第三章电力负荷

根据国际上用电负荷的通用分类原则分
①农,林,牧,渔,水利业－ 7%。 ②工业 －80%。 ③地质普查和勘探业－ 0.07%。 ④建筑业.－0.76%。 ⑤交通运输,邮电通信业－1.7%。 ⑥商业,公共饮食业,物资供应和仓储业－1.2%。 ⑦其他事业单位－3.1%。 ⑧城乡居民生活用电－6.2%。
第三章电力负荷
第三章 电 力 负 荷
第三章电力负荷
§3.1电力负荷及负荷曲线 一、负荷
1、概念
负荷是指发电厂、供电地区或电网在某一时 刻或者某一段时刻所承担的某一范围内 耗电设备所消耗的电功率的总和(工作 负载)。
第三章电力负荷
2、负荷的分类
按照电能的产、供、销生产过程分 根据对供电可靠性的要求不同分 根据国际上用电负荷的通用分类原则分 根据国民经济各个时期的政策和季节的要求分类
第三章电力负荷
四、不同行业负荷特性介绍 1、工业用电负荷特性
①年负荷变化； ②季负荷变化； ③月负荷变化； ④日负荷变化。
第三章电力负荷
请对比下面3个负荷曲线图
第三章电力负荷
2、农、林、牧、渔、水业用电负荷特性 （1）受季节影响较大：春季和夏季排灌用电和水
利业用电较多，在秋季以上两种用电会有所减 少，但是农业用电（主要是场上作业）和农副 产品加工用电增加，冬季这些用电会相对减少。 （2）受气候影响较大：在风调雨顺的年份，排灌 用电和水利业用电减少。
计算负荷
Qc
793 784 1154 606 736 4073
Sc
1150 1157 1725 1107Leabharlann Baidu1000 6139
采矿车间
第三章电力负荷
企业总降压变 电所6
10kv母线
选
其
矿炼
他
车铁
间车
间
补 偿 电 容 器
动力车间
3、单耗估算法
(1)单位产品电耗法确定工厂计算负荷
全年耗电量A(kwh).即:A=q*m
第三章电力负荷
暂载率
＝工工作作周时期间＝tt
tg tg
100%
t g：每周期的工作时间min
tt：每周期的停歇时间min
2、设备容量的确定 （1）一般用电设备容量 （2）反复短时工作制用电设备容量
第三章电力负荷
PN25＝
N 25
• PN
N 给定的设备暂载率（算换前）
25－暂载率为25％
PN25－暂载率为25％时的额定设备容k量w
免的发生一定量的损失,即线路损失,与这种损失相对应的电功 率称为线路损失负荷。 ⑤ 厂用电负荷:发电厂在发电过程中自身要有许多常用电设备在 运行,对应于这些用电设备所消耗的电功率,称为厂用电负荷。
第三章电力负荷
返回
根据对供电可靠性的要求不同分
①一类负荷； ②二类负荷； ③三类负荷。
第三章电力负荷
返回
第三章电力负荷
工厂供电示意图
(2)变压器损耗计算
有功损耗：
2
PT
P0
Pk
Sc SN
PT 变压器有功损k耗 W， P0 变压器空载损耗 kW， Pk 变压器短路损耗 kW， Sc 变压器计算负荷 kV， A SN 变压器额定容k量V， A
第三章电力负荷
(2)变压器损耗计算
无功损耗：
2
QT
Q0
QN
第三章电力负荷
35~110kv电源进线
7
企业总降压变
电所6
5
6~10kv母线
4 3 6~10/0.4kv
车间变电所2
高压配电线
车间低压母线1 低压配电线
用电设备
工厂供电示意图
2、逐级相加法计算法
③所有车间变电所高压侧的计算负荷，
加上厂区高压配电线4的损耗功率，
得到总降压变电所低压侧5的计算负
荷(选择 、 K )s；p K s q
返回
根据国民经济各个时期的政策和季节的要求分类
①优先保证供电的重点负荷； ②一般性供电的非重点负荷； ③可以暂时限电或停电的负荷；
第三章电力负荷
返回
3、电力系统中用户对电能的基本要求的要求 ①随时需要就随时有； ②电能质量能满足要求； ③用电量由用户自身决定； ④希望能廉价的使用电能。
第三章电力负荷
乘以一个全厂需要系数 K r，可得出全厂计算负荷：
PcKr PN
第三章电力负荷
2、逐级相加法计算法
（1）计算步骤 从用电端开始，逐级向电源推移的 计算方法： ①先计算各用电设备的计算负荷， 然后计算车间干线和车间变电所低 压母线1处的计算负荷，包括电力照 明； ②车间变电所低压侧总计算负荷， 加上车间变电所2处的损耗功率，得 到车间变电所高压侧3处的计算负荷；
P c b P N c P N '
b PN 用电设备组的平均负荷
c PN' 表示用电设备组中,N 台容量最大功率设备 运行时的附加负荷
不同工作制的不同类用电设备,取用大功率设备的数量 N应有所不同.一般规定: 金属切割机床采用N=5; 反复短 时工作制采用N=3; 加热炉采用N=2; 电焊设备采用N=1.
第三章电力负荷
按电能的产、供、销过程分
① 发电负荷：指电网或发电厂的实际出力（KW、MW）。 ② 供电负荷：发电负荷－厂用电负荷＋输入负荷－输出负荷
（KW、MW）; 或者：用电负荷＋线路损失负荷 ③ 用电负荷：指地区供电负荷减去线损功率后的负荷（KW或者
MW）。 ④ 线路损失负荷:电能在从发电厂到用户的输配电过程中,不可避
QL3Ic2X10 3
④工厂总降压变电所低压侧的计算负 荷，加上主变压器6的损耗功率，得 到总降压变电所高压侧7处的计算负
荷，即为全厂进线处的总计算负荷。
35~110kv电源进线
7
企业总降压变
电所6
5
6~10kv母线
4 3 6~10/0.4kv
车间变电所2
高压配电线
车间低压母线1 低压配电线
用电设备
Pc
A T m ax
(2)单位产值电耗法确定工厂计算负荷
年产值为M(万元),单位产值耗电量为b(kwh/万元),,则工厂 全年耗电量为: A=M*b
一组的最大附加负荷 cP n，' 再加上所有设备的平均负荷 bP n
得到总的有功和无功计算负荷。
第三章电力负荷
bnP t和bntP gt－所有各 平 组 均 有 负 功 荷 和 的 无 总
c'n P m 和 axc'n P tg m － ax 所有 附 各 加 组 负 有 荷
例：某机修车间380v线路中，接有冷加工机床电动机20 台，共50kw（其中功率较大的电动机7kw1台，4.5kw的 2台，2.8kw的7台）；通风机2台，共5.6kw;电阻炉1台， 2kw。用二项式系数法确定线路上的计算负荷。
第三章电力负荷
（3）多组用电设备的计算负荷
在确定多组用电设备的计算负荷时,除了将各组计算负荷累加
之外,还必须乘以一个需要系数的”同时使用系数”K s p
K
，
sq
m
m
P cK sp
i 1
P c i K sp
i 1
K rP n
i
m
m
Q c K sqi 1P ctgi K sqi 1K rP n tgi
第三章电力负荷
(2)变压器损耗计算 近似值：
PT 0.01S5c QT 0.06 Sc
第三章电力负荷
(3)电力线路功率损耗计算 有功损耗：
PL3Ic2R10 3
无功损耗：
QL3Ic2X10 3
第三章电力负荷
(4)例题
35~110kv电源进线
车间名称
采矿 选矿 炼铁 动力 其他
总计
Pc
834 851 1284 927 650 4546
对日负荷曲线来说,可通过下式计算日负荷率:
KL
Pav 100% Pmax
式中: K L ---日负荷率
Pav ---日平均负荷,kw Pmax ---日最大负荷,kw
第三章电力负荷
三、负荷基本特性描述
以日负荷曲线为例
第三章电力负荷
基本信息
①最大负荷发生点。 ②某电厂一天的发电量。 ③总的负荷曲线。 ④一天内的平均负荷量。 ⑤日负荷率。 ⑥一天内不同时刻的具体负荷值。
②某一供电单元的实际供电负荷曲线，就是由各 单独负荷曲线叠加而成的。
③负荷除了正常要求之外，还有一些特殊的临时 因素影响它。
第三章电力负荷
5、负荷率 ①概念：是指在规定时间(日,月,年)内的平均负荷
与最大负荷之比的百分数. ②目的：衡量在规定时间内负荷变动的情况；
考核电气设备利用的程度；
第三章电力负荷
二.负荷曲线
1、概念 所谓负荷曲线就是指负荷要求在某一段时间内随
时间变化的曲线。
2、曲线用途 对于预测某一段时间内用户所需的电能，以及决
定为满足峰值负荷要求必须有多大的装机容量，都 必须研究负荷曲线。
第三章电力负荷
万 kw
P max P av
P min
0
6
12
18
电力系统日用电负荷曲线
第三章电力负荷
第三章电力负荷
3.城乡居民生活用电负荷特征 (1)在一日内变化大。 (2)季节变化对居民用电负荷的影响大。
第三章电力负荷
§3.2计算负荷
一、计算负荷概念 通常为了按发热条件选择供电系统元件而需
要计算的负荷功率或者负荷电流。
1、用电设备分类 第一类：长时工作制用电设备（使用时间较长或者连续工 作的用电设备） 第二类：短时工作制用电设备（使用时间较短而停歇时间 相当长的用电设备） 第三类：反复短时工作制用电设备
第三章电力负荷
（1）单个用电设备的计算负荷 （2）成组用电设备的计算负荷.
Pc PN
Pc
KsimKL
N x
PN
同时系数=某组工作着的用电设备容量/ 该组全部用电设备总容量
负荷系数：表示在最大负荷时,某组工作着的用电设备实际所需 的功率与其设备总容量之比值.
PcKr PN
第三章电力负荷
[例] 已知小批量生产的冷加工机床组拥有电压为380v的三 项交流电动机,功率7kw的3台, 功率4.5kw的8台,功率 2.8kw的有17台,功率1.7kw 的有10台.试求该机床组计算负 荷. 注意事项： （1）合理确定用电设备组的设备容量； （2）本方法适用于设备台数较多，而单台设备容量差别不大 的用电设备组； （3）若设备台数较少，一般取上限值。
第三章电力负荷
当用电设备只有一两台设备时，可认为 Pc （P即N取 b=1,c=0）,相应的 可c适os当取大一些。
第三章电力负荷
(1) 用电设备组的计算负荷
[例] 已知某矿井有电压380V的通风机：20kw的3台， 15kw的4台，7kw的8台。试用二项式系数法求该通风机 组的计算负荷。 (2) 多组用电设备的计算负荷 在确定干线上总计算负荷时，只能在各组用电设备中取其中
例：有一台10t桥式吊车，额定功率 PN＝40kw ＝40％ 试求该设备的设备容量
PN2＝ 5 2N5•PN
40•4050kw 25
第三章电力负荷
二、计算负荷的方法：需要系数法、二项式系数
1、需要系数法
Qc Pc tg
Sc Pc2 Qc2 Sc Pc cos Ic Sc 3UN
IcPc 3UNcos
24 T(小 时 )
P 万 kw
0
3
6
9
电力系统年用电负荷曲线
12
T(月 )
第三章电力负荷
3、负荷计算 对于一条负荷曲线，曲线下的面积就是这段时
间内所需用的能量，以一天为例就是指24小时 内所耗总电量。
24
E Pdt 0
P是负荷以KW（MW）计，t是时间（小时）
第三章电力负荷
电力系统不但要考
第三章电力负荷
三、工厂企业总计算负荷的确定 7
1、需要系数法 2、逐级相加法计算法 3、单耗估算法
5
4 3 6~10/0.4kv
35~110kv电源进线 企业总降压变 电所6
车间变电所2
6~10kv母线 高压配电线
车间低压母线1 低压配电线
第三章电力负荷
用电设备
工厂供电示意图
1、需要系数法
将全厂用电设备的总设备容量 （PN不计备用设备容量）
Sc SN
Q0 I100%0SN
QN U1k0%0SN
QT 变压器无功损kv耗 ar， Q0 产生主磁通所需 功的 率无 k， va功 r I0%变压器空载电电 流流 占的 额百 定分比 Uk%变压器短路电电 压压 占的 额百 定分比 Q N额定负荷下 二消 次耗 绕在 组一 漏 功、 电 功k抗 v率 a
负荷
kW
虑用户在一段时间
需要多少电能，而
且需要分析用户是
怎样消耗这些电能。
第三章电力负荷
A
B 图 2.1
时间 T
4、几种不同类型的负荷曲线
第三章电力负荷
第三章电力负荷
第三章电力负荷
第三章电力负荷
负荷曲线注意的几点问题：
①实际上的负荷曲线都不会如此平滑，一些其他 负荷，如牵引，焊接，锻压，大型轧钢设备等， 可能启动负荷很大，所以造成负荷曲线波动极 大。
第三章电力负荷
[例] 某厂机修车间低压配电装置对机床, 长时间工作制的水泵 和通风机以及卷扬机等三组负荷供电,见图.已知机床组有5kw 电动机4台,10kw电动机3台; 水泵和通风机组有10kw 电动机 5 台;卷扬运输机有7kw 电动机4台.试确定机修车间的计算负 荷.
第三章电力负荷
2、二项式系数法