲 线的有关概念
• 2. 短时工作制设备 • 在恒定负荷下运行时间短，短于达到热平 衡的时间，停歇时间长 • 如机床上的辅助电机：进给电机、冷却泵 等等；控制闸门的电机
第一节 工厂用电设备的工作制及负荷曲 线的有关概念
• 3. 断续周期工作制设备 • 周期性的工作，反复运行，工作和停歇都 不足以使设备达到热平衡 • 例如电焊机、起重机用电动机等 • 负荷持续率（暂载率）：一个工作周期内 工作时间与工作周期的百分比值，用ε表 示，即
第四节 工厂的计算负荷及负荷中心的确定
• （2）平均功率因数 • 又称为加权功率因数，按下式计算
• Wp为一段时间内消耗的有功电能，Wq为 一段时间内消耗的无功电能 • 供电企业对功率因数有一个规定值，工厂 的功率因数高于规定值可减收电费，反之 则加收，以鼓励用户积极提高功率因数
第四节 工厂的计算负荷及负荷中心的确定 • • • •
第一节 工厂用电设备的工作制及负荷曲 线的有关概念
• 5. 负荷系数KL（负荷率） • KL = Pav / Pmax • 负荷系数也称负荷曲线填充系数，表征负 荷曲线不平坦程度 • 从最大程度发挥设备作用方面来说， KL越 接近于1越好； • 从发挥电力系统的效能方面来说， KL越大 越好
第一节 工厂用电设备的工作制及负荷曲 线的有关概念
第四节 工厂的计算负荷及负荷中心的确定 • （四）工厂的功率因数、无功补偿及补偿 后工厂的计算负荷 • 1. 工厂的功率因数 • （1）瞬时功率因数 • 可由相位表直接测量得出，或者通过功率 表、电压表、电流表等的读数通过以下公 式间接得出： • 其中P为三相有功功率，U为电压读数，I 为电流读数
第四节 工厂的计算负荷及负荷中心的确 定
• 在负荷大致分布均匀的车间内，车间“重心”即 负荷中心就是车间的中心位臵 • 如果负荷分布不均匀，车间“重心”应该偏向负 荷相对集中的一侧 • 负荷圆的半径r由车间计算负荷P30=Kπr2得出 • 即 r
P 30 K
• 其中K为负荷圆的比例（如1mm2：5KW）
• 二、需要系数法确定计算负荷 • 1. 基本公式 • 计算负荷P30表示内容
第二节 三相用电设备组计算负荷的确定
• 其中KΣ为设备同时系数 • 即KΣ
• 设备组在最大负荷时运行的设备容量 = • 全部设备容量 • 设备组在最大负荷时的输出功率 • 运行的设备容量
• KL为设备组的负荷系数 • 即KL =
第二节 三相用电设备组计算负荷的确定
• 2. 断续周期工作制设备容量计算 • 将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 • 容量换算公式： • 断续周期工作制的用电设备常用的有电焊 机和起重机用电动机
第二节 三相用电设备组计算负荷的 确定
• （1）电焊机 • 容量换算到ε=100%，因此换算后设备容量为
（3）最大负荷时功率因数 即在计算负荷时的功率因数： cosψ=P30/S30 供电营业规定：100KVA及以上用户功率 因数要在0.9以上，其他用户功率因数为 0.85以上。并规定，未达到规定的，应增 加无功补偿装臵，如并联电容器 • 规定中所指功率因数，即为最大负荷时功 率因数
第四节 工厂的计算负荷及负荷中心的确定
第二节 三相用电设备组计算负荷的确定
• 目前普遍采用的确定用电设备组计算负荷 的方法有两种：需要系数法和二项式法 • 需要系数法采用的比较普遍，是确定计算 负荷的基本方法 • 二项式法有一定的应用局限性，在确定设 备台数较少且容量差别较大的分支干线的 计算负荷时，可采用二项式法