06第六章 工厂供配电系统供电负荷的计算

第六章工厂供配电系统供电负荷的计算

Electric loads’ calculation of power supply system of industrial enterprise

§6-1 负荷曲线与特征参数

Load curves and characteristic parameters

一、电力系统负荷的组成composition of electric power load

电力系统的总负荷：系统中千万个用电设备所需功率的总和。（异步电动

机、同步电动机、电热炉、整流设备、照明等）

综合用电负荷：工业、农业、交通运输和市政生活所需的功率之和。

供电负荷：综合用电负荷＋网络损耗

发电负荷：供电负荷＋厂用电

二、负荷曲线load curve

——反映电力负荷随时间变化的曲线

按负荷种类分：有功负荷曲线，无功负荷曲线、

按时间长短分：日负荷曲线，月负荷、年负荷曲线

按计量地点分：个别用户、电力线路、变电所、发电厂乃至整个地区、整

个系统

相对来讲，无功负荷曲线用途较小，实际只是隔一段时间编制一次无功功率平衡表或各枢纽点电压曲线。

1.日负荷曲线：

电厂制定投标策略的依据。可用于决定系统的日发电量 。 2.年最大负荷曲线

一年内逐月或逐日综合最大有功功率负荷变化曲线。用于制定发电设备的检修计划，决定系统的总装机容量。 3.年负荷持续曲线

它不按时间的先后排列，只按全年的负荷变化，根据各个不同的负荷值在一年内的累计持续时间而重新排列组成；依据该曲线可以计算出一年内消耗的总电能。

三、 负荷曲线的特征参数 parameters of load curve 1.最大负荷P max 2.最小负荷P min 3.全年的电能 A ＝⎰8760

pdt

全日的电能 ⎰=24

0pdt A 4.年最大负荷利用小时数 max T ，max

8760

max

max P pdt

P A T ⎰

==

5.平均负荷 24

A

8760A P D Y av ==

6.负荷率：平均负荷与最大负荷的比值 有功负荷率α： α＝

max

P P av

或 P av ＝αmax P ⋅； α越小，说明曲线起伏越大，α<1

无功负荷率β： max

av

Q Q =

β或者max Q Q av ⋅=β， 一般的工业企业：β＝0.76～0.82 α ＝0.70～0.75

§6-2 计算负荷及有关系数 Calculation load and related parameters

一、 计算负荷 calculation load

1、 计算负荷是按发热条件选择电气设备的一个假定负荷，“计算负荷”产

生的热效应应该和实际变动负荷产生的最大热效应相等。 2、 通常把半小时平均负荷曲线上的“最大负荷”称为计算负荷 3、 0.5小时平均负荷曲线：将每间隔0.5h 读取有功电能表的读数，除以

30min ，求得有功平均值，然在以纵轴为有功、横轴为时间的直角坐标系中逐点描绘而成。 4、 取0.5h 平均负荷的原因

一般中小截面导体的发热时间常数为T ＝10min 以上，经验表明，其达到稳定温升时间为（3～4）T ，也就是说载流导体大约经过半小时可达到稳定温升值；如导线承载短暂尖峰荷，显然不能是导线温升达到最高，只有持续时间30min 以上，才有可能使导线温升达到最高值。为计算方法一致，对其它供电元件均采用0.5h 平均负荷最大值为计算负荷。 二、 相关系数

1．需要系数d K N max

d P P K ＝

设备容量负荷曲线最大有功负荷= av

P 负荷曲线平均有功负荷

3．同时系数

∑

K

车间配电干线上有多组用电设备时，各组用电设备的最大负荷不同时出现，用到同时系数。

有功同时系数

∑=⋅

∑

=

m

1

i

i

ca

ca

P

P

P

K 无功同时系数

∑=⋅

∑

=

m

1

i

i

ca

ca

Q

Q

Q

K

§6-3 按需要系数法确定计算负荷

Calculation of power loads using the demand factor method 多用于确定车间变电所负荷和全厂负荷

计算时从负荷端开始，逐级上推，到电源进线结束。

一、 确定单台用电设备的设备容量（'N P ） 和计算负荷

<一> “设备容量”：经过折算至统一工作制下的“额定功率”，用'N P 表示 1、用电设备的工作方式

1） 长期工作制：在规定的环境温度下连续运行，设备任何部分温度

升不会超过最高允许值。

2） 短暂工作制：用电设备的运行时间短，停歇时间长，工作时间内

温升未达到该负荷下的稳定值即停歇冷却，停歇时间内温度降到其周围介质的温度。

求计算负荷时一般不考虑短暂工作制的用电设备。

3） 重复短暂工作制：断续方式反复进行工作，工作时间（t ）与停歇

时间（0t ）相互交替，工作时间内设备温度升高，停歇时间内温度又下降，若干周期后达到一个稳定的波动状态。 暂截率：%100%0

⨯+=

t t t

Jc ，又称负荷持续率或接电率。 我国规定，重复短暂负荷下电气设备的额定工作周期10min 。 吊车用电动机的标准暂载率有15%，25%，40%，60%； 电焊设备的标准暂载率有50%，65%，75%，100%。

2、单个用电设备的设备容量'

N P

1） 长期工作制的电动机：N '

N P P =（kW ）

2） 重复短暂工作制电动机：换算到%25%=Jc 下，

%Jc P 2P %

Jc %

Jc P N N 25'

N ==

3） 电焊机及电焊装臵

'

%

Jc