第二章 负荷计算
建筑供配电的负荷计算
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当不同类别的建筑(如办公楼和宿舍楼) 共用一台变压器时,其同时系数可适当 减小。
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五 单相负荷计算 单相用电设备应尽可能均衡分配在三
相线路上。(单相设备的总容量不超过 三相设备的15%〕否则: (一) 单相用电设备仅接于相电压 等效三相负荷 取最大相负荷的三倍
Peq=3 Pm
式中: Sc——计算的在功率(kvA); K——单位指标(vA/m2); N——建筑面积(m2)。
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(二)住宅负荷的计算 每套住宅用电负荷,不再按灯具、插座 等容量逐一计算,而是按套型类别进行 确定,根据我国住宅发展,每套住宅供 电容量标准,一般可在4一12kw范围选 取。 高级公寓的每户建筑面积在l00— 200m2时用电标准可为10一15kw。
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二、负荷统计 按使用功能,由使用单位提供。 其他工种提供 按规范进行计算 电气设计人员自行搜集
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三、单位指标法 民用建筑主要有照明、动力及空
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
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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。
第二章 负荷计算与无功功率补偿
2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 计算负荷 设备功率 需要系数法确定计算负荷 单位面积法确定计算负荷 单相负荷的计算 季节负荷的计算 冲击负荷的计算 能量损耗计算 无功功率的补偿
2.11 典型建筑工程的负荷计算
2.1 计算负荷
2.1.1 负荷曲线和计算负荷的概念 表示电力负荷在一定时间内的平均功率 随时间变化情况的图形称为负荷曲线。
Sc 2 PT P0 Pk ( ) Sr
S c ——变压器的计算负荷,kVA;
S r ——变压器的额定容量,kVA;
P0 ——变压器的空载有功损耗,kW; Pk ——变压器的短路有功损耗,kW;
无功损耗
Q 0 ——变压器的空载无功损耗,kW;
Sc 2 QT Q0 Ql ( ) Sr
i 1 i 1
n
S c Pc Qc K P 在0.8~0.9之间,变电站取0.85~1。 K Q 在0.93~0.97之间,变电站取0.95~1。
2 2
【例】某车间用电设备如下: (1)电焊机25台,功率分别为: 3.0kVA×8;8kVA×6;16kVA×5;30kVA×2; 180kVA×2;200kVA×2; 50% (2)风机:50台,功率均为2.2kW; (3)机床:66台,功率分别为: 7.5kW×30;15kW×30;30kW×2;45kW×2; 90kW×2; (4)吊车:2台,分别为15kW,22kW,
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。
2.同时工作系数K :反映在 最大负荷时,正在工作运行的用电 设备的设备容量与全部用电设备总 设备容量的比值。. 3.负荷系数 K:反映在最大负荷时, L 正在工作运行的用电设备的实际需要的设 备容量与正在运行的用电设备总设备容量 的比值。
第二章 电力负荷计算
电力负荷的计算是正确选择供配电系统 中导线、电缆、开关电器、变压器等电气 设备基础,也是保障供配电系统安全可靠 运行必不可少的环节。本章是分析工厂供 配电系统和进行供电设计计算的基础。
本章主要学习以下几个内容:
电力负荷与负荷曲线 ✓电力负荷的基本概念; ✓电力负荷分级 ✓负荷曲线的基本概念、作用及分类 ✓ 与负荷曲线相关的几个物理量
计算负荷情况复杂,影响计算负荷的因素 很多,难以精确计算; ✓负荷是变化的; ✓与设备性能、生产组织、生产者的技能熟 练程度及能源供应的状况等多种因素有关。
计算负荷的方法很多:估算法、需要系数 法和二项式法和单相负荷等近似求解方法
本节主要介绍两种:需要系数法和 二项式法
(一)设备容量的计算 1.用电设备的额定容量
三级负荷对供电电源没有特殊要求,一般由 单回路电力线路供电。
三. 负荷曲线
1、负荷曲线(load curve) 是表征电力负荷随时间变动情况的一种图形,
绘在直角坐标纸上,纵坐标表示负荷(有功功 率或无功功率)值,横坐标表示对应的时间, 一般以小时(h)为单位。
某厂日有功负荷曲线
2、负荷曲线的作用 负荷曲线能够直观的反映出用户的用电特点和
额度负荷(安装容量);在工厂供配电系统设计时, 如果直接采用额定容量进行设计势必会造成浪费; 应首先计算出全部设备的实际负荷。 2 .负荷计算的主要内容 (1)求计算负荷(需要负荷,假想负荷):即正 常工作时的实际最大负荷。目的选择各级电压供电 网络、变压器容量、电气设备的型号等;保证使其 在通过正常最大工作电流时不至过热而损坏。(选 择设备)
(3)年持续负荷曲线意义 年持续负荷曲线与横轴所包围的面积代表
了用户全年消耗的总电能。
第二章 负荷计算与无功功率补偿
2 . 通 风 机 组 查 附 录 表 1 得 Kd=0.7~0.8( 取 0.8), cosφ=0.8, tanφ=0.75, 因此
P c2=0.8×45kW=36kW
Q c2=36kW×0.75=27kvar
续上页
3. 电 焊 机 组 查 附 录 表 1 得 Kd=0.35,cosφ=0.35,
第二章 负荷计算与 无功功率补偿
第一节 概述 第二节 三相用电设备组计算负荷的确定
(重点)
第三节 单相用电设备组计算负荷的确定 第四节 尖峰电流的计算(重点) 第五节 无功功率补偿(重点) 第六节 供电系统的总计算负荷(重点) 第七节 供电系统的电能节约
第一节 概 述
一、计算负荷的概念 计算负荷是根据已知的用电设备容量按一定统计方法确定 的,预期不变的最大假想负荷,作为按发热条件选择供电系统 各元件的依据。
指有规律性的,时而工作、时而停歇的用电设备。工作时
间内也达不到稳定温升,允许过载运行。
工作时间
用负荷持续率表征其工作特性 (二)设备容量的计算
t 100%
t t0
停歇时间
长期连续工作制和短时工作制的设备容量Pe,就取所有设 备(不含备用设备)的铭牌额定容量PN之和。
周期工作制设备容量P与其负荷持续率ε密切相关,对供电系
统而言,按发热等效原则(同一周期内)求得其关系式:
P 1
续上页
则得:
铭牌容量
Pe
P N
N
等效容量
铭牌负荷持续率 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
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
02第二章-室内外气象参数及冷热湿负荷计算
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工艺性空调室内参数标准说明
► 对于设置工艺性空调的工业建筑,其室内参 数应根据工艺要求,并考虑必要的卫生条件 确定。
► 在可能的条件下,应尽量提高夏季室内温度 基数,以节省建设投资和运行费用。另外, 室温基数过低(如20℃),由于夏季室内 外温差太大,工作人员普遍感到不舒适,室 温基数提高一些,对改善室内工作人员的卫 生条件也是有好处的。
软件进行负荷计算?
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焓湿图的使用
►回顾:
►湿空气性质 ►湿空气状态及状态参数 ►湿空气热力过程
►工程设计上的应用:
►1、建筑室内外气象参数在焓湿图上的表示; ►2、空气处理过程在焓湿图上的表示; ►3、暖通空调负荷与焓湿图应用分析; ►4、焓湿图在空调工程设计过程中的应用。
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2.1室内外气象K—— 围 护 结 构 的 传 热 系 数 , W/(m2·℃) 常用围护结构的传热系数可直接从有关 资科中查得。 如:内抹灰普通砖外墙 24砖墙
k=2.12 W/(m2·℃)
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围护结构的基本耗热量
地面的传热系数随着离外墙的 远近而有变化,但离外墙约8m远 的地面传热量基本不变。基于上 述情况,在工程中一般采用近似 方法计算,把地面延外墙平行方 向划分成四个计算地带。
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一、室外空气温度和湿度变化规律
►年变化(季节变化)
►日变化 ►计算时刻代表值:时均值(统计平均) ►动态模拟的瞬时值
►注意理解:气象参数的规律性和随机性
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重庆干球、湿球日平均温度全年变化
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重庆最热月干湿球温度逐时变化
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重庆最冷月干湿球温度逐时变化
供电第2章
工作制
1) 连续运行工作制
采用长期连续运行工作制的设备工作时 间长,连续运行, 绝大多数用电设备都属于 这一类设备, 如风机、泵类、搅拌机、球磨 机、机床、 照明、电炉等。 这类设备的设备 容量就是设备铭牌上的额定容量。
2) 短时运行工作制
采用短时运行工作制的设备工作时间短,停歇时间长, 如 船闸电动机、机床中的辅助电动机等,其设备容量按铭牌额定 容量计算。
用电设备组名称
小批量生产的金属冷加工机床电动 机 大批量生产的金属冷加工机床电动 机 小批量生产的金属热加工机床电动 机 大批量生产的金属热加工机床电动 机 通风机、水泵、空压机及电动发电 机组电动机 非连锁的连续运输机械及铸造车间 整砂机械 连锁的连续运输机械及铸造车间整 砂 机械 锅炉房和机加工、机修、装配等类 车间的吊车( =25%)
S30
I30
P320 Q320
S30 3U N
以上两式中的∑P30,i和∑Q30, i分别为各组设备的有功和无功 计算负荷之和。对车间干线取K∑p=0.85~0.95,K∑q=0.90~0.97; 对车间母线取K∑p=0.90~0.95,K∑q=0.93~0.97。
注意:由于各组设备的功率因数不一定相同,因此总的视 在计算负荷和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。此外,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 按供电设计手册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Kd和cosφ值的问题。
工厂供电
第二章 电力负荷计算
本章主要内容:电力负荷有关概念 用电设备组计算负荷 工厂计算负荷 尖峰电流及其计算
2.1.1 电力负荷与负荷曲线
第二章 负荷计算
年最大负荷利用小时数Tmax
• 下图为某厂年有功负荷曲线,此曲线上最大 负荷Pmax就是年最大负荷,Tmax为年最大负荷利 用小时数。
一班制工厂Tmax=1800~3000h 两班制工厂Tmax=3500~4800h 三班制工厂Tmax=5000~7000h
负荷计算的几个物理量
• 平均负荷Pav • 平均负荷Pav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 该时间内消耗的电能W除以时间t的值, 即Pav=W/t • 年平均负荷:Pav=Wa/8760
P S N cos N 42 0.62 0.6 20 .2k W Pca K d P 0.35 20 .2 7.07 k W 对吊车组 : P 2 PN N 2 39 .6 0.4 50 k W Pca K d P 0.15 50 7.5k W P 3 7.5 8 4 17 3 105 .5k W Pca K d P 0.16 105 .5 16 .88 k W
i 1 2 2 S ca Pca Qca 25 .16 2 39.52 46 .83k VA
S ca 46.83 1000 I ca 712 A 3U N 3 380
企业负荷的确定
• 除求出计算负荷外,还应该考虑供电损耗。
• 供电损耗包括线路和变压器损耗。线路损耗 和变压器损耗包括有功和无功损耗。(开关不 考虑) • 供电损耗计算有详细的计算公式,但可以估 算,取计算负荷的5-10%. • 计算负荷加上供电损耗便是企业总负负荷。
第二章 负荷计算
第二章 负荷计算
主要内容
• 负荷计算的意义和目的
• 负荷计算的方法 • 计算负荷的步骤 • 功率因数 • 无功补偿
有色冶金企业电力设计手册第二章电力负荷计算.
有色冶金企业电力设计手册第二章电力负荷计算.第二章电力负荷计算2-2 用单位产品耗电量估算企业的计算负荷在选择企业厂址方案阶段,为了便于编制设计方案意见书,当缺乏正式的用电设备资料时,可用单位产品耗电量来估算企业的负荷,必须指出用此法求出的用电负荷可能与实际负荷有出入,所以,当获得正式资料后,应按“需要系数法”(见下节)求得的计算负荷予以校正。
用单位产品耗电量估算企业的计算负荷时,可用下列公式:1.企业年电能需要量W n=W d M 千瓦-小时(2-1) 2.企业的平均负荷P p=W n/T n千瓦(2-2)3.企业的最大负荷P max=W n/T max千瓦(2-3)式中 W d——企业单位产品电能消耗量,千瓦—小时/吨(度/吨);M——企业全年的总产量,吨;T n——企业一年中的实际工作小时数(假日、修理时间、第二班和第三班末工作的时间等除外);T max——企业年最大负荷利用小时数,见表2-5。
企业单位产品耗电量参考资料如下表有色金属矿山采选企业单位产品耗电量表2-1序生产方法单位单位产品耗电量备注号1 锡采矿(砂矿)度/吨3-52 锡采矿(脉矿)”15-203 锡重力选厂”104 铜采矿(露天)”3-7.35 铜采矿(坑采)”15-206 铜浮选”20-247 铜采选联合企业”30-508 铅、锌采矿(坑采)”15-209 铅、锌浮选”25-2610 铜、铅、锌浮选”33-3811 铅、锌采选联合企业”45-5012 钨采矿”15-2013 钨选矿”10-2514 钨采选联合企业”38-5015 汞采矿(坑采)”3016 汞选矿”4017 汞采选联合企业”70有色金属冶炼企业单位产品耗电量表2-2序号生产方法单位单位产品耗电量备注1 鼓风炉熔炼系统(粗铜)度/吨650-760 设计指标2 反射炉熔炼系统(粗铜)”832 ”3 闪速炉熔炼系统(粗铜)”1125 ”4 铅的鼓风炉还原熔炼”1200 ”5 铅的湿法冶炼”1100 ”6 锡精炼反射炉还原”80-1507 铜电解”492-5208 铅电解”178-207锌电解”4100-420010 铝电解”17000-1800011 镍电解”3800-420012 镁电解”1480013 镉电解”32014 锑电解”3300-370015 锰电解”800016 铝氧(Al2O3)”500-60017 石墨电极”5000-700018 冰晶石”14219 氟化铝”18620 氟化镁”15821 氟化钠”8122 硫酸”70-12023 水泥”40-12024 无烟煤”16-1725 褐煤”10-12黑色金属矿山采选、烧结企业单位产品耗电量表2-3 序号生产方法单位单位产品耗电量备注实测变化范围设计变化范围一般1 露天矿(机械化开采、电机车运输)度/吨大型”1.5-2 3-6 5 中型”2.5-3 3-6 5小型” 1.5-2.5 3-6 52 坑内矿(机械化开采、电机车运输)”薄矿体”15-25 15-40 25 厚矿体”15-20 15-40 25 3 磁选厂(两段磨矿)度/吨原矿20 18-23 204 焙烧磁选厂(两段磨矿)”22 23-25 245 浮选厂(两段磨矿)”30 28-33 306 烧结厂”18米2冷矿度/吨烧结矿——20-22 2124米2冷矿”——20-22 2136米2冷矿”——24-26 2550米2冷矿”——23-25 2475米2冷矿”——23-25 2418米2热矿”——18-21 2024米2热矿”——18-21 2036米2热矿”——22-24 2350米2热矿”20-26 22-24 2375米2热矿”20-24 22-24 2390米2冷矿”————23130米2冷矿”————23注:1.一段磨矿的选矿厂大约每吨原矿耗电比两段磨矿少3—4度;2.当露天矿无破碎车间,且机修主要靠选矿厂或外单位协作修理时,耗电指标可取3或4度/吨;3.各坑内矿涌水量大小相差很大,耗电指标波动范围亦很大,当套用指标时一般为25度/吨矿,当排水量负荷占总负荷的44.6%时,其耗电指标为40-50度/吨矿;4.露天矿(当套用实测指标时),在矿区地形复杂的情况下取上限,不复杂时取下限;中小型矿山采用铁矿电气机车运输时取上限,采用平洞溜井开拓时取下限;5.坑内矿(当套用实测指标时),在采用竖井、斜井开拓或机械化程度较高的矿山取上限;当采用平洞溜井开拓或半机械化生产的矿山取下限。
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
常用的用电负荷计算
第二章负荷计算第一节负荷分级与供电要求一、负荷1.负荷负荷又称负载,指发电机或变电所供给用户的电力。
其衡量标准为电气设备(发电机、变压器和线路)中通过的功率或电流,而不是指它们的阻抗。
2.满负荷满负荷又叫满载,指负荷恰好达到电气设备铭牌所规定的数值。
3.最大负荷最大负荷有时又称尖峰负荷,指系统或设备在一段时间内用电最大负荷值。
4.最小负荷又称低谷负荷,指系统或设备在一段时间内用电最小负荷值。
二、负荷的分类1.按负荷特征分类(1)连续工作制负荷。
(2)短时工作制负荷。
(3)重复短时工作制负荷。
2.按供电对象分类(1)照明负荷。
(2)民用建筑照明。
(3)通讯及数据处理设备负荷。
三、负荷分级电力负荷应根据供电可靠性及中断供电在政治、经济上所造成的损失或影响的程度,分为一级负荷、二级负荷、三级负荷。
1.一级负荷属下列情况者均为一级负荷:(1)中断供电将造成人身伤亡者。
(2)中断供电将造成重大政治影响者。
(3)中断供电将造成重大经济损失者。
(4)中断供电将造成公共场所秩序严重混乱者。
对于某些特等建筑,如重要的交通枢纽、重要的通讯枢纽、国宾馆、国家级及承担重大国事活动的大量人员集中的公共场所等的一级负荷为特别重要负荷。
中断供电将影响实时处理计算机及计算机网络正常工作或中断供电后将发生爆炸、火灾以及严重中毒的一级负荷亦为特别重要负荷。
2.二级负荷属下列情况者均为二级负荷:(1)中断供电将造成较大政治影响者。
(2)中断供电将造成较大经济损失者。
(3)中断供电将造成公共场所秩序混乱者。
3.三级负荷不属于一级和二级的电力负荷。
四、供电要求1.一级负荷的供电要求(1)应由两个独立电源供电,当一个电源发生故障时,另一个电源应不致同时受到损坏。
一级负荷容量较大或有高压电气设备时,应采用两路高压电源。
如一级负荷容量不大时,应优先采用从电力系统或临近单位取得第二低压电源,亦可采用应急发电机组,如一级负荷仅为照明或电话站负荷时,宜采用畜电池组作为备用电源。
电气工程基础第2章负荷计算与无功功率补偿
折算方法:按同一周期等效发热条件进行换算。
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Q I 2Rt,当R、Q一定时,I 1 t
而P I,同一周期的 t,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
Kd
Pmax PN
P30 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
2020/1/18
9
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
2020/1/18
11
t 100% t 100%
T
t t0
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(短时工作制): 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。
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
2020/1/18
2
2.1 电力负荷与负荷曲线
Pe PN
N 25
第二章电力负荷计算 (输配电技术课件13级)
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
北方工业大学
研究生输配电技术课程
第二章 电力负荷计算
2.2.4功率因数及无功补偿 2.无功功率补偿 高压供电的工业用户和高压供电装有带负荷调压装置的电力用 户,功率因数应达到0.9以上,其他用户功率因数应在0.85以上。
内容四:提高功率因数和无功补偿
研究生输配电技术课程
第二章 电力负荷计算
内容四:提高功率因数和无功补偿 举例2
(3)补偿后 变电所低压侧视在计算负荷
.2 590.252 (540 294) 2 639.5kVA S30
此时变压器的功率损耗
0.05 639.5 9.6kW PT 0.015S 30 0.06S 30 0.06 639.5 38.37kvar QT
第二章 电力负荷计算
内容四:提高功率因数和无功补偿 举例2
通过上述计算可得:需补偿的容量为 294kvar,补偿后车间变电所高压侧功率因 数达到0.904,高压侧的总视在功率减少了 177.86kVA(841.7kvar-663.84kvar)。补 偿前车间变电所变压器容量应选1000kVA, 补偿后选800kVA即满足要求。
北方工业大学
研究生输配电技术课程
第二章 电力负荷计算
1。什么是计算负荷?计算负荷的物理意义是 什么?负荷计算的方法有哪些?各适用什么 场合?
2。为什么要进行功率因数补偿?如何进行功 率补偿?
北方工业大学
研究生输配电技术课程
第二章 电力负荷计算
内容一:电力负荷基深刻理解计算负荷的定义和物理意义 3、熟悉用电设备的设备容量计算 二、能力目标 1、为下面进行负荷计算打下基础 2、会对实际中各种用电设备归类并确定其设备容量
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
第二章热负荷、冷负荷与湿负荷计算
第二章热负荷、冷负荷与湿负荷计算1、冷负荷:为保证房间或物体低于周围环境温度所需供应的冷量,称为冷负荷。
2、热负荷:为保证房间或物体高于周围环境温度所需供应的热量,称为热负荷。
3、湿负荷:为了维持房间温度恒定需从房间除去湿量称为湿负荷。
4、正确确定冷热湿负荷的意义:负荷计算是暖通空调设计的依据,关系到环境指标保证设备畜量大小、方案确定,系统管道大小等。
5、冷、热、湿负荷计算依据:室外气象参数和室内需求保持的参数。
§2-1室内空气计算参数:一室外空气计算参数:(1)室外空气计算参数:指在负荷计算中所采用的室外空气参数。
(2)确定室外空气计算参数:按现行的《采暖通风与空气调节设计规范》(GBJ19-87)中规定的计算参数,见附录2-1。
(3)我国确定室外空气计算参数的基本原则:按不保证天数法即全年允许有少数时间不保证室内温湿度标准,若必须全年保证时,参数需另行确定。
(4)室外空气计算参数的分类:1、夏季空调室外计算干、湿球温度确定原则:《规范》确定,夏季空调室外计算干球取室外空气历年平均不保证50h的干球温度;湿球温度也同样。
历年平均:指1950~1980三十年平均。
用途:用于计算夏季新风冷负荷。
2、夏季空调室外计算日平均温度和逐时温度:①空调因围护结构传热负荷计算原理:按不稳定传热过程计算,因此,须知夏季空调室外计算日平均温度和逐时温度②逐时温度:d m t t t ∆+=βτ.0τt —逐时温度 ℃m t .0—夏季空调室外计算日平均温度,规范规定取历年平均不保证5天的日平均温度℃,见附录2-1。
β—室外空气温度逐时变化系数,按表2-1确定;d t ∆—夏季空调室外计算平均日较差,℃ 按附录2-1或下式计算52.0.0.0ms d t t t -=∆ 式中so t .夏季空调室外计算干球温度 3、冬季空调室外空气计算温度、相对湿度①冬季空调室外空气计算温度的用途:在冬季利用空调供暖时,计算围护结构的热负荷和新风负荷均用此温度。
第二章-空调负荷计算与送风量
w t w
I w
w
w t z w
27
(4)围护结构外表面的热平衡
壁面得热等于
太阳辐射热量(包括太阳 直射辐射,天空散射辐射, 地面反射辐射).
长波辐射得热量(大气长 波辐射、地面长波辐射、 环境表面长波辐射)
对流换热量
28
5、空调冷负荷计算方法
(1)当量温差法(1946,美国) (2)谐波分解法(1950~,苏联) (3)反应系数法(1968,加拿大)
商用建筑 内部人员、设备和照明的发热量大,同时受室外 气象条件影响
工业厂房 空间较高,设备产热产湿量大,同时受室外气象 条件影响
温度、湿度、空气流速有关。 以=50%的空气环境为基础。
例如:一个温度为25℃, =50%的空气环境,另一个 环境温度为23℃, =70%的空气环境与前述环境的 热感觉相同,则该环境的有效温度即为25 ℃。
注:强调了湿度对人体热舒适的影响。
在同一条等效温度线上,人体的冷热感相同
6
(3)热舒适指标(PMV—PPD)
见下表。
37
成年男子散热量、散湿量
体力活动性质 散热量W 散湿量g/h
静坐 极轻劳动
显热 潜热 全热 湿量
显热 潜热 全热 湿量
室内温度
24
ห้องสมุดไป่ตู้
25
26
27
71
67
63
58
37
41
45
50
108
108
108
108
56
61
68
75
70
65
61
57
64
69
73
77
134
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
9
(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
14
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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【例2-3(电气)】七层住宅中的一个单元,一梯两户, 每户容量按6kw计,每相供电负荷分配如下:L1供1,2, 3层;L2供4,5层,L3供6,7层,照明系统如图2-4所示。 求其单元的计算负荷。
28
29
解:本单元的设备总容量 Pe=层数x每层户数x每户容量=7x2x6kw=84kw
每相容量:Pel1=供电层数x每层户数x每户容量 = 3x2x6kw=36kw
(一)用电设备组的计算负荷
“用电设备组”,是由工艺性质相同、需要系数相近的一些设备合并 成组的用电设备。其计算公式:
Pc ( P js )= K x • Pe ( kw )
Q c
(
Q
js
)
=
PC •
tg
( kvar)
Q c
Sc ( S js )=
+ P2 c
Q2 C
( KVA)
Ic ( I js )= Sc ( 3 U N ) ( KA )
Pel2= Pel3=2x2x6kw=24kw 最大相与最小相负荷之差: Pel1-Pel2=36-24=12kw 最大相与最小相负荷之差与总负荷之比:
(12/84)x100%=14.29%>10% 故本单元的设备等效总容量:
Pe=3Pel1=3x36kw=108kw 查表2-5可知: Kx 0.8 cos 0.9 tan 0.48
(3) 求平均负荷。 用来计算供配电系统中电能需要量、 电能损耗和选择无功补偿装置等。
1
第二节 用电设备的主要特征
用电设备分交流与直流;分高压与低压设备(1kv 为界);分低频(50Hz以下)、工频(50Hz)、中 频(50~1000Hz)和高频(1000Hz以上)。绝大 部分用电设备为工频。
按工作制分: (1) 连续运行工作制:工作时间长,连续运行的用电设备, 用电设备绝大多属此类。如通风机、压缩机、各种泵类、各 种电炉、机床、电解电镀设备、照明等。
di ei
i= 1
(kw)
i = 1,2,...,m
Qc =
K
∑m (
K
di
tg i
Pei
)
i= 1
(k var)
= + Sc
P Q 2
2
e
c
(KVA)
Ic =
Sc
(
3 UN)
(A)
21
22
二 、 二项式法确定计算负荷(适用于工厂配电负荷计算)
三、计算负荷的估算方法 (一) 单位产品耗电量法
当已知企业年生产量为n,每生产单位产品电能消耗量为
年电能需要量 Wa = n (kw• h)
最大有功功率 Pm = Wa / Tm
(kw)
式中: Tm--- 最大有功负荷年利用小时(h);参见表2-2。
23
(二) 负荷密度法 当知道建筑面积负荷密度 建筑的平均负荷: = Pav • A 式中: - - 负荷密度(kw / m2) A - -建筑面积(m2)。
30
有功功率 PC K x Pe 0.8108 kw 86.40kw
无功功率
Q c
Pc
tan
86.40 0.48
41.47k
var
S P Q 视在功率
2
2
86.402 41.472 95.84KVA
c
c
c
计算电流: I c
Sc 3U r
95.84 145.61A 3 0.38
空调外,还有厨房电力负荷、弱电电源、电动窗帘、 电子游戏机、桑那的干蒸、湿蒸设备、水疗加压水 泵等设备。
负荷计算有多种方法,如负荷密度法、单位指 标耗电法、二项式法,常用需要系数法。
需要用电项目的供电内容,如表2-13所示。炊事机械 用电量参见表2-14所示。
33
现代高层建筑的动力负荷计算,在方案设计时,常采
JC = tw • 100% tw+ t0
式中:tw – 工作时间 t0 – 停歇时间
4
1)对于电动机的设备容量,统一换算到暂载率JC25=25%时的 功率。即
Pe =
JC N • PN = 2 PN • JC N
JC 25
2) 对电焊机及电焊装置的设备容量,统一换算到JC=100%时的 额定功率:
■ 计算负荷是按发热条件选择导线和电器设备的依据,
有以下关系:
Pc = = P30 Pm
Q=Q =Q
c
30
m
Sc = = S30 Sm
■ 课后自学【例题2-1】【例题2-2】
18
第四节 求计算负荷的方法
一、按需要系数法确定计算负荷
需要系数法,是将用电设备容量Pe乘以需要系数和同时系数, 直接求出计算负荷的一种简便方法。
Ic =
Sc
(
= 48.8 /( 3UN )
3 × 0.38 )= 74.5 A
20
(二)多个用电设备组的计算负荷 在配电干线或变电所低压母线上,常有多个用电设备组 同时工作,但各个用电设备组的最大负荷非同时出现,
故再考虑多一个同时系数(或叫同期系数,混合系数)K ∑
= ( ) Pc
K ∑ K P m
线路供电效率。一般为0.95~0.98;
rl -- 用电设备在实际运行功率时的效率,<1。
需要系数是一个综合系数,由于各方面原因,只能靠测量统计计 算,参阅相关设计手册,详见课本表2-3~表2~8。
11
12
13
14
15
(四) 利用系数 Ku
定义为: K u = Pav
Pe
式中: Pav -- 用电设备组在最大负荷工作班消耗的平均功率(kw)
查表2-3 可得 Kd = 0.17 ~ 0.2,取 Kd = 0.2;又 cos = 0.5, tg = 1.73 因此由式(2-15)求得:
Pc = K d • Pe = 0.2× 122= 24.4kw
Q c
=
Pe•
tg =
24.4 × 1.73=
42.2k var
Sc = 24.42 + 42.22 = 48.8 KVA
(1)对长期连续工作制:Pe=PN (铭牌额定功率)
(2)对于短时工作制的用电设备,可不一暂载率下的铭牌
额定功率统一换算到一个标准暂载率下的功率。
暂载率(JC%)又称负荷持续率(FC%),或接电率
( %),是指用电设备工作时间与整个工作周期时间之
比,用JC表示。
年最大负荷利用小时Tm: T m = W p Pm (h)
Tm =
Wq Q
(h)
m
式中: W--- 为全年消耗的电量 (Kw·h) Wp--- 有功电量(Kw·h) Wq--- 无功电量(Kar·h)
8
Tm是标志工厂负荷是否均匀的一个重要指标。
9
(二)平均负荷和负荷系数 平均负荷是指电力用户在一段时间内消耗功率的平均值,记作Pav、Qav、Sav。
31
(2)动力负荷计算 一般情况下,电梯、生活水泵按全部运行,消
防设备负荷不运行(消防电梯平时作客梯除外)。 消防状态下,消防设施按全部运行计算,但普
通客梯、一般照明断电。
一般动力设备,风机的负荷率取0.7~0.85, 水泵负荷率取0.7~0.8。 消防设备的负荷率取1。
32
(三)高层旅游宾馆、饭店动力负荷计算 高层旅游宾馆、饭店动力负荷除一般水泵、风机、
26
2.高层住宅的负荷计算 (1)照明计算 1)普通插座每个按100W计算,储热式电热水器插 座按1.5KW计算。 2)功率因数在0.6~0.9范围内选用。 3)干线需要系数可由接在同一相电源上的户数范围选取: 20户以下取0.6以上;20~50户取0.5~0.6;50~100户 取0.4~0.5;100户以上取0.4以下。
P e -- 该用电设备组的总设备容量(kw)
16
17
三、计算负荷定义 “计算负荷”是按照发热条件选择导体和电器设备时使用的一个假
想 负荷。其物理意义:按这个“计算负荷”持续运行所产生的热效应, 与通按常实规际定变取动30负分荷钟长平期均运最行大所负产荷生P3的0、最Q大30热、效S3应0作相为等“。计算负荷”
2
(2) 短时工作制:工作时间短,停歇时间长的用电 设备。如金属切削机床用的辅助机械(横梁升降,刀 架快速移动装置等)、水闸用电机等,这类设备数量 较少。
(3) 反复短时工作制:有规律性、时而工作、时 而停歇、反复运行的用电设备,如吊车用电动机、 电焊用变压器等。
3
设备容量 :将各种工作制的用电设备的额定功率换算到统 一工作制下的功率,称为设备容量(设备功率),用Pe表 示各。工作制下设备容量Pe的确定:
用负荷密度法来估算总容量,通常高层建筑的负荷密度在
50~100VA。 同期系数在0.6~0.7之间。 (据有关资料统计,我国的高层民用建筑,负荷密度 在70~80VA) 在施工图设计阶段,根据各工种工艺情况,设备的布置 及容量,采用需要系数法进行负荷计算,确定供配电系统。
Sc
Pc
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【例2-3】已知一小批的冷加工机床组,拥有电压380V的三相交流电 动机7kw的3台,4.5kw的8台,2.8kw的17台,1.7kw的10台。试求 其计算负荷。
【解】 由于该组用电设备为连续工作制,所以其设备容量为
Pe = ∑P N = 7 × 3+ 4.5× 8+ 2.8× 17 + 1.7 × 10 = 122kw
25
(二)、高层住宅、办公及科研建筑负荷计算
1.多层住宅的负荷计算 (1)当层间或组合单元间的单相负荷不平衡,层间 三相总负荷按最大相负荷的3倍计算。