建筑供配电与照明 负荷计算
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
吉林建筑大学
第二章 负荷计算
建筑供配电与照明课程
图2-1 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
吉林建筑大学
第二章 负荷计算
建筑供配电与照明课程
二、负荷计算的几个基本概念
1．最大负荷
在负荷曲线中用Pmax表示的负荷就称为最大负荷。如图 2-2所示。分为日最大负荷和年最大负荷。
JC t 100 % t t0
式中：
t——工作周期内的工作时间；
t0——工作周期内的停歇时间。 设备铭牌上暂载率为额定暂载率用JCN表示。
1）电焊机和电焊装置组
要求统一换算到JC=100%时的功率，即：
Pe
JCN JC100
PN
SNCOSN
JCN
吉林建筑大学
第二章 负荷计算
建筑供配电与照明课程
吉林建筑大学
图2-2 年最大负荷和年最大负荷利用小时
第二章 负荷计算
建筑供配电与照明课程
2．计算负荷 用“PC”（QC，SC或IC）表示，负荷曲线的时间间隔
为半小时，则曲线上的最大负荷就是计算负荷，通常又用 P30，Q30，S30或I30分别表示有功、无功、视在计算负荷 和计算电流。
“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”。其物理意义是：这个不变的“计算负荷” 持续运行时所产生的热效应，与实际变动负荷长期运行所 产生的最大热效应相等。
2．负荷计算的内容 （1）求计算负荷 是按发热条件选择导线、电缆、电气设备的依据。 （2）求尖峰电流 是计算线路的电压损失、电压波动和选择熔断器 以及确定保护装置整定值的重要依据。 （3）季节性负荷计算 用于确定变压器台数，容量以及计算变压器 经济运行的依据。 （4）一级、二级负荷的计算 用于确定变压器台数、备用电源和应 急电源。
所消耗的电能恰好等于全年实际消耗的电能。其表达式为：
Tm ax
WP Pm ax
式中：Tmax——最大负荷年利用小时（h）； WP ——全年消耗的有功电（kWh）。
4．平均负荷
用Pav、Qav 和Sav 表示，平均负荷是指电能用户在一段 时间内消耗功率的平均值。如图2-3所示。
吉林建筑大学
第二章 负荷计算
1．需要系数 需要系数定义为：
Kd
Pm ax Pe
吉林建筑大学
Kd
Pc Pe
或 （Kd ≤1）
第二章 负荷计算
建筑供配电与照明课程
用电设备组的设备容量Pe，是指用电设备组所有设备的额
定容量之和，即Pe = ΣPN。而设备实际运行中，诸多因素影响，
就获得了需要系数的公式：
Kd
KL K
e WL
式中：KL—— 用电设备组的负荷系数，即用电设备组在最大负荷时Biblioteka Baidu工作着的 用电设备实际所需的功率与这些用电设备总容量之比；
吉林建筑大学
第二章 负荷计算
建筑供配电与照明课程
3．负荷计算的常用方法 负荷计算的方法比较多，每种方法都具有不同的适用范 围。常用的方法有：
（1）需要系数法。 （2）二项式法。 （3）利用系数法。 （4）单位指标法。 （5）负荷密度法。
吉林建筑大学
第二章 负荷计算
建筑供配电与照明课程
第二节 负荷曲线与负荷计算的基本概念
阴影部分表示全年实际
消耗的电能WP，则： W Pav= P/8760
第二章 负荷计算
建筑供配电与照明课程
第三节 按需要系数法确定计算负荷
一、设备容量的确定
1. 设备容量的定义
设备的銘牌额定功率PN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来表示。
2. 设备容量的确定
（1）长期连续工作制或短时连续工作制的用电设备，设备
建筑供配电与照明课程
5．负荷系数
用 和 分别表示有功负荷系数和无功负荷系数，负荷系
数又称负荷率，它表明负荷波动程度的一个参数，其值越大
负荷曲线越平坦，负荷波动越小。其关系式为： Pav
Pmax
一般企业负荷系数年平均值为：α=0.7~0.75
Qav
β=0.76~0.82
Qmax
吉林建筑大学
图2-3 年平均负荷
第二章 负荷计算
建筑供配电与照明课程
7 尖峰电流的计算 8 节约电能 9 变压器的选择 10 负荷计算示例
吉林建筑大学
第二章 负荷计算
建筑供配电与照明课程
第一节 概述
1．负荷计算的目的 负荷计算主要是确定“计算负荷”。其目的主要是为了
选择电气设备、导线和电缆；进行变压器损耗、线路能量损 耗、电压损失和年用电量的计算。
第二章 负荷计算
建筑供配电与照明课程
二、按需要系数法确定计算负荷
用需要系数法进行负荷计算，其方法简便适用，为工业企 业及民用建筑供配电系统负荷计算的主要方法，在计算过程中， 需要把用电设备按照工艺性质不同，需要系数不同分成不同若 干组，然后分组进行计算，最后再算出总的计算负荷，即逐级 计算的方法。
式中，PN为电焊机额定有功功率；SN为额定视在功率；JCN 为额定负荷持续率； cosφN为额定功率因数。
2）起重机（吊车电动机） 要求统一换算到JC=25%时的功率，即：
Pe
JCN JC25
PN
2PN
JCN
3）电炉变压器组 设备容量是指额定功率下的有功功率，即 ： Pe=SNcosφN
吉林建筑大学
容量即为额定功率，Pe = PN。 （2）反复短时工作制的用电设备，设备容量要换算到统一
标准暂载率下的功率。
吉林建筑大学
第二章 负荷计算
建筑供配电与照明课程
由于反复短时工作制的用电设备。其工作时间与间歇时间相 互交替，我们把一个周期内的工作时间的百分数称作暂载率， 又称负载持续率，用JC表示，即：
即： 吉林建筑大学
PC= P30= Pmax QC= Q30= Qmax SC= S30= Smax IC= I30= Imax
第二章 负荷计算
建筑供配电与照明课程
3．最大负荷年利用小时数
用“Tmax”表示，是一个“假想时间”，如图2-2所示。 其物理意义是指电能用户按年最大负荷Pmax持续运行Tmax小时
一、负荷曲线 负荷曲线是电力负荷随时间变化的图形。负荷曲线可直观 地反映出电能用户的用电特点和规律，即最大负荷Pmax、平均 负荷Pav和负荷波动程度。 负荷曲线又分为有功负荷曲线、无功负荷曲线；日负荷曲 线、年负荷曲线。 （1）日负荷曲线 代表电能用户24小时内用电负荷变化的情 况。通常，为了使用方便，负荷曲线绘制成阶梯形。如图2-1a、 b所示。 （2）年负荷曲线 代表电能用户全年用电负荷变化情况。
第二章 负荷计算
建筑供配电与照明课程
图2-1 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
吉林建筑大学
第二章 负荷计算
建筑供配电与照明课程
二、负荷计算的几个基本概念
1．最大负荷
在负荷曲线中用Pmax表示的负荷就称为最大负荷。如图 2-2所示。分为日最大负荷和年最大负荷。
JC t 100 % t t0
式中：
t——工作周期内的工作时间；
t0——工作周期内的停歇时间。 设备铭牌上暂载率为额定暂载率用JCN表示。
1）电焊机和电焊装置组
要求统一换算到JC=100%时的功率，即：
Pe
JCN JC100
PN
SNCOSN
JCN
吉林建筑大学
第二章 负荷计算
建筑供配电与照明课程
吉林建筑大学
图2-2 年最大负荷和年最大负荷利用小时
第二章 负荷计算
建筑供配电与照明课程
2．计算负荷 用“PC”（QC，SC或IC）表示，负荷曲线的时间间隔
为半小时，则曲线上的最大负荷就是计算负荷，通常又用 P30，Q30，S30或I30分别表示有功、无功、视在计算负荷 和计算电流。
“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”。其物理意义是：这个不变的“计算负荷” 持续运行时所产生的热效应，与实际变动负荷长期运行所 产生的最大热效应相等。
2．负荷计算的内容 （1）求计算负荷 是按发热条件选择导线、电缆、电气设备的依据。 （2）求尖峰电流 是计算线路的电压损失、电压波动和选择熔断器 以及确定保护装置整定值的重要依据。 （3）季节性负荷计算 用于确定变压器台数，容量以及计算变压器 经济运行的依据。 （4）一级、二级负荷的计算 用于确定变压器台数、备用电源和应 急电源。
所消耗的电能恰好等于全年实际消耗的电能。其表达式为：
Tm ax
WP Pm ax
式中：Tmax——最大负荷年利用小时（h）； WP ——全年消耗的有功电（kWh）。
4．平均负荷
用Pav、Qav 和Sav 表示，平均负荷是指电能用户在一段 时间内消耗功率的平均值。如图2-3所示。
吉林建筑大学
第二章 负荷计算
1．需要系数 需要系数定义为：
Kd
Pm ax Pe
吉林建筑大学
Kd
Pc Pe
或 （Kd ≤1）
第二章 负荷计算
建筑供配电与照明课程
用电设备组的设备容量Pe，是指用电设备组所有设备的额
定容量之和，即Pe = ΣPN。而设备实际运行中，诸多因素影响，
就获得了需要系数的公式：
Kd
KL K
e WL
式中：KL—— 用电设备组的负荷系数，即用电设备组在最大负荷时Biblioteka Baidu工作着的 用电设备实际所需的功率与这些用电设备总容量之比；
吉林建筑大学
第二章 负荷计算
建筑供配电与照明课程
3．负荷计算的常用方法 负荷计算的方法比较多，每种方法都具有不同的适用范 围。常用的方法有：
（1）需要系数法。 （2）二项式法。 （3）利用系数法。 （4）单位指标法。 （5）负荷密度法。
吉林建筑大学
第二章 负荷计算
建筑供配电与照明课程
第二节 负荷曲线与负荷计算的基本概念
阴影部分表示全年实际
消耗的电能WP，则： W Pav= P/8760
第二章 负荷计算
建筑供配电与照明课程
第三节 按需要系数法确定计算负荷
一、设备容量的确定
1. 设备容量的定义
设备的銘牌额定功率PN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来表示。
2. 设备容量的确定
（1）长期连续工作制或短时连续工作制的用电设备，设备
建筑供配电与照明课程
5．负荷系数
用 和 分别表示有功负荷系数和无功负荷系数，负荷系
数又称负荷率，它表明负荷波动程度的一个参数，其值越大
负荷曲线越平坦，负荷波动越小。其关系式为： Pav
Pmax
一般企业负荷系数年平均值为：α=0.7~0.75
Qav
β=0.76~0.82
Qmax
吉林建筑大学
图2-3 年平均负荷
第二章 负荷计算
建筑供配电与照明课程
7 尖峰电流的计算 8 节约电能 9 变压器的选择 10 负荷计算示例
吉林建筑大学
第二章 负荷计算
建筑供配电与照明课程
第一节 概述
1．负荷计算的目的 负荷计算主要是确定“计算负荷”。其目的主要是为了
选择电气设备、导线和电缆；进行变压器损耗、线路能量损 耗、电压损失和年用电量的计算。
第二章 负荷计算
建筑供配电与照明课程
二、按需要系数法确定计算负荷
用需要系数法进行负荷计算，其方法简便适用，为工业企 业及民用建筑供配电系统负荷计算的主要方法，在计算过程中， 需要把用电设备按照工艺性质不同，需要系数不同分成不同若 干组，然后分组进行计算，最后再算出总的计算负荷，即逐级 计算的方法。
式中，PN为电焊机额定有功功率；SN为额定视在功率；JCN 为额定负荷持续率； cosφN为额定功率因数。
2）起重机（吊车电动机） 要求统一换算到JC=25%时的功率，即：
Pe
JCN JC25
PN
2PN
JCN
3）电炉变压器组 设备容量是指额定功率下的有功功率，即 ： Pe=SNcosφN
吉林建筑大学
容量即为额定功率，Pe = PN。 （2）反复短时工作制的用电设备，设备容量要换算到统一
标准暂载率下的功率。
吉林建筑大学
第二章 负荷计算
建筑供配电与照明课程
由于反复短时工作制的用电设备。其工作时间与间歇时间相 互交替，我们把一个周期内的工作时间的百分数称作暂载率， 又称负载持续率，用JC表示，即：
即： 吉林建筑大学
PC= P30= Pmax QC= Q30= Qmax SC= S30= Smax IC= I30= Imax
第二章 负荷计算
建筑供配电与照明课程
3．最大负荷年利用小时数
用“Tmax”表示，是一个“假想时间”，如图2-2所示。 其物理意义是指电能用户按年最大负荷Pmax持续运行Tmax小时
一、负荷曲线 负荷曲线是电力负荷随时间变化的图形。负荷曲线可直观 地反映出电能用户的用电特点和规律，即最大负荷Pmax、平均 负荷Pav和负荷波动程度。 负荷曲线又分为有功负荷曲线、无功负荷曲线；日负荷曲 线、年负荷曲线。 （1）日负荷曲线 代表电能用户24小时内用电负荷变化的情 况。通常，为了使用方便，负荷曲线绘制成阶梯形。如图2-1a、 b所示。 （2）年负荷曲线 代表电能用户全年用电负荷变化情况。