工厂供电负荷计算
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2-1 日有功负荷曲线
(a)折线形负荷曲线 (b)阶梯形负荷曲线
2.1.3 电力负荷曲线 （2）年负荷曲线 反映负荷全年(8760h)变动情况，如图2-2所示。 年负荷曲线又分为年运行负荷曲线和年持续负荷曲线。年运行负荷曲线可 根据全年日负
(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 荷曲线间接制成；年持续负荷曲线的绘制，要借助一年中有代表性 的冬季日负荷曲线和夏季日负荷曲线。通常用年持续负荷曲线来表 示年负荷曲线，绘制方法如图2-2所示。其中夏季 。和冬季在全年 中占的天数视地理位置和气温情况而定。一般在北方，近似认为冬 季200天，夏季165天；在南方，近似认为冬季165天，夏季200天。 图2-2是南方某厂的年负荷曲线，图中 P1在年负荷曲线上所占的时间 计算为Tl=200t1+165t2 。
第2章 工厂供配电的负荷计算
§2.1 电力负荷和负荷曲线 §2.2 计算负荷的确定 §2.3 变配电所总计算负荷的确定 §2.4 尖峰电流的计算
小结
§2.1.1 计算负荷的目的和意义
1．“电力负荷”在不同的场合可以有不同的含义，它可以指用电设备或用 电单位，也可以指用电设备或用电单位的功率或电流的大小。
其表征该设备或设备组的容量是否被充分利用。
2. 2 计算负荷的确定
计算负荷也可以认为就是半小时最大负荷，即用半小时最大负荷 P30 来表示有
功计算负荷，Q30
电流。
S 30用、I30
和分别表示无功计算负荷、视在计算负荷和计算
2.2.1 单个用电设备的负荷计算 1．对单台电动机，供电线路在 30min内出现的最大平均负荷即计算负荷为
备容量要包括镇流器中的功率损失。
荧光灯：
Pe ? 1.2PN
高压水银灯、金属卤化物灯： Pe ? 1.1PN
③照明设备的设备容量还可按建筑物的单位面积容量 法估算： S/1000
Pe ? ? S/1000
式中 ω ――建筑物单位面积的照明容量 (W／m2)； S――建筑物的面积(m2)。
2.1.3 电力负荷曲线 1．负荷曲线的绘制 负荷曲线是表征电力负荷随时间变动情况的一种图形，可以直观地反映用 户用电的特点和规律。 （1）日有功负荷曲线 代表负荷在一昼夜间(0～24h)变化情况，如图2-1所 示。 其时间间隔取的愈短，曲线愈能反映负荷的实际变化情况。日负荷曲线与 横坐标所包围的面积代表全日所消耗的电能。
Pe ? PN
(2)断续周期工作制的设备容量是将某负荷持续率下的铭牌额定功 率换算到统一的负荷持续率下的功率。常用设备的换算要求如下：
2.1.2 用电设备容量的确定
1)电焊设备
要求统一Baidu Nhomakorabea算到 ? ? 100％时的功率，即 Pe ?
?N ?100%
PN
?
?N SN
? 式中 N ――与铭牌额定容量对应的负荷持续率 (计算中用小数)；
P30 ? PN ?M /? N ? PN ?M
、
式中 PN?M ――电动机的额定功率; ? N ――电动机在额定负荷下的效率。
Pe ? SN cos?N
式中 SN —－电炉变压器的额定容量； Cos ? N ――电炉变压器的额定功率因数。
2.1.2 用电设备容量的确定
4)照明设备
①不用镇流器的照明设备 (如白炽灯、碘钨灯)的设容
的额定功率，即
Pe ? PN
量指灯头
②用镇流器的照明设备(如荧光灯、高压水银灯、金属卤化物灯 )的设
2．供配电系统进行电力设计时，需要根据计算负荷选择校验供电系统 的导线截面，确定变压器的容量，制定改善功率因数的措施，选择及整 定保护设备等。计算负荷的确定是否合理，将直接影响到电器设备和导 线电缆的选择是否经济合理，系统是否正常可靠的运行。
Pe
2.1.2 用电设备容量的确定
用电设备的铭牌“额定功率”，经过换算至统一规定的工作制下的 “额定功率”称为设备容量，用 pe表示。 1．用电设备的工作制 用电设备按照工作制可以分为三类： (1)长期工作制设备 能长期连续运行，每次连续工作时间超过 8小时， 而且运行时负荷比较稳定，如通风机、水泵、空压机、电热设备、照明设备 、电镀设备、运输机等。 (2)短时工作制设备 工作时间较短，而间歇时间相对较长，如有些机床 上的辅助电动机。 (3)断续周期工作制设备 工作具有周期性，时而工作、时而停歇、反复 运行，如吊车用电动机、电焊设备、电梯等。通常这类设备的工作特点用 负 荷持续率来表征，即一个工作周期内的工作时间与整个工作周期的百分比值 。 2．设备容量的确定 (1)长期工作制和短时工作制的设备容量就是设备的铭牌额定功率，即
? 100 % ――其值为100％的负荷持续率(计算中用1)；
Cos ? N ――铭牌规定的功率因数。
2)起重机(吊车电动机)
要求统一换算到 ? ? 25％时的额定功率，即 Pe ?
?N ? 25%
PN
?
2
? N PN
式中? 25%――其值为25％的负荷持续率(用0.25计算)。
3) 电炉变压器组 设备容量是指在额定功率下的有功功率，即
2.1.3 电力负荷曲线 2．与负荷曲线有关的参数
1） 年最大负荷年最大负荷是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)30分钟平均功率的最大 值，因此年最大负荷有时也称为 30分钟最大负荷。。
2） 年最大负荷利用小时Tmax
如图2-3所示，阴影部分即为全年实际消耗
的电能。如果以 Wa 表示全年实际消耗的
电能，则有：
Tmax ＝ Wa Pmax
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。
2.1.3 电力负荷曲线 3）平均负荷 Pav 和年平均负荷
（1）平均负荷就是指电力负荷在一定时间内消
耗的功率的平均值。Pav ? Wt t
（2）年平均负荷为； Pav ? Wa 8760
图2－4 年平均负荷 4) 负荷系数 （1）负荷系数是指平均负荷与最大负荷的比值，负荷系数越接近 1，
负荷曲线越平坦。 K L ? Pav Pmax
（2）对于单个用电设备或用电设备组，负荷系数是指设备的输出功率
和设备额定容量之比值，即 K L ? P PN
(a)折线形负荷曲线 (b)阶梯形负荷曲线
2.1.3 电力负荷曲线 （2）年负荷曲线 反映负荷全年(8760h)变动情况，如图2-2所示。 年负荷曲线又分为年运行负荷曲线和年持续负荷曲线。年运行负荷曲线可 根据全年日负
(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 荷曲线间接制成；年持续负荷曲线的绘制，要借助一年中有代表性 的冬季日负荷曲线和夏季日负荷曲线。通常用年持续负荷曲线来表 示年负荷曲线，绘制方法如图2-2所示。其中夏季 。和冬季在全年 中占的天数视地理位置和气温情况而定。一般在北方，近似认为冬 季200天，夏季165天；在南方，近似认为冬季165天，夏季200天。 图2-2是南方某厂的年负荷曲线，图中 P1在年负荷曲线上所占的时间 计算为Tl=200t1+165t2 。
第2章 工厂供配电的负荷计算
§2.1 电力负荷和负荷曲线 §2.2 计算负荷的确定 §2.3 变配电所总计算负荷的确定 §2.4 尖峰电流的计算
小结
§2.1.1 计算负荷的目的和意义
1．“电力负荷”在不同的场合可以有不同的含义，它可以指用电设备或用 电单位，也可以指用电设备或用电单位的功率或电流的大小。
其表征该设备或设备组的容量是否被充分利用。
2. 2 计算负荷的确定
计算负荷也可以认为就是半小时最大负荷，即用半小时最大负荷 P30 来表示有
功计算负荷，Q30
电流。
S 30用、I30
和分别表示无功计算负荷、视在计算负荷和计算
2.2.1 单个用电设备的负荷计算 1．对单台电动机，供电线路在 30min内出现的最大平均负荷即计算负荷为
备容量要包括镇流器中的功率损失。
荧光灯：
Pe ? 1.2PN
高压水银灯、金属卤化物灯： Pe ? 1.1PN
③照明设备的设备容量还可按建筑物的单位面积容量 法估算： S/1000
Pe ? ? S/1000
式中 ω ――建筑物单位面积的照明容量 (W／m2)； S――建筑物的面积(m2)。
2.1.3 电力负荷曲线 1．负荷曲线的绘制 负荷曲线是表征电力负荷随时间变动情况的一种图形，可以直观地反映用 户用电的特点和规律。 （1）日有功负荷曲线 代表负荷在一昼夜间(0～24h)变化情况，如图2-1所 示。 其时间间隔取的愈短，曲线愈能反映负荷的实际变化情况。日负荷曲线与 横坐标所包围的面积代表全日所消耗的电能。
Pe ? PN
(2)断续周期工作制的设备容量是将某负荷持续率下的铭牌额定功 率换算到统一的负荷持续率下的功率。常用设备的换算要求如下：
2.1.2 用电设备容量的确定
1)电焊设备
要求统一Baidu Nhomakorabea算到 ? ? 100％时的功率，即 Pe ?
?N ?100%
PN
?
?N SN
? 式中 N ――与铭牌额定容量对应的负荷持续率 (计算中用小数)；
P30 ? PN ?M /? N ? PN ?M
、
式中 PN?M ――电动机的额定功率; ? N ――电动机在额定负荷下的效率。
Pe ? SN cos?N
式中 SN —－电炉变压器的额定容量； Cos ? N ――电炉变压器的额定功率因数。
2.1.2 用电设备容量的确定
4)照明设备
①不用镇流器的照明设备 (如白炽灯、碘钨灯)的设容
的额定功率，即
Pe ? PN
量指灯头
②用镇流器的照明设备(如荧光灯、高压水银灯、金属卤化物灯 )的设
2．供配电系统进行电力设计时，需要根据计算负荷选择校验供电系统 的导线截面，确定变压器的容量，制定改善功率因数的措施，选择及整 定保护设备等。计算负荷的确定是否合理，将直接影响到电器设备和导 线电缆的选择是否经济合理，系统是否正常可靠的运行。
Pe
2.1.2 用电设备容量的确定
用电设备的铭牌“额定功率”，经过换算至统一规定的工作制下的 “额定功率”称为设备容量，用 pe表示。 1．用电设备的工作制 用电设备按照工作制可以分为三类： (1)长期工作制设备 能长期连续运行，每次连续工作时间超过 8小时， 而且运行时负荷比较稳定，如通风机、水泵、空压机、电热设备、照明设备 、电镀设备、运输机等。 (2)短时工作制设备 工作时间较短，而间歇时间相对较长，如有些机床 上的辅助电动机。 (3)断续周期工作制设备 工作具有周期性，时而工作、时而停歇、反复 运行，如吊车用电动机、电焊设备、电梯等。通常这类设备的工作特点用 负 荷持续率来表征，即一个工作周期内的工作时间与整个工作周期的百分比值 。 2．设备容量的确定 (1)长期工作制和短时工作制的设备容量就是设备的铭牌额定功率，即
? 100 % ――其值为100％的负荷持续率(计算中用1)；
Cos ? N ――铭牌规定的功率因数。
2)起重机(吊车电动机)
要求统一换算到 ? ? 25％时的额定功率，即 Pe ?
?N ? 25%
PN
?
2
? N PN
式中? 25%――其值为25％的负荷持续率(用0.25计算)。
3) 电炉变压器组 设备容量是指在额定功率下的有功功率，即
2.1.3 电力负荷曲线 2．与负荷曲线有关的参数
1） 年最大负荷年最大负荷是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)30分钟平均功率的最大 值，因此年最大负荷有时也称为 30分钟最大负荷。。
2） 年最大负荷利用小时Tmax
如图2-3所示，阴影部分即为全年实际消耗
的电能。如果以 Wa 表示全年实际消耗的
电能，则有：
Tmax ＝ Wa Pmax
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。
2.1.3 电力负荷曲线 3）平均负荷 Pav 和年平均负荷
（1）平均负荷就是指电力负荷在一定时间内消
耗的功率的平均值。Pav ? Wt t
（2）年平均负荷为； Pav ? Wa 8760
图2－4 年平均负荷 4) 负荷系数 （1）负荷系数是指平均负荷与最大负荷的比值，负荷系数越接近 1，
负荷曲线越平坦。 K L ? Pav Pmax
（2）对于单个用电设备或用电设备组，负荷系数是指设备的输出功率
和设备额定容量之比值，即 K L ? P PN