工厂供配电系统供电负荷的计算
工厂供配电的负荷计算
总结负荷计算的重要性和步骤
防止电力设备过载或欠载 为电力设备的选择和运行提供依据
总结负荷计算的重要性和步骤
01
步骤
02
1. 确定电力负荷的种类和大小
03
根据设备功率、运行时间和工 作方式等确定各类负荷的大小 和性质。
总结负荷计算的重要性和步骤
2. 计算总电力负荷
将各种电力负荷进行累加，得到总电力负荷 。
更加自动化的负荷管理
通过自动化技术，未来的负荷管理将更加高效和精准，能 够实时监测和控制电力设备的运行状态，实现电力负荷的 动态管理。
更加环保的能源利用
随着环保意识的提高，未来的负荷计算将更加注重环保和 节能，通过优化电力系统的设计和运行，降低能源消耗和 排放，实现可持续发展。
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计算用电设备的负荷
根据用电设备的资料和分类， 分别计算各类用电设备的负荷 。
统计总负荷
将各类用电设备的负荷进行累 加，得到工厂的总用电负荷。
03
负荷计算的细分类别
设备功率因数的确定
功率因数定义
01
功率因数是指有功功率与视在功率之比，是反映电力
用户用电设备合理利用功率的一个重要指标。
设备功率因数对负荷计算的影响
3. 选择合适的电力设备
总结负荷计算的重要性和步骤
01
02
03
根据总电力负荷选择合 适的电力设备，确保其 能够满足工厂的电力需
求。
4. 校验电力设备的运行 状态
通过监测电力设备的运 行状态，及时调整设备 的运行方式，确保其正
常运行。
Байду номын сангаас
展望负荷计算的未来发展趋势
更加智能化的负荷计算
供配电系统的负荷计算
供配电系统的负荷计算配电系统的负荷计算是指根据用电设备的类型、数量和使用情况对配电系统所需的总负荷进行计算和评估。
通过负荷计算，可以确定配电系统的容量和型号，为系统设计和运行提供依据，保证电力供应的可靠性和安全性。
下面将详细介绍供配电系统的负荷计算方法。
1.负荷类型根据用电设备的特点和性质，可以将负荷分为以下几类：照明负荷、动力负荷和特殊负荷。
其中，照明负荷指的是用于提供照明的电气设备和灯具的负荷；动力负荷指的是用于驱动电动机和动力设备的负荷；特殊负荷包括空调、电梯、冷藏、电炉等特殊设备的负荷。
2.负荷计算方法负荷计算的方法主要有经验法、等价法和计算法。
（1）经验法：通过类似的用电设备的实际运行数据或经验数据来估算负荷。
这种方法简单快捷，但不够准确，适用于小型配电系统的负荷估算。
（2）等价法：将用电设备按类型、功率和使用时间等折算为标准等效值，然后进行累加计算。
这种方法的准确性较高，但需要大量的实际设备数据作为依据。
（3）计算法：将每个用电设备的功率与使用时间相乘，并考虑同时操作的设备的合并系数，然后进行累加计算。
计算法是一种比较准确的负荷计算方法，适用于中小型和大型配电系统。
3.负荷计算的步骤负荷计算的步骤一般包括以下几个方面：（1）根据用电设备的类型和数量，确定每个用电设备的功率和使用时间。
（2）按照负荷类型进行分组，将相同类型的用电设备按照其功率和使用时间进行累加，得到各个负荷的总功率。
（3）考虑用电设备的同时性和并联性，对负荷进行合并系数的计算。
合并系数是指多个用电设备同时工作时的负荷总功率与各个用电设备功率之和之比。
合并系数的计算需要根据实际情况进行分析和估算。
（4）对各个负荷进行合并系数的加权平均，得到配电系统总的负荷功率。
（5）考虑安全裕度和负荷趋势，对负荷进行修正。
安全裕度是指配电系统容量超过实际负荷的多余能力，通常为负荷总功率的15%至20%。
负荷趋势是指根据用电设备的增长情况和未来需求进行估算和预测。
供配电系统的负荷与负荷计算
利用系数法 利用系数Ku=Pav/Pe，由定义可知，Ku也是一个小于1的数。 利用系数法计算步骤： 求用电设备组在最大负荷班内的平均负荷： 求用电设备组的平均利用系数：
求用电设备的有效台数neff： 求用电设备组的计算负荷： 式中的Km称为最大系数，可以根据有效台数neff和平均利用系数Kuav查计算表格得出。
需要系数法
需要系数Kd=Pc/Pe，由定义可知，Kd是一个小于1的数，相当于将实际的设备负荷Pe打一个折扣。实际设计中，需要系数已制成表格，直接查表即可得到。 需要系数法计算步骤：
设备组计算负荷计算：利用需要系数法求计算负荷时，应先将计算范围内的设备按负荷性质相同的、需要系数相近的原则分类合并为若干用电设备组，查表选择相应的需要系数和功率因数，然后按下式求设备组计算负荷：
单相负荷计算
单相负荷的负荷计算原则为： 在单相负荷的总容量小于计算范围内的三相对称负荷总容量的15％时，全部按三相对称负荷计算；在单相负荷的总容量大于计算范围内的三相对称负荷总容量的15％时，应将单相负荷折算为等效三相负荷。
一般情况下的单相负荷折算
单相线间计算负荷折算为单相相间计算负荷 等效计算负荷
单位负荷法
单位指标法：Pc=P’N 单位密度法（单位面积功率法）： Pc=ρA 单位负荷法在实际运用过程中，还需要结合具体情况，乘以相应的同时系数。同时，由于该法较为粗略，一般用于估算用电负荷
负荷计算基本方法的应用
需要系数法：应用最为广泛，尤其适合于变配电所的负荷计算。但该法在设备负荷相差大时，误差较大。该法适合于初步设计及施工图设计阶段。 二项式法：主要用于设备负荷相差较大的场合。因此主要在计算工厂负荷时使用，民用负荷计算应用较少。 利用系数法：计算较繁琐，利用系数资料不完整，但准确度高。 单位负荷法：在用户对设备的要求不十分明确时，或在方案设计阶段使用源一般为同一电源，但必须由两条变压器输出。如两回线路敷设有困难或负荷较小，可通过敷设专线来供电。 三级负荷：无特殊要求 应急电源 对于特别重要的负荷，除了一级负荷一般的供电要求外，还必须设置不与电网并列运行的独立应急电源
工厂供电 第二章 负荷计算
连续工作制设备
短时工作制设备
如：金属切削用的辅助机械(龙门刨横 梁升降电动机、刀架快速移动装臵)、 水闸用电动机等。 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
第二章 负荷计算 17/104
反复短时工作制设备
2013-6-20
工厂供电
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工厂供电
3、特点 （1）电力负荷是变化的，不等于额定功率。 （2）电力负荷的变化是有规律的。
（a）折线形负荷曲线
依点连成的负荷曲线
2013-6-20 第二章 负荷计算
（b）阶梯形负荷曲线
梯形负荷曲线
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工厂供电
二、年负荷曲线
（1）年负荷曲线分为：年负荷持续曲线和年运行负荷曲线。 ◆年负荷持续曲线：不分日月先后，仅按全年的负荷变化， 按不同负荷值在年内累计持续时间重新排列组成。 ◆年运行负荷曲线：根据全年日负荷曲线间接制成，反映一 年内逐月（或逐日）电力系统最大负荷的变化。 年负荷持续时间曲线，反
荧光灯：
Pe= PN
Pe=1.2PN
高压水银灯、金属卤化物灯： Pe= 1.1PN ③还可按建筑物的单位面积容量法估算：
Pe S /1000
式中：
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建筑物单位面积的照明容量，S为建筑物的 面积。
第二章 负荷计算 23/104
工厂供电
第三节 负荷计算的方法
计算负荷是根据等效温升确定的。
设备铬牌功率因数
Pe PN N S N cos N
设备铬牌额定容量
PN为电焊机额定有功功率；SN为额定视在功率；εN为额 定负荷持续率； cosφN为额定功率因数。
工厂供配电技术-工厂电力负荷计算
ʌ项目导入ɔ某新建机械厂拟建设一个降压变电所，这就需要选择变压器，设计主接线，选择电气设备㊂而要完成上述工作就必须了解工厂负荷情况和供电电源情况㊂通过对工厂用电设备的分析，该厂的负荷统计资料见表2-1㊂我们如何确定三相设备组的计算负荷㊁单相设备组的计算负荷㊁车间的计算负荷㊁工厂总的负荷及总的用电量？表2-1㊀各车间参数和计算负荷用电单位编号用电单位名称负荷性质设备容量/kW需要系数功率因数1铸钢车间动力和照明15000.400.652铸铁车间动力和照明10000.400.703热处理车间动力和照明7500.600.704组装车间动力和照明10000.420.725机修车间动力和照明5000.250.606氧气站动力和照明6000.850.807乙炔站动力和照明900.740.908危险品仓库动力和照明100.910.909五金仓库动力和照明100.710.8810成品仓库动力和照明200.860.7911办公大楼动力和照明500.850.90ʌ项目目标ɔ专业能力目标电力负荷的计算能力，尖峰电流的计算能力方法能力目标资料整理与分析能力，理论知识运用能力社会能力目标培养学生分析问题㊁解决问题的能力和严谨的工作作风ʌ主要任务ɔ序号任务内容计划时间完成情况1工厂电力负荷与负荷曲线2三相用电设备组计算负荷的确定3单相用电设备组计算负荷的确定4工厂计算负荷及年耗电量的计算㊃42㊃任务1 工厂电力负荷与负荷曲线ʌ任务导读ɔ在 项目导入 的案例分析中，我们需要分析某机械厂的电力负荷情况，并确定其电力负荷等级，为变电所的设计提供依据㊂这就要求我们必须了解什么是电力负荷，如何描述电力负荷，与电力负荷相关的物理量有哪些㊂ʌ任务目标ɔ1.了解防爆电器厂的电力负荷，确定电力负荷等级㊂2.根据了解的电力负荷情况，正确估计工厂㊁车间㊁设备等的负荷曲线㊂ʌ任务分析ɔ通过查阅GB50052 2009‘供配电系统设计规范“‘工厂供电“‘电工基础“等相关资料都可以获取电力负荷分级㊁电力负荷曲线等相关知识，深入工厂查阅资料分析该机械厂的电力负荷情况，确定电力负荷等级，估计电力负荷曲线重要物理量㊂ʌ知识准备ɔ一㊁工厂电力负荷的分级及其对供电电源的要求电力负荷又称电力负载，有两种含义：一种是指耗用电能的用电设备或用户，如说重要负荷㊁一般负荷㊁动力负荷和照明负荷等；另一种是指用电设备或用户耗用的功率或电流大小，如说轻负荷（轻载）㊁重负荷（重载）㊁空负荷（空载）和满负荷（满载）等㊂电力负荷的具体含义视具体情况而定㊂（一）工厂电力负荷的分级工厂的电力负荷，按GB50052 2009‘供配电系统设计规范“规定，根据其对供电可靠性的要求及中断供电造成的损失或影响的程度分为三级：（1）一级负荷㊀一级负荷为中断供电将造成人身伤亡者，或者中断供电将在政治㊁经济上造成重大损失者，如重大设备损坏㊁重大产品报废㊁用重要原料生产的产品大量报废㊁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㊂在一级负荷中，当中断供电将发生中毒㊁爆炸和火灾等情况的负荷，以及特别重要场所不允许中断供电的负荷，应视为特别重要的负荷㊂（2）二级负荷㊀二级负荷为中断供电将在政治㊁经济上造成较大损失者，如主要设备损坏㊁大量产品报废㊁连续生产过程被打乱需较长时间才能恢复㊁重点企业大量减产等㊂（3）三级负荷㊀三级负荷为一般电力负荷，所有不属于上述一㊁二级负荷者均属三级负荷㊂（二）各级电力负荷对供电电源的要求1.一级负荷对供电电源的要求由于一级负荷属于重要负荷，如果中断供电造成的后果将十分严重，因此要求由两路电源供电，当其中一路电源发生故障时，另一路电源应不致同时受到损坏㊂一级负荷中特别重要的负荷，除上述两路电源外，还必须增设应急电源㊂为保证对特别㊃52㊃重要负荷的供电，严禁将其他负荷接入应急供电系统㊂常用的应急电源有：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门供电线路；③蓄电池；④干电池㊂2.二级负荷对供电电源的要求二级负荷也属于重要负荷，要求由两回路供电，供电变压器也应有两台，但这两台变压器不一定在同一变电所㊂在其中一回路或一台变压器发生常见故障时，二级负荷应不致中断供电，或中断后能迅速恢复供电㊂只有当负荷较小或者当地供电条件困难时，二级负荷可由一回路6kV及以上的专用架空线路供电㊂这是考虑架空线路发生故障时，较之电缆线路发生故障时易于发现且易于检查和修复㊂当采用电缆线路时，必须采用两根电缆并列供电，每根电缆应能承受全部二级负荷㊂3.三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求㊂二㊁工厂用电设备的工作制工厂的用电设备，按其工作制分以下三类：（1）连续工作制设备㊀这类工作制设备在恒定负荷下运行，且运行时间长到足以使之达到热平衡状态，如通风机㊁水泵㊁空气压缩机㊁电动发电机组㊁电炉和照明灯等㊂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㊂（2）短时工作制设备㊀这类工作制设备在恒定负荷下运行的时间短（短于达到热平衡所需的时间），而停歇时间长（长到足以使设备温度冷却到周围介质的温度），如机床上的某些辅助电动机（例如进给电动机）和控制闸门的电动机等㊂（3）断续周期工作制设备㊀这类工作制设备周期性地时而工作，时而停歇，如此反复运行，而工作周期一般不超过10min，无论工作或停歇，均不足以使设备达到热平衡，如电焊机和吊车电动机等㊂断续周期工作制设备，可用 负荷持续率 （又称暂载率）来表示其工作特征㊂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，用ε表示，即ˑ100%（2-1）ε=t Tˑ100%=t t+t式中，T为工作周期；t为工作周期内的工作时间；t0为工作周期内的停歇时间㊂断续周期工作制设备的额定容量（铭牌容量）P N，是对应于某一标称负荷持续率εN 的㊂如果实际运行的负荷持续率εʂεN，则实际容量P e应按同一周期内等效发热条件进行换算㊂由于电流I通过电阻为R的设备在时间t内产生的热量为I2Rt，因此在设备产生相同热量的条件下，Iɖ1/t；而在同一电压下，设备容量PɖI；又由式（2-1）可知，同一周期T的负荷持续率εɖt㊂因此Pɖ1/ε，即设备容量与负荷持续率的二次方根成反比㊂由此可见，如果设备在εN下的容量为P N，则换算到实际ε下的容量P e为P e=P NεNε（2-2）㊃62㊃三㊁负荷曲线及有关物理量（一）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㊂纵坐标表示负荷（有功或无功功率），横坐标表示对应的时间（一般以h为单位）㊂负荷曲线按负荷对象分，有工厂㊁车间或某类设备的负荷曲线；按负荷性质分，有有功负荷曲线和无功负荷曲线；按所表示的负荷变动时间分，有年的㊁月的㊁日的或工作班的负荷曲线㊂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 是依点绘成梯形的负荷曲线㊂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 （将在后面介绍）㊂图2-1㊀日有功负荷曲线a）依点连成的负荷曲线㊀b）依点绘成梯形的负荷曲线年负荷曲线通常绘成负荷持续时间曲线，按负荷大小依次排列，如图2-2c所示㊂全年按8760h计㊂图2-2㊀年负荷持续时间曲线的绘制a）夏日负荷曲线㊀b）冬日负荷曲线㊀c）年负荷持续时间曲线上述年负荷曲线，根据其一年中具有代表性的夏日负荷曲线（见图2-2a）和冬日负荷曲线（见图2-2b）来绘制㊂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㊂例如在我国北方，可近似地取夏日165天，冬日200天；而在我国南方，则可㊃72㊃近似地取夏日200天，冬日165天㊂假设绘制南方某厂的年负荷曲线（见图2-2c），其中P 1在年负荷曲线上所占的时间T 1=200（t 1+tᶄ1），P 2在年负荷曲线上所占的时间T 2=200t 2+165tᶄ2，其余类推㊂年负荷曲线的另一形式，是按全年每日的最大负荷（通常取每日的最大负荷半小时平图2-3㊀年每日最大负荷曲线均值）绘制的，称为年每日最大负荷曲线，如图2-3所示㊂横坐标依次以全年12个月份的日期来分格㊂这种年最大负荷曲线，可以用来确定拥有多台电力变压器的工厂变电所在一年内的不同时期宜于投入几台运行，即所谓经济运行方式，以降低电能损耗，提高供电系统的经济效益㊂从各种负荷曲线上，可以直观地了解电力负荷变动的情况㊂通过对负荷曲线的分析，可以更深入地掌握负荷变动的规律，并可以从中获得一些对设计和运行有用的资料㊂因此负荷曲线对于从事工厂供电设计和运行的人员来说，都是很必要的㊂（二）与负荷曲线和负荷计算有关的物理量1.年最大负荷和年最大负荷利用小时（1）年最大负荷㊀年最大负荷P max 就是全年中负荷最大的工作班内（这一工作班的最图2-4㊀年最大负荷和年最大负荷利用小时大负荷不是偶然出现的，而是全年至少出现2 3次）消耗电能最大的半小时平均功率㊂因此年最大负荷也称为半小时最大负荷P 30㊂（2）年最大负荷利用小时㊀年最大负荷利用小时T max 是一个假想时间，在此时间内，电力负荷按年最大负荷P max （或P 30）持续运行所消耗的电能，恰好等于该电力负荷全年实际消耗的电能，如图2-4所示㊂年最大负荷利用小时为T max =W a P max （2-3）式中，W a 为年实际消耗的电能量㊂年最大负荷利用小时是反映电力负荷特征的一个重要参数，与工厂的生产班制有明显的关系㊂例如一班制工厂，T max ʈ1800 3000h；两班制工厂，T max ʈ3500 4800h；三班制工厂，T max ʈ5000 7000h㊂2.平均负荷和负荷系数（1）平均负荷㊀平均负荷P av 就是电力负荷在一定时间t 内平均消耗的功率，也就是电力负荷在该时间t 内消耗的电能W t 除以时间t 的值，即P av =W t t （2-4）年平均负荷P av 的说明如图2-4所示㊂年平均负荷P av 的横线与纵横两坐标轴所包围的矩㊃82㊃ʌ任务总结ɔ通过本任务的学习，让学生理解电力负荷分级及有关概念，懂得如何描述车间㊁工厂的电力负荷情况，为后续知识的学习做铺垫㊂任务2 三相用电设备组计算负荷的确定ʌ任务导读ɔ某机械厂用电负荷统计过程中，车间内可能有三相用电设备，也可能有两相用电设备，例如，组装车间一线路上的用电设备见表2-2㊂我们如何确定车间的计算负荷呢？一般，分别确定三相设备组的计算负荷和单相设备组的计算负荷㊂表2-2㊀某机械厂组装车间线路上部分设备的负荷资料设备名称380V手动焊弧机220V电热箱接入相序AB BC CA A B C设备台数112211单台设备容量21kVA（ε=60%）17kVA（ε=100%）10.3kVA（ε=50%）3kW6kW 4.5kWʌ任务目标ɔ1.掌握按需求系数法和按照二项式法确定计算负荷的方法㊂2.确定机械厂各车间三相用电设备组的计算负荷㊂ʌ任务分析ɔ完成本任务要求学生理解计算负荷的概念，系数法和二项式法的基本公式及其含义，能够根据需要查阅计算负荷需要的基础数据，具备应用掌握的理论知识计算三相用电设备组计算负荷的能力㊂ʌ知识准备ɔ一㊁概述通过负荷的统计计算求出的㊁用来按发热条件选择供电系统中各元器件的负荷值，称为计算负荷（calculated load）㊂根据计算负荷选择的电气设备和导线电缆，如果以计算负荷连续运行，其发热温度不会超过允许值㊂从发热的角度看，截面积在16mm2及以上的导体，大约经30min（半小时）后可达到稳定温升值，因此计算负荷实际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P max）是基本相当的㊂所以，计算负荷也可以认为就是半小时最大负荷㊂本来有功计算负荷可表示为P c，无功计算负荷可表示为Q c，计算电流可表示为I c，但考虑到 计算 的符号c容易与 电容 的符号C相混淆，因此大多数供电书籍都用半小时最大负荷P30来表示有功计算负荷，无功计算负荷㊁视在计算负荷和计算电流则分别表示为Q30㊁S30和I30㊂这样表示，也使计算负荷的概念更加明确㊂计算负荷是供电设计计算的基本依据㊂计算负荷确定得是否正确合理，直接影响电器和导线电缆的选择是否经济合理㊂我国目前普遍采用的确定用电设备组计算负荷的方法有需要㊃03㊃系数法和二项式法㊂需要系数法是国际上普遍采用的确定计算负荷的基本方法，最为简便㊂二项式法的应用局限性较大，但在确定设备台数较少而容量差别较大的分支干线的计算负荷时，采用二项式法比需要系数法合理，且计算也比较简便㊂本书只介绍这两种计算方法㊂关于以概率论为理论基础而提出的用以取代二项式法的利用系数法，由于其计算比较繁复而未得到普遍应用，本书省略介绍㊂二㊁按需要系数法确定计算负荷（一）基本公式用电设备组的计算负荷是指用电设备组从供电系统中取用的半小时最大负荷P 30，如图2-5所示㊂用电设备组的设备容量P e ，是指用电设备组所有设备（不含备用的设备）的额定容量P N 之和，即P e =ðP N ㊂而设备的额定容量P N 是设备在额定条件下的最大输出功率（出力）㊂但是用电设备组的设备实际上不一定都同时运行，运行的设备也不太可能都满负荷，同时设备本身和配电线路还有功率损耗，因此用电设备组的有功计算负荷应为P 30=K ðK L ηe ηWL P e （2-8）式中，K ð为设备组同时系数，即设备组在最大负荷时运行的设备容量与全部设备容量之比；K L 为设备组的负荷系数，即设备组在最大负荷时输出功率与运行的设备容量之比；ηe 为设备组的平均效率，即设备组在最大负荷时输出功率与取用功率之比；ηWL 为配电线路的平均效率，即配电线路在最大负荷时的末端功率（亦即设备组取用功率）与首端功率（亦即计算负荷）之比㊂图2-5㊀用电设备组的计算负荷说明令式（2-8）中的K ðK L /（ηe ηWL ）=K d ，这里的K d 称为需要系数（demand coefficient）㊂由式（2-8）可知，需要系数的定义式为K d =P 30P e （2-9）即用电设备组的需要系数，为用电设备组的半小时最大负荷与其设备容量的比值㊂由此可得按需要系数法确定三相用电设备组有功计算负荷的基本公式为P 30=K d P e （2-10）实际上，需要系数值不仅与用电设备组的工作性质㊁设备台数㊁设备效率和线路损耗等因素有关，而且与操作人员的技能和生产组织等多种因素有关，因此应尽可能地通过实测分析确定，使之尽量接近实际㊂㊃13㊃附表1列出工厂各种用电设备组的需要系数值，供参考㊂在求出有功计算负荷P30后，可按下列各式分别求出其余的计算负荷：无功计算负荷为Q30=P30tanφ（2-11）式中，tanφ为对应于用电设备组cosφ的正切值㊂视在计算负荷为S30=P30cosφ（2-12）式中，cosφ为用电设备组的平均功率因数㊂计算电流为I30=S303UN （2-13）式中，U N为用电设备组的额定电压㊂如果只有一台三相电动机，则此电动机的计算电流就取其额定电流，即I30=I N=P N3U Nηcosφ（2-14）负荷计算中常用的单位：有功功率为 千瓦 （kW），无功功率为 千乏 （kvar），视在功率为 千伏安 （kVA），电流为 安 （A），电压为 千伏 （kV）㊂例2-1㊀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7.5kW3台，4kW8台，3kW17台，1.5kW10台㊂试求其计算负荷㊂解：此机床组电动机的总容量为P e=7.5kWˑ3+4kWˑ8+3kWˑ17+1.5kWˑ10=120.5kW查附表1中 小批生产的金属冷加工机床电动机 项，得K d=0.12 0.16（取0.2），cosφ=0.5，tanφ=1.73，因此可求得：有功计算负荷为P30=0.2ˑ120.5kW=24.1kW无功计算负荷为Q30=24.1kWˑ1.73=41.7kvar视在计算负荷为S30=24.1kW0.5=48.2kVA计算电流为I30=48.2kVA3ˑ0.38kV=73.2A（二）设备容量的计算需要系数法基本公式P30=K d P e中的设备容量P e，不含备用设备的容量，而且要注意，此容量的计算与用电设备组的工作制有关㊂1.一般连续工作制和短时工作制的用电设备组容量计算其设备容量是所有设备的铭牌额定容量之和㊂㊃23㊃2.断续周期工作制的设备容量计算其设备容量是将所有设备在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㊂容量换算的公式如式（2-2）所示㊂断续周期工作制的用电设备常用的有电焊机和吊车电动机，各自的换算要求如下：（1）电焊机组㊀要求容量统一换算到ε=100%，因此由式（2-2）可得换算后的设备容量为P e =P NεN ε100=S N cos φεN ε100即P e =P N εN =S N cos φεN （2-15）式中，P N ㊁S N 为电焊机的铭牌容量（前者为有功功率，后者为视在功率）；εN 为与铭牌容量相对应的负荷持续率（计算中用小数）；ε100为其值等于100%的负荷持续率（计算中用1）；cos φ为铭牌规定的功率因数㊂（2）吊车电动机组㊀要求容量统一换算到ε=25%，因此由式（2-2）可得换算后的设备容量为P e =P N εN ε25=2P N εN （2-16）式中，P N 为吊车电动机的铭牌容量；εN 为与P N 对应的负荷持续率（计算中用小数）；ε25为其值等于25%的负荷持续率（计算中用0.25）㊂（三）多组用电设备计算负荷的确定确定拥有多组用电设备的干线上或车间变电所低压母线上的计算负荷时，应考虑各组用电设备的最大负荷不同时出现的因素㊂因此在确定多组用电设备的计算负荷时，应结合具体情况对其有功负荷和无功负荷分别计入一个同时系数（又称参差系数或综合系数）K ðp 和K ðq ㊂对车间干线，取K ðp =0.85 0.95，K ðq =0.90 0.97㊂对低压母线，分以下两种情况：1）由用电设备组的计算负荷直接相加来计算时，取K ðp =0.80 0.90，K ðq =0.85 0.95㊂2）由车间干线的计算负荷直接相加来计算时，取K ðp =0.90 0.95，K ðq =0.93 0.97㊂总的有功计算负荷为P 30=K ðp ðP 30i（2-17）总的无功计算负荷为Q 30=K ðq ðQ 30i （2-18）以上两式中的ðP 30i 和ðQ 30i 分别为各组设备的有功和无功计算负荷之和㊂总的视在计算负荷为S 30=P 230+Q 230（2-19）总的计算电流为I 30=S 303U N （2-20）㊃33㊃必须注意：由于各组设备的功率因数不一定相同，因此总的视在计算负荷与计算电流一般不能用各组的视在计算负荷或计算电流之和来计算，总的视在计算负荷也不能按式（2-12）计算㊂另外，在计算多组设备总的计算负荷时，为了简化和统一，各组的设备台数不论多少，各组的计算负荷均按附表1所列的计算系数来计算，而不必考虑设备台数少而适当增大K d和cosφ值的问题㊂例2-2㊀某机修车间380V线路上，接有金属切削机床电动机20台共50kW（其中较大容量电动机有7.5kW的1台，4kW的3台，2.2kW的7台），通风机2台共3kW，电阻炉1台2kW㊂试确定此线路上的计算负荷㊂解：先求各组的计算负荷㊂（1）金属切削机床组查附表1，取K d=0.2，cosφ=0.5，tanφ=1.73故P30（1）=0.2ˑ50kW=10kWQ30（1）=10kWˑ1.73=17.3kvar（2）通风机组查附表1，取K d=0.8，cosφ=0.8，tanφ=0.75故P30（2）=0.8ˑ3kW=2.4kWQ30（2）=2.4kWˑ0.75=1.8kvar（3）电阻炉查附表1，取K d=0.7，cosφ=1，tanφ=0故P30（3）=0.7ˑ2kW=1.4kWQ30（3）=0kvar因此总的计算负荷为（取Kðp=0.95，Kðq=0.97）P30=0.95ˑ（10+2.4+1.4）kW=13.1kWQ30=0.97ˑ（17.3+1.8）kvar=18.5kvarS30=13.12+18.52kVA=22.7kVAI30=22.7kVA3ˑ0.38kV=34.5A在实际工程设计说明书中，为了使人一目了然，便于审核，常采用计算表格的形式，见表2-3㊂表2-3㊀例2-2的电力负荷计算表（按需要系数法）序号设备名称台数容量需要系数K dcosφtanφ计算负荷P30/kW Q30/kvar S30/kVA I30/A1切削机床20500.20.5 1.731017.32通风机230.80.80.75 2.4 1.83电阻炉220.710 1.40235513.819.1Kðp=0.95，Kðq=0.9713.118.522.734.5㊃43㊃三㊁按二项式法确定计算负荷（一）基本公式二项式法的基本公式是P30=bP e+cP x（2-21）式中，bP e为表示设备组的平均功率，其中P e是用电设备组的设备总容量，其计算方法如前需要系数法所述；cP x为表示设备组中x台容量最大的设备投入运行时增加的附加负荷，其中P x是x台最大容量的设备总容量；b㊁c是二项式系数㊂附表1中也列有部分用电设备组的二项式系数b㊁c和最大容量的设备台数x值，供参考㊂但必须注意：按二项式法确定计算负荷时，如果设备总台数n少于附表1中规定的最大容量设备台数x的2倍，即n<2x时，其最大容量设备台数x宜适当取小，建议按 四舍五入 取其整数㊂例如，某机床电动机组只有7台时，则其最大设备台数取为x=n/2= 7/2ʈ4㊂如果用电设备组只有1 2台设备时，则可认为P30=P e㊂对于单台电动机，则P30= P N/η㊂在设备台数较少时，cosφ值也宜适当取大㊂由于二项式法不仅考虑了用电设备组最大负荷时的平均负荷，而且考虑了少数容量最大的设备投入运行时对总计算负荷的额外影响，所以二项式法比较适于确定设备台数较少而容量差别较大的低压干线和分支线的计算负荷㊂但是二项式系数b㊁c和x的值，缺乏充分的理论依据，而且只有机械工业方面的部分数据，从而使其应用受到一定的局限㊂例2-3㊀试用二项式法来确定例2-1所示机床组的计算负荷㊂解：由附表1查得b=0.14，c=0.4，x=5，cosφ=0.5，tanφ=1.73设备总容量（见例2-1）为P e=120.5kWx台最大容量的设备容量为㊀P x=P5=7.5kWˑ3+4kWˑ2=30.5kW因此，按式（2-21）可求得其有功计算负荷为P30=0.14ˑ120.5kW+0.4ˑ30.5kW=29.1kW按式（2-11）可求得其无功计算负荷为Q30=29.1kWˑ1.73=50.3kvar按式（2-12）可求得其视在计算负荷为S30=29.1kW0.5=58.2kVA按式（2-13）可求得其计算电流为I30=58.2kVA3ˑ0.38kV=88.4A比较例2-1和例2-3的计算结果可以看出，按二项式法计算的结果比按需要系数法计算的结果稍大，特别是在设备台数较少的情况下㊂供电设计的经验说明，选择低压分支干线或分支线时，按需要系数法计算的结果往往偏小，以采用二项式法计算为宜㊂我国建筑行业标准JGJ16 2008‘民用建筑电气设计规范“也规定： 用电设备台数较少㊁各台设备容量相㊃53㊃差悬殊时，宜采用二项式法㊂（二）多组用电设备计算负荷的确定采用二项式法确定多组用电设备总的计算负荷时，也应考虑各组用电设备的最大负荷不同时出现的因素，但不是计入一个同时系数，而是在各组设备中取其中一组最大的有功附加负荷（cP x）max，再加上各组的平均负荷bP e，由此求得其总的有功计算负荷为P30=ð（bP e）i+（cP x）max（2-22）总的无功计算负荷为Q30=ð（bP e tanφ）i+（cP x）max tanφmax（2-23）式中，tanφmax为最大附加负荷（cP x）max的设备组的平均功率因数角的正切值㊂关于总的视在计算负荷S30和总的计算电流I30，仍按式（2-19）和式（2-20）计算㊂为了简化和统一，按二项式法计算多组设备的计算负荷时，也不论各组设备台数多少，各组的计算系数b㊁c㊁x和cosφ等，均按附表1所列数值㊂例2-4㊀试用二项式法确定例2-2所述机修车间380V线路的计算负荷㊂解：先求各组的cP x和bP e㊂（1）金属切削机床组查附表1，取b=0.14，c=0.4，x=5，cosφ=0.5，tanφ=1.73，故bP e（1）=0.14ˑ50kW=7kWcP x（1）=0.14ˑ（7.5kWˑ1+4kWˑ3+2.2kWˑ1）=8.68kW（2）通风机组查附表1，取b=0.65，c=0.25，cosφ=0.8，tanφ=0.75，故bP e（2）=0.65ˑ3kW=1.95kWcP x（2）=0.25ˑ3kW=0.75kW（3）电阻炉查附表1，取b=0.7，c=0，cosφ=1，tanφ=0，故bP e（3）=0.7ˑ2kW=1.4kWcP x（2）=0以上设备组中，附加负荷以cP x（1）为最大，因此总的计算负荷为P30=（7+1.95+1.4）kW+8.68kW=19kWQ30=（7ˑ1.73+1.95ˑ0.75+0）kvar+8.68ˑ1.73kvar=28.6kvarS30=192+28.62kVA=34.3kVAI30=34.3kVA3ˑ0.38kV=52.1A按一般工程设计说明书要求，以上计算可列成表2-4所示电力负荷计算表㊂比较例2-2和例2-4的计算结果可以看出，按二项式法计算的结果较之按需要系数法计算的结果大得比较多，这更为合理㊂㊃63㊃ʌ任务目标ɔ1.掌握单相用电设备组计算负荷的确定及其等效三相负荷的计算㊂2.机械厂各车间单相用电设备计算负荷和设备容量的计算㊂ʌ任务分析ɔ单相设备接在三相线路中，应尽可能均衡分配，使三相尽可能平衡㊂如果三相线路中单相设备的总容量不超过三相设备总容量的15%，则不论单相设备如何分配，单相设备可与三相设备综合按三相负荷平衡计算㊂如果单相设备容量超过三相设备容量的15%时，则应将单相设备容量换算为等效三相设备容量，再与三相设备容量相加㊂由于确定计算负荷的目的，主要是为了选择线路上的设备和导线，使线路上的设备和导线在通过计算电流时不致过热或烧毁，因此在接有较多单相设备的三相线路中，不论单相设备接于相电压还是接于线电压，只要三相负荷不平衡，就应以最大负荷相有功负荷的三倍作为等效三相有功负荷，以满足安全运行的要求㊂完成本任务需要了解单相用电设备容量换算为等效三相设备容量的意义；掌握单相用电设备组计算负荷的确定；掌握单相用设备组等效三相负荷的计算㊂ʌ知识准备ɔ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单相设备接于相电压时等效三相设备容量P e应按最大负荷相所接单相设备容量P e.mφ的三倍计算，即P e=3P e.mφ（2-24）其等效三相计算负荷则按前述需要系数法计算㊂2.单相设备接于线电压时的三相负荷计算由于容量为P e.φ的单相设备在线电压上产生的电流I=P e.φ/（U cosφ），此电流应与等效三相设备容量产生的电流相等，因此其等效三相设备容量为P e=3P e.φ（2-25）3.单相设备分别接于线电压和相电压时的负荷计算首先应将接于线电压的单相设备容量换算为接于相电压的设备容量，然后分相计算各相的设备容量与计算负荷㊂总的等效三相有功计算负荷为其最大有功负荷相的有功计算负荷P30.mφ的三倍，即P30=3P30.mφ（2-26）总的等效三相无功计算负荷为最大负荷的无功计算负荷Q30.mφ的三倍，即Q30=3Q30.mφ（2-27）关于将接于线电压的单相设备容量换算为接于相电压的设备容量的问题，可按照以下换算公式进行换算：A相P A=p AB-A P AB+p CA-A P CA（2-28）Q A=q AB-A P AB+q CA-A P CA（2-29）B相P B=p BC-B P BC+p AB-B P AB（2-30）㊃83㊃。
企业供配电系统电力负荷的计算方法
企业供配电系统电力负荷的计算方法思路：供配电系统中各种电气设备的选择都离不开计算负荷，因此必需将供配电系统中各电气设备所在点的电力负荷进行计算。
计算必需从设备端依次向电源端逐步推算。
1、需要系数的含义式中：K——同时使用系数，为在最大负荷工作班某组工作着的用电设备容量与接于线路中全部用电设备总额定容量之比；KL——负荷系数，用电设备不肯定满负荷运行，此系数表示工作着的用电设备实际所需功率与其额定容量之比；ηwl——线路供电效率；η——用电设备组在实际运行功率时的平均效率。
需要系数法由于简洁易行，为设计人员普遍接受，是当前通用的求取计算负荷的方法。
需要系数法的数据来源于大量的测定和统计，但这种方法的缺点是将需要系数Kd看作与负荷群中设备多少及设备容量悬殊状况都无关的固定值，这是不严格的。
由于事实上，只有当设备台数足够多，总容量足够大，且无特大型用电设备时，Kd才能趋于一个稳定数值。
因此，需要系数法比较适用于求全厂或大型车间变电所的计算负荷。
2、采纳需要系数法求计算负荷的计算步骤：以图示某铜矿35kV变电所为例，说明采纳需要系数法计算各级计算负荷的方法。
①单台用电设备的计算负荷有功计算负荷：无功计算负荷：Q ca·1=Pca·1tanj计算目的：用于选择分支线导线及其上的开关设备。
②用电设备组的计算负荷有功计算负荷：P ca·2=Kd∑Pe无功计算负荷：Q ca·2=P ca·2tanjwm视在计算负荷：或者S ca·2=P ca·2/cosjwm计算目的：用于选择各组配电干线及其上的开关设备。
③确定车间配电干线，或变电所低压母线上的计算负荷总有功计算负荷：Pca·3＝Ｋ∑ΣP ca·2总无功计算负荷：Qca·3＝Ｋ∑ΣQ ca·2总视在计算负荷：Ｋ∑－－最大负荷时的同时系数。
考虑各用电设备组的最大计算负荷不会同时消失而引入的系数。
工厂供电技术第二章 负荷计算
3、计算负荷的实际意义
负荷计算主要是确定计算负荷，如前所述，若根据计算负
荷选择导体及电器，则在实际运行中导体及电器的最高温 升不会超过允许值。
计算负荷是设计时作为选择工厂供配电系统供电线路的导
线截面、变压器容量、开关电器及互感器等的额定参数的
依据。
正确确定计算负荷意义重大，是供电设计的前提，也是实
3、负荷计算的方法
Байду номын сангаас 需要系数法、二项式法、利用系数法、形状系数法、附加 应用最广泛
系数法。
负 荷 计 算 的 常 用 方 法
需要系数法
需要系数是按照车间以上的负 荷情况来确定的，适用于变、 配电所的负荷计算。
二项式系数法考虑了用电设备 中几台功率较大的设备工作时 对负荷影响的附加功率，一般 适用于低压配电支干线和配电 箱的负荷计算。
用电的特点和规律。 2、负荷曲线的表示 值，横坐标表示对应的时间（一般以小时为单位）。
t /h
在直角坐标系中，纵坐标表示负荷（有功功率或无功功率）
3、负荷曲线的用途
供电系统电气设备选择（导线、开关、变压器等）； 安排供电计划；
安排设备的维修方式；
4、负荷曲线的分类
按负荷的功率性质分：
可分为有功负荷曲线和无功负荷曲线；
按所表示的负荷变动的时间分：
可分为日负荷、月负荷和年负荷曲线。
（1）日负荷曲线
特点
24小时内负荷随时间的变化，随季节、地区不同而变化。
绘制方法
依次连线 梯形连线 负荷曲线时间轴单位长度越小，越能反映出负荷的变化；
日负荷曲线与时间轴围成的面积表示日消耗电能的多少；
Pmax（或P30）持续运行所消耗的电能，恰好等于该电力负
供配电的负荷计算
Qc=∑（bPe∑tgφ）i+（cPx） tgφ1 No Image =(7×1.73+1.56×0.75+0)+10.08×1.73=30.72kvar
比较例2-2和例2-3的计算结果可知，按二项式法计 算的结果比按需要系数法计算的结果大得 多。 可见二项式法更适用于容量差别悬殊的用电设备的 负荷计算。
四、单相负荷计算 No Image
单相设备应尽可能地均匀分布在三相上，以使三相 负荷保持平衡。
单相负荷的计算如下：
1.三相线路中单相设备的总容量不超过三相总容 量的15%时，单相设备可按三相负荷平衡计算。
2.三相线路中单相设备的总容量超过三相总容量 的15%时，应把单相设备容量换算为等效三相设备 容量，再算出三相等效计算负荷。单相设备组等效 三相设备容量的计算如下：
第二章 供配电的负荷计算
No Image
•第一节 负荷曲线 •第二节 用电设备的设备容量 •第三节 负荷计算的方法 •第四节 功率损耗和电能损耗 •第五节 全厂负荷计算 •第六节 尖峰电流的计算 •第七节 功率因数及无功功率补偿
图2-2 年负荷持续时间曲线的绘制
（a）夏季日负荷曲线 （b）冬季日负荷曲线 （c）年负荷持续 时间曲线
No Image
一、 计算负荷的估算法 1、单位产品耗电量法 有功计算负荷为：
式中，Wa为全年电能，Wa=a·m，m为年产量，a为单位产品 的耗电量；Tmax为年最大负荷利用小时数。
2、单位面积负荷密度法
若已知车间生产面积S和负荷密度指标ρ时，
No Image
车间平均负荷为: Pav=ρ*S，
车间计算负荷为:
(2)多组用电设备的计算负荷 式中，（bPe∑）i为各 用电设备组的平均功率
工厂供配电技术-工业企业用电-项目2-工厂电力负荷计算
T
t t0
一 电力负荷与负荷曲线
二、工厂用电设备的工作制：关系到设备容量的计算
(1) 连续工作制设备 (2) 短时工作制设备
Pe=PN
(3) 断续周期工作制设备
Pe PN
N
电焊机组：ε取100%，即 Pe PN N SN cos N
吊车电动机组：ε取25%，即
Pe PN
N 25
2PN
Pe PN N Pe 2PN N
二 三相用电设备组计算负荷
一、需要系数法：
1.三相用电设备组的计算负荷
P30 Kd Pe
Q30 P30 tan
S30
P30
cos
cosφ,tan φ查表求得
I30
S30 3U N
二 三相用电设备组计算负荷
一、需要系数法：
P30 Kd Pe
例2-1 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。
年每日最大负荷曲线：反映一年中每日最大负荷 的变化情况
一 电力负荷与负荷曲线
三、负荷曲线及有关物理量
(2) 年负荷曲线
年负荷持续时间曲线：反映负荷（功率）及其持 续时间
年每日最大负荷曲线：反映一年中每日最大负荷 的变化情况
一 电力负荷与负荷曲线
三、负荷曲线及有关物理量
(3) 与负荷曲线相关的物理量
Q30 P30 tan
S30
P30
cos
解：此机床组电动机的总容量为
I30
S30 3U N
Pe 7.5kW 3 4kW 8 3kW 17 1.5kW 10 120.5kW
供电系统负荷计算方法
供电系统负荷计算方法计算负荷是供电系统设计计算的基础，为选择变压器台数和容量，选择电气设备，确定测量仪表的量程，选择继电保护装置等提供重要的计算依据。
所以负荷计算准确与否直接影响着供电设计的质量。
对于各种类型的用户，由于其供电系统设计的基本原理和方法都是相同的，所以在工程实践中根据不同的计算目的，针对不同类型的负荷，总结出的各种负荷的计算方法具有普遍的意义。
因此，本章以工矿企业用户为例来论述计算负荷的意义及求计算负荷的方法。
一、负荷的基本概念工厂供电系统运行时的实际负荷并不等于所有用电设备额定功率之和这是因为用电设备不可能全部同时运行，每台设备也不可能全部满负荷，各种用电设备的功率因数也不可能完全相同。
因此，工厂供电系统在设计过程中，必须找出这些用电设备的等效负荷。
所谓等效是指这些用电设备在实际运行中所产生的最大热效应与等效负荷产生的热效应相等，产生的最大温升与等效负荷产生的最高温升相等。
我们按照等效负荷，从满足用电设备发热的条件来选择用电设备，用以计算的负荷功率或负荷电流称为“计算负荷”。
通常规定取30分钟(min)平均最大负荷P30、Q30和S30作为该用户的“计算负荷”，并用Pj、QJS和Sj分别表示其有功、无功和现在计算负荷。
为什么取用“30分钟平均最大负荷”呢这是考虑：对于中、小截面的导体，发热时间常数(即表示发热过程进行快慢的时间数值)大约为10min左右，在短暂的时间内通过尖峰负荷时，导体温度来不及升高到相应伍而尖峰负荷就消失了，所以尖峰负荷虽比P30，Q30和S30大，但不是造成导体达到最高温升的主要原因。
实验表明，导体达到稳定温升的时间约为3T—4T，所以对于中、小截面导体达到稳定温升的时间可近似为3T30min；对于较大截面导体，发热时间常数大多大于10min,因而在30min时间内，一般达不到稳定温升，取30min平均最大负荷为计算负荷偏于保守，但为选择计算的方便和一致性，如上规定还是合理的。
精选供配电系统的负荷计算资料(2024版)
二. 工厂用电设备的工作制
三. 负荷曲线及有关物理量
给哆鼓邯它盯曳捕麓蹲瓢脑读削敝倡棍根亦跺搬巍载窒韦隧忠悉磊敏锹勃供配电系统的负荷计算供配电系统的负荷计算
一、负荷的基本概念
学习内容： 1. 什么是负荷？ 为什么负荷计算？ 负荷计算内容 4. 电力负荷的类型
恶律拘嗡斤管涸黄到惺眼豌风尧焊圭紫旋拌砌秧隶停甄活柞烙吩电观社法供配电系统的负荷计算供配电系统的负荷计算
平均负荷Pav和年平均负荷
平均负荷就是负荷在一定时间t内平均消耗的功率
年平均负荷就是全年工厂负荷消耗的总功率除全年总小时数。
Wa表示全年实际消耗的电能
时间t内消耗的电能为Wt
俏淑徒磕王娶丰职蝎趟夯绞胶夜涅酣闪凉颈剥临秆毡臼熄弦板芯档捞连译供配电系统的负荷计算供配电系统的负荷计算
电镀的作用：防止腐蚀，增加美观，提高零件的耐磨性或导电性等，如镀铜、镀铬。
电镀设备
友侨霜跳边锯兢遂浮苑追迅坑属粤称烯谎兔妊裤翰舌望滋矽候攒肆卑溜扁供配电系统的负荷计算供配电系统的负荷计算
电热设备
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）电力装置一般属二级或三级负荷。 （3）功率因数都较高，小型的电热设备可达到1。
6、与负荷曲线及其计算的物理量Fra bibliotek一班制工厂Tmax约为1800～3000h，两班制工厂Tmax约为3500～4800h, 三班制工厂Tmax约为5000～7000h，居民用户Tmax约为1200～2800h。
它与工厂的生产班制有关
帮栓峦痢丛庐航事珍即琼努依沟豹口损寨俏课助琵烟辐镭鸿狱食恢腑苟郑供配电系统的负荷计算供配电系统的负荷计算
4. 电力负荷的类型
供配电负荷计算方法详细解答
供配电负荷计算方法详细解答负荷计算的方法有：单位面积功率法、单位指标法、需要系数法和利用系数法等。
1）单位面积功率法和单位指标法：利用负荷密度或者单位用电指标来确定计算负荷的方法。
2）需要系数法：用设备功率乘以需要系数和同时系数，直接求出计算负荷。
3）利用系数法：采用利用系数求出最大负荷班的平均负荷，再考虑设备台数和功率差异的影响，乘以与有效台数有关的最大系数得出计算负荷。
单位面积功率法和单位指标法1、单位面积功率确定计算负荷是已知不同类型的负荷在单位面积上的需求量，乘以建筑面积或使用面积得到的负荷量。
式中 P js——有功计算负荷，KWP eˊ——单位面积功率，或称负荷密度，WM2S——建筑面积，m2单位面积功率法一般在方案阶段使用。
(已知建筑物的使用功能，未知用电设备的数量和额定容量)2、单位指标法确定计算负荷已知不同类型的负荷在单位核算单位上的需求量，乘以单位核算单位得到的负荷量。
式中 Pjs——有功计算负荷，KWPeˊ——单位用电指标，W∕户，W∕人，W∕床N——单位数量，如户数、人数、床位数单位指标法一般在方案阶段使用需要系数法1、需要系数确定计算负荷定义需要系数是表示配电系统中所有用电设备同时使用的程度。
通常其值小于1.用电设备的工作制设备：能长期连续运行，每次连续工作的时间超过8小时，运行时负荷比较稳定。
在计算其设备容量时直接查取其铭牌上的额定容量。
短时工作制设备:这类设备的工作时间较短，停歇时间较长，在计算其设备容量时，直接查取其铭牌上的额定容量。
反复短时工作制设备：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。
用电设备组的设备功率1.用电设备组的设备功率是指所有单个用电设备的设备功率之和，但不应包括备用设备在内。
2.配电干线计算负荷时，用电设备组应是本配电干线内的单个用电设备的设备功率之和。
3.变压器计算负荷时，用电设备组应是本变压器内的单个用电设备功率之和。
负荷计算公式
负荷计算公式Document number：WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT一. 三相用电设备组计算负荷的确定:1. 单组用电设备负荷计算: P30=KdPe Q30=P30tanφ S30=P30/cosφI30=S30/2. 多组用电设备负荷计算: P30=K∑p∑P30,i Q30=K∑q∑Q30,iS30=(P²30+Q²30)½ I30=S30/注:对车间干线取K∑p=～K∑q=～对低压母线①由用电设备组计算负荷直接相加来计算时取K∑p=～K∑q=～②由车间干线计算负荷直接相加来计算时取K∑p=～K∑q=～3. 对断续周期工作制的用电设备组①电焊机组要求统一换算到ε=100﹪,Pe=PN(εN)½ =Sncosφ(εN)½为电焊机的铭牌容量;εN为与铭牌容量对应的负荷持续率;cosφ为铭牌规定的功率因数. )②吊车电动机组要求统一换算到ε=25﹪, Pe=2PN(εN)½二. 单相用电设备组计算负荷的确定:单相设备接在三相线路中,应尽可能地均衡分配,使三相负荷尽可能的平衡.如果三相线路中单相设备的总容量不超过三相设备总容量的15﹪,则不论单相设备容量如何分配,单相设备可与三相设备综合按三相负荷平衡计算.如果单相设备容量超过三相设备容量15﹪时,则应将单相设备容量换算为等效三相设备容量,再与三相设备容量相加.1. 单相设备接于相电压时等效三相负荷的计算: Pe=φ ( φ最大单相设备所接的容量)2. 单相设备接于线电压时等效三相负荷的计算: ①接与同一线电压时Pe=.φ②接与不同线电压时 Pe=+P2Qe=φ1+P2tanφ2设P1>P2>P3,且cosφ1≠cosφ2≠cosφ3,P1接与UAB,P2接与UBC,P3接与UCA.③单相设备分别接与线电压和相电压时的负荷计算首先应将接与线电压的单相设备容量换算为接与相电压的设备容量,然后分相计算各相的设备容量和计算负荷.而总的等效三相有功计算负荷为其最大有功负荷相的有功计算负荷φ的3倍.即P30=φ Q30=φ5施工用电准备现场临时供电按《工业与民用供电系统设计规范》和《施工现场临时用电安全技术规范》设计并组织施工，供配电采用TN—S接零保护系统，按三级配电两级保护设计施工，PE线与N线严格分开使用。
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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 ＝⎰8760pdt全日的电能 ⎰=240pdt A4.年最大负荷利用小时数 m ax T ，max8760maxmax P pdtP A T ⎰==5.平均负荷 24A8760A 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＝m axP 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： m axavQ 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=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∑=⋅∑=m1iicacaPPPK 无功同时系数∑=⋅∑=m1iicacaQQQK§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 tJc ，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 P1）长期工作制的电动机：N 'NP 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）电焊机及电焊装置统一换算%100%=Jc 下， N N N 100'N cos S %Jc P %Jc %Jc P ϕ==（kW ） 4）电炉变压器：N N 'N cos S P ϕ=（kW ）5）照明设备：白炽灯、碘钨灯：'N P ＝N P荧光灯：'N P ＝1.2N P (考虑镇流器的损耗) 高压水银荧光灯：'N P ＝1.1N P 金属卤化物灯：'N P ＝1.1N P 照明设备的设备容量估算：)(1000kW AS ⨯ S-建筑物面积，m 2；A-单位面积照明容量，W/m 2 6）不对称单相负荷有多台单相用电设备时，应力求均匀分配到三相上。
① 当单相设备总容量>15%三相用电设备总容量时，单相负荷'Nph P 接于相电压时 'Nph'N P 3P =② 否则按三相对称考虑<二> 单台用电设备的计算负荷1.ca P1、 长期工作制：'N 1.ca P P =2、计及效率的单台用电设备（如电动机）： η='N 1.ca P P 二、 用电设备组的计算负荷2.ca P将工艺性质相同的、且需要系数相近的用电设备合并成组∑⋅='2Nd ca P K P （kW ） ϕtg P Q ca ca ⋅=2.2.（kvar ）22.22.2.ca ca ca Q P S +=（KV ·A ）d K =1LKw η∑⋅≤⋅ 注：选取d K 一定要与∑⋅'N P 的计算范围相对应三、 车间配电干线或车间变电所低压母线上的计算负荷（3.ca P ）∑⋅=2.ca p 3ca P K P （kW ） ∑-=32.3.c ca Q ca Q Q K Q （kvar ）3c Q ：变电所低压母线上静电电容器组容量注：d K 的选取⎩⎨⎧大值；反之，取较小值设备使用较高时，取较较大值的取较小值；反之，取台数较多时，Kd四、 车间变电所变压器高压侧的计算负荷（4.ca P ） 2T 3ca 4ca P P P ∆+=（kW ） 23.4.T ca ca Q Q Q ∆+=（kvar ）24.24.4.ca ca ca Q P S +=（kV ·A ）但因车间变的容量未定，故近似计算：3ca 2T S %2P ⋅=∆（kW ）3.2%10ca T S Q ⋅=∆(kvar)五、车间变电所高压母线上的计算负荷（5.ca P ） ∑=4.ca 5ca P P （Kw ） ∑=4.5.ca ca Q Q （Kvar ）25ca 25ca 5.ca Q P S +=（KVA ）六、 总降压变电所出线上的计算负荷（6.ca P ）5.ca 6ca P P ≈（Kw ） 5.6.ca ca Q Q ≈（Kvar ）5.6.ca ca S S ≈（KVA ）七、 总降压变电所变压器低压侧母线上的计算负荷（7.ca P ）∑⋅=6.ca p 7ca P K P （Kw ） ∑-=76.7.c ca Q ca Q Q K Q （Kvar ）八、全厂总计算负荷（8.ca P ）1T 7ca 8ca P P P ∆+= 1T 7ca 8ca Q Q Q ∆+=28.28.8.ca ca ca Q P S +=此外： 8.8.8cos ca ca SP =ϕ， ∑='8.Nca aca P P K 注： 8.ca P 即为用户申请电量；8cos ϕ可提供给高压线路作电气计算之用，以判断是否进行无功补偿，此外，运用需要系数法计算负荷时要注意以下两点：1） d K 是针对负荷群的，对单台设备来说不存在a K 2） 查表时，d K 的选取一定要与负荷群的划分范围相对应。
各种确定计算负荷的方法 1.需要系数法缺点：将d K 看作与设备台数多少及设备容量悬殊情况无关的固定值 ，这是不严格的；适用于求取全厂或大型车间变电所的计算负荷。
2、二项式系数法（结果偏大）考虑设备台数和大容量用电设备的影响 ；多用于机械加工、热处理车间中设备少容量差别大的配电箱及车间干线。
3、利用系数法 （结果接近实际但计算复杂）以概率论为理论基础求得用电设备在工作时的功率迭加曲线。
通过利用系数、平均利用系数、有效利用台数、最大系数等来计算。
§6-4工业企业供配电系统功率因数的提高Improvement of power-factor of industrial enterprise一、提高功率因数的意义the meaning of the power-factor improvement有功需求量保持不变的情况下，用电设备功率因数降低，将有以下不良后果：1、增加输电网的有功损耗和电能损耗。
2、使线路上电压损耗增大，使负荷端电压下降，甚至影响用电设备正常运行。
3、不能充分利用发电设备和变电设备的容量综上所述，应设法提高相关部分的功率因数，以充分利用发电部分和变输电部分的设备容量，提高其输电能力；减小导线截面，以节约有色金属，减少电网中功率损耗和电能损耗，降低电网电压损失、电压波动。
二、 几种功率因数的计算 calculation of several power-factor 1. 瞬时功率因数根据功率因数表直接读出；或根据同一时刻的功率表、电压表和电流表的读数计算得来。