工厂的电力负荷及其计算
工厂的电力负荷及其计算(ppt 77张)
供配电系统
第二章
照明设备
白炽灯、卤钨灯、荧光灯、高压汞灯、高压钠灯、钨
卤化物灯和单灯混光灯等。
照明设备的工作特点：
（1）工作方式属长期连续工作方式。 （2）除白炽灯、卤钨灯的功率因数为 1外，其它类型 的灯具功率因数均较低。 （ 3 ）照明负荷为单相负荷，单个照明设备容量较小。 （4）照明负荷在工厂总负荷中所占比例通常在10%左 右。
允许由一回专用架空线路供电。
2019/2/17
供配电系统
第二章
第一节 工厂的电力负荷及负荷曲线
一、工厂电力负荷的分级及对供电的要求 三级负荷
所有不属于一级和二级负荷的电能用户均属 于三级负荷。三级负荷对供电无特殊要求，允许较长时间
停电，可采用单回路供电。
工业企业中一、二级负荷所占比例约为60%左右，停电 不仅造成直接经济损失，更会造成间接损失。 企业老总办公室、会议室属于几级负荷？
2019/2/17
供配电系统
第二章
第一节 工厂的电力负荷及负荷曲线
三、负荷曲线的概念
负荷曲线是电力负荷随时间变化的图形。
对象
工厂
车间
设备组
性质
有功 无功 时间
年 月 日 班
2019/2/17
供配电系统
第二章
第一节 工厂的电力负荷及负荷曲线
三、负荷曲线的概念 日负荷曲线的绘制（以有功为例）
电阻加热炉 电弧炉 感应炉 其它电热设备 主要用于各种零件的热处理 主要用于矿石熔炼、金属熔炼 主要用于熔炼和金属材料热处理 红外线加热、微波加热和等离子加热等
电热设备的工作特点是： （1）工作方式为长期连续工作方式。 （2）电热装置一般属二级或三级负荷。
工厂的电力负荷及其计算复习
设备总容量(见例2-1)为
Pe 120.5kW
X 台最大容量的设备容量为 Px P5 7.5kW 3 4kW 2 30.5kW
因此按式（2-21）可求得其有功计算负荷为
P30 0.14120.5kW 0.4 30.5kW 29.1kW
按式（2-11）可求得其无功计算负荷为 Q30 29.1kW 1.73 50.3k var
例 2-3已 知某 机 修 车间 的 金 属切 削 机 床组 ， 拥 有电 压 为 380V的三相电动机7.5kW 3台，4kW 8台，3kW 17台， 1.5kW 10台。试求其计算负荷。
工厂供电
18
解：由附录表1查得
b 0.14,c 0.4, x 5,cos 0.5, tan 1.73
工厂供电
1
（2） 二级负荷
当中断供电将造成较大政治影响、较大经济损失的 负荷。如主要设备损坏等。 二级负荷对电源的要求 两回路供电，其中一回路发生故障时，二级负荷应 不致中断供电，或中断后能迅速恢复供电。 （3） 三级负荷
不属于一、二级负荷的一般负荷。对供电电源无特 殊要求。
工厂供电
2
二、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
工厂供电
24
二、单相设备组等效三相负荷的计算
1.单相设备接于相电压时的等效三相负荷计算
其等效三相设备容量Pe 应按最大负荷相所接单相设备容量 Pem
的3倍计算，即
Pe 3Pe.m
其等效三相负荷则按前述需要系数法计算。
2.单相设备接于线电压时的等效三相负荷计算
由于容量为Pe的单相设备接在线电压上产生的电流I Pe /(U cos
工厂供电
4
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 计算负荷？（P31） 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
第二章工厂的电力负荷及其计算习题及答案
第二章工厂的电力负荷及其计算习题及答案2-1 什么叫负荷曲线？有哪几种？与负荷曲线有关的物理量有哪些？答：负荷曲线是表征电力负荷随时间变动情况的一种图形，反映了用户用电的特点和规律。
负荷曲线按负荷的功率性质不同，分有功负荷和无功负荷曲线；按时间单位的不同，分日负荷曲线和年负荷曲线；按负荷对象不同，分用户，车间或某类设备负荷曲线。
与负荷曲线有关的物理量有：年最大负荷和年最大负荷利用小时；平均负荷和负荷系数。
2-2年最大负荷P max ------ 指全年中负荷最大的工作班内（为防偶然性，这样的工作班至少要在负荷最大的月份出现2〜3次）3 0分钟平均功率的最大值，因此年最大负荷有时也称为3 0分钟最大负荷P30。
年最大负荷利用小时T max ---------- 指负荷以年最大负荷Pmax持续运行一段时间后，消耗的电能恰好等于该电力负荷全年实际消耗的电能，这段时间就是年最大负荷利用小时。
平均负荷Pav————平均负荷就是指电力负荷在一定时间内消耗的功节率的平均值。
负荷系数KL ————负荷系数是指平均负荷与最大负荷的比值。
2-3.什么叫计算负荷?为什么计算负荷通常采用30min 最大负荷?正确确定计算负荷有何意义?答:计算负荷是指导体中通过一个等效负荷时,导体的最高温升正好和通过实际的变动负荷时产生的最高温升相等,该等效负荷就称为计算负荷.导体通过电流达到稳定温升的时间大约为(3~4)t,t 为发热时间常数.对中小截面的导体.其t 约为10min 左右,故截流倒替约经30min 后达到稳定温升值. 但是,由于较大截面的导体发热时间常数往往大于10min,30min 还不能达到稳定温升.由此可见,计算负荷Pc 实际上与30min 最大负荷基本是相当的。
计算负荷是供电设计计算的基本依据.计算符合的确定是否合理,将直接影响到电气设备和导线电缆的选择是否合理.计算负荷不能定得太大,否则选择的电气设备和导线电缆将会过大而造成投资和有色金属的浪费;计算负荷也不能定得太小,否则选择的电气设备和导线电缆将会长期处于过负荷运行,增加电能损耗,产生过热,导致绝缘体过早老化甚至烧毁.2-4. 各工作制用电设备的设备容量如何确定?答:长期工作制和短期工作制的设备容量就是该设备的铭牌额定功率,即Pe=PN 反复短时工作制的设备容量是指某负荷持续率下的额定功率换算到统一的负荷持续率下的功率.2-5.需要系数的含义是什么? 答:所有用电设备的计算负荷并不等于其设备容量,两者之间存在一个比值关系，因此需要引进需要系数的概念，即:Pc二KdPe. 式中，Kd为需要系数；Pc为计算负荷；Pe为设备容量. 形成该系数的原因有:用电设备的设备容量是指输出容量,它与输入容量之间有一个平均效率；用电设备不一定满负荷运行,因此引入符合系数Kl;用电设备本身及配电线路有功率损耗，所以引进一个线路平均效率；用电设备组的所有设备不一定同时运行,故引入一个同时系数, 2-6 确定计算负荷的估算法.需要系数法和二项式法各有什么特点？各适合哪些场合？答：估算法实为指标法，其特点是进行方案比较时很方便，适用于做任务书或初步设计阶段。
第二章 工厂的电力负荷及其计算
❖ ① 吊车机组用电动机〔包括电葫芦、起重机、
行车等 〕的设备容量一致换算到ε=25%时的额外
功率〔kW〕，假定其εN不等于25%时应停止换
算，公式为:
Pe PN
N
25%
2PN
n
❖ ② 电焊机及电焊变压器的设备容量一致换算到ε ＝100%时的额外功率〔kW〕。假定其铭牌暂载 率εN不等于100%时，应停止换算，公式为:
第二章 工厂的电力负荷及其计算
❖ 普通选P30作为Pm，作为计算负荷运用。 ❖ 缘由 ❖ 〔1〕选择设备时要思索到最严重的状况下也能正常运转。 ❖ 〔2〕由于导体经过电流到达动摇温升的时间大约需(3～
4)τ，τ为发热时间常数。截面在16mm2及以上的导体， 其r≥10min，因此载流导体大约经30min(半小时)后可到 达动摇温升值。 ❖ 由此可见，计算负荷实践上与从负荷曲线上查得的半小 时最大负荷P30(亦即年最大负荷Pmax)是基本相当的。 所以计算负荷也可以以为就是半小时最大负荷。 ❖ 求计算负荷意义严重，预算过高，招致有色金属的糜 费和工程投资的添加。反之，如预算过低，又会使供电 系统的线路及电气设备由于承当不了实践负荷电流而过 热，减速其绝缘老化的速度，降低运用寿命，增大电能 损耗，影响供配电系统的正常牢靠运转。
❖ (2) 负荷系数又称负荷率，它是用电负荷的平均负荷Pav与 其最大负荷Pm的比值.
❖ 对负荷曲线来说，负荷系数亦称负荷曲线填充系数，它表 征负荷曲线不平整的水平，即表征负荷坎坷变化的水平。从 充沛发扬供电设备的才干、提高供电效率来说，希望此系数 越高越趋近于1越好。从发扬整个电力系统的效能来说，应尽 量使不平整的负荷曲线〝削峰填谷〞，提高负荷系数。
❖ 〔3〕 三级负荷对供电电源的要求 由于三级 负荷为不重要的普通负荷，因此它对供电电源 无特殊要求。
工业企业电力负荷及其计算
1、连续工作制：在规定的环境温度下长期连续运行的 电器设备，特点是负荷比较稳定。连续工作发热使其温 度达到稳定温度，任何部分产生的温度和温升均应不超 过最高允许值。
P
PL
s
t
O
例子：通风机、水泵、压缩空气机，电动发动机，电炉，运输 设备，照明设备等。
2020/7/30
2、短时工作制：工作时间较短，而停歇时间相当长的 用电设备。特点是工作温度达不到稳定温度，停歇时 温度可降到环境温度。
确定计算负荷的方法：需要系数法，二项式法。
2020/7/30
2.2、三相用电设备组的设备容量
2.2.1、设备容量 ★区别 “额定功率” 在确定用电设备组的额定容量时，不能将各设备上的额定容 量简单相加，而必须换算成同一工作制下的额定功率，然后 才能相加。在统一规定的工作制下的“额定功率”成为设备
容 量，用Pe表示。 换算的依据是等价的发热条件；即将某一工作制下的发热转 换到另一工作制下的发热时对应的功率消耗。
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• 2.1.2工业企业用电设备的工作制
在工业企业中，电能广泛应用于各种机械、电解、电热、电 焊等，其运行工作制不同。为了取得较准确的电力负荷数据，以 便正确的选择供电系统的线路以及供电元件，必须将用电设备按 工作制进行分类。
按照发热情况分成3类： 1、连续工作制； 2、短时工作制； 3、反复短时工作制。
A相：
Pe1，ph Pe1,mph,A Pe2,mph,A
+
B相： ……………………………
Pe = 3Max{Pe,mph,x}
202C0/相7/3：0 ……………………………
P42 表2-3 相间负荷换算为相负荷的功率换算系数 P42 例 2-5
工厂电力负荷及其计算
工厂电力负荷及其计算一、工厂电力负荷的计算方法1.定额法计算定额法是根据工厂的生产工艺和设备，以及设备运行的时间及运行电压、额定电流等参数来计算工厂的电力负荷。
具体计算步骤如下：(1)根据生产工艺和设备确定每台设备的额定功率和运行时间。
(2) 计算每台设备的实际功率，实际功率等于额定功率乘以load rate（负载率）。
(3)计算每台设备的用电量，用电量等于实际功率乘以运行时间。
(4)将每台设备的用电量累加得到总用电量，即工厂的电力负荷。
2.统计法计算统计法是通过对过去一段时间的用电数据进行统计分析，得出工厂的电力负荷。
具体计算步骤如下：(1)收集过去一段时间的用电数据，包括电力仪表的读数、运行时间及环境参数等。
(2)对用电数据进行整理和分析，得出工厂的平均负荷和尖峰负荷。
(3)根据工厂的生产计划和负荷曲线，预测未来的负荷变化。
(4)根据预测的负荷变化，确定合理的电力供应方案。
3.标准法计算标准法是根据国家规定的工厂电力负荷标准来计算工厂的电力负荷。
具体计算步骤如下：(1)根据国家规定的工厂电力负荷标准，确定工厂的负荷等级。
(2)根据负荷等级和工厂的总用电量，计算工厂的电力负荷。
二、工厂电力负荷的影响因素2.工艺流程：不同的工艺流程对电力负荷的要求也不同，一些工艺流程需要大量的电力支持，而另一些工艺流程则相对较少。
3.工作时间：工厂的电力负荷还与工作时间有关，长时间连续运行的工厂需要更多的电力供应，而短时间间断运行的工厂则需要较少的电力供应。
4.环境因素：环境温度、湿度等因素也会对工厂的电力负荷产生影响，一些设备在高温高湿的环境下需要更多的电力支持。
三、工厂电力负荷的管理与调控1.合理安排生产计划：根据工厂的电力负荷情况，合理安排生产计划，避免电力负荷过高或过低的情况发生。
2.用电系统的优化设计：通过优化用电系统的设计，如改进设备的能效、增加系统的稳定性、提高用电设备的负荷率等，以减少工厂的电力负荷。
工厂的电力负荷及其计算
工厂的电力负荷及其计算工厂的电力负荷及其计算工厂作为生产的重要组成部分，对电力的需求量巨大。
电力负荷是指工厂在某一时间段内所需要的电能量，它是衡量工厂用电量大小的指标之一。
工厂的电力负荷计算是工厂电网规划和运营过程中重要的一环，正确计算电力负荷可以确保工厂的正常运行和经济使用电力资源。
本文将从电力负荷的基本概念、计算方法和影响因素等方面进行介绍。
一、电力负荷的基本概念电力负荷是指在一定时间范围内所需要的电能，即单位时间内消耗的电能量。
通常用单位时间内消耗的电能量来衡量，单位为千瓦时（kWh）或兆瓦时（MWh）。
在工厂的生产过程中，不同设备和工艺的电力需求是不同的，因此需要根据不同设备和工艺的电功率和运行时间来计算电力负荷。
二、电力负荷的计算方法计算工厂的电力负荷需要考虑以下几个因素：1.工艺设备的电功率：工厂中的各种设备和机器都有不同的功率需求，可以通过查阅设备的电功率参数手册或者询问设备制造商来获取。
2.设备的运行时间：不同设备和工艺的运行时间是不同的，需要根据设备的使用方式和生产周期来确定。
3.设备的利用率：设备的利用率是指在某一时间段内设备实际运行时间与总运行时间之比，通常用百分比来表示。
电力负荷计算的基本公式为：电力负荷（kWh）= 设备的电功率（kW） * 设备的运行时间（小时） * 设备的利用率三、影响电力负荷的因素1.季节因素：不同季节的工厂用电需求是不同的。
例如夏季气温高，空调和冷却设备的用电需求大；冬季气温低，供暖设备的用电需求大。
2.生产工艺变化：工厂的生产工艺发生变化，会对电力负荷产生影响。
例如，工厂采用新的生产设备或者调整生产工艺，会导致电力负荷的增加或减少。
3.生产规模变化：工厂的生产规模变化也会对电力负荷产生影响。
例如，工厂扩大生产规模或者停工倒闭，都会对电力负荷产生影响。
四、电力负荷的优化管理为了降低工厂的电力负荷，提高能源利用效率，工厂可以采取以下措施：1.能源管理系统：建立科学合理的能源管理系统，通过监测和评估电力负荷的使用情况，制定合理的用电策略，优化能源利用。
工厂的电力负荷及其计算
P 3(1 0) K P P 3(0 2)
01.08.2020
22
在负荷计算中，电力变压器的功率损耗按下式近似计算：
记住： PT 0.01S530
QT 0.06S30
01.08.2020
23
(四)工厂功率因数、无功补偿及补偿后的工厂计 算负荷
1.工厂的功率因数 （1）瞬时功率因数
cos P
3UI
Qc P30qc
式中 :qc tantan
（2）确定电容器个数
nQC/qC
cos提高 COS
（3）无功补偿后的工厂计算负荷
项目二（一） 工厂的电力负荷 及其计算
之一： 之二： 之三： 之四： 之五：
工厂的电力负荷和负荷曲线 三相用电设备组计算负荷的确定 单相用电设备组计算负荷的确定 工厂的计算负荷和年电能消耗量 尖峰电流的计算
01.08.2020
1
之一： 工厂的电力负荷与负荷曲线
工厂电力负荷 有两种含义
01.08.2020
Wa Aa
P30
Wa T max
01.08.2020
式中 A----为工厂的年产量 A----为单位产品耗电量
21
(三)按逐级计算法确定工厂计算负荷
P30(6) KdPe
P 3(0 5)KPP 3(0 6)
P 3(0 4)P W.2LP 3(0 5)
P 3(0 3)KPP 3(0 4)
P 3(0 2)P 3(0 3) P T P W 1L
年最大负荷 利用小时
Tmax
Wa Pmax
一班制：Tmax=1800—3600h、
两班制：Tmax=3500—4800h、
01.08.2020三班制：Tmax=5000—7000h
工厂的电力负荷和曲线及其计算
1.3 工厂用电负荷的分级
表2－1 小型机械类工厂中常用重要电力负荷的级别分类
序号
车间
用电设备
负荷级别
价格昂贵、作用重大，稀有的大型数控机床
1
金属加工车间
价格贵，作用大，数量多的数控间
冲天炉、鼓风机、30t及以上的浇铸起重机
三级
3
热处理车间
工厂的电力负荷、曲线及其计算
2019年11月9日
第2章第1页
主要内容
介绍中小型工厂电力负荷的运用情况、
负荷性质及其工作制，重点介绍了确定用电 设备组计算负荷的两种常用方法——需要系 数法和二项式系数法。接着讲述了无功补偿
的措施。另外还简要介绍了对供配电系统中 各点负荷进行逐点计算的方法以及城市电网 用电负荷预测的常用方法。
这类设备的工作时间较短，停歇时 间较长。如：金属切削用的辅助机 械(龙门刨横梁升降电动机、刀架快 速移动装置)、水闸用电动机等。
这类设备的工作呈周期性，时而工作 时而停歇，如此反复，且工作时间与 停歇时间有一定比例。如起重机、电 焊机、电梯等
负荷持续率
通常用一个工作周期内工作时间占整个周期的百分比
用电设备组名称
小批量生产金属冷加工机床 大批量生产金属冷加工机床 小批量生产金属热加工机床 大批量生产金属热加工机床
通风机、水泵、空压机
非联锁的连续运输机械 联锁的连续运输机械
锅炉房和机加、机修、装配车间的吊车 铸造车间吊车
自动装料电阻炉 非自动装料电阻炉 小型电阻炉、干燥箱
Pe2 2 SN N cosN 2 20 0.65 0.5 16.1kW
（3）吊车的设备容量
吊车属于反复短时工作制设备，它的设备容量应统一换
工厂的电力负荷及其计算
年负荷曲线 年负荷曲线反映负荷全年(8760小时)的变化情况，如图2-2所 示。 年负荷曲线通常绘成年负荷持续时间曲线，如图2-2(c)所示。 它是根据某一年中具有代表性的夏日负荷曲线(见图2-2(a) )和冬日 负荷曲线(见图2-2(b) )来绘制的。其中，夏日和冬日在全年中所占 的天数应视当地的地理位置和气温情况而定。一般北方地区可近 似认为夏日165天，冬日200天；南方地区则可近似认为夏日200 天，冬日165天。绘制时以负荷使用时间为横坐标，按负荷大小 依次排列，全年按8760小时计。从年负荷持续时间曲线能明显看 出： 一个企业在一年内不同负荷值所持续的时间，从而可以对系
根据用户对供电可靠性要求和中断供电造成的损失或影响
一级负荷
这类负荷在供电突然中断时 将造成人身伤亡的危险，或 造成重大设备损坏且难以修 复，或给国民经济带来极大 损失。
二级负荷
三级负荷
这类负荷如果突然断电，将 造成生产设备局部破坏，或 生产流程紊乱且难以恢复， 工厂内部运输停顿，出现大 量废品或大量减产，因而在 经济上造成一定损失。
工厂用电负荷的分级序号用电设备负荷级别金属加工车间价格昂贵作用重大稀有的大型数控机床一级价格贵作用大数量多的数控机床二级铸造车间冲天炉鼓风机30t及以上的浇铸起重机三级热处理车间井式炉专用淬火起重机井式炉油槽抽油泵二级锻压车间锻造专用起重机水压机高压水泵油压机二级电镀车间大型电镀用整流设备自动流水作业生产线二级模具成型车间隧道窑鼓风机卷扬机二级层压制品车间压塑机及供热锅炉二级线缆车间冷却水泵鼓风机润滑泵高压水泵水压机真空泵液压泵收线用电设备漆泵电加热设备二级min以上空压机二级有高位油箱的离心式压缩机润滑油泵二级离心式压缩机润滑油泵一级小型机械类工厂中常用重要电力负荷的级别分类反复短时工作制这类设备周期性地时而工作时而停歇工作周期一般不超过10min
第二章工厂的电力负荷及计算
第二章工厂的电力负荷及计算工厂的电力负荷及计算是指在工厂生产过程中所需的电能负荷及其计算方法。
工厂是一个需要大量电能供应的地方，其中包括机械设备、照明系统、空调系统等，这些都需要电能来提供运行所需的动力和光源。
工厂的电力负荷是指在一定时间内需要提供给工厂的电能总量，通常以千瓦(KW)或千伏安(KVA)为单位。
电力负荷的大小直接影响到工厂对电能供应的需求，因此正确计算电力负荷十分重要。
计算工厂的电力负荷涉及到多个方面，主要包括两个部分：基本负荷和附加负荷。
基本负荷是指工厂日常运行所需的电能负荷，例如照明系统、电梯、办公设备等常常需要长时间运行。
基本负荷的计算通常以建筑的可用面积和相应的标准功率密度为基础。
标准功率密度指的是单位面积所需的电能负荷，不同类型的空间通常会有不同的标准功率密度，例如办公用途一般为10W/m²，生产车间一般为20W/m²。
通过将建筑的可用面积乘以相应的标准功率密度，可以计算出基本负荷的电能需求。
附加负荷是指工厂特定设备工作时额外需要的电能负荷。
例如生产设备、空调系统等。
附加负荷的计算通常以设备的额定功率为基础。
额定功率是指设备正常工作时所需的功率，在设备的技术参数中可以找到。
通过将各个设备的额定功率相加，可以计算出附加负荷的电能需求。
综合计算基本负荷和附加负荷，可以得到工厂的总电力负荷。
为了确保工厂的正常运行，需要根据总电力负荷来选择和配置合适的变压器、电缆和电气设备等。
在进行电力负荷计算时，还需考虑到一些因素，如设备启动时的瞬时负荷、电机运行的功率因数、电缆的导线截面积等。
总之，正确计算工厂的电力负荷是确保电力供应满足工厂生产需求的重要一环。
合理预估工厂的电力负荷可以帮助工程师选择适当的电气设备和电缆，并保证工厂的正常运行。
因此，在进行工厂电力负荷计算时，需要综合考虑基本负荷和附加负荷，并考虑到一些因素，如瞬时负荷、功率因数等。
工厂电力负荷及其计算
3、负荷曲线的绘制
1)工作班负荷曲线的绘制
绘制负荷曲线采用的时间间隔△t为30min。 确定计算负荷的有 关系数，一般是依 据用电设备组最大 负荷工作班的负荷 曲线。
2)年每日最大负荷曲线的绘制
五、与负荷计算有关的物理量
1、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。
规定负荷持续率 25％或100％
（1）电焊机组
要求设备容量统一换算到
100% 下,则
Pe PN
N PN N S N cos N 100
（2）吊车电动机组 当采用需要系数法计算负荷时，要 求设备容量统一换算到 25% 下,则
Pe PN
N 2 PN N 25
（用户）。
一、电力负荷的分级及其对供电电源的要求
2、电力负荷的分级
1）一级负荷：中断供电将造成人身伤亡者；或政治、 经济上将造成重大损失的,称为一级负荷。 在一级负荷中，特别重要的负荷是指在中断供电 时将发生中毒、爆炸和火灾等情况的负荷，以及 特别重要场所的不允许中断供电的负荷。 2）二级负荷： 中断供电将在政治、经济上造成较 大损失的负荷。 3）三级负荷： 为一般的电力负荷。
工作时间
t 100% t t0
停歇时间
断续周期工作制的设备当实际的负荷持续率不等于额定负
荷持续率时, 即: N 也就是说
te t N
P e PN
Pe PN
N
四、负荷曲线
1、负荷曲线的定义 表征电力负荷随时间变动情况的图形。 2、负荷曲线的类型 按负荷对象分：有工厂的、车间的或某类设备的负荷 曲线。 按负荷的功率性质分：有有功负荷曲线和无功负荷曲 线。 按所表示负荷变动的时间分，有年的、月的、日的或 工作班负荷曲线。 按绘制的方式分：有依点连成的负荷曲线和梯形负荷 曲线。 年每日最大负荷曲线：按全年每日最大半小时平均负 荷来绘制的。
第二章工厂的电力负荷及其计算
第二章工厂的电力负荷及其计算随着工业化的发展，工厂已经成为现代社会中不可或缺的组成部分。
工厂的运作离不开电力供应，而电力负荷的合理计算对于工厂的正常运行和能源消耗的合理利用至关重要。
本文将针对工厂的电力负荷及其计算进行详细探讨。
一、工厂电力负荷的定义工厂电力负荷是指工厂所需的总电能，包括工厂设备、照明、办公设备等消耗电能的总和。
它取决于工厂的规模、生产工艺、设备种类、工作时间等因素。
二、工厂电力负荷的计算方法2.负荷法：根据工厂的生产能力和工作时间，计算单位时间内所需要的电能，再除以电网的工作效率得到总负荷。
例如，工厂的生产能力为每小时生产500个产品，工作时间为8小时，电网的工作效率为90%，那么总负荷就是(500/8)/0.9=69W。
3.经验法：根据工厂的历史数据和经验，估算出工厂的电力负荷。
这种方法适用于已经运行较长时间的工厂，可以根据历史数据推算每个季度、每个月或每天的负荷变化规律，然后进行合理估算。
三、影响工厂电力负荷的因素1.生产工艺：不同的工艺所需的电能消耗不同。
一般来说，化工、冶金等重工业的电力负荷较高，而轻工业的负荷较低。
2.设备种类和数量：不同种类的设备功率不同，数量也不同。
功率较高的设备会增加工厂的电力负荷。
3.工作时间：工厂的工作时间越长，消耗的电能也越多。
四、如何优化工厂的电力负荷1.合理计划生产时间和设备使用时间，避免设备闲置或过度使用，以减少不必要的电能消耗。
2.使用高效节能设备，降低功率需求和电能消耗。
3.通过调整生产工艺，采用低耗能的工艺和设备，降低电力负荷。
4.对于有峰谷电价的地区，合理选择生产时间，利用低电价时段进行生产，以减少成本和能源消耗。
结论工厂的电力负荷是工厂运营不可或缺的关键因素。
合理计算电力负荷是保证工厂正常运行和能源消耗合理利用的前提。
通过采用合理的计算方法和优化工艺设备，可以实现对工厂电力负荷的有效控制和管理。
这不仅有助于降低生产成本，提高生产效率，还可以减少对能源资源的消耗，实现可持续发展。
第二章 工厂的电力负荷及其计算
计算负荷：指导体中通过一个等效负荷时，导体的最高温升正好和通过实
际的变动通负过负荷荷时的其统产计生计的算最求高出温的、升用相来等按，发该热等效负荷就称为计算负荷。
条件选择供电系统中各元件的负荷值。
负荷计算：求计算负荷的这项工作称为负荷计算。
如果以计算负荷连续运行，发 热温度不会超过允许值
计算目的：为了正确的选择线路的导线截面、变压器的容量、开关电器、
第二章 工厂的电力负荷及其计算
2.1 工厂的电力负荷和负荷曲线 2.2 三相用电设备组计算负荷的确定 2.3 单相用电设备组计算负荷的确定 2.4 工厂总计算负荷的确定 2.5 尖峰电流的计算
2.1 工厂的电力负荷和负荷曲线
一、工厂电力负荷的分级及其对供电的要求
1、电力负荷的分级及其对供电的要求 （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。 ✓供电方式:由双回路供电。
1、计算负荷的定义
为10min以上，而导体通过电流达到
稳定温升的时间大约为3τ～4τ，即载
通过负荷的统计计算流导求体出大约的经、半小用时以（3按0mi发n）热后可条件选
达到稳定温升值
择导体和电气设备的一个假想的持续负荷值，称为计
算负荷，用Pc（或Qc 、Sc 、 Ic ）表示。
Pc Pm ax P30
Pe 1.2PN
（3）用镇流器的金属卤化物灯
Pe 1.1PN
Pe 1.1PN
2.2 三相用电设备组计算负荷的确定
二、需要系数法确定计算负荷
第2章 工厂电力负荷及其计算2-4
但实际上，负荷随时都在变动，通常用一个等值 返回 的矩形面积来代替负荷曲线下的面积。 目录
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(四) 功率因数与无功功率补偿
1. 工厂功率因数
（1）瞬时功率因数 瞬时功率因数由功率因数表或相位表直接读出，或由功率 表、电流表和电压表的读数按下式求出：
cos
P 3UI
式中：P——功率表测出的三相功率读数（kW）； U——电压表测出的线电压读数（kV）； I——电流表测出的相电流读数（A）。
WP——有功电度表读数；
Wq——无功电度表读数。
P30——工厂的有功计算负荷； S30——工厂的视在计算负荷。
自然功率因数
指用电设备或工厂在没有安 装人工补偿装置时的功率因数
指用电设备或工厂设置了人工 补偿后的功率因数
总功率因数
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功率因数对供电系统的影响 （1）系统中输送的总电流增加，使得供电系统中的电 气元件，容量增大，从而使工厂内部的启动控制设备、 测量仪表等规格尺寸增大，因而增大了初投资费用。 （2）增加电力网中输电线路上的有功功率损耗和电能 损耗。 （3）线路的电压损耗增大。影响负荷端的异步电动机 及其它用电设备的正常运行。 （4）使电力系统内的电气设备容量不能充分利用。
△WT0=△P0Ton
随负荷而变化的有载功率损耗所引起的年电能损耗 为：
WTl
8760 0
S Pk S NT
S ca dt Pk S NT
2
2
8760
0
S S ca
S ca dt Pk S NT
① 正确选用感应电动机的型号和容量，使其接近满载运行；
② 更换轻负荷感应电动机或者改变轻负荷电动机的接线；
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１．中断供电将造成人身伤亡时。 ２．中断供电将在政治、经济上造成重大损失时。例如：重 大设备损坏、重大产品报废、用重要原料生产的产品大量报 废、国民经济中重点企业的连续生产过程被打乱需要长时间 才能恢复等。 ３．中断供电将影响有重大政治、经济意义的用电单位的正 常工作。例如：重要交通枢纽、重要通信枢纽、重要宾馆、 大型体育场馆、经常用于国际活动的大量人员集中的公共场 所等用电单位中的重要电力负荷。
第二章 工厂的电力负荷及其计算
? (3)断续周期工作制) ：这类工作制的设备 周期性地时而工作，时而停歇，如此反复 运行，好像有固定周期一样，而工作周期 一般不超过10min。此设备有两种：电焊 用变压器和吊车、行车用电动机。
? 断续周期工作制的设备，可用“负荷持 续率”(又称暂载率)来表示其工作特征。 负荷持续率为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
?
? 图2-1是一班制工厂的日有功负荷曲线，其中图
2-1a是依点连成的负荷曲线，图2-1b是绘成梯形 的负荷曲线。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”。
第二章 工厂的电力负荷及其计算
? 年负荷曲线 ? 1、负荷持续时间曲线，按负荷大小依次排列，如图2-2c
?
第二章 工厂的电力负荷及其计算
? 根据允许中断供电的时间可分别选择下列应急电源：
?
1、允许中断供电时间为 15s以上的供电，可选用快速 自启动的发电机组。 2、自投装置的动作时间能满足允许中断供电时间的， 可选用带有自动投入装置的独立于正常电源的专用馈 电线路。 3、允许中断供电时间为毫秒级的供电，可选用蓄电 池静止型不间断供电装置、蓄电池机械贮能电机型不 间断供电装置或柴油机不间断供电装置。 ? 应急电源的工作时间，应按生产技术上要求的停 车时间考虑。当与自动启动的发电机组配合使用时， 不宜少于 10min 。
? ① 吊车机组用电动机（包括电葫芦、起重机、行 车等 ）的设备容量统一换算到 ε=25%时的额定功率 （kW），若其εN不等于25%时应进行换算，公式为 :
Pe ? PN ?
?N
25%
?
2PN
?n
? ② 电焊机及电焊变压器的设备容量统一换算到 ε＝
100%时的额定功率（ kW）。若其铭牌暂载率 εN不 等于100%时，应进行换算，公式为 :
? （3） 三级负荷对供电电源的要求 由于三级负荷 为不重要的一般负荷，因此它对供电电源无特殊 要电设备的工作制 (负荷分类） ? 工厂的用电设备，按其工作制 (duty-type) 分以
下三类： ? (1)连续工作制：这类工作制的设备 运行时间长，
第二章 工厂的电力
负荷及其计算
刘红宇
? 第一节工厂的电力负荷与负荷曲线 ? 第二节 三相用电设备组计算负荷的确定
第二章 工厂的电力负荷及其计算
? 第一节工厂的电力负荷与负荷曲线 ? 一、工厂电力负荷的分级及其对供电电源的要求 ? (一)工厂电力负荷的分级 ? 工厂的电力负荷，按《供配电系统设计规范》规定，分为
? 三、不属于一级和二级负荷者应为三级负荷。
第二章 工厂的电力负荷及其计算
? (二)各级电力负荷对供电电源的要求 ? （1）一级负荷的供电电源应符合下列规定：
a、一级负荷应由两个电源供电；当一个电源发生 故障时，另一个电源不应同时受到损坏。 b、一级负荷中特别重要的负荷，除由两个电源供 电外，尚应增设应急电源，并严禁将其它负荷接入 应急供电系统。 ? 下列电源可作为应急电源： 1、独立于正常电源的发电机组。 2、供电网络中独立于正常电源的专用的馈电线路。 3、蓄电池。 4、干电池。
停歇时间短 。如通风机、水泵、空气压缩机、电 机发电机组、电炉和照明灯等。机床电动机的负 荷，一般变动较大，但其主电动机一般也是连续 运行的。 ? (2)短时工作制： 这类工作制的设备 停歇时间 长，运行时间很短 如机床上的某些辅助电动机 (例 如进给电动机 )、控制闸门的电动机等。（负荷统 计时不计入）
在一级负荷中，当中断供电将发生中毒、爆炸和火灾等情 况的负荷，以及特别重要场所的不允许中断供电的负荷，应 视为特别重要的负荷。
第二章 工厂的电力负荷及其计算
? 二、符合下列情况之一时，应为 二级负荷： １．中断供电将在政治、经济上造成较大损失时。 例如：主要设备损坏、大量产品报废、连续生产 过程被打乱需较长时间才能恢复、重点企业大量 减产等。 ２．中断供电将影响重要用电单位的正常工作。 例如：交通枢纽、通信枢纽等用电单位中的重要 电力负荷，以及中断供电将造成大型影剧院、大 型商场等较多人员集中的重要的公共场所秩序混 乱。
Pe ? PN ?N ? SN cos? N ?N
第二章 工厂的电力负荷及其计算
? 三、负荷曲线的概念 ? 负荷曲线是表征电力负荷随时间变动情况的一种
图形，它绘在直角坐标纸上，纵坐标表示负荷 (有功功率或无功功率 )，横坐标表示对应的时间 (一般以小时为单位 )。 ? 负荷曲线按负荷对象分，有工厂的、车间的或 某类设备的负荷曲线。按负荷性质分，有有功和 无功负荷曲线。按所表示的 负荷变动时间分，有 年的、月的、日的或工作班的负荷曲线。
?
第二章 工厂的电力负荷及其计算
? （2）二级负荷的供电系统，宜由两回线路供电。 在负荷较小或地区供电条件困难时，二级负荷可 由一回 6KV 及以上专用的架空线路或电缆供电。 当采用架空线时，可为一回架空线供电；当采用 电缆线路时，应采用两根电缆组成的线路供电， 其每根电缆应能承受 100%的二级负荷。
所示，全年按8760h计。 ? 上述年负荷曲线，根据其一年中具有代表性的夏日负
荷曲线(图2-2a)和冬日负荷曲线(图2-2b)来绘制。其夏日 和冬日在全年中所占的天数，应视当地的地理位置和气 温情况而定。例如在我国北方，可近似地认为夏日165天， 冬日200天；而在我国南方，则可近似地认为夏日200天， 冬日165天。假设绘制南方某厂的年负荷曲线(图2-2c)， 其中P1在年负荷曲线上所占的时间T1=200(t1+t1′)，P2在 年负荷曲线上所占的时间T2= ? 200t2+165t2′，其余类推。