工厂供电负荷计算与无功功率补偿.pptx
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《现代供电技术》负荷计算与功率因数补偿 ppt课件
120.5( kW )
查表2-2中“小批生产的金属冷加工机床”项， 得K d = 0.12 ~ 0.16(取0.15)， cos f = 0.5， tan f = 1.73， 因此得 有功计算负荷Pca = K d ?
å
PN
0.15? 120.5 18.1? 1.73
18.1(kW ) 31.3(kvar) 55( A)
无功计算负荷Qca = Pca ? tan f
视在计算负荷Sca = Pca / cos f = 18.1/ 0.5 = 36.2(kVA) 计算电流I ca = Sca / ( 3U N ) = 36.2 / ( 3 ? 0.38)
2、多个用电设备组计算负荷的确定
在配电干线上或者车间变电所低压母线上，常有多个用电设备组 同时工作，而各个用电设备组的最大负荷也非同时出现。因此在求 配电干线或者车间变电所低压母线的计算负荷时，应再计入一个同
时系数KSI。
• 多个用电设备组 计算公式
m ì ï ï Pca = K si å ( K di PN å i ) i = 1,2,3,...,m ï ï i= 1 ï ï m ï ï ï Qca = K si å ( K di PN å i tan f i ) í i= 1 ï ï ï 2 2 ï Sca = Pca + Qca ï ï ï ï ï ï î I ca = Sca / ( 3U N )
发热条件来进行换算。
由于电流I通过设备在t时间内产生的热量为I2Rt。因此，在设备电阻
不变而产生热量又相等的情况下， I µ 1/ t , 而在同电压下，设备容 量 Pµ I 。
由负荷持续率公式可以知道，同一周期的负荷持续率
可以得出 P µ 1/ t 。
工厂供电知识教学PPT电力负荷及其计算课件
⑴ 年最大负荷Pmax
负荷最大的工作班内，消耗电能最大的半小时的平均功率。 也称：半小时最大负荷P30。
⑵ 年最大负荷利用小时Tmax
全年的耗电量，按年最大负荷输送，所需的小时数（图24）。即
一班制为1800～30T0m0ahx ， 两PWm班aax 制为3500～4800h，三班制为
Ist Kst I N
Kst笼型电机取5～7，绕线电机取2～3，直流电机取1.7，电焊变压 器≥3。
多台用电设备尖峰电流的计算
n1
I pk K I N i Ist max i 1
或
同时系数：KΣ=0.7～1。
例2-8。
I pk I30 Ist IN max
1
1
Wq Wp
2
⑶ 最大负荷时功率因数
cos P30
2024年3月9日
S30
22
2. 无功功率补偿
提高功率因数的意义
提高电力系统的供电能力。 减少供电网络中的电压损失，提高供电质量。 减少供电网络的电能损耗。
提高负荷的自然功率因数
正确选择并合理使用电动机，尽量选用笼型异步电动机； 合理选择变压器容量； 容量大，不需调速的尽量选用同步电动机。
2024年3月9日
27
第二章 工厂电力负荷及其计算
本章结束
2024年3月9日
28
2024年3月9日
2
一、电力负荷分级及其对供 电的要求
电力负荷又称电力负载
1) 指耗用电能的用电设备或用户。 2) 指用电设备或用户所耗用的电功率或电流的大小。
电力负荷的分级及其对供电的要求
）一级负荷（一类负荷） 应有两个独立电源。特别重要的增设应急电源。
2）二级负荷（二类负荷） 应有两个电源。负荷小或有困难时可一个电源，
负荷最大的工作班内，消耗电能最大的半小时的平均功率。 也称：半小时最大负荷P30。
⑵ 年最大负荷利用小时Tmax
全年的耗电量，按年最大负荷输送，所需的小时数（图24）。即
一班制为1800～30T0m0ahx ， 两PWm班aax 制为3500～4800h，三班制为
Ist Kst I N
Kst笼型电机取5～7，绕线电机取2～3，直流电机取1.7，电焊变压 器≥3。
多台用电设备尖峰电流的计算
n1
I pk K I N i Ist max i 1
或
同时系数：KΣ=0.7～1。
例2-8。
I pk I30 Ist IN max
1
1
Wq Wp
2
⑶ 最大负荷时功率因数
cos P30
2024年3月9日
S30
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2. 无功功率补偿
提高功率因数的意义
提高电力系统的供电能力。 减少供电网络中的电压损失，提高供电质量。 减少供电网络的电能损耗。
提高负荷的自然功率因数
正确选择并合理使用电动机，尽量选用笼型异步电动机； 合理选择变压器容量； 容量大，不需调速的尽量选用同步电动机。
2024年3月9日
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第二章 工厂电力负荷及其计算
本章结束
2024年3月9日
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2024年3月9日
2
一、电力负荷分级及其对供 电的要求
电力负荷又称电力负载
1) 指耗用电能的用电设备或用户。 2) 指用电设备或用户所耗用的电功率或电流的大小。
电力负荷的分级及其对供电的要求
）一级负荷（一类负荷） 应有两个独立电源。特别重要的增设应急电源。
2）二级负荷（二类负荷） 应有两个电源。负荷小或有困难时可一个电源，
负荷计算与无功功率补偿.ppt
年负荷曲线 Pm
P
0
T max
8760
t/h
3.平均负荷 电力负荷在一定时间T内平均消耗的功率，即
年平均负荷Pav——电力负荷在全年时间内平均消耗的
功率，即
P av
Wa 8760
全年时间内耗用的电能
4.负荷系数 负荷系数：亦称负荷曲线填充系数或负荷率，它是用电负 荷的平均负荷Pav,与其最大负荷Pmax的比值，即
2019年3月29日
洁明过滤系统
4
三、用电设备工作制 1、连续工作制 该类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。
2019年3月29日
洁明过滤系统
5
2. 短时工作制
该类设备在恒定负荷下运行的时间短，而停歇时间 相当长的用电设备。 3.断续周期工作制 指有规律性的，时而工作、时而停歇,反复运行的用 电设备。一般工作周期不超过10分钟。 表征其工作特性的物理量:负荷持续率
计算负荷是供电设计计算的基本依据，是为了合 理的选择工厂各级电压供电网络、变压器的容量和电器 设备的型号。
2019年3月29日
洁明过滤系统
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3.负荷计算的内容
*有功计算负荷 P30
4. 求计算负荷的方法
* 需要系数法
* 二项式系数法
*无功计算负荷Q30
*视在计算负荷S30 *计算电流I30
第二节 三相用电设备组计算负荷的确定
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。 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。
工厂供配电技术PPT课件第二章 电力负荷计算及功率补偿
EXIT
常用的应急电源有：独立于正常电源的发电机组， 干电池，蓄电池，供电系统中有效地独立于 正常电源的专门供电线路。 2）二级负荷对供电电源的要求 要求做到当发生 电力变压 器故障时不致中断供电，或中断后 能迅速恢复供电。通常要求两回路供电，供 电变压器也应有两台。 3）三级负荷对供电电源的要求 对供电电源无特 殊要求
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。
EXIT
4 工厂用电设备的工作制
能长期连续运行，每次连续工作 时间超过8小时，运行时负荷比较 稳定。如：照明设备、电动扶梯、 空调风机、电炉等。
EXIT
4 日负荷曲线的绘制
24小时内负荷随时间的变化，随季节、 地区不同而变 绘制的方法 （1）以某个监测点为参考点，在24h中 各个时刻记录有功功率表的读数，逐点绘 制而成折线形状，称折线形负荷曲线。
EXIT
（2）通过接在供电线路上的电度表，每隔一定 的时间间隔（一般为半小时）将其读数记录 下来， 求出0.5h的平均功率，再依次将这些 点画在坐标上，把这些点连成阶梯状的是阶 梯形负荷曲线。
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
长期连续工作制设备
短时工作制设备
反复短时工作制设备
EXIT
常用的应急电源有：独立于正常电源的发电机组， 干电池，蓄电池，供电系统中有效地独立于 正常电源的专门供电线路。 2）二级负荷对供电电源的要求 要求做到当发生 电力变压 器故障时不致中断供电，或中断后 能迅速恢复供电。通常要求两回路供电，供 电变压器也应有两台。 3）三级负荷对供电电源的要求 对供电电源无特 殊要求
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。
EXIT
4 工厂用电设备的工作制
能长期连续运行，每次连续工作 时间超过8小时，运行时负荷比较 稳定。如：照明设备、电动扶梯、 空调风机、电炉等。
EXIT
4 日负荷曲线的绘制
24小时内负荷随时间的变化，随季节、 地区不同而变 绘制的方法 （1）以某个监测点为参考点，在24h中 各个时刻记录有功功率表的读数，逐点绘 制而成折线形状，称折线形负荷曲线。
EXIT
（2）通过接在供电线路上的电度表，每隔一定 的时间间隔（一般为半小时）将其读数记录 下来， 求出0.5h的平均功率，再依次将这些 点画在坐标上，把这些点连成阶梯状的是阶 梯形负荷曲线。
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
长期连续工作制设备
短时工作制设备
反复短时工作制设备
EXIT
负荷计算与无功补偿ppt课件
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2.2 计算负荷的确定
4．多个用电设备组的计算负荷
当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，此时应再计入一个同时系数。
P30 K P30.i
Q30 K Q30.i
S30
P320
Q320
I 30 S30 3U N
式中，K 为同时系数 ，一般为0.85~0.95。
18
2.3 确定计算负荷的方法
✓ 一般情况：应先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，换算公式如下：
A相:
PA p ABA PAB pCAA PCA
B相:
QA qABAPAB qCAAPCA
PB pBCB PBC p ABB PAB QB qBCB PBC qABB PAB
理论线损 管理线损
实际线损率
理论线损率
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第二章 负荷计算与无功补偿
§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的确定 §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
32
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2.2 计算负荷的确定
二、用电设备的工作制
1．连续运行工作制（长期工作制） 2．短时运行工作制（短时工作制） 3．断续周期工作制（反复短时工作制）
暂载率（负荷持续率）：指设备工作时间与工作周期的
百分比值，即
t 100% t 100%
T
t t0
吊车：标准暂载率有15%、25%、40%和60%四种
➢ 平均负荷Pav：电力负荷在一定时间t内平均消耗的功率，即
供配电工程第2章负荷计算与无功功率补偿
单相设备接于相电压时：Pe 3Pe.m
式中， Pe为等效三相设备容量（kW）；Pe.m 为最大负荷相所
接的单相设备容量（kW）。
单相设备接于同一线电压时： Pe 3Pe.
式中， Pe. 为接于同一线电压的单相设备容量 （kW）。
2019/12/16
河北科技大学电气工程学院
14
一般情况：应先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，换算公式如下：
图2-1 日有功负荷曲线
2019/12/16
a河）北折科线技图大b学）电梯气形工图程学院
4
年负荷曲线：
年最大负荷曲线：或称运行年 负荷曲线。 全年时间负荷曲线：或称年负 荷持续曲线。
图2-2 年最大负荷曲线
图2-3 全年时间负荷曲线的绘制
a）冬季典型日负荷曲线 b）夏季典型日负荷曲线 c）全年时间负荷曲线
暂载率（负荷持续率）：指设备工作时间与工作周期的 百分比值，即
2019/12/16
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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： Pe PN
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 流 导 体 大 约 经 半 小 时 （30min）后可达到稳定温升值
通常把根据半小时平均负荷所绘制的负荷曲线上的 “最
大负荷”称为计算负荷，并作为按发热条件选择电气设备的
依据，因此
Pc Pmax P30
2019/12/16
供电方式:由双回路供电。
供电技术-第2.1-负荷计算及无功补偿PPT课件
荷全年实际耗用的电能相同。
Tmax
Wa Pmax
五、相关系数
年最大负荷利用小时的大小表明了工厂消耗电能是否均匀，Tmax
越大，则负荷越平稳。它与工厂的生产班制有明显的关系。
屋内照明及生活用电 2000～3000
农业排灌用电
1000～1500
一班制工厂
1800～3000h
两班制工厂
3500～4800h
Qc Pc tan =29.2kW 1.73=50.52kvar
Sc
Pc
cos
29.2kW 0.5
58.4kVA
Ic
Sc 3U N
58.4 kVA 88.73A 3 0.38kV
(二)多组三相用电设备的计算负荷
在确定低压干线上或低 压母线上的计算负荷时，可 结合具体情况对其有功和无 功计算负荷计入一个同时系
三相用电设备组计算负荷的确定
一、需要系数法
（一）一组用电设备的计算负荷
按需要系数法确定三相用电设备组计算负荷的基本公式为
有功计算负荷（kW） Pc Pm Kd Pe
无功计算负荷（kvar） Qc Pc tan
视在计算负荷（kVA）
S
c
Pc
cos
计算电流（A）
Ic
Sc 3U N
例1 已知某机修车间的金属切削机床组，拥有电压380V 的三相电动机22kW2台，7.5kW6台，4kW12台，1.5kW6台。
过高：将增加设备容量，使电网复杂，浪费金属，增加初投资和运行管理工作量。 过低：投产后，使供电系统，过热，加速绝缘老化、降低寿命，增大电能损耗。
一、计算负荷的概念
计算负荷概念：按发热条件选择电气设备的一个假定（等效负荷）
Tmax
Wa Pmax
五、相关系数
年最大负荷利用小时的大小表明了工厂消耗电能是否均匀，Tmax
越大，则负荷越平稳。它与工厂的生产班制有明显的关系。
屋内照明及生活用电 2000～3000
农业排灌用电
1000～1500
一班制工厂
1800～3000h
两班制工厂
3500～4800h
Qc Pc tan =29.2kW 1.73=50.52kvar
Sc
Pc
cos
29.2kW 0.5
58.4kVA
Ic
Sc 3U N
58.4 kVA 88.73A 3 0.38kV
(二)多组三相用电设备的计算负荷
在确定低压干线上或低 压母线上的计算负荷时，可 结合具体情况对其有功和无 功计算负荷计入一个同时系
三相用电设备组计算负荷的确定
一、需要系数法
（一）一组用电设备的计算负荷
按需要系数法确定三相用电设备组计算负荷的基本公式为
有功计算负荷（kW） Pc Pm Kd Pe
无功计算负荷（kvar） Qc Pc tan
视在计算负荷（kVA）
S
c
Pc
cos
计算电流（A）
Ic
Sc 3U N
例1 已知某机修车间的金属切削机床组，拥有电压380V 的三相电动机22kW2台，7.5kW6台，4kW12台，1.5kW6台。
过高：将增加设备容量，使电网复杂，浪费金属，增加初投资和运行管理工作量。 过低：投产后，使供电系统，过热，加速绝缘老化、降低寿命，增大电能损耗。
一、计算负荷的概念
计算负荷概念：按发热条件选择电气设备的一个假定（等效负荷）
电气工程基础负荷计算与无功功率补偿课件
电气工程基础负荷计算与无功功率 补偿课 件
contents
目录
• 电气工程基础负荷计算 • 无功功率补偿 • 负荷计算与无功功率补偿的关系 • 实际应用案例分析 • 结论与展望
01
电气工程基础负荷计算
负荷计算的目的和意义
确定供电系统容量
通过负荷计算，确定供电系统的变压器、发电机等设备的容量， 以满足用电负荷的需求。
感谢观看
某住宅小区的负荷计算与无功功率补偿方案
总结词
该住宅小区的负荷计算和无功功率补偿 Nhomakorabea案是一个成功的案例，通过合理的计算和补偿，提高了小区 的供电可靠性和电能质量。
详细描述
该住宅小区的负荷计算采用了简单实用的计算方法，考虑了小区内各种用电设备和居民生活的特点， 确保了计算的准确性和可靠性。同时，为了解决无功功率问题，该小区采用了分散式无功补偿装置， 如并联电容器等，有效地提高了功率因数和降低了线损。
无功功率补偿的设备
主要有并联电容器、并联电抗器、静止无功补偿器和静止无功发生器等。
03
负荷计算与无功功率补偿的关系
负荷计算在无功功率补偿中的应用
确定补偿容量
根据负荷计算结果，确定无功功 率补偿装置的容量，以满足系统 无功平衡和电压稳定的要求。
优化补偿方案
根据负荷特性，制定合理的无功 补偿方案，包括补偿点的选择、 补偿容量的分配等。
无功功率补偿的原理和作用
无功功率补偿的原理
通过在电网中安装无功补偿装置，向电网注入无功电流，以平衡负载产生的无 功电流，提高电网的功率因数。
无功功率补偿的作用
降低线路和变压器的损耗，提高供电效率，改善电网的电能质量，保证电网的 安全稳定运行。
无功功率补偿的方法和设备
contents
目录
• 电气工程基础负荷计算 • 无功功率补偿 • 负荷计算与无功功率补偿的关系 • 实际应用案例分析 • 结论与展望
01
电气工程基础负荷计算
负荷计算的目的和意义
确定供电系统容量
通过负荷计算，确定供电系统的变压器、发电机等设备的容量， 以满足用电负荷的需求。
感谢观看
某住宅小区的负荷计算与无功功率补偿方案
总结词
该住宅小区的负荷计算和无功功率补偿 Nhomakorabea案是一个成功的案例，通过合理的计算和补偿，提高了小区 的供电可靠性和电能质量。
详细描述
该住宅小区的负荷计算采用了简单实用的计算方法，考虑了小区内各种用电设备和居民生活的特点， 确保了计算的准确性和可靠性。同时，为了解决无功功率问题，该小区采用了分散式无功补偿装置， 如并联电容器等，有效地提高了功率因数和降低了线损。
无功功率补偿的设备
主要有并联电容器、并联电抗器、静止无功补偿器和静止无功发生器等。
03
负荷计算与无功功率补偿的关系
负荷计算在无功功率补偿中的应用
确定补偿容量
根据负荷计算结果，确定无功功 率补偿装置的容量，以满足系统 无功平衡和电压稳定的要求。
优化补偿方案
根据负荷特性，制定合理的无功 补偿方案，包括补偿点的选择、 补偿容量的分配等。
无功功率补偿的原理和作用
无功功率补偿的原理
通过在电网中安装无功补偿装置，向电网注入无功电流，以平衡负载产生的无 功电流，提高电网的功率因数。
无功功率补偿的作用
降低线路和变压器的损耗，提高供电效率，改善电网的电能质量，保证电网的 安全稳定运行。
无功功率补偿的方法和设备
供配电技术-负荷计算和无功功率补偿
一级负荷不允许断电，通常由两个独立电源供电；二级负荷通 常采用两回电路供电；三级负荷对供电电源没有特殊要求。
2.1.2 按企业用电设备工作制的负荷分类
1.连续工作制负荷：指长时间连续工作的用电设备，如泵类、 通风机、压缩机、电炉、运输设备、照明设备等。
2.短时工作制负荷：指工作时间短、停歇时间长的用电设备。 如机床的横梁升降、刀架快速移动电动机、闸门电动机等。
2.平均负荷和负荷系数
①平均负荷：指电力负荷在一定时间内消耗的功率平均值。如在t 时间
段内消耗的电能为Wt，则t 时间的平均负荷为： 利用负荷曲线求平均负荷的方法如图示。
Pav
=
Wt t
P/kW
②负荷系数：指年平均负荷Pav与年最大负荷Pmax的比值，即：
KL
=
Pav Pm ax
Pav
对单台用电设备，负荷系数等于设备的实际
（1）长期工作制和短时工作制的用电设备
其设备容量就是该设备的额定功率，即： Pe=PN
（2）反复短时工作制的用电设备 设备容量是指某负荷持续率的额定功率换算到统一的负荷持续率下的 功率。
负荷持续率（暂载率）的概念
一个工作周期内工作时间与工作周期的百分比称为负荷持续率， 用来表示断续周期工作制的设备，用“ε”表示。
解：查表2-2中的“小批生产的金属冷加工机床电动机”项，可
得Kd=0.16~0.2（取0.18计算），cosφ=0.5，tanφ=1.73。 根据单相用电设备的计算负荷公式可得：
PC = KdPe = 0.18 ×120 = 21.6kW QC = PCtgφ = 21.6 ×1.73 = 37.37kvar
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。工程上 依据不同的计算目的，针对不同类型的用户和 不同类型的负荷，在实践中总结出了各种负荷 的计算方法，常用的有估算法、需要系数法、 利用系数法、二项式法和单相负荷计算等。
2.1.2 按企业用电设备工作制的负荷分类
1.连续工作制负荷：指长时间连续工作的用电设备，如泵类、 通风机、压缩机、电炉、运输设备、照明设备等。
2.短时工作制负荷：指工作时间短、停歇时间长的用电设备。 如机床的横梁升降、刀架快速移动电动机、闸门电动机等。
2.平均负荷和负荷系数
①平均负荷：指电力负荷在一定时间内消耗的功率平均值。如在t 时间
段内消耗的电能为Wt，则t 时间的平均负荷为： 利用负荷曲线求平均负荷的方法如图示。
Pav
=
Wt t
P/kW
②负荷系数：指年平均负荷Pav与年最大负荷Pmax的比值，即：
KL
=
Pav Pm ax
Pav
对单台用电设备，负荷系数等于设备的实际
（1）长期工作制和短时工作制的用电设备
其设备容量就是该设备的额定功率，即： Pe=PN
（2）反复短时工作制的用电设备 设备容量是指某负荷持续率的额定功率换算到统一的负荷持续率下的 功率。
负荷持续率（暂载率）的概念
一个工作周期内工作时间与工作周期的百分比称为负荷持续率， 用来表示断续周期工作制的设备，用“ε”表示。
解：查表2-2中的“小批生产的金属冷加工机床电动机”项，可
得Kd=0.16~0.2（取0.18计算），cosφ=0.5，tanφ=1.73。 根据单相用电设备的计算负荷公式可得：
PC = KdPe = 0.18 ×120 = 21.6kW QC = PCtgφ = 21.6 ×1.73 = 37.37kvar
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。工程上 依据不同的计算目的，针对不同类型的用户和 不同类型的负荷，在实践中总结出了各种负荷 的计算方法，常用的有估算法、需要系数法、 利用系数法、二项式法和单相负荷计算等。
负荷计算和无功功率补偿
第一章负荷计算和无功功率补偿工厂的电力负荷，按GB5002-1995?供配电系统设计标准?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：一级负荷：一级负荷为中断供电将造成人身伤亡，或者中断供电将在政治、经济上造成重大损失者。
所以一级负荷要求由两路电源供电，还需设有应急电源，如UPS系统。
二级负荷：二级负荷为中断电源将在政治、经济上造成较大损失者。
所以二级负荷要求由两回路供电，供电变压器也应有两台。
三级负荷：三级负荷为一般的电力负荷，所有不属于上述一、二级负荷的均属三级负荷。
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。
供电系统要能平安可靠地正常运行，其中各个元件都必须选择得当，除了应满足工作电压和频率的要求外，最重要的就是要满足负荷电流的要求。
因此有必要对供电系统中各个环节的电力负荷进行统计计算。
所谓的计算负荷是与实际用电负荷较接近的假想负荷，计算负荷是供电设计计算的根本依据，计算负荷确定的是否正确合理，直接影响到电器和导线电缆的选择是否经济合理，计算的不合理将会造成大事故或资源浪费。
实际上负荷不是一成不变的，只能力求接近实际。
我国目前普遍采用确实定用电设备计算负荷的方法，有二项式法和需要系数法。
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异悬殊的分支干线的计算负荷时。
需要系数法是国际上普遍采用确实定计算负荷的根本方法，最为简便，所以下面采用需要系数法进行负荷进算。
根本公式：P 30 =WLe LK K ηη∑e P∑K ：设备组的同时系数，L K ：设备组的负荷系数，e η：设备组的平均效率，WL η：配电线路平均效率。
令上式中的WLe LK K ηη∑=K d 这里的K d 称为需要系数，所以P 30. =K d P e 一、供热泵站低压负荷计算表1、表2分别为供热泵站的上下压负荷表表2 供热泵站低压负荷表1、低压负荷计算：〔1〕电动单梁起重机滑线电源箱K d=0.2 ，cosφ=0.5 ，tanφP30=K dP×10=2KW; Q30=30P tanφ=10×1.73=17.3kvar；〔2〕e热网电动滤水器：K d=0.65 ，cosφ=0.9 ，tanφP30=K dP×0.5=0.33KW; Q30=30P tanφ×0.33=0.17kvar；e〔3〕加热站通风控制箱：K d=0.7 ，cosφ=0.8 ，tanφP30=K dP×0.36=0.25KW; Q30=30P tanφ×0.75=0.27kvar；e〔4〕泵房电动门配电箱：K d=0.6 ，cosφ=0.8 ，tanφP30=K dP×10=6KW; Q30=30P tanφ=10×0.75=7.5kvar；e〔5〕全厂照明：K d=1.0 ，cosφ=1.0 ，tanφ=0;P30=K dP=1×15×38×16=9.12KW; Q30=30P tanφ×0=0kvar；e〔6〕直流充电装置电源、UPS主电源、UPS旁路电源、热控DCS柜电源、变压器温控器电源：K d=0.7 ，cosφ=0.8 ，tanφ=0.75；P=10+5+1+3+2=21KW30P30= K dP×21=14.7KW; Q30=30P tanφ=21×0.75=15.75kvar；e〔7〕加热站照明箱：K d=0.8 ，cosφ=1.0 ，tanφ=0P30=K dP×5=4KW; Q30=30P tanφ=5×0=0kvar；e(8〕加热站检修箱：K d=0.35 ，cosφ=0.5 ，tanφP=21kvA×0.5=10.5KW;P 30=K d e P ×10.5=3.68KW; Q 30=30P tan φ×1.73=18.17kvar ； 〔9〕10kV 开关柜加热电源：K d =0.85 ， cos φ=1.0 ， tan φ=0P 30=K d e P ×10=8.5KW; Q 30=30P tan φ=10×0=0kvar ； 〔10〕供水泵电加热器、回水泵电加热器：K d =0.85 ， cos φ=1.0 ， tan φ=0； P 30= K d e P ×6.4=5.44KW; Q 30=30P tan φ×0=0kvar ； 2、低压总计算负荷为：P 30总=2+0.33+0.25+6+9.12+14.7+4+3.68+8.5+5.44=54.02kw; Q 30总=17.3+0.17+0.27+7.5+15.75+18.17=59.16kvar; 3、10KV 计算负荷为： K d =0.8; 0.75tan =ϕcos φ=220/22165220+=400/22300400+ P 30=K d ×〔220×4+400×4〕=1984KW;Q 30=P 30tan φ=1984×0.75=1488kvar S 30=QP 230230+=2480KV A30I =S 30/N U 34、 全厂低压负荷计算，因为在正常运行时不可能所有设备同时运行，我们取P K ∑=0.95,Q K ∑=0.97作为同时系数来计算。
2负荷计算与无功补偿-PPT文档
荧光灯
P e P N
P 1 .2 P e N
P 1 .1 P e N
6
高压水银荧光灯、金属卤化物灯
四、单相用电设备计算负荷的确定
为使得三相线路导线截面和供电设备选择经济合 理，单相设应尽量均衡的分配到三相线路上，三相负 荷尽可能平衡。 1.单相负荷计算原则 （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，单相设备可按照三相平衡设备进行计算；
2
暂载率（负荷持续率）ε： 表示反复短时工作制用电设备的工作繁重程度。
t t 100 % 100 % T t t 0
T 10 min N 标准暂载率： 吊车用电机：15%、25%、40%、60% 电焊设备：50%、65%、75%、100%
3
三、设备容量Pe
额定容量 PN 铭牌上标出的功率，也就是设备在额定工作条 件下输出的功率，便是设备的额定功率或者额定容 量。 设备容量 Pe 经过换算至统一规定的工作制下的额定功率， 称为用电设备的设备容量。 设备容量的计算
8
2.换算原则 （1）单相设备接于相电压时的等效三相负荷计算
P P e 3 e.m
Pe . m ：最大负荷相所接单相设备容量
（2）单相设备接于线电压时的等效三相负荷计算
P e 3P e.
P e . ：接于线电压的单相设备容量
原因： I P U cos ) e /(
I P U cos ) e/(3
第1节 概述
一、计算负荷的意义
计算负荷是按发热条件选择导体和电气设备的一个 假想负荷。
计算负荷是选择电气设备的依据。根据计算负荷选
择的电气设备和导线电缆，在实际运行中其最高温升 不会超过允许值 。 计算负荷也称为半小时最大负荷，即半小时的最大 负荷，Pc=P30。
P e P N
P 1 .2 P e N
P 1 .1 P e N
6
高压水银荧光灯、金属卤化物灯
四、单相用电设备计算负荷的确定
为使得三相线路导线截面和供电设备选择经济合 理，单相设应尽量均衡的分配到三相线路上，三相负 荷尽可能平衡。 1.单相负荷计算原则 （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，单相设备可按照三相平衡设备进行计算；
2
暂载率（负荷持续率）ε： 表示反复短时工作制用电设备的工作繁重程度。
t t 100 % 100 % T t t 0
T 10 min N 标准暂载率： 吊车用电机：15%、25%、40%、60% 电焊设备：50%、65%、75%、100%
3
三、设备容量Pe
额定容量 PN 铭牌上标出的功率，也就是设备在额定工作条 件下输出的功率，便是设备的额定功率或者额定容 量。 设备容量 Pe 经过换算至统一规定的工作制下的额定功率， 称为用电设备的设备容量。 设备容量的计算
8
2.换算原则 （1）单相设备接于相电压时的等效三相负荷计算
P P e 3 e.m
Pe . m ：最大负荷相所接单相设备容量
（2）单相设备接于线电压时的等效三相负荷计算
P e 3P e.
P e . ：接于线电压的单相设备容量
原因： I P U cos ) e /(
I P U cos ) e/(3
第1节 概述
一、计算负荷的意义
计算负荷是按发热条件选择导体和电气设备的一个 假想负荷。
计算负荷是选择电气设备的依据。根据计算负荷选
择的电气设备和导线电缆，在实际运行中其最高温升 不会超过允许值 。 计算负荷也称为半小时最大负荷，即半小时的最大 负荷，Pc=P30。
负荷计算及无功补偿演示文稿
年最大负荷利用小时数又称为年最大负荷使用时间Tmax， 它是一个假想时间，在此时间内，电力负荷按年最大负荷 Pmax (或P30)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。
第12页，共46页。
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。
超过最高允许值，负荷比较稳定。如通风机水泵、空气压 缩机、皮带输送机、破碎机、球磨机、搅拌机、电机车等 机械的拖动电动机，以及电炉、电解设备、照明灯具等， 均属连续运行工作制的用电设备。
第4页，共46页。
n 短时运行工作制（短暂工作制） 用电设备的运行时间短而停歇时间长，在工作时间内，用
电设备的温升尚未达到该负荷下的稳定值即停歇冷却，在停 歇时间内其温度又降低为周围介质的温度，这是短暂工作的 特点。如机床上的某些辅助电动机（如横梁升降、刀架快速 移动装置的拖动电动机）及水闸用电动机等设备。这类设备 的数量不多。
第23页，共46页。
电 葫 芦 ： 由 于 是 单 台 设 备 ， 可 取 Kd=1 ， 查 附 录 表 3 可 得 cos=0.5 ， tan=1.73，因此
Pe PN
N
25%
2PN
n 23
0.4 3.79(kW )
Pca(3)= Pe=3.79 =3.79(kW)
Qca(3)= Pca(3)tanwm=3.79×1.73= 6.56(kvar)
加工条件，技术管理和劳动组织以及工人操作水平等因素，都
对Kd有影响。所以Kd只能靠测量统计确定,见附录表10。上 述各种因素可供设计人员在变动的系数范围内选用时参考。
第19页，共46页。
1. 用电设备组的计算负荷
（1）有功计算负荷：P30=Kd∑Pe
实际消耗的电能。
第12页，共46页。
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。
超过最高允许值，负荷比较稳定。如通风机水泵、空气压 缩机、皮带输送机、破碎机、球磨机、搅拌机、电机车等 机械的拖动电动机，以及电炉、电解设备、照明灯具等， 均属连续运行工作制的用电设备。
第4页，共46页。
n 短时运行工作制（短暂工作制） 用电设备的运行时间短而停歇时间长，在工作时间内，用
电设备的温升尚未达到该负荷下的稳定值即停歇冷却，在停 歇时间内其温度又降低为周围介质的温度，这是短暂工作的 特点。如机床上的某些辅助电动机（如横梁升降、刀架快速 移动装置的拖动电动机）及水闸用电动机等设备。这类设备 的数量不多。
第23页，共46页。
电 葫 芦 ： 由 于 是 单 台 设 备 ， 可 取 Kd=1 ， 查 附 录 表 3 可 得 cos=0.5 ， tan=1.73，因此
Pe PN
N
25%
2PN
n 23
0.4 3.79(kW )
Pca(3)= Pe=3.79 =3.79(kW)
Qca(3)= Pca(3)tanwm=3.79×1.73= 6.56(kvar)
加工条件，技术管理和劳动组织以及工人操作水平等因素，都
对Kd有影响。所以Kd只能靠测量统计确定,见附录表10。上 述各种因素可供设计人员在变动的系数范围内选用时参考。
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1. 用电设备组的计算负荷
（1）有功计算负荷：P30=Kd∑Pe
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neq
Pe.i neq
2
neq
2
Pe.i P2
e.i
根据利用系数Ku和等效台数neq查附录表6，可得到附加系数 Ka值。
续上页
4. 年最大负荷利用小时数
年最大负荷利用小时数Tmax是假设电力负荷按年最大负荷 Pm持续运行时，在此时间内电力负荷所耗用的电能恰与电力负 荷全年实际耗用的电能相同。
求设备容量统一换算到 25% 下,则
Pe PN
N
2PN
N
25
当采用利用系数法计算负荷时，要求设备容量统一换算到
100%下。
三、负荷曲线
负荷曲线是表征电力负荷随时间变动情况的图形。 绘制负荷曲线采用的时间间隔△t为30min。
求确定计算负 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。
Tmax
Wa Pm
第二节 三相用电设备组计算负荷 的确定
一、单位容量法 在进行供电工程方案设计阶段，可采用单位容量法确定计
算负荷。
1. 单位产品耗电量法 2. 单位面积负荷密度法
二、需要系数法
（一）一组用电设备的计算负荷
按需要系数法确定三相用电设备组计算负荷的基本公式为
有功计算负荷（kW） Pc Pm Kd Pe
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
Pc1 , Qc1 Pc2 , Qc2
Pci , Qci
Pc Kp Pc.i
Qc Kq Qc.i
Sc Pc2 Qc2
Ic
Sc 3U N
注意：总的视在计算负荷和计算电流不能用各组的视在计算负荷
或计算电流之和乘以K∑来计算。
例2-2
例2-2 某380V线路上，接有水泵电动机（15kW以下）30 台共205kW，另有通风机25台共45kW，电焊机3台共10.5kW
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
Байду номын сангаас
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
N
PN
N SN cos
N
100
（2）吊车电动机组 当采用需要系数法计算负荷时，要
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。
断续周期工作制设备容量P与其负荷持续率ε密切相关，对供
一班制工厂日 有功负荷曲线
续上页
年最大负荷Pm——全年中有代表性的最大负荷班的半小 时最大负荷。
从发热等效的观点来看，计算负荷实际上与年最大负荷 是基本相当的。所以计算负荷也可以认为就是年最大负荷， 即Pc=Pm＝P30。
年负荷曲线
续上页
年平均负荷Pav——电力负荷在全年时间内平均耗用的
功率，即
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。
2. 利用系数Ku 利用系数定义为：
Ku
Pav Pe
Ku可查附录表5
续上页
3. 附加系数Ka 附加系数定义为：
Ka
Pm Pav
Ka值与设备容量差别程度、设备台数和利用系数有关。
为便于分析比较，从导体发热的角度出发，不同容量的用
电设备需归算为同一容量的用电设备，于是可得到其等效台数
neq为：
P2 e.i
（ε=65%）。试确定线路上总的计算负荷。
解 先求各组用电设备的计算负荷
1．水泵电动机组 查附录表1得Kd=0.7~0.8(取0.8）， cosφ＝0.8，tanφ＝0.75，因此
Pc1= Kd1Pe1＝0.8×205kW=164kW
Q c1＝ Pc1 tanφ ＝164kW×0.75=123kvar
P
av
Wa 8760
全年时间内耗用的电能
负荷曲线填充 系数，亦称负 荷率或负荷系 数，即
Pav
Pm
四、确定计算负荷的系数
1. 需要系数Kd
需要系数定义为：
Pm
Pe
Kd
Pm Pe
设备容量
Kd值的相关因素：用电设备组中设备的负荷率； 设备的平均效率；
设备的同时利用系数；
电源线路的效率。
Kd值只能靠测量统计确定。
二、用电设备工作制及设备容量的计算
(一)用电设备工作制
载流导体温升曲线
1.长期连续运行工作制 指工作时间内能达到稳 定温升的用电设备。 该类设备不允许过载运 行（只允许短时过载）。
续上页
2. 短时运行工作制
指工作时间很短，停歇时间相当长的用电设备，工作时间 内达不到稳定温升。允许过载运行。
3.断续周期工作制
Sc
Pc
cos
29.2kW 0.5
58.4kVA
Ic
Sc 3U N
58.4 kVA 88.73A 3 0.38kV
续上页
(二)多组三相用电设备的计算负荷
在确定低压干线上或低 压母线上的计算负荷时，可 结合具体情况对其有功和无 功计算负荷计入一个同时系 数K∑。
Pc , Qc Sc , Ic
解 此机床组电动机的总容量为
Pe＝ PN.i ＝22 kW×2＋7.5 kW×6＋4kW×12＋1.5kW×6 =146 kW
查附录表1“小批生产的金属冷加工机床电动机”项得Kd ＝0.2、cosφ ＝0.5、tanφ＝1.73。因此可得
Pc=KdPe＝0.2×146kW=29.2kW
Qc Pc tan =29.2kW 1.73=50.52kvar
无功计算负荷（kvar） Qc Pc tan
视在计算负荷（kVA）
S
c
Pc
cos
计算电流（A）
Ic
Sc 3U N
例2-1
例2-1 已知某机修车间的金属切削机床组，拥有电压 380V的三相电动机22kW2台，7.5kW6台，4kW12台，1.5kW6 台。试用需要系数法确定其计算负荷Pc、Qc、Sc和Ic。