工厂供电电力负荷计算
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•工业电炉：电弧炉、电阻炉、感应炉等
•电解设备：电解槽等
•电焊设备：交流电焊机、直流电焊机等 •工业照明
用电设备的分类
（1）长期工作制
负荷长时间连续工作。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
如何解决？
• 实际负荷电流通过系统各个元件产生的 热量引起的温升应不超过导体和电气设 备在规定使用期间内长期工作的允许温 升。
•能否按发热条件选择一个“假想负荷”?
•事实上正是这样
二、计算负荷
• 定义：计算负荷是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负
荷时其产生的最高温升相等，该等效负荷称之
二、按需用系数法确Fra Baidu bibliotek计算负荷
1、（单个）用电设备组的计算负荷
Pjs K x Ps
形成该系数的原因有：用电设备的设备容量是指它的输
出容量，它与输入容量之间有一个平均效率 N ；用电
PN
2
N PN
2）电焊机和电焊装置组
要求统一换算到 100% 时的功率，即：
Ps
N 100%
PN
N SN cosN
式中，PN 为电焊机额定有功功率； SN 为额定视在功率；
为额定负N 荷持续率；
为额co定s功N 率因数。
特殊：
（一）电炉变压器组 设备容量是指额定功率下的有功功率，
即： Ps SN cosN
次的最大负荷工作班
怎样求取计算负荷？
三、 负荷曲线
负荷曲线是电力负荷随时间变化的图形，反
映了用户用电的特点和规律。 （一）日负荷曲线
负荷在一昼夜间（0~24h）变化情况。
（二）年负荷曲线 年运行负荷曲线 年持续负荷曲线
（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
年负荷持续时间曲线的绘制 T1=200t1+165t2
一、设备容量的确定
1、长期工作制的用电设备
2、短期工作制的用电设备
设备容量就是所有设备的铭牌额定功率
Ps PN
3、反复短时工作制的用电设备
反复短时工作制的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。
1）起重机（吊车电动机）
要求统一换算到 25% 时的功率，即：
Ps
N 25%
Pav
Wa t
年平均负荷Pav,如图所示， 阴影部分表示全年实际 消耗的电能Wa，则：
Pav
Wa 8760
3、负荷系数 KL
负荷系数是指平均负荷与最大负荷的比值。
有功负荷系数KaL和无功负荷系数KrL，即
K aL
Pav Pmax
K rL
Qav Qmax
有时也用α表示有功负荷系数，用β表示无功负荷 系数。一般工厂α=0.7~0.75，β=0.76~0.82
第2章 电力负荷计算
• 2.1 负荷计算的内容和目的 • 2.2 电力负荷与计算负荷 • 2.3 计算负荷的实用计算方法 • 2.4 单相负荷计算 • 2.5 尖峰电流计算 • 2.6 功率损耗与电能损耗计算 • 2.7 全厂负荷计算
2.1 负荷计算的内容和目的
一、算出计算负荷
合理选择工厂各级电压供电网络、 变压器容量和电器设备型号。
（三）同类型的工厂（或车间）的负荷曲 线形状大致相同
负荷曲线可直观地反映出用户用电 的特点和规律。
从负荷曲线中到底能看出什么？
四、负荷曲线的有关物理量
1、年最大负荷和年最大负荷利用小时
（1）年最大负荷Pmax
（2）年最大负荷利用小时Tmax
Tmax
Wa Pmax
工厂类别
重型机械制造厂 机床厂 工具厂 滚珠轴承厂 起动运输设备厂 汽车拖拉机厂 农业机械制造厂 仪器制造厂 汽车修理厂 车辆修理厂 电器工厂 金属加工厂
二、算出尖峰电流
用于计算电压波动、电压损失，选 择熔断器和保护元件。
三、算出平均负荷
用来计算全厂电能需要量、电能损 耗和选择无功功率补偿装置。
2.2 电力负荷与计算负荷
一、电力负荷 • 工厂的用电设备种类多，数量大，工况
复杂 • 工厂中的常见设备
•各种机械的拖动电机：
空压机、通风机、水泵、破碎机、 球磨机、搅拌机、制氧机、润滑油泵以 及提升机、吊车、起重机等
年最大负荷利用小时数（h）
有功负荷
无功负荷
3770
4840
4345
4750
4140
4960
5300
6130
3300
3880
4960
5240
5330
4220
3080
3180
4370
3200
3560
3660
4280
6420
4355
5880
2、平均负荷Pav 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。
为“计算负荷”
• 规定取30分钟平均最大负荷作为该用户的“计 算负荷”
• 计算算 负负 荷荷 （Q分3为0）有、功视计在算计负算荷负（荷Ｐ（30）S30、）无功计
几点说明：
（1）是一个“假想负荷”
（2）为什么取“30分钟”？
（3）最大负荷：全年中最大工作班内半小时平 均功率的最大值。
•
最大班是指一年内最大负荷月份内至少出现2-3
注意：对单个用电设备或用电设备组，有：
KL
P PN
2.3 计算负荷的实用计算方法
负荷计算目前常用的方法有需用系数法 和二项式法。
估算法实为指标法，在做设计任务书 或初步设计阶段，尤其当需要进行方案比 较时，按估算法计算比较方便。
回顾：工厂供电系统图
负荷计算的步骤应从负载端开始，逐级上推 到电源进线端为止 。
（二）照明设备 ①不用镇流器的照明设备的设备容量指灯头的 额定功率，即：
Ps PN
②用镇流器的照明设备的设备容量要包括镇流 器中的功率损失。
荧光灯 高压水银灯、金属卤化物灯
Ps 1.2PN Ps 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：
Ps S /1000
是建筑物单位面积的照明容量，S为建筑物的面积。
（3）反复短时工作制
负荷时而工作、时而停歇、反复运行的设备。如 起重机、电梯、电焊机等
在电力系统中，用电设备需用的电功率称之
为电力负荷，简称负荷或功率。 分为有功功率、无功功率和视在功率三种
工厂的基本原始资料:用电设备安装容量 (工艺部门提供的)
• 能否用电力负荷直接进行计算？
回顾对供电的基本要求 （安全、可靠、优质、节约） 实际中 （1）所安装的设备并非同时运行 （2）运行着的设备实际负荷是变化的 结果——导致浪费
•电解设备：电解槽等
•电焊设备：交流电焊机、直流电焊机等 •工业照明
用电设备的分类
（1）长期工作制
负荷长时间连续工作。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
如何解决？
• 实际负荷电流通过系统各个元件产生的 热量引起的温升应不超过导体和电气设 备在规定使用期间内长期工作的允许温 升。
•能否按发热条件选择一个“假想负荷”?
•事实上正是这样
二、计算负荷
• 定义：计算负荷是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负
荷时其产生的最高温升相等，该等效负荷称之
二、按需用系数法确Fra Baidu bibliotek计算负荷
1、（单个）用电设备组的计算负荷
Pjs K x Ps
形成该系数的原因有：用电设备的设备容量是指它的输
出容量，它与输入容量之间有一个平均效率 N ；用电
PN
2
N PN
2）电焊机和电焊装置组
要求统一换算到 100% 时的功率，即：
Ps
N 100%
PN
N SN cosN
式中，PN 为电焊机额定有功功率； SN 为额定视在功率；
为额定负N 荷持续率；
为额co定s功N 率因数。
特殊：
（一）电炉变压器组 设备容量是指额定功率下的有功功率，
即： Ps SN cosN
次的最大负荷工作班
怎样求取计算负荷？
三、 负荷曲线
负荷曲线是电力负荷随时间变化的图形，反
映了用户用电的特点和规律。 （一）日负荷曲线
负荷在一昼夜间（0~24h）变化情况。
（二）年负荷曲线 年运行负荷曲线 年持续负荷曲线
（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
年负荷持续时间曲线的绘制 T1=200t1+165t2
一、设备容量的确定
1、长期工作制的用电设备
2、短期工作制的用电设备
设备容量就是所有设备的铭牌额定功率
Ps PN
3、反复短时工作制的用电设备
反复短时工作制的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。
1）起重机（吊车电动机）
要求统一换算到 25% 时的功率，即：
Ps
N 25%
Pav
Wa t
年平均负荷Pav,如图所示， 阴影部分表示全年实际 消耗的电能Wa，则：
Pav
Wa 8760
3、负荷系数 KL
负荷系数是指平均负荷与最大负荷的比值。
有功负荷系数KaL和无功负荷系数KrL，即
K aL
Pav Pmax
K rL
Qav Qmax
有时也用α表示有功负荷系数，用β表示无功负荷 系数。一般工厂α=0.7~0.75，β=0.76~0.82
第2章 电力负荷计算
• 2.1 负荷计算的内容和目的 • 2.2 电力负荷与计算负荷 • 2.3 计算负荷的实用计算方法 • 2.4 单相负荷计算 • 2.5 尖峰电流计算 • 2.6 功率损耗与电能损耗计算 • 2.7 全厂负荷计算
2.1 负荷计算的内容和目的
一、算出计算负荷
合理选择工厂各级电压供电网络、 变压器容量和电器设备型号。
（三）同类型的工厂（或车间）的负荷曲 线形状大致相同
负荷曲线可直观地反映出用户用电 的特点和规律。
从负荷曲线中到底能看出什么？
四、负荷曲线的有关物理量
1、年最大负荷和年最大负荷利用小时
（1）年最大负荷Pmax
（2）年最大负荷利用小时Tmax
Tmax
Wa Pmax
工厂类别
重型机械制造厂 机床厂 工具厂 滚珠轴承厂 起动运输设备厂 汽车拖拉机厂 农业机械制造厂 仪器制造厂 汽车修理厂 车辆修理厂 电器工厂 金属加工厂
二、算出尖峰电流
用于计算电压波动、电压损失，选 择熔断器和保护元件。
三、算出平均负荷
用来计算全厂电能需要量、电能损 耗和选择无功功率补偿装置。
2.2 电力负荷与计算负荷
一、电力负荷 • 工厂的用电设备种类多，数量大，工况
复杂 • 工厂中的常见设备
•各种机械的拖动电机：
空压机、通风机、水泵、破碎机、 球磨机、搅拌机、制氧机、润滑油泵以 及提升机、吊车、起重机等
年最大负荷利用小时数（h）
有功负荷
无功负荷
3770
4840
4345
4750
4140
4960
5300
6130
3300
3880
4960
5240
5330
4220
3080
3180
4370
3200
3560
3660
4280
6420
4355
5880
2、平均负荷Pav 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。
为“计算负荷”
• 规定取30分钟平均最大负荷作为该用户的“计 算负荷”
• 计算算 负负 荷荷 （Q分3为0）有、功视计在算计负算荷负（荷Ｐ（30）S30、）无功计
几点说明：
（1）是一个“假想负荷”
（2）为什么取“30分钟”？
（3）最大负荷：全年中最大工作班内半小时平 均功率的最大值。
•
最大班是指一年内最大负荷月份内至少出现2-3
注意：对单个用电设备或用电设备组，有：
KL
P PN
2.3 计算负荷的实用计算方法
负荷计算目前常用的方法有需用系数法 和二项式法。
估算法实为指标法，在做设计任务书 或初步设计阶段，尤其当需要进行方案比 较时，按估算法计算比较方便。
回顾：工厂供电系统图
负荷计算的步骤应从负载端开始，逐级上推 到电源进线端为止 。
（二）照明设备 ①不用镇流器的照明设备的设备容量指灯头的 额定功率，即：
Ps PN
②用镇流器的照明设备的设备容量要包括镇流 器中的功率损失。
荧光灯 高压水银灯、金属卤化物灯
Ps 1.2PN Ps 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：
Ps S /1000
是建筑物单位面积的照明容量，S为建筑物的面积。
（3）反复短时工作制
负荷时而工作、时而停歇、反复运行的设备。如 起重机、电梯、电焊机等
在电力系统中，用电设备需用的电功率称之
为电力负荷，简称负荷或功率。 分为有功功率、无功功率和视在功率三种
工厂的基本原始资料:用电设备安装容量 (工艺部门提供的)
• 能否用电力负荷直接进行计算？
回顾对供电的基本要求 （安全、可靠、优质、节约） 实际中 （1）所安装的设备并非同时运行 （2）运行着的设备实际负荷是变化的 结果——导致浪费