电力工程基础第二章课件
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✓ 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 失（约为灯泡功率的10%），其设备容量可取灯管额定功率 的1.1倍。
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➢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，应将其换算为等效的三相设备容量，再同三相用电设备一 起进行三相负荷计算。换算方法如下：
Pav
Wt t
年平均负荷为（图2-5）:
Pav
Wa 8760
➢负荷系数 KL：平均负荷与最大负荷
的比值，即
Baidu Nhomakorabea
KL
Pav Pmax
图2-5 年平均负荷
2020/5/5
KL越大，负荷曲线越平坦，负荷波动越小。
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3．需要系数和利用系数
➢需要系数Kd：负荷曲线中的最大有功计算负荷Pmax与全部 用电设备额定功率 PN 之比值，即
2.2 计算负荷的确定
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。
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） ➢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）
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，即
Kd
Pmax P30 PN PN
➢利用系数Ku：负荷曲线中的平均计算负荷Pav与全部用电设
备额定功率 PN之比值，即
Ku
Pav PN
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4．计算负荷
一般中小截面导体的发热时间常数τ
为10min以上，而导体通过电流达到
通过负荷的统计计算求稳出定温的升、的用时间以大按约发为3热τ～条4τ件，即选载择导体和
折算方法：按同一周期等效发热条件进行换算。
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QI2R， t R 当 、 Q 一 定I时 1， t
而PI，同一周 期 t，的 因此P 1
∴
Pe N
PN
✓ 吊车电动机组（包括电葫芦、起重机、行车等 ）的设备容 量：指统一换算到ε=25%时的额定功率（kW），即
Pe PN
N 25
计算负荷是选择电力变压器、开关设备及导线、电缆等额 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，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。
电力工程基础
第2章 负荷计算与无功功率补偿
第2章 负荷计算与无功功率补偿
2.1 电力负荷与负荷曲线 2.2 计算负荷的确定 2.3 功率损耗与电能损耗计算 2.4 企业计算负荷的确定 2.5 无功功率补偿 2.6 尖峰电流的计算
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2.1 电力负荷与负荷曲线
一、负荷计算的目的及意义
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t 10% 0 t 10% 0
T
tt0
吊车：标准暂载率有15%、25%、40%和60%四种
电焊机：标准暂载率有50%、65%、75%和100%四种
2．设备容量Pe的确定
➢对长期工作制的用电设备： Pe PN ➢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。
取冬季为213天，夏季为152天，则图中功率P1所占时间为：
T1(t1t1)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Pmax ：指全年中消耗电能最多的半小时的平均
功率，即
PmaxP30
➢年最大负荷利用小时数Tmax： 在此时间内，用户以年最大负荷
流导体大约经半小时（30min）后可
电气设备的一个假想的持续达负到稳荷定值温，升值称为计算负荷，用Pc（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 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，因此
Pc Pmax P30
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一、概述
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
示。
8760
Tmax
Wa Pmax
pdt
0
Pmax
图2-4 年最大负荷与年最大负荷利用小时数
可见：年负荷曲线越平坦，Tmax越大；年负荷曲线越陡，Tmax越小。
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2．平均负荷与负荷系数
➢平均负荷Pav：电力负荷在一定时间t内平均消耗的功率，即
✓年最大负荷曲线（图2-2 ）：或称运行年负荷曲线。
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Pmax
Pmax
8 12 16
()
a
钢铁工业
Pmax
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
4
8 12 16 20 24 ( )
c
农村加工业
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8 12 16
()
b
食品行业
Pmax
100
90
80
70
60
50
40
30
✓ 单相设备接于相电压时：Pe 3Pe.m 式中，Pe 为等效三相设备容量（kW）；P e .m 为最大负荷相所
接的单相设备容量（kW）。
✓ 单相设备接于同一线电压时： Pe 3Pe.
2PN
N
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✓ 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
P eP N
N P N 100
NSNcoN sN
➢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；
✓ 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；
20
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0
4
8 12 16 20 24 ( )
d
市政生活
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装机容量 负荷
图2-1 日有功负荷曲线
a）折线图 b）梯形图
机组检修
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（月）
图2-2 年最大负荷曲线
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✓全年时间负荷曲线（图2-3 ）：或称年负荷持续曲线。
图2-3 全年时间负荷曲线的绘制 a）冬季典型日负荷曲线 b）夏季典型日负荷曲线 c）全年时间负荷曲线
✓供电方式:由双回路供电。
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3．三级负荷：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。
三、负荷曲线
1．负荷曲线的分类 ➢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
2．负荷曲线的绘制 ➢日负荷曲线（图2-1） ：逐点描绘法、梯形曲线法 ➢年负荷曲线：
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➢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，应将其换算为等效的三相设备容量，再同三相用电设备一 起进行三相负荷计算。换算方法如下：
Pav
Wt t
年平均负荷为（图2-5）:
Pav
Wa 8760
➢负荷系数 KL：平均负荷与最大负荷
的比值，即
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KL
Pav Pmax
图2-5 年平均负荷
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KL越大，负荷曲线越平坦，负荷波动越小。
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3．需要系数和利用系数
➢需要系数Kd：负荷曲线中的最大有功计算负荷Pmax与全部 用电设备额定功率 PN 之比值，即
2.2 计算负荷的确定
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。
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） ➢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）
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，即
Kd
Pmax P30 PN PN
➢利用系数Ku：负荷曲线中的平均计算负荷Pav与全部用电设
备额定功率 PN之比值，即
Ku
Pav PN
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4．计算负荷
一般中小截面导体的发热时间常数τ
为10min以上，而导体通过电流达到
通过负荷的统计计算求稳出定温的升、的用时间以大按约发为3热τ～条4τ件，即选载择导体和
折算方法：按同一周期等效发热条件进行换算。
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QI2R， t R 当 、 Q 一 定I时 1， t
而PI，同一周 期 t，的 因此P 1
∴
Pe N
PN
✓ 吊车电动机组（包括电葫芦、起重机、行车等 ）的设备容 量：指统一换算到ε=25%时的额定功率（kW），即
Pe PN
N 25
计算负荷是选择电力变压器、开关设备及导线、电缆等额 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，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。
电力工程基础
第2章 负荷计算与无功功率补偿
第2章 负荷计算与无功功率补偿
2.1 电力负荷与负荷曲线 2.2 计算负荷的确定 2.3 功率损耗与电能损耗计算 2.4 企业计算负荷的确定 2.5 无功功率补偿 2.6 尖峰电流的计算
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2.1 电力负荷与负荷曲线
一、负荷计算的目的及意义
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T
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吊车：标准暂载率有15%、25%、40%和60%四种
电焊机：标准暂载率有50%、65%、75%和100%四种
2．设备容量Pe的确定
➢对长期工作制的用电设备： Pe PN ➢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。
取冬季为213天，夏季为152天，则图中功率P1所占时间为：
T1(t1t1)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Pmax ：指全年中消耗电能最多的半小时的平均
功率，即
PmaxP30
➢年最大负荷利用小时数Tmax： 在此时间内，用户以年最大负荷
流导体大约经半小时（30min）后可
电气设备的一个假想的持续达负到稳荷定值温，升值称为计算负荷，用Pc（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 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，因此
Pc Pmax P30
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一、概述
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
示。
8760
Tmax
Wa Pmax
pdt
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Pmax
图2-4 年最大负荷与年最大负荷利用小时数
可见：年负荷曲线越平坦，Tmax越大；年负荷曲线越陡，Tmax越小。
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2．平均负荷与负荷系数
➢平均负荷Pav：电力负荷在一定时间t内平均消耗的功率，即
✓年最大负荷曲线（图2-2 ）：或称运行年负荷曲线。
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Pmax
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钢铁工业
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食品行业
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✓ 单相设备接于相电压时：Pe 3Pe.m 式中，Pe 为等效三相设备容量（kW）；P e .m 为最大负荷相所
接的单相设备容量（kW）。
✓ 单相设备接于同一线电压时： Pe 3Pe.
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✓ 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
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NSNcoN sN
➢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；
✓ 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；
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装机容量 负荷
图2-1 日有功负荷曲线
a）折线图 b）梯形图
机组检修
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图2-2 年最大负荷曲线
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✓全年时间负荷曲线（图2-3 ）：或称年负荷持续曲线。
图2-3 全年时间负荷曲线的绘制 a）冬季典型日负荷曲线 b）夏季典型日负荷曲线 c）全年时间负荷曲线
✓供电方式:由双回路供电。
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3．三级负荷：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。
三、负荷曲线
1．负荷曲线的分类 ➢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
2．负荷曲线的绘制 ➢日负荷曲线（图2-1） ：逐点描绘法、梯形曲线法 ➢年负荷曲线：