建筑供配电负荷计算与无功功率补偿.ppt

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1、建筑供配电负荷计算与无功功率补偿第一页，共108页。本章学习内容本章学习内容1 12 23 34 45 56 67 72第二页，共108页。第一节第一节3第三页，共108页。作为按发热条件选择电气设备的依据；作为按发热条件选择电气设备的依据；用来计算电压损失和功率损耗；用来计算电压损失和功率损耗；作为电能消耗量和无功补偿的计算依据；作为电能消耗量和无功补偿的计算依据；一、二级负荷的计算用来确定备用电源或应急电源的容量；一、二级负荷的计算用来确定备用电源或应急电源的容量；季节性负荷的确定用以从经济运行条件出发选择变压器的季节性负荷的确定用以从经济运行条件出发选择变压器的台数和容量。台数和容量。1

2、. 1. 负荷计算的意义负荷计算的意义额定负荷额定负荷= =计算计算负荷？负荷？假想的持续性负荷，热效应与实际变动负荷最大热效应相等假想的持续性负荷，热效应与实际变动负荷最大热效应相等4第四页，共108页。2. 2. 负荷曲线负荷曲线 反映电力负荷随时间变化情况的曲线；反映电力负荷随时间变化情况的曲线； 直观地反映了用户用电的特点和规律。直观地反映了用户用电的特点和规律。 半小时平均负荷半小时平均负荷P30？5第五页，共108页。稳定温升与计算负荷稳定温升与计算负荷由于导体通过电流达到稳定温升的时间大约由于导体通过电流达到稳定温升的时间大约需需(34)，为发热时间常数。截面在为发热时间常数。截

3、面在16mm2 及以及以上的导体，其上的导体，其10min，因此载流导体大约经，因此载流导体大约经30min（半小时）后可达到稳定温升值。（半小时）后可达到稳定温升值。6第六页，共108页。2. 2. 负荷曲线负荷曲线7第七页，共108页。2. 2. 负荷曲线负荷曲线年最大负荷曲线年最大负荷曲线年持续负荷曲线年持续负荷曲线每日最大每日最大P308第八页，共108页。2. 2. 负荷曲线负荷曲线年负荷持续时间曲线的绘制年负荷持续时间曲线的绘制a) a) 夏日负荷曲线夏日负荷曲线 b) b) 冬日负荷曲线冬日负荷曲线 c) c) 年负荷持续时间曲线年负荷持续时间曲线 上述年负荷曲线（图上述年负荷曲

4、线（图c c），由夏日负荷曲线（图），由夏日负荷曲线（图a a）和冬日负荷曲线）和冬日负荷曲线（图（图b b）来绘制。）来绘制。 北方，取夏日北方，取夏日165165天，冬日天，冬日200200天；天； 南方，取夏日南方，取夏日200200天，冬日天，冬日165165天。天。111200()Ttt222200165Ttt9第九页，共108页。3. 3. 负荷曲线中的几个物理量负荷曲线中的几个物理量年最大负荷年最大负荷负荷曲线上的最高点，指全年中最大工作班内（最少出现负荷曲线上的最高点，指全年中最大工作班内（最少出现2 23 3次）半小时平均功率的最大值，并用次）半小时平均功率的最大值，并用符号

5、符号P Pmaxmax、Q Qmaxmax和和S Smaxmax分别表示年有功、无功和视在功率最大值。分别表示年有功、无功和视在功率最大值。最大负荷利用小时数最大负荷利用小时数年最大负荷（如年最大负荷（如P Pmaxmax）持续运行）持续运行T Tmaxmax小时所消小时所消耗的电能恰好等于全年实际消耗的电能耗的电能恰好等于全年实际消耗的电能, , Tmax=Wa/PmaxT Tmaxmax的大小表明负荷耗能是否均匀，的大小表明负荷耗能是否均匀， T Tmaxmax越大，则负荷越平稳。越大，则负荷越平稳。10第十页，共108页。3. 3. 负荷曲线中的几个物理量负荷曲线中的几个物理量平均负荷平

6、均负荷 电力用户一段时间内消费功率的平均值电力用户一段时间内消费功率的平均值 Pav、Qav、Sav 年平均有功负荷：年平均有功负荷：Pav=Wa/8760负荷系数负荷系数 也称也称负荷率负荷率、负荷曲线、负荷曲线填充系数填充系数 是指平均负荷与最大负荷之比，它表征了是指平均负荷与最大负荷之比，它表征了负荷变动的程度。负荷变动的程度。maxmaxavavPPQQ0.70 0.750.76 0.82负荷系数越接近于负荷系数越接近于1 1，则负荷曲线越平坦，负荷波动越小，则负荷曲线越平坦，负荷波动越小maxP11第十一页，共108页。3. 3. 负荷曲线中的几个物理量负荷曲线中的几个物理量需要系数

7、需要系数查阅表查阅表2-2表表2-7利用系数利用系数maxXePKP负荷曲线上最大有功负荷负荷曲线上最大有功负荷设备组的额定负荷设备组的额定负荷“需要系数法需要系数法”求解计算负荷求解计算负荷tanavleavavPKPQP查阅表查阅表2-7表表2-8“利用系数法利用系数法”求解计算负荷求解计算负荷平均有功负荷平均有功负荷设备组功率因数角设备组功率因数角12第十二页，共108页。4. 4. 负荷计算的主要内容负荷计算的主要内容13第十三页，共108页。第二节第二节14第十四页，共108页。15第十五页，共108页。断续周期工作制的设备，通常用断续周期工作制的设备，通常用暂载率暂载率 表征其工作

8、特征，取一个工表征其工作特征，取一个工作周期内的工作时间与工作周期的百分比值作周期内的工作时间与工作周期的百分比值0100%ttTtt暂载率暂载率T - 工作周期工作周期t - 工作周期内的工作时间工作周期内的工作时间t0 - 工作周期内的停歇时间工作周期内的停歇时间16第十六页，共108页。第三节第三节17第十七页，共108页。根据根据民用建筑设计规范民用建筑设计规范规定，负荷计算方法选取原则：规定，负荷计算方法选取原则： 需要系数法需要系数法: : 用于初步设计及施工图设计阶段的负荷计算；用于初步设计及施工图设计阶段的负荷计算； 单位指标法单位指标法: : 用于方案设计阶段进行电力负荷估算

9、。用于方案设计阶段进行电力负荷估算。 对于住宅，在设计的各个阶段均可采用对于住宅，在设计的各个阶段均可采用单位指标法单位指标法。 18第十八页，共108页。1000PKNC P KW设备组有功功率计算负荷（）设备组有功功率计算负荷（）1000SKNC S KVA设备组视在功率计算负荷（）设备组视在功率计算负荷（）N单位数量（单位数量（ m2 、户、床）、户、床）KP单位有功负荷密度（单位有功负荷密度（ W/m2 、W/户、户、W/床）床） KS单位视在负荷密度（单位视在负荷密度（ VA/m2 、 VA /户、户、 VA /床床) 住宅楼住宅楼宾馆宾馆写字楼写字楼商业楼商业楼2.54KVA/户户

10、70100VA/ m290110VA/ m2100130VA/ m2第三节第三节 负荷计算的方法负荷计算的方法2. 单位指标法确定计算负荷单位指标法确定计算负荷查阅查阅p28：表：表2-919第十九页，共108页。国内外部分旅馆变压器的装机容量和用电指标国内外部分旅馆变压器的装机容量和用电指标20第二十页，共108页。CXePK P(kW)2. 需要系数法确定计算负荷需要系数法确定计算负荷有功计算负荷有功计算负荷PC有功计算负荷有功计算负荷 /kWPe设备额定容量设备额定容量 /kWKX需要系数需要系数21第二十一页，共108页。LXwlK KK K ：同时使用系数同时使用系数，为在最大负荷工

11、作班某组工作着的用电设备容量，为在最大负荷工作班某组工作着的用电设备容量与接于线路中全部用电设备总额定容量之比；与接于线路中全部用电设备总额定容量之比；KL：负荷系数负荷系数，用电设备不一定满负荷运行，此系数表示工作，用电设备不一定满负荷运行，此系数表示工作着的用电设备实际所需功率与其额定容量之比着的用电设备实际所需功率与其额定容量之比wl：线路供电效率线路供电效率；：用电设备组在实际运行功率时的：用电设备组在实际运行功率时的平均效率平均效率。n 需要系数需要系数 KX22第二十二页，共108页。 实际上，上述系数对于成组用电设备是很难确定的，实际上，上述系数对于成组用电设备是很难确定的，如一

12、个生产企业或车间来说，生产性质，工艺特点，加工如一个生产企业或车间来说，生产性质，工艺特点，加工条件，技术管理和劳动组织以及工人操作水平等因素，都条件，技术管理和劳动组织以及工人操作水平等因素，都对对KX有影响。所以有影响。所以KX只能靠测量统计确定只能靠测量统计确定,见相关手册。见相关手册。 上述各种因素可供设计人员在变动的系数范围内选用时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。参考。 n 需要系数需要系数 KX设备台数多时，设备台数多时，KX取较小值；取较小值；设备台数少时，设备台数少时，KX取较大值。取较大值。23第二十三页，共108页。建筑类别建筑类别KX建筑类别建筑类别

13、KX一般旅馆、招待所一般旅馆、招待所0.70.8一般办公楼一般办公楼0.70.8高级旅馆、招待所高级旅馆、招待所0.60.7高级办公楼高级办公楼0.60.7旅游宾馆旅游宾馆0.350.45科研楼科研楼0.80.9电影院、文化馆电影院、文化馆0.70.8发展与交流中心发展与交流中心0.60.7剧场剧场0.60.7教学楼教学楼0.80.9礼堂礼堂0.50.7图书馆图书馆0.60.7体育练习馆体育练习馆0.70.8托儿所、幼儿园托儿所、幼儿园0.80.9体育馆体育馆0.650.75小型商业、服务业用房小型商业、服务业用房0.850.9展览厅展览厅0.50.7综合商业、服务楼综合商业、服务楼0.750

14、.85门诊楼门诊楼0.60.7食堂、餐厅食堂、餐厅0.80.9一般病房楼一般病房楼0.650.75高级餐厅高级餐厅0.70.8高级病房楼高级病房楼0.50.6火车站火车站0.750.78锅炉房锅炉房0.91博物馆博物馆0.820.92民用建筑照明负荷需要系数民用建筑照明负荷需要系数KX 24第二十四页，共108页。户数户数需要系数需要系数KX多层住宅多层住宅高层住宅高层住宅全电气化住宅全电气化住宅1100.810.810.93110200.70.80.750.850.930.91211000.540.60.550.630.450.851002000.460.540.450.550.320.38

15、2000.420.460.430.450.300.32重庆地区住宅电气设计标准重庆地区住宅电气设计标准 第三节第三节 负荷计算的方法负荷计算的方法查阅查阅p17-表表2-2表表2-725第二十五页，共108页。CXePK P(kW)2. 需要系数法确定计算负荷需要系数法确定计算负荷有功计算负荷有功计算负荷PC有功计算负荷有功计算负荷 /kWPe设备额定容量设备额定容量 /kWKX需要系数需要系数26第二十六页，共108页。(1) (1) 用电设备额定容量的计算用电设备额定容量的计算在每台用电设备的铭牌上都有在每台用电设备的铭牌上都有“额定功率额定功率”PN，但由于各，但由于各用电设备的额定工作

16、方式不同，不能简单地将铭牌上用电设备的额定工作方式不同，不能简单地将铭牌上规定的额定功率直接相加，必须先将其规定的额定功率直接相加，必须先将其换算为换算为同一工作同一工作制制下的额定功率下的额定功率，然后才能相加。，然后才能相加。经过换算至统一规定的工作制下的经过换算至统一规定的工作制下的“额定功率额定功率”称为称为“设备额定容量设备额定容量”、“设备容量设备容量”或或“设备负荷设备负荷”，用，用Pe表表示。示。 n 计算设备额定容量中的几个注意点计算设备额定容量中的几个注意点第三节第三节 负荷计算的方法负荷计算的方法27第二十七页，共108页。铭牌铭牌NPN实际运行实际运行ePeeN如何换算

17、？如何换算？按同一周期内按同一周期内等效发热条件等效发热条件进行换算，进行换算， 发热量计算公发热量计算公式为式为I2Rt，在设备产生相同热量的条件下，在设备产生相同热量的条件下tI/1IP 在同一电压下在同一电压下t同一周期同一周期T 的负荷持续率的负荷持续率/1P所以所以NeNePP1/t1/28第二十八页，共108页。 长期工作制、短期工作制：长期工作制、短期工作制：设备容量设备容量P Pe e= =其铭牌功率其铭牌功率P PN N。 断续周期工作制：断续周期工作制：起重机、电梯起重机、电梯用电动机统一换算到暂载率用电动机统一换算到暂载率e e=25%=25%电焊机电焊机统一换算到暂载率

18、统一换算到暂载率e e=100%=100%NeNNN25P =P =2PNeNNN100P =P =P29第二十九页，共108页。(2) (2) 照明设备的设备容量照明设备的设备容量白炽灯、碘钨灯白炽灯、碘钨灯：设备容量就等于灯泡上标注：设备容量就等于灯泡上标注的额定功率；的额定功率；荧光灯、高压水银荧光灯、金属卤化物灯荧光灯、高压水银荧光灯、金属卤化物灯：还要考虑还要考虑镇流器镇流器中的功率损失中的功率损失第三节第三节 负荷计算的方法负荷计算的方法30第三十页，共108页。(3) (3) 不对称单相负荷的设备容量不对称单相负荷的设备容量 当有多台单相用电设备时，应将它们均匀地分接到三相上，当

19、有多台单相用电设备时，应将它们均匀地分接到三相上，力求减少三相负载不对称情况。力求减少三相负载不对称情况。 单相负荷容量的最大差值单相负荷容量的最大差值 三相总负荷的三相总负荷的10%时，则供配电设备容量时，则供配电设备容量Pe应按三倍最大相负荷的原则进行换算。应按三倍最大相负荷的原则进行换算。 注意区分相负荷与线负荷，并进行换算。换算方法详见附录注意区分相负荷与线负荷，并进行换算。换算方法详见附录2 2第三节第三节 负荷计算的方法负荷计算的方法.3ee mPP31第三十一页，共108页。(4) (4) 备用设备的容量不列入设备总容量备用设备的容量不列入设备总容量 无论是小区或高层建筑，都有相

20、当一部分的备用设备，如小区的无论是小区或高层建筑，都有相当一部分的备用设备，如小区的备用通风机、备用通风机、水泵、鼓风机、空压机水泵、鼓风机、空压机，高层建筑中的，高层建筑中的备用生活水泵、空调制冷设备备用生活水泵、空调制冷设备等，这些备用设备等，这些备用设备的容量在计算时不能列在设备总容量之中。的容量在计算时不能列在设备总容量之中。消防水泵、专用消防电梯以及在消防状态下才使用的送风机、排烟机等消防水泵、专用消防电梯以及在消防状态下才使用的送风机、排烟机等，及在非，及在非正常状态下使用的用电设备与非火灾等正常情况下对比后取正常状态下使用的用电设备与非火灾等正常情况下对比后取较大者列入计算负较大

21、者列入计算负荷荷；当夏季有制冷的空调系统，而冬季则利用锅炉采暖时，由于后者当夏季有制冷的空调系统，而冬季则利用锅炉采暖时，由于后者用电设备容量小于前者，因此锅炉的用电设备容量也不计入总用电设用电设备容量小于前者，因此锅炉的用电设备容量也不计入总用电设备容量。备容量。 第三节第三节 负荷计算的方法负荷计算的方法32第三十二页，共108页。CXePK P(kW)tanCCQP(kVar)22CCCSPQ或或cosCCPS(kVA)计算电流计算电流2. 需要系数法确定计算负荷需要系数法确定计算负荷33cos3cosCCNCNNNSPPIUUUA有功计算负荷有功计算负荷无功计算负荷无功计算负荷视在计算

22、负荷视在计算负荷ePNU设备额定容量设备额定容量/kW用电设备功率因数角用电设备功率因数角额定电压额定电压/kV33第三十三页，共108页。例题例题2-12-1已知小型冷加工机床车间已知小型冷加工机床车间0.38kV0.38kV系统，拥有设备如下：系统，拥有设备如下： （1 1）机床）机床3535台总计台总计98.00KW98.00KW：（K Kx x1 1=0.20 cos=0.20 cos1 1=0.50 tg=0.50 tg1 1=1.73=1.73）（2 2）通风机）通风机4 4台总计台总计5.00KW5.00KW：（K Kx x2 2=0.80 cos=0.80 cos2 2=0.8

23、0 tg=0.80 tg2 2=0.75=0.75）（3 3）电炉）电炉4 4台总计台总计10.00KW10.00KW：（K Kx x3 3=0.80 cos=0.80 cos3 3=1.00 tg=1.00 tg3 3=0.00=0.00）（4 4）行车）行车2 2台总计台总计5.60KW5.60KW：（K Kx x4 4=0.80 cos=0.80 cos4 4=0.80 tg=0.80 tg4 4=0.75 =0.75 4 4=15%=15%）（5 5）电焊机）电焊机3 3台总计台总计17.50KVA17.50KVA：（K Kx x5 5=0.35 cos=0.35 cos5 5=0.6

24、0 tg=0.60 tg5 5=1.33 =1.33 5 5 =65% =65%）试求：每组负荷的计算负荷（试求：每组负荷的计算负荷（PcPc、QcQc、ScSc、IcIc）？）？ 第三节第三节 负荷计算的方法负荷计算的方法34第三十四页，共108页。解：（解：（1 1）机床组为连续工作制设备）机床组为连续工作制设备, ,故故 （2 2）通风机组为连续工作制设备）通风机组为连续工作制设备, ,故故 1110.20 9819.60 kWCXePKP11119.60 1.7333.91 kVarCCQPtg222211119.6033.9139.17 kVACCCSPQ1139.1759.12 A

25、330.38CCNSIU2220.80 54.00 kWCXePKP2224.00 0.753.00 kVarCCQPtg25.00 kVACS27.60 ACI第三节第三节 负荷计算的方法负荷计算的方法机床机床3535台总计台总计98.00KW98.00KW；K Kx x1 1=0.20 =0.20 coscos1 1=0.50 tg=0.50 tg1 1=1.73=1.73通风机通风机4 4台总计台总计5.00KW5.00KW；K Kx x2 2=0.80 =0.80 coscos2 2=0.80 tg=0.80 tg2 2=0.75=0.7535第三十五页，共108页。（3 3）电炉组为

26、连续工作制设备）电炉组为连续工作制设备, ,故故 （4 4）行车组的设备功率为统一换算到负载持续率）行车组的设备功率为统一换算到负载持续率=25%=25%时的有功功率：时的有功功率：3330.8 108.00 kWCXePKP3338.00 0.00 0.00 kVarCCQP tg38.00 kVACS312.15 ACI4r442P2 5.615%4.34 kWeP 4440.80 4.343.47 kWCXePKP第三节第三节 负荷计算的方法负荷计算的方法4443.47 0.752.60 kVACCQPtg电炉电炉4 4台总计台总计10.00KW10.00KW；K Kx x3 3=0.8

27、0 =0.80 coscos3 3=1.00=1.00，tgtg3 3=0.00=0.00行车行车2 2台总计台总计5.60KW5.60KW；K Kx x4 4=0.80 cos=0.80 cos4 4=0.80 =0.80 tgtg4 4=0.75 =0.75 4 4=15%=15%36第三十六页，共108页。第三节第三节 负荷计算的方法负荷计算的方法5552.96 1.333.94 kVarCCQPtg54.93 kVACS5555cos17.565%0.608.47 kWerPS（5 5）电焊机组的设备功率为统一换算到负载）电焊机组的设备功率为统一换算到负载持续率持续率=100%=100

28、%时的有功功率：时的有功功率：57.5 ACI电焊机电焊机3 3台总计台总计17.50KVA17.50KVA；K Kx x5 5=0.35 cos=0.35 cos5 5=0.60 =0.60 tgtg5 5=1.33 =1.33 5 5 =65% =65% 电焊机组电焊机组机床组机床组通风机组通风机组电炉组电炉组行车组行车组配电干线配电干线总计算负荷？5550.35 8.472.96 kWCXePKP37第三十七页，共108页。第三节第三节 负荷计算的方法负荷计算的方法 配电干线上或变电所低压母线上，常有多个用电设备组同时工作，但配电干线上或变电所低压母线上，常有多个用电设备组同时工作，但各

29、个用电设备组的最大负荷并非同时出现。各个用电设备组的最大负荷并非同时出现。 在求计算负荷时，应再计入一个同时系数（或叫同期系数）在求计算负荷时，应再计入一个同时系数（或叫同期系数）K K ，具体计算如下：具体计算如下：有功功率有功功率无功功率无功功率视在功率视在功率计算电流计算电流 1 kWnCCipiPKP22 kVACCCSPQ1 kVarnCCiqiQKQ A3CCNSIU多组用电设备组的计算负荷多组用电设备组的计算负荷K Kpp、K Kqq- - 有功功率、无功功率同时系数，分有功功率、无功功率同时系数，分别取别取0.80.81.01.0和和0.930.931.01.0。38第三十八页

30、，共108页。电焊机组电焊机组机床组机床组通风机组通风机组电炉组电炉组行车组行车组配电干线配电干线第三节第三节 负荷计算的方法负荷计算的方法例题例题2-22-2：已知条件同例题已知条件同例题2-12-1。 当有功功率同时系数当有功功率同时系数 K Kpp=0.9=0.9；无功功率同时系数；无功功率同时系数K Kqq =0.95=0.95时。试求：车间总的计算负荷（时。试求：车间总的计算负荷（PcPc、QcQc、ScSc、IcIc） 解：通过上题的计算，已求出解：通过上题的计算，已求出(1)(1)机床组：机床组：P Pc c1 1= 19.60KW Q= 19.60KW Qc c1 1=33.9

31、1Kvar=33.91Kvar(2)(2)通风机组：通风机组：P Pc c2 2= 4.00KW Q= 4.00KW Qc c2 2=3.00Kvar=3.00Kvar(3)(3)电炉组电炉组:P:Pc c3 3 =8.00 KW Q =8.00 KW Qc c3 3=0.00Kvar=0.00Kvar(4)(4)行车组行车组:P:Pc c4 4=3.47 KW Q=3.47 KW Qc c4 4=2.60Kvar=2.60Kvar(5)(5)电焊机组：电焊机组：P Pc c5 5= 2.96KW Q= 2.96KW Qc c5 5=3.94 Kvar=3.94 Kvar10.90(19.6+

32、4+8+3.47+2.96)=34.23 kWnCCipiPKP10.95(33.91+3+0+2.60+3.94)=41.23 kVarnCCiqiQKQ222234.2341.2353.59 kVACCCSPQ53.5981.52 A330.38CCNSIU用于配电干线以及变用于配电干线以及变电所电力变压器容量电所电力变压器容量的选择的选择39第三十九页，共108页。序号用电设备名称设备容量（kW）计算系数 计算负荷台数 总容量 暂载率KXcostanP（kW）Q（kvar）S（kVA）I（kA）1机床组35980.20.51.7319.6033.9139.1759.582通风机组450.

33、80.80.754.003.005.007.63电炉组4100.810.008.000.008.0012.174行车25.60.150.80.80.753.472.604.346.65电焊机317.5kVA0.650.350.61.332.963.944.937.5 同时系数0.900.95小 计34.2341.2353.5981.52为了使结果一目了然，便于审核，实际工程设计中常用为了使结果一目了然，便于审核，实际工程设计中常用第三节第三节 负荷计算的方法负荷计算的方法负荷计算书负荷计算书40第四十页，共108页。第三节第三节 负荷计算的方法负荷计算的方法例题例题2-32-3：七层住宅中的一

34、个单元，一梯二户，每户容量按七层住宅中的一个单元，一梯二户，每户容量按6kW6kW计，每相供电负荷分配如下：计，每相供电负荷分配如下：L1L1供一、二、三层；供一、二、三层；L2L2供四、五层；供四、五层；L3L3供六、七层，照明系统图见供六、七层，照明系统图见2-42-4。求此单元的计算。求此单元的计算负荷？负荷？41第四十一页，共108页。第三节第三节 负荷计算的方法负荷计算的方法解：本单元的设备总容量：解：本单元的设备总容量： Pe=层数层数每层户数每层户数每户容量每户容量=726kW=84kW每相容量：每相容量： PeL1=供电层数供电层数每层户数每层户数每户容量每户容量=326kW=

35、36kW PeL2=供电层数供电层数每层户数每层户数每户容量每户容量=226kW=24kW PeL3=供电层数供电层数每层户数每层户数每户容量每户容量=226kW=24kW最大相与最小相负荷之差：最大相与最小相负荷之差：最大相与最小相负荷之差与总负荷之比：最大相与最小相负荷之差与总负荷之比：12362412 kWeLeLPP%10%29.14%1008412不对称单相负荷的设不对称单相负荷的设备容量如何计算？备容量如何计算？42第四十二页，共108页。第三节第三节 负荷计算的方法负荷计算的方法故本单元的设备等效总容量：故本单元的设备等效总容量：查表查表2-6可知：可知：KX=0.8， cos=

36、0.9， tg=0.48有功功率有功功率 无功功率无功功率视在功率视在功率计算电流计算电流133 36108 kWeeLPP 0.8 10886.4 kWcXePK P86.40 0.4841.47 kVarCCQPtg222286.4041.4795.84 kVACCCSPQ95.84145.61 kA330.38CCNSIU若有负荷接于若有负荷接于线电压呢？线电压呢？43第四十三页，共108页。补充例题补充例题1 如图所示如图所示220 /380V三相四线制线路上，接有三相四线制线路上，接有220V单相电热干单相电热干燥箱燥箱4台，其中台，其中2台台10kW接于接于A相，相，1台台30kW

37、接于接于B相，相，1台台20kW接于接于C相。此外接有相。此外接有380V单相对焊机单相对焊机4台，其中台，其中2台台14kW（=100）接于）接于AB相间，相间，1台台20kW（=100）接于）接于BC间，间，1台台30kW（ =60）接于）接于CA相间。试求此线路的计算负荷。相间。试求此线路的计算负荷。第三节第三节 负荷计算的方法负荷计算的方法44第四十四页，共108页。解：解： (1) 电热干燥箱的各相计算负荷电热干燥箱的各相计算负荷查表得查表得 因此只需计算其有功计算负荷：因此只需计算其有功计算负荷：A相相 B相相C相相0.7,cos1,tan0dK.(1).0.721014C Ade

38、 APK PkWkW.(1).0.71 3021C Bde BPK PkWkW .(1).0.712014C Cde CPK PkWkW 第三节第三节 负荷计算的方法负荷计算的方法45第四十五页，共108页。(2) 对焊机的各相计算负荷对焊机的各相计算负荷先将接于先将接于CA相间的相间的30kW（=60%）换算至）换算至=100% 的容量，即的容量，即 查表得查表得 再查得再查得 时的时的功率换算系数功率换算系数0.63023CAPkWkW0.35,cos0.7,tan1.02;dKcos0.70.8, 0.2,AB ABC BCA CAB BBC CCA Apppppp0.22, 0.8AB

39、 ABC BCA CAB BBC CCA Aqqqqqq第三节第三节 负荷计算的方法负荷计算的方法2台台14kW（=100）接于）接于AB相间，相间，1台台20kW（=100）接于）接于BC间，间，1台台30kW（ =60）接于）接于CA相间相间46第四十六页，共108页。因此各相的有功和无功设备容量为因此各相的有功和无功设备容量为 A相相 B相相 C相相0.8 2 140.2 2327APkWkWkW 0.22 2 14 var 0.8 23 var24.6 varAQkkk 0.8 200.22 1421.6BPkWkWkW 0.2220 var0.82 14 var26.8 varBQk

40、kk0.8230.22022.4CPkWkWkW0.2223 var0.820 var21.1 varCQkkk第三节第三节 负荷计算的方法负荷计算的方法47第四十七页，共108页。各相的有功和无功计算负荷为各相的有功和无功计算负荷为 A相相 B相相C相相.(2)0.35279.45C APkWkW.(2)0.3524.6 var8.61 varC AQkk.(2)0.3521.67.56C BPkWkW.(2)0.3526.8 var9.38 varC BQkk.(2)0.3522.47.84C CPkWkW.(2)0.3521.1 var7.39 varC CQkk第三节第三节 负荷计算的

41、方法负荷计算的方法48第四十八页，共108页。(3) 各相总的有功和无功计算负荷各相总的有功和无功计算负荷A相相B相相C相相. (1). (2)149.4523.5C AC AC APPPkWkWkW. (1). (2)0 8.61 var8.61 varC AC AC AQQQkk . (1). (2)217.5628.6C BC BC BPPPkWkWkW. (1). (2)0 9.38 var9.38 varC BC BC BQQQkk . (1). (2)147.8421.8CCCCCCPPPkWkWkW. (1). (2)0 7.39 var7.39 varC CC CC CQQQk

42、k 第三节第三节 负荷计算的方法负荷计算的方法49第四十九页，共108页。(4) 总的等效三相计算负荷总的等效三相计算负荷 因因B相的有功计算负荷最大，故取相的有功计算负荷最大，故取B相计算其等效三相计算负荷，相计算其等效三相计算负荷，由此可得由此可得 以上计算也可列成单相负荷计算表，以上计算也可列成单相负荷计算表， 从略。从略。 .33 28.685.8CC BPPkWkW 2285.828.190.3CSkVAkVA90.313730.38CkVAIAkV.33 9.38 var28.1 varCC BQQkk 第三节第三节 负荷计算的方法负荷计算的方法50第五十页，共108页。意义意义：

43、尖峰电流是持续时间为：尖峰电流是持续时间为12秒的短时最大负荷电流。秒的短时最大负荷电流。为了选择熔断器和自动开关、整定继电保护装置，以及检验电动机自启动，必须计算尖为了选择熔断器和自动开关、整定继电保护装置，以及检验电动机自启动，必须计算尖峰电流。峰电流。 单台电动机尖峰电流的计算单台电动机尖峰电流的计算jfNIKIK：启动电流倍数，设备启动电流与其额定电流的比值启动电流倍数，设备启动电流与其额定电流的比值鼠笼式异步电动机鼠笼式异步电动机绕线式异步电动机绕线式异步电动机：67：23尖峰电流的计算尖峰电流的计算第三节第三节 负荷计算的方法负荷计算的方法51第五十一页，共108页。第三节第三节

44、负荷计算的方法负荷计算的方法(KIN)max: 尖峰电流最大的一台电动机的启动电流尖峰电流最大的一台电动机的启动电流 ： 其余电动机正常运行电流其余电动机正常运行电流Istmax： 尖峰电流最大的那台电动机的启动电流；尖峰电流最大的那台电动机的启动电流； ： 其余的其余的n-1台电动机额定电流之和；台电动机额定电流之和；Kt： n-1台电动机的同时系数，一般取台电动机的同时系数，一般取0.7 1.0。11,niiNI1maxmax,1()=nsttjfNCN iiIKIIIKICI52第五十二页，共108页。第三节第三节 负荷计算的方法负荷计算的方法 自起动电动机组尖峰电流的计算自起动电动机组

45、尖峰电流的计算所有参与自起动电动机的起动电流之和所有参与自起动电动机的起动电流之和n参与自启动的电动机台数；参与自启动的电动机台数；Ijfi第第i台自启动电动机的启动电流；台自启动电动机的启动电流；1njfjfiiII53第五十三页，共108页。第三节第三节 负荷计算的方法负荷计算的方法例例2-4：有一：有一0.38kV的配电支线，给电动机供电，已知，的配电支线，给电动机供电，已知，K1=5，IrM1=4A，K2=4，IrM2=4A， K3=3，IrM3=10A， K4=2.8，IrM4=5A。求该配电线路。求该配电线路的尖峰电流。假设同时系数的尖峰电流。假设同时系数Kt为为1.0，电动机非自

46、启动。，电动机非自启动。33124() 3 10(445)43jfrMtrMrMrMIK IK IIIA 解：由已知条件，第解：由已知条件，第3台电动机起动时的起动电流最大，故配电线台电动机起动时的起动电流最大，故配电线路尖峰电流应为路尖峰电流应为54第五十四页，共108页。第四节第四节55第五十五页，共108页。第四节第四节 建筑用电负荷特征建筑用电负荷特征北京大型公共建筑能耗比例北京大型公共建筑能耗比例商场商场空调50%照明40%其他10%开水器开水器10%10%电梯电梯8%8%电脑电脑29%29%照明照明27%27%空调系统空调系统26%26%空调系统26照明27电梯8电脑29开水器10

47、56第五十六页，共108页。电力负荷在高层建筑中的分布位置电力负荷在高层建筑中的分布位置用电负荷遍布整个大楼的各层；用电负荷遍布整个大楼的各层；地下层（或大楼底部）是用电负荷集中的地方（空调设备、地下层（或大楼底部）是用电负荷集中的地方（空调设备、生活水泵、消防泵、喷淋泵）生活水泵、消防泵、喷淋泵）顶层（或顶部）也是用电负荷集中区（电梯机房、风机、加顶层（或顶部）也是用电负荷集中区（电梯机房、风机、加压泵）压泵）超高层建筑的中部位置（分区电梯机房、中间泵站、分区空调设超高层建筑的中部位置（分区电梯机房、中间泵站、分区空调设备的布置多在大楼的中部）。备的布置多在大楼的中部）。第四节第四节 建筑用

48、电负荷特征建筑用电负荷特征57第五十七页，共108页。竖向配电干线图58第五十八页，共108页。第四节第四节 建筑用电负荷特征建筑用电负荷特征59第五十九页，共108页。第四节第四节 建筑用电负荷特征建筑用电负荷特征60第六十页，共108页。第四节第四节 建筑用电负荷特征建筑用电负荷特征61第六十一页，共108页。第五节第五节62第六十二页，共108页。第五节第五节 建筑供配电系统无功功率的补偿建筑供配电系统无功功率的补偿根本原因：根本原因：供配电系统中无功功率的存在。供配电系统中无功功率的存在。1.1.功率因数低的原因功率因数低的原因 变压器和电动机变压器和电动机 利用电磁感应原理工作，其绕

49、组有电感存在，需要线路供给大利用电磁感应原理工作，其绕组有电感存在，需要线路供给大量的无功功率；量的无功功率； 线路线路 存在有一定的电抗，也会需要无功功率；存在有一定的电抗，也会需要无功功率； 气体放电灯气体放电灯 镇流器是电感性负荷，也需要无功功率镇流器是电感性负荷，也需要无功功率 63第六十三页，共108页。第五节第五节 建筑供配电系统无功功率的补偿建筑供配电系统无功功率的补偿2.2.提高功率因数的意义提高功率因数的意义使电力系统的设备容量得到充分利用使电力系统的设备容量得到充分利用减少有功损耗减少有功损耗减少电压损失减少电压损失可减少有色金属消耗量可减少有色金属消耗量()NP RQ X

50、UU223cosPPI RRUcosePS3cosPIU64第六十四页，共108页。可由相位表（功率因数表）直接测出，或由功率表、电压表可由相位表（功率因数表）直接测出，或由功率表、电压表和电流表的读数通过下式求得（间接测量）：和电流表的读数通过下式求得（间接测量）：cos3PUI运行过程中某一瞬间的功率因数值运行过程中某一瞬间的功率因数值第五节第五节 建筑供配电系统无功功率的补偿建筑供配电系统无功功率的补偿3. 3. 功率因数的计算功率因数的计算1) 1) 瞬时功率因数瞬时功率因数 65第六十五页，共108页。2 2） 均权（平均）功率因数均权（平均）功率因数222111cosPQQPPWW